第一节 地球的宇宙环境课时教学实录

课题

地球的宇宙环境

1.地球所处宇宙环境；地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星

计划课6 时

教学目标

2.太阳对地球的影响

3.地球的圈层结构及各圈层的主要特点

教学重点

地球上存在生命的原因

教学难点

1.太阳辐射分布特点及原因与

2.太阳辐射相关等值线图的判读

教学方法

图示法

读图分析法

综合分析法

多媒体辅助教学

教 学 内 容 及 教 学 过 程

导入：出示思维导图，

一、天体和天体系统

由图可知：天体系统是由相互吸引、相互绕转的天体构成的，具有一定的层次。

易错警示

总星系≠宇宙

总星系只是目前人类能够观测到的可见宇宙，它只是宇宙的一小部分。

二、宇宙中的地球

1.太阳系中既普通又特殊的行星

【深度思考1】

小行星带中的小行星运动特征与八大行星有没有区别？

提示

无。小行星带中有成千上万颗小行星，其与八大行星一样都具有同向性、共面性和近圆性的运动特征。

2.地球上存在生命的条件

温馨提示

地球原始大气并不适宜生命生存。原始大气经过漫长的演化，最终演化为适宜生命呼吸的大气。

三、太阳对地球的影响

1.太阳辐射

2.太阳活动

(1)太阳大气层及太阳活动

①太阳大气层的结构：A光球层，B色球层，C日冕层。

②太阳活动的主要类型：A层的黑子，B层的耀斑，其周期约为11年，它们都是太阳活动的重要标志。

(2)太阳活动对地球的影响

太阳活动

类型

黑

子

活动特征

①温度比周围低而显现暗黑斑点

②太阳活动的重要标志

③周期约为11年

①突然增大、增亮的斑块

耀

斑

②时间短(几分钟到几十分钟) ③释放巨大能量

④太阳活动的重要标志

⑤周期约为11年

①温度极高

太阳风

②带电粒子高速运动

③脱离太阳引力飞向宇宙空间形成的带电粒子流

日冕层

色球层

光球层

对地球的影响

活动层次

①太阳黑子和耀斑增多时，发射的电磁波扰动地球的电离层，影响无线电短波通信

②太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，产生“磁暴”现象

③与许多自然灾害的发生有关，如地震、水旱灾害等

④太阳风形成的带电粒子流在极地地区形成绚丽多彩的极光

【深度思考2】

是不是在地球上的任何地方、任何时候都能观察到极光？

提示

不是。极光是一种大气发光现象，主要出现在高纬度地区的夜晚，当地出现极夜现象时是观测极光的最佳时机。

考点一

航天基地的区位分析(热点)

1.发射基地选址的条件

气象条件

晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪

纬度因素

纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本

地势因素

地势越高，地球自转线速度越大

地形因素

地形平坦开阔，有利于跟踪观测

海陆位置

大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强

交通条件

内外交通便利，有利于大型航天装备的运输

安全因素

出于国防安全考虑，有的建在山区、沙漠地区，有的建在地广人稀处

2.航天器发射时间、方向的选择

在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚，主要是便于定位和跟踪观测

时间

我国发射时间主要选择在北半球冬季，一是便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收；二是我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况

方向

一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度，节约能源

3.回收基地选址的条件

(1)地形平坦，视野开阔，便于搜救。

(2)人烟稀少，有利于疏散人群，保证安全。

(3)气候干旱，多晴朗天气，能见度高。

(4)地质条件好。

(5)无大河、湖泊，少森林的地区。我国的回收场地就选在了内蒙古自治区的中部地区。

1.(2018·贵州适应性考试)阅读图文材料，完成下列要求。

继甘肃酒泉等卫星发射中心建成之后，我国第四个卫星发射中心于2014年10月在海南文昌建成。下图示意文昌卫星发射中心位置。卫星发射中心的选址需考虑纬度、交通、发射安全性等因素，而卫星发射窗口则是允许运载火箭发射的时间范围，其宽窄受发射地的气象气候条件等影响。2016年11月3日20时43分，中国新一代运载火箭长征五号在文昌发射成功。长征五号运载火箭是我国目前起飞质量最大、箭体结构最大的运载火箭，被亲切地称为“胖五”。

(1)简述在文昌建设卫星发射中心的区位优势。

(2)从气象气候条件方面分析文昌卫星发射中心发射窗口窄的原因。

解析

第(1)题，主要从纬度、运输条件、安全性以及发展空间等方面分析。第(2)题，主要从雷雨天气、云雾量、雨季时长等方面分析。

答案

(1)纬度低，可充分利用地球自转速度，节约发射成本；靠近港口，可运输大型卫星设备，运输方式经济可靠；临海，射向宽，可最大限度减少火箭航区和残骸落区的安全隐患；地广人稀，

可发展空间大、建设成本低等。

(2)多雷电、强降雨等天气；空气湿度大，云雾多，能见度偏低；地处热带季风气候区，靠近海洋，雨季长；容易受台风等灾害的影响。

2.(2018·郑州外国语学校月考)下图中，美国的莫纳克亚山天文台观测条件好，简述其优势条件。

解析

结合图中信息，从自然、人文两方面分析其优势条件。

答案

纬度较低，能观测到部分南半球星空；海拔高，大气能见度好，观测时间较长；美国天文观测的技术设备先进。

考点二

太阳辐射的影响

1.世界年太阳辐射总量的分布

(1)不同纬度：由低纬度向高纬度递减。

(2)相同纬度：由沿海向内陆递增；夏季强于冬季。

2.我国年太阳辐射总量的空间分布

从总体上看，是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。具体分布如下图所示：

(2018·合肥模拟)下表为北半球年总辐射随纬度的分布表(可能总辐射：考虑了受大气减弱之后到达地面的太阳辐射；有效总辐射：考虑了受大气和云的减弱之后到达地面的太阳辐射)。据表完成(1)～(2)题。

纬度(°N) 可能总辐射

(W/m) 264 50 40 30 20 0 139.3 169.6 196.4 216.3 228.2 248.1

有效总辐射

(W/m) 254.4 71.7 98.2 120.8 132.7 108.8 (1)影响可能总辐射量的主导因素是(

) A.纬度 B.地形

C.大气环流 D.洋流

(2)导致表中最大有效总辐射量形成的主要原因是(

) ①纬度低，太阳高度角大，到达地面的太阳辐射多

②多晴天，云层的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多

③纬度高，白昼时间长，到达地面的太阳辐射多

④云层厚，保温效应强，到达地面的太阳辐射多

A.①④

B.②③

C.③④

D.①②

解析

第(1)题，表中数据显示，可能总辐射量由低纬度向高纬度递减，则主导因素为纬度。第(2)题，表中最大有效总辐射量在20°N，此处纬度低，太阳高度角较大，辐射强；同时该纬度气候干旱，多晴天，太阳辐射受云层削弱作用较弱，到达地面的太阳辐射多。

答案

(1)A (2)D

影响年太阳辐射总量因素的分析思路

地表接受太阳辐射的多少取决于太阳辐射的强度和日照的时数，具体因素包括纬度、昼长、地势和天气等因素，具体分析如下：

影响因素

纬度

极圈以内地区有极昼极日照时数

夜现象，极圈以外地区地势

一般地势高的高原日照时数多于天气

多阴雨天气的地区，日照时数少；多晴朗天气的地区，日照时数多

晴天多，到达地面的太阳辐射多

夏季日照时数多于冬季

地势低的盆地

地势高，大气稀薄，透明度高，固体杂质、水汽少

年太阳辐

纬度低，正午太阳高度射总量

角大，获得太阳辐射多

易错警示

太阳辐射强的地方，热量不一定丰富，如青藏高原，由于海拔高，空气稀薄，水汽、尘埃少，晴天多，太阳辐射强，光照充足；但由于空气稀薄，大气吸收的地面长波辐射很少，大气的保温作用弱，成为我国夏季气温最低的地区。

考法一

太阳辐射分布及对人类活动的影响

1.(2014·课标Ⅰ，1～2)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成(1)～(2)题。

(1)我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是(

) A.柴达木盆地 B.黄土高原

C.山东半岛 D.东南丘陵

(2)太阳能光热电站可能会(

) A.提升地表温度

C.误伤途经飞鸟

B.干扰飞机电子导航

D.提高作物产量

解析

第(1)题，本题主要考查我国太阳能资源分布。柴达木盆地位于青藏高原，地势高、空气稀薄，光照强烈，太阳能资源丰富，故从资源条件看最适宜建太阳能光热电站。第(2)题，考查人类工程建设对地理环境的影响。依据题意，太阳能光热电站由众多反光板构成，而众多反光板聚焦太阳能使锅炉加热产生蒸汽，有可能对途经此处的飞鸟造成伤害，故C正确。反光板可使到达地面的太阳辐射减少，则会降低地表温度，可能降低作物产量，故A、D两项错误；飞机飞行高度一般远高于高塔高度，故该电站的建设不会干扰飞机电子导航，故B不正确。

答案

(1)A (2)C 考法二

影响太阳辐射因素的分析

2.(2015·山东文综，7～8)日照时数指太阳在某地实际照射的时间。图们江是中国与朝鲜的界河。下图为图们江流域日照时数年内变化柱状图。完成(1)～(2)题。

(1)该流域日照时数在7月出现低谷的影响因素是(

) A.云量 B.海拔 C.下垫面 D.正午太阳高度

(2)日照百分率为一个时段内某地日照时数与理论上最大的日照时数的比值(%)。该流域3月份的日照百分率约为(

) A.53% B.62% C.70% D.78% 解析

第(1)题，本题考查气候特征，图们江流域位于温带季风气候区，7月份处于雨季，云量大，日照时数少，A项正确。第(2)题，本题考查太阳辐射、地球运动。3月21日，太阳直射赤道，昼长为12小时，3月份日均理论日照时数以12小时计算，月日照时数约为372小时。读图可知，3月份实际日照时数约为230小时，230/372≈62%，B项正确。

答案

(1)A (2)B

与太阳辐射相关等值线图的判读

与太阳辐射相关的等值线图主要用来反映区域太阳辐射及其相关的地理事象的空间分布状况。如云量日均值分布图、日照时数图、有效辐射总量等值线图等。其中尤以等太阳辐射量分布图为代表，主要考查区域太阳辐射总量的数值变化规律、空间分布特点、主要的影响因素，以及太阳辐射分布对人类生产生活的影响等。

[典

图

示

例] 等年太阳辐射量分布图是年太阳辐射量相等的各点所连成的闭合曲线图，它反映了一个地区年太阳辐射量的空间和季节变化状况。

获取信息

本图为我国某区域冬、夏季日照时数空间分布，读图可以得到如下信息：①是经纬度信息，②是图例信息，包括实线和虚线，③④是图中等值线具体分布状况。

解读信息

(1)位置确定：由经纬度信息，可判断该地位于我国青藏高原地区，两个省级行政中心分别是拉萨和西宁。

(2)等值线特征。

①图中等值线的走向：多呈东北—西南走向。

②等值线的数值：夏、冬季日照时数大致都自东南向西北递增，甲地区位于西北部，日照时数较长，丁地区位于东南部，日照时数较短，冬、夏季日照时数差最大的是甲地。分析原因主要与纬度、地势高低、山脉走向(迎风坡、背风坡)有关。

③等值线的弯曲多与地形有关。

[类

图

通

法] 与太阳辐射相关的等值线图的判读流程

第一步：看清等值线的类型、区域位置和等值线数值

可以根据图名、经纬线分布、图中的数据、数据单位信息等确定。

第二步：明确等值线的分布特征和数值变化状况

从等值线的弯曲变化、疏密分布、走向及数值特点、闭合状况等信息进行分析，确定高值、低值中心位置，判定区域等值线的数值分布、变化特点。

第三步：分析影响等值线分布的因素

根据图中区域的位置、自然环境特点及等值线的分布状况判断分析影响图中等值线的因素。

[学

以

致

用] 考法一

太阳辐射纬度分布等值线图判读

1.(2015·安徽文综，32～33)下图表示一年中大气上界单位面积水平面上每日接收到的太阳辐射随纬度的变化，单位为MJ/m2，图中阴影部分表示没有太阳辐射。完成(1)～(2)题。

(1)图中M日最接近(

) A.春分日 B.夏至日

C.秋分日 D.冬至日

(2)a、b两点太阳辐射差异的影响因素主要为(

) A.太阳高度 B.白昼长短

C.海陆位置 D.天气状况

解析

第(1)题，本题考查太阳辐射的时空分布。图中M日北半球大气上界获得太阳辐射最多，应该是正午太阳高度最大、昼最长的日期，即夏至日，故选B。第(2)题，本题考查影响太阳辐射的因素。图中a、b两点以M日期(夏至日附近)为中心对称，则a、b分别对应春分日、秋分日附近，两点此日昼长相差不大，可排除B选项；而b比a纬度高，太阳辐射少，故影响其差异的主要因素是太阳高度，应选A。

考法二

光合有效辐射强度等值线判读

2.(经典高考题)能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。下图示意1961～2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成(1)～(2)题。

(1)如仅考虑光合有效辐射，我国农业生产潜力最大的地区是(

) A.长江中下游平原 C.华北平原

B.四川盆地

D.青藏高原

(2)乙地PAR值高于甲地的主要原因是(

) A.纬度高 B.植被少 C.地势高 D.云雨少

解析

第(1)题，PAR数值越大，太阳辐射越强，农业生产潜力越大。读图可知，我国青藏高原地区PAR最大，农业生产潜力最大。第(2)题，读图知，甲地为四川盆地，属于亚热带季风气候区，加上盆地地形影响，降水丰富，云雨天较多，PAR较小；乙区域位于河套平原，属于温带大陆性气候，降水少，云雨天少，日照时间长，PAR较大。答案

(1)D (2)D

小结：根据板书总结知识

作业：课时规范训练P285-286 教学反思：教学反思：通过“预习――质疑――探究――释疑――应用”预习构建知识线索（知识树，知识框架），找到自己的疑点（难点），课堂释疑，学生参与程度高，解决难点(太阳辐射相关等值线图的判读)、重点、疑点、考点（航天基地的区位分析)易考点（太阳辐射的影响），易混点（影响年太阳辐射总量因素的分析）。通过联系实际，讲练结合，举一反三，

板书设计

1.地球所处宇宙环境；地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星

地球生命存在的条件

2.太阳对地球的影响

3.与太阳辐射相关等值线图的判读