行星地球地球的宇宙环境太阳对地球的影响地球的圈层结构.docx

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行星地球地球的宇宙环境太阳对地球的影响地球的圈层结构

第二单元行星地球

第一节宇宙中的地球、太阳对地球的影响、地球的圈层结构

教学目标：

1、识记：

太阳系的组成、太阳活动的标志；地球圈层结构及特点。

2、理解：

地球上存在生命的条件及原因；太阳对地球的影响。

3、应用：

运用相关知识分析地外文明存在的条件和原因；结合图表资料，分析八大行星的运动特征和结构特征。

重点难点：

太阳对地球的影响。

教学方法：

自主归纳、合作探究、训练提升。

教学流程：

典题导入：

（2013上海单科，1~2）荷兰某机构计划2023年把志愿者送上火星，这个计划可行吗？

专家认为技术上很难。

       1．火星虽为地球近邻，实际上路途非常遥远。

已知火星绕太阳运行的轨道半径平均为1．52个天文单位。

则地球到火星的最近距离大约为（ ）

A．0．52天文单位   B．1天文单位   C．1．52天文单位   D．2．52天文单位

2．志愿者飞往火星途中会遇到的主要困难是（ ）

①宇宙空间强辐射  ②火星引力强大 ③火星大气层稠密   ④环境长期失重  

A．①③            B．②④          C．②③         D．①④

（2011海南,14~15）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14～15题。

14．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B．四川盆地C．华北平原D．青藏高原

15．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5题，PAR数据越大，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6题，读图知，甲地为四川盆地，亚热带季风气候区，加上盆地地形影响，降水丰富，云雨天较大，PAR较小；乙区域位于河套平原，温带大陆性气候，降水少，云雨天少，日照时间长，PAR较大。

（2011·全国卷）读下图，完成下题。

组成该山体岩石的矿物直接来自

A．地表B．地壳上部C．地壳下部D．地幔

解析　组成该山体的岩石是火山喷发出来的岩浆冷却形成的火山岩，岩浆直接来自地幔。

【高考目标导航】

1.地球所处的宇宙环境。

2.地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

3.太阳对地球的影响。

4.地球的圈层结构及各圈层的主要特点。

【自主学习】

一、宇宙

1．物质性：

宇宙是由_____、星云、_____、卫星、流星体、彗星等天体组成的。

2．运动性：

宇宙中的天体都在运动着，它们_________、相互绕转，形成如下图所示的天体系统。

【点拨】判断一个物体是否为天体的方法——着眼于“三看”

（1）一看位置：

它是不是位于地球大气层之外，独立存在于宇宙中。

进入大气层或落回地面的物体不属于天体。

（2）二看实质：

它是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。

（3）三看运转：

它是否在一定的轨道上独自运转。

依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车。

二、太阳系

1．八大行星——不发光、不透明的近似球体

◆“火烧木头灰烬多”：

火星与木星之间是小行星带，运动特征同八大行星。

2．运动特征

同向性

绕日公转方向都是_________

近圆性

绕日公转的轨道形状近似_____

共面性

轨道面几乎在_________上

3.结构特征：

地球与其他______行星（水星、金星和火星）有许多相似之处。

分类

包括行星

距日远近

表面温度

质量

体积

密度

类地行星

水星、金星、地球、火星

近

高

小

小

大

巨行星

木星、土星

中

中

大

大

小

远日行星

天王星、海王星

远

低

中

中

中

由上面分析可知，无论是在运动特征，还是在结构特征方面，地球都没有特殊之处。

三、地球——普通而又特殊的星球（存在生命）

条件

原因

对生命起源的意义

外部条件

安全的宇宙环境

行星绕日公转的共面性和同向性特征，使其各行其道，互不干扰

地外撞击率极低

稳定的太阳光照

太阳第的中心天体太阳正处于壮年期

太阳光照稳定，生命演化不断

自身条件

表面温度适宜

日地距离适中；地球的自转和公转周期适当

有利于生命过程的发生和发展

适宜生存的大气层

地球的体积和质量适中

N是构成生命体的基本成分；

O2是生命活动的必需物质；

CO2是绿色植物光合作用的原料；

O3吸收紫外线，使生物免受伤害

有液态的水

地球体积收缩、放射物质衰变产生热能→内部温度升高→产生水汽→形成海洋

海洋孕育了地球上最初的单细胞生命

【点拨】大气层还对地面具有保温作用，减小温差，并对闯入地球大气层的小天体摩擦使其燃烧，减轻或减少小天体对地球的撞击。

四、太阳对地球的影响

1．太阳辐射对地球的影响

（1）太阳辐射概述

概念

太阳以________的形式向宇宙空间放射的能量

能量来源

太阳中心的核聚变反应（4个氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量）

波长范围

0.15~4

分为紫外线、可见光、红外线

能量分布

太阳辐射能主要集中在可见光波段

（2）太阳辐射对地球的影响

①动植物的生长发育离不开太阳提供的光、热资源。

②太阳辐射经植物的生物化学作用，转化为生物化学能。

③是地球大气运动、水循环的主要能源。

④太阳辐射本身以及大气运动、水循环等，也为人类提供了源源不断的能源。

2．太阳活动

（1）太阳活动的类型

（2）太阳活动对地球的影响

项目

影响

防御

①影响天气

黑子数增多→太阳活动强烈→地区降水量年际变化→影响气候

重视对太阳活动的观测和预测（天文预报），力图把太阳活动可能造成的不利影响降到最低程度

②扰乱电离层

耀斑爆发→电磁波进入电离层→电离层扰动→干扰无线电短波通信

③干扰地球磁场

太阳活动强烈→高能带电粒子流

扰乱地球磁场→“磁暴”现象→磁针不能正确指示方向；

④产生极光

冲进两极高空→使空气分子电离→产生极光

⑤导致自然灾害

许多自然灾害的发生（地震、水旱灾害）与其有关

⑥影响人类航天

太阳活动发出的射电和高能带电粒子流会影响卫星等航天器的正常运行，同时会影响人类的航天发射

【点拨】

（1）太阳活动对无线电短波通信和地球磁场的影响白天较强。

（2）极光出现在高纬地区的夜晚。

五、地球的圈层结构

1.内部圈层结构

（1）划分依据：

地震波　　　　的变化。

类型

传播速度

能通过的介质

共　性

A表示_____

较___

固体

传播速度都随所通过物质的性质而变化

B表示_____

较___

固体、液体和气体

（2）不连续面及波速变化

名称

波速变化

①界面

两类地震波传播速度都明显增加。

②界面

波传播速度完全消失，波传播速度突然下降

（3）地球内部圈层的划分：

①_____：

C以上部分；②_____：

C、D之间部分；③_____：

D以内部分（外核E和内核F）。

（4）岩石圈：

由坚硬的岩石组成，包括地壳和上地幔顶部（软流层以上）。

（5）软流层：

位于　　　　的顶部，是　　的主要发源地。

2.地球外部圈层

（1）大气圈：

主要成分是___和___。

（2）水圈：

连续但不规则的圈层。

（3）生物圈：

地球表层_____及其生存环境的总称。

占有　　　　的底部、　　的全部和　　　　的上部。

[温馨提示]　地壳厚度不均，陆地地壳厚，海洋地壳薄。

在陆地上，高原、山地地壳厚，平原、盆地地壳薄。

【课堂活动区】

探究点一地球的宇宙环境

（2013上海单科，1~2）荷兰某机构计划2023年把志愿者送上火星，这个计划可行吗？

专家认为技术上很难。

       1．火星虽为地球近邻，实际上路途非常遥远。

已知火星绕太阳运行的轨道半径平均为1．52个天文单位。

则地球到火星的最近距离大约为（ ）

A．0．52天文单位   B．1天文单位   C．1．52天文单位   D．2．52天文单位

2．志愿者飞往火星途中会遇到的主要困难是（ ）

①宇宙空间强辐射  ②火星引力强大 ③火星大气层稠密   ④环境长期失重  

A．①③            B．②④          C．②③         D．①④

【反思归纳】

1．天体类型及主要特征

自然天体

恒星

由炽热气体组成，能自己发光的球状天体，有很大的质量（星光闪烁）。

星云

由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要成分是氢（轮廓模糊）

行星

围绕恒星运行的天体，太阳系共有八大行星，体积、质量木星最大（恒星卫士）

流星体

行星际空间的尘粒和固体小块。

流星体进入地球大气层与空气摩擦形成流星现象。

沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体，称为流星群。

流星群与地球相遇时，人们会看到某一区域某一时间流星数目显著增加，有时甚至像下雨一样，这种现象称为流星雨。

大多数是以辐射点所在星座或附近的恒星命名，如狮子座流星雨（一闪即逝）

彗星

在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌。

著名的哈雷彗星的公转周期是76年（拖着长尾）

卫星

围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体或人造天体（行星卫士）

人造天体

航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等

光年：

即光在真空中一年内所走过的距离。

距离＝速度×时间，光速约为每秒30万千米（每秒299,792,458米），1光年约为94,605亿千米。

天文单位：

人们把地球到太阳的平均距离作为1。

取名叫“天文单位”。

2．八大行星及其位置关系

3.地球存在生命的条件

（1）外部条件

（2）外部条件

【点拨】生命存在条件的分析思路

探究点二太阳辐射对地球的影响

（2009福建，5~6） 云量是以一是内云遮蔽天空的百分比来表示。

图3示意我国某地区多年平均云量日均值分布完成5-6题。

5.据图中信息判断

 A．甲地多年平均日照时数小于乙 B．甲地多年平均气温日差大于乙地

 C．乙地多年平均相对湿度小于丙地 D．丙地云量空间变化大于丁地

 6.影响乙地等值线向北弯曲的最主要因素是

 A．地形B．季风 C．纬度位置 D．海陆位置

 【解析】5.图示信息表明，甲地云量少，乙地云量多，故选B。

6.根据图示信息，可以确定乙地为我国的西南地区，受地形影响，水汽自南向北深入，故选A。

【总结归纳】

1．太阳辐射的影响因素

在不考虑其他影响因素的情况下，全球年太阳辐射量从低纬向高纬递减（如下图所示）；纬度越高，正午太阳高度角小，获得太阳辐射少。

太阳辐射的影响因素

影响因素

纬度

地势

天气

年太阳辐射总量

纬度低，正午太阳高度角大，获得太阳辐射多

地势高，大气稀薄，透明度高，固体杂质、水汽少

晴天多到达地面的太阳辐射多

日照时数

极圈以内地区有极昼极夜现象，极圈以外地区夏季日照时数多于冬季

一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地

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

2．中国年太阳辐射分布

总体特征：

从东部沿海向西部内陆逐渐增强。

高值中心，青藏高原；低值中心，四川盆地。

特殊地区太阳辐射分布规律和特点的分析

地区

太阳辐射

对比分析

北方地区

北方地区比南方地区丰富

排除纬度因素，侧重分析；①北方地区天气：

晴天多，阴雨天少；②夏季北方地区昼较长，日照时间长

南方地区

西北地区

丰富

应从气候的角度侧重分析天气晴朗

青藏地区

最丰富

重点强调海拔高，空气稀薄，日照时间长

四川盆地

贫乏

重点分析盆地地形，水汽不易散发，雨、雾天多

【点拨】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，成为我国夏季气温气温最低的地区。

3.全球太阳辐射的分布

全球年太阳辐射量大体从低纬向高纬递减，相同纬度分布由沿海向内陆递增；南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，且不同季节表现出的结果并不相同（同一地点夏季太阳辐射强于冬季）。

如图所示（注：

图中的横剖面表示的是某一时间太阳辐射随纬度的分布情况，纵剖面表示的是某一纬度太阳辐射随时间的变化情况）。

【点拨】尽管太阳辐射具有随纬度增高而减少的分布规律，但全球年太阳辐射总量的最大值并不是出现在赤道地区，而是出现在回归线附近的沙漠地区及青藏高原地区。

这是由于赤道地区终年受赤道低气压控制，盛行上升气流，多云雨天气，对太阳辐射削弱作用较强。

而回归线附近的沙漠地区，气候干燥，晴天多，到达地面的太阳辐射多。

探究点三太阳活动

（2012江苏单科，4）北京时间2011年11月3日1时36分6秒,“天宫一号冶目标飞行器与“神舟八号冶飞船成功实现首次交会对接。

最可能干扰航天器与地面指挥系统通信联系的是

A.云雾B.流星C.太阳活动D.太阳辐射

【总结归纳】

1.太阳活动

2.太阳活动与太阳辐射

太阳辐射和太阳活动都是太阳能量的释放过程，但表现形式不同；太阳辐射是源源不断地进行的，而太阳活动是有周期性的。

太阳对地球的影响既有有利的一面，也有不利的一面，其中太阳辐射更多的表现为有利的一面，而太阳活动更多地表现为不利的一面：

有利影响

不利影响

太阳辐射

维持大气运动、生物生长和水循环；为人类提供能源……

过量太阳紫外线照射会使易患皮肤癌和白内障……

太阳活动

太阳活动极大年，全球农业倾向增产；极光是一种旅游资源……

影响无线电短波通信；灾害天气频发；产生磁暴；引发流感大流行……

光球层用肉眼可以观测到；色球层只有在日全食时或用特殊的仪器才能看到；日冕层只有用特殊仪器才能看到。

探究点四地球的圈层结构

（2010江苏，2）2010年3月以来，北太西洋极圈附近的冰岛发生太规模火山喷发．火山灰蔓延欧洲航空业蒙受重大损失。

图l为火山喷发图片。

回答l~2题。

2．这些蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是

 A．大气圈一水啊、生物圈一岩石圈       B．岩石圈一大气圈一水圈、生物圈

 C．水圈、生物圈一大气圈一岩石啊       D．水圈、生物圈一岩石圈一大气圈

【解析】该题已经说明是火山灰在地球圈层中迁移的顺序，而不是从火山灰的来源开始，很显然火山灰漂浮在大气圈中，慢慢会沉积下来，进入到水圈、生物圈，最终沉积下来。

【反思归纳】地球内部圈层结构的划分用特征

依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。

具体分析如下表所示：

圈层名称

不连续面

深度（km）

地震波的速度变化

特征

地壳

莫霍界面

古登堡界面

平均17（17~33）

2900

（纵波和横波速度明显加快）

（纵波速度突然下降，横波消失）

①固体外壳；②厚度最小，其中大陆地壳较厚（17km），大洋地壳较薄（6km）,最厚为青藏高原

地幔

上地幔

①可塑性固态，上地幔上部存在一个软流层，物质处于熔融状态；②温度、压力、密度增大

下地幔

地核

外核

外核呈熔融状态，内核呈固态

温度很高，压力、密度均很大

内部放射性元素衰变产生大量能量

组成物质为铁和镍

内核

地壳的结构

上层

硅铝层（较轻）一般只分布在大陆部分，高山、高原区厚度大，平原地区厚度小；在大洋地壳中很薄，甚至缺失

下层

硅镁层（较重）普遍存在（连续分布）

大陆地壳

双层—硅铝层，硅镁层，平均33km

大洋地壳

单层—硅镁层，平均6km

地壳与岩石圈的关系

厚度

范围

联系

地壳

平均17km

地表至莫霍界面

岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部（软流层以上）部分

岩石圈

70~100km

地表至软流层

横波与纵波的区别

分类

特点

传播速度

所经物质状态

共同点

纵波

较快

固体、液体、气体

都随着所经过物体的性质而变化

横波

较慢

固体

探究点五航天基地

（2010·浙江文综，36

（1））下图是“世界某区域略图”。

读图，完成下题。

简述①地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。

【解析】　有利条件注意从①地的纬度位置、海陆位置、地形、人口分布等角度分析。

①地为热带雨林气候，阴雨天气较多，对航天发射不利。

【答案】　有利条件：

纬度低、海运便利、地形平坦开阔、人口稀少等。

不利因素：

天气多变。

【总结归纳】

（1）发射基地选址的条件

①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；

②纬度因素：

纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本；

③地形因素：

地形平坦开阔，有利于跟踪观测；

④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；

⑤交通条件：

内外交通便利，有利于大宗物资运输；

⑥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）发射时间、发射方向、回收场地选择

发射时间

①发射时间：

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；

②我国发射时间：

主要选择在冬季，便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。

我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择冬季是为了避开南半球恶劣的海况。

发射方向

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的作用，节约能源。

回收场地的选择

我国的回收场地在内蒙古自治区中部地区。

地势平坦，视野开阔，便于搜救；人烟稀少，有利于疏散人群；气候干旱，多晴朗天气，地质条件好。

（无大河、湖泊）

我国航天发射基地分布及特点

【巩固练习】

（2011·上海综合，13）2011年5月4日《文汇报》报道，又有4颗小行星以中国科学家姓名命名。

读图，这几颗小行星所在的小行星带位于太阳系的（　　）。

A．金星轨道与地球轨道之间B．木星轨道与土星轨道之间

C．地球轨道与火星轨道之间D．火星轨道与木星轨道之间

【解析】　读图可知，小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，D项正确。

（2012广东，1）剧烈太阳活动产生的太阳风吹袭地球，可能引起

A．人口迁移加快B．风力电厂增产

C．生活耗能降低D．卫星导航失效

【解析】　太阳风是指从太阳大气的日冕层中猛烈喷出的高速运动的高能带电粒子流，当太阳活动剧烈时，太阳风的强度和速度增大，它抵达地球，会引起磁暴现象，在两极地区的夜空产生强烈的极光，扰乱地球上空的电离层。

同时还会影响通讯、威胁卫星、破坏臭氧层等。

太阳风不是风，不会影响风力发电；人口迁移和生活耗能属于社会经济问题，故D项正确。

（2012·江苏，4）北京时间2011年11月3日1时36分6秒，“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船成功实现首次交会对接。

下图是“神舟八号”与“天宫一号”首次对接空间位置示意图。

读图完成下题。

最可能干扰航天器与地面指挥系统通信联系的是（　　）。

A．云雾B．流星C．太阳活动D．太阳辐射

【解析】　发生太阳活动时，太阳发射的电磁波进入地球大气层，引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响。

（2014课标1，1~3）太阳能光热电站（图1）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1～3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

【解析】从“资源角度”提示很明显，适宜建太阳能光热电站的区域，应当为太阳能丰富的地区。

柴达木盆地位于青藏高原上，海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱少，太阳辐射强，太阳能资源丰富。

其它三地位于季风区，降水多、阴天多，太阳辐射较少，所以选A。

下图为公转轨道相邻的三颗行星相对位置示意图。

与①、②行星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是（　　）

A．适宜的大气厚度和大气成分B．强烈的太阳辐射和充足的水汽

C．复杂的地形和岩石圈D．强烈的地震和火山活动

【解析】　通过图文材料可以得出以下有效信息：

图中①是火星，②是金星。

地球上存在生命的条件包括：

①稳定的宇宙环境，这与火星和金星一致；②距离太阳适中，有着适宜的温度，火星温度过低，金星温度过高；③有着适当的体积和质量，适宜生物呼吸的大气，金星上有着厚厚的二氧化碳，不适宜生物呼吸；④有着广阔的海洋，给原始生命提供了庇护所。

（2012·江苏卷）阅读材料，回答下列问题。

材料一　下图是我国第28次南极科考航线和P大陆自然带分布示意图。

材料二　科考队在南极冰盖之巅——冰穹A（海拔4093米）的昆仑站成功安装了我国自主研发的首台南极巡天光学望远镜AST3－1，用于对超新星、太阳系外行星、瞬变天体的研究。

昆仑站所在地区大气透明度极佳，其原因主要有____________、____________、____________；该地在____________时期，可以用光学望远镜24小时不间断地对星空进行天文观测。

【解析】　本题考查影响大气透明度的因素和宇宙探测。

南极大陆由于海拔高、空气稀薄，常年受极地高压控制、天气晴朗，无人类长期居住、污染小，故大气透明度极佳；对星空的长时间观测应选在南极极夜期间。

【答案】　常年受高压控制，天气晴朗　海拔高，空气稀薄　污染小　极夜

（2013江苏，27

（2））下图是是我国30°N附近地形剖面及年平均气温、年平均降水量示意图。

读图回答下列问题。

（13分）

剖面线上，长江中下游平原与四川盆地相比，年太阳总辐射量较低的是_______ ，原因有_______________。

（3分）

【解析】剖面线上青藏高原海拔高，大气稀薄，太阳辐射最强，四川盆地因为是盆地地形，阴雨、雾天多，云量多，所以太阳辐射最弱。

所以长江中下游平原与四川盆地相比，年太阳总辐射量较低的是四川盆地。

（2012上海，5~6）（三）太阳黑子活动的变化会对地球的气候产生明显影响。

下图显示北半球部分高纬度地区太阳黑子活动与年均降水量的关系。

5.图中所示的34个测站分布范围主要在

A.亚洲B.亚洲和欧洲C.亚洲和北美洲D.欧洲和北美洲

【解析】考查大洲经纬度定位。

从图中可以看出，34个观测站均位于60°N到80°N之间，经度位于166°W到81°之间，因此选D。

6. 观测显示，所测地区年平均降水量

A.随太阳黑子活动的增强而增大B.随太阳黑子活动的增强而减小

C.变化周期与太阳黑子活动周期吻合D.变化周期与太阳黑子活动周期无关

【解析】考查提取信息能力、太阳黑子对地球的影响。

从图中可以看出，70°N—80°N之间的12个观测站得降水量与太阳黑子大致呈正相关，60°—70°N之间的22个观测站得降水量与太阳黑子大致呈负相关，但两地降水量的变化周期与太阳黑子活动周期大致吻合。

因此C项正确。

（2009安徽，27~28）图6表示27°N某地坡向（坡度为10°）对地表获得太阳辐射的影响，纵坐标表示该地坡面与地