高考地理宇宙中的地球1.2地球的宇宙环境圈层结构和太阳对地球的影响课件+教案

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第2讲　地球的宇宙环境、圈层结构和太阳对地球的影响
考点一　地球的宇宙环境
1.多层次的天体系统(1)主要的天体类型和特点①自然天体:星云(云雾状)、恒星(能发光)、行星(反射光)、卫星(绕行星运转)等。②人造天体:人类发射进太空的人造卫星、宇宙飞船、空间实验室、各种探测器等。③特点:在宇宙中分布不均匀,处于不停地运动中。
(2)天体系统的级别和层次万有引力和天体的永恒运动维系着天体之间的关系,组成了多层次的天体系统。具体层次关系图如下: 
(3)太阳系示意图及地球在太阳系中的位置太阳系由太阳、围绕太阳运行的行星、矮行星,以及小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等太阳系小天体组成。太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%,下图为太阳系示意图。 
①八颗行星分类 ②小行星带的位置:火星轨道和木星轨道之间③八颗行星运动特征 ④哈雷彗星围绕太阳运行的周期约76年,其公转方向与地球的公转方向相反。
2.普通而特殊的行星——地球(1)地球的普通性:在太阳系行星中,就外观和所处的位置而言,地球是一颗普通的行星。(2)地球的特殊性:存在生命。地球上存在生命的条件:①外部条件——“安全”和“稳定”a.“安全”——安全的宇宙环境:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。b.“稳定”——稳定的太阳光照:亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
②自身条件——三个“适中”  
1.判断一个物体是否为天体——把握“三看”(1)一看位置:看它是不是位于地球大气层之外,独立存在于宇宙中。进入地球大气层或返回地面的物体不属于天体。(2)二看实质:看它是不是宇宙间的物质,自然现象不属于天体。(3)三看运转:看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不属于天体。
2.流星体、流星、陨星流星体是太阳系里的小天体,主要是一些尘埃和固体碎块,它们游散在太阳系空间并沿一定轨道绕太阳旋转。流星也叫流星现象,是流星体经过地球附近时,受地球吸引“冲进”地球大气,与大气层摩擦燃烧而发光的现象。质量在5千克以上的流星体,即使到达低层大气也不会燃烧完,此时它就会落到地面上。掉到地面上的流星体一般称为陨星,陨星按成分分为陨铁、陨石和石铁陨石三类。世界上最大的陨铁落在非洲的纳米比亚境内,重约60吨;世界上最大的陨石是我国的“吉林一号陨石”,重量约为1 770千克。
3.宇宙和总星系总星系是目前已知最大的天体系统,是天文学家所说的可见宇宙。宇宙浩渺,迄今为止,人类探索宇宙的能力仍然十分有限,总星系只是宇宙的一小部分。 
1.天体系统的从属关系(以地球所处天体系统为例) 
2.地球上有生命存在的条件 
3.分析某一天体是否存在生命 
考点二　太阳对地球的影响
1.太阳辐射与地球(1)太阳辐射的概念及能量分配 
①太阳辐射:是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。②太阳辐射波长:范围在0.15~4微米,分为可见光、红外光和紫外光三部分。③太阳辐射能:主要集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%。(2)太阳辐射对自然环境和人类的影响①对自然环境的影响a.直接为地球提供了光、热资源,地球上生物的生长、发育离不开太阳。    b.是地球大气运动、水循环的主要能源。c.是塑造地表各类地貌的主要能量来源。
②对人类生产和生活的影响a.煤、石油等化石燃料是地质时期储存的太阳能。b.生物能、水能等多由太阳能转化而来。c.太阳辐射是人类生产和生活的直接能量来源,如太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站等。(3)中国太阳年辐射量的空间分布及成因图示 
2.太阳活动与地球(1)太阳活动的类型和特点①太阳活动:是指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象,包括太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等。这些现象分别出现在太阳外部的不同圈层(如下图)。
②特点a.太阳黑子:出现于光球层,是光球层中高速旋转的气体涡旋,温度比光球层平均温度低。太阳黑子和耀斑是太阳活动强弱的重要标志,太阳黑子数目的变化周期约为11年。b.耀斑和日珥:出现于色球层。耀斑爆发是太阳活动最激烈的显示,活动周期约为11年,会短时间释放巨大能量。c.太阳风:出现于日冕层,在太阳活动高峰年,其强度相应增大,尤其在耀斑爆发时格外强烈。
(2)太阳活动对地理环境的影响①影响气候:黑子数目增多→太阳活动强烈→与气候变化有一定的关联性。②影响无线电短波通信:耀斑爆发→以射电爆发和高能粒子喷发等方式放出辐射能→引起大气电离层中强烈的电磁扰动→产生“磁暴”现象,干扰无线电短波通信,威胁运行在太空中的宇航器的安全。③产生极光现象:太阳活动强烈→形成带电粒子流(太阳风)→受地球磁场作用偏向极地上空→轰击高层大气使大气电离→产生极光。 
1.红外光与红光、紫外光与紫光的区别红光和紫光属于可见光,红外光和紫外光是人眼无法识别的电磁波。可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般指太阳辐射光谱中0.4~0.76微米波谱段的辐射,波长自短而长由紫、蓝、青、绿、黄、橙、红等七色光组成,是绿色植物进行光合作用所必需的和有效的太阳辐射能。比红光波长更长的电磁波是红外光,其可以用仪器探测出来。一切物体都向外辐射红外光,但程度不同,可以通过这个方法在黑暗中识别生物和环境。同样,比紫光波长更短的电磁波是紫外光,紫外光可用于杀菌消毒。
2.太阳辐射强与热量丰富的关系太阳辐射强的地方,热量不一定丰富。我国青藏高原海拔高,空气稀薄,大气中水汽、尘埃少,晴天多,太阳辐射强,光照充足;但由于空气稀薄,大气的保温作用弱,成为我国夏季气温最低的地区,热量较少。
3.太阳辐射和太阳活动的影响都是有利有弊的若仅仅基于对教材文本的粗浅理解,则容易认为太阳辐射的影响多是有利的,太阳活动的影响多是不利的。其实,太阳辐射也有不利的影响,如过多的紫外光会伤害生物体;太阳活动也会产生有利的影响,如太阳活动对某些区域的气候产生积极影响。
1.影响太阳辐射分布的因素 
2.太阳活动的主要类型及其对地理环境的影响 
考点三　地球的结构
1.地球的内部圈层(1)地球内部圈层的划分依据地球内部圈层的划分依据是地震波的传播方式和传播速度。
①地震波
②不连续面
(2)地球内部圈层及各层特点
(3)地壳与岩石圈地壳和上地幔顶部(软流层以上)合在一起叫作岩石圈,平均厚度为100~110千米。
2.地球的外部圈层及特点通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界划分为三个圈层:大气圈、水圈和生物圈,统称为地球的外部圈层。 
1.软流层呈固态还是液态软流层极易被误认为呈液态。通过查阅“地震波传播速度和距离地表深度的关系图”可知,横波能完全穿过软流层,故软流层呈固态。
2.地球内部圈层中最厚的圈层是地幔还是地核受“地震波传播速度和距离地表深度的关系图”中地震波传播速度曲线影响,容易误判为地幔最厚,其实,结合该图的纵坐标可以判读古登堡面位于距地表2 900千米处,地球半径超过6 000千米(地球平均半径约6 371千米),对比数据可得出地球内部圈层中最厚的圈层是地核。
3.岩石圈位于上地幔的顶部还是上部岩石圈既不位于上地幔的顶部,也不位于上地幔的上部。软流层位于上地幔的上部,软流层之上的地球内部圈层共同组成了岩石圈,即岩石圈由地壳和上地幔顶部组成,或者说岩石圈位于软流层以上。 
1.地球内部圈层结构 
2.识别岩石圈 
地球圈层结构及其所处的宇宙环境特点◆典题例证    月球表面既无大气,又无液态水。我国“嫦娥四号”是人类首次成功着陆于月球背向地球一面的航天器。 图Ⅰ为地月系示意图,图Ⅱ为某时刻月球远离地球的一端看到的太阳系中的明亮天体。完成下面两题。
 　　　　　　　图Ⅰ　　　　　　　　　　图Ⅱ
1.(2019浙江4月选考,24,2分)图Ⅱ时刻,月球可能位于轨道上的位置是 (   　)A.①　　B.②　　C.③　　D.④
B
解析    B　材料中“月球远离地球的一端”就是背着地球的方向。结合太阳系行星分布及光照,可判断图Ⅰ中①为白天、③为夜晚,②和④分别为傍晚和早晨时段。图Ⅱ夜空中看到金、木、火三星,说明为月球的夜晚,则①不能看到,即A错误;而③处月球在远离地球的一端看不到金星,则C错误。注意图中的东西方向,金星位于西方的月平线上,说明为傍晚时分,即②位置看到的情况;而④处看到的金星应位于东方,故B正确、D错误。
2.(2019浙江4月选考,25,2分)嫦娥四号在月面上可观察到 (　　)A.地球遮住银河系的光芒　　B.流星拖着亮线飞过头顶C.太阳在月面上西升东落　　D.水星金星太阳同在星空
解析    月球上可能会看到地球遮挡住太阳和部分恒星的光芒,但不会遮挡住整个银河系恒星的光芒,A错;月球上几乎没有大气,因此不会看到流星拖着亮线飞过头顶,B错;月球自转方向是自西向东的,因此太阳在月面上东升西落,C错误;月球上几乎没有大气,天空背景是暗的,因此可以看到(或借助一般仪器观测到)水星、金星、太阳同在星空,D正确。
B
莫霍面深度不一。下图为长江中下游某区域莫霍面的等深线分布图。读图,回答下题。
3.(2019北京文综,11,4分)据图可推断 (　　)A.①地地壳厚度最薄　　B.②地金属矿产丰富C.③地地幔深度最浅　　D.④地地下水埋藏深
解析    莫霍面为地壳与地幔的分界线。图中莫霍面等深线数值越大,表明地壳厚度越大。①③两地数值较大,说明两地地壳较厚,地幔较深,故A、C项错误;④地位于河流沿岸,地下水埋藏较浅,D项错误;长江中下游多金属成矿带,故可推断B项正确。
B
◆跟踪训练    下图中S天体的冰盖下有一片咸水海洋,其液态水含量超过地球。S天体和Y天体围绕木星旋转,S天体的自转周期为7天。完成下面两题。
1.Y天体是 (　　)A.恒星　　B.星云　    C.行星　　D.卫星
解析    由材料可知,Y天体绕着木星旋转,故Y天体应该是木星的卫星。D符合题意。
B
2.关于S天体,下列推断合理的是 (　　)A.表面平均温度低的原因是没有大气的保温作用B.冰盖下面有海洋是因为其自转、公转的周期适中C.存在液态水可能为生命的进化发展提供条件D.木星为其表层物质运动和能量转换提供能量
解析    由材料可知,S天体的自转周期为7天,自转周期长,表面获得的太阳辐射较少,温度较低,A不符合题意;S天体的表面温度较低,有冰盖存在,减少了水汽蒸发,使冰盖下海洋得以保存,B不符合题意;液态水是生命形成和发展的物质基础,存在液态水可能为生命进化发展提供条件,C符合题意;木星是行星,不会为S天体提供能量,D不符合题意。
C
下图为我国某区域莫霍面等深线分布图,该区域内主要自然植被为常绿林,洪涝带来的危害程度往往乙地区比甲地区轻。完成下面两题。
3.a、b两地之间地势特点与河流流向是 (　　)A.地势起伏和缓,河流自东南流向西北B.地势起伏明显,河流自东南流向西北C.地势起伏和缓,河流自西北流向东南D.地势起伏明显,河流自西北流向东南
解析    根据“海拔越高,地壳越厚”这一地壳厚度变化规律,可判断图示河流流经区域整体西高东低,故a、b两地之间河流流向是自西北流向东南,且a、b两地之间的莫霍面等深线分布稀疏,说明其地势起伏相对和缓。选C。
C
4.乙地区洪灾程度偏轻的最主要原因是 (　　)A.植被覆盖率高,水土保持较好B.地势相对较高,洪水不易淹没C.河面比较开阔,泄洪能力较强D.甲乙间有大湖,调蓄作用明显
解析    由材料可知,该区域内主要自然植被为常绿林,图示区域东南部整体莫霍面等深线数值偏小,故该区域位于我国南方地区。结合河流流经区域的莫霍面等深线数值偏小可以判断,该区域存在一个面积较大的低洼地或者湖泊水域,可有效对乙地调洪,故与甲地区相比,乙地区的洪灾程度较轻。选D。
D
◆技法归纳    天体类型及星空图相关特征判读(1)从天体系统四类层次的从属关系判断,其中卫星和行星容易误判,要抓住其围绕的中心天体直接判读。(2)从太阳系示意图中识别行星、小行星、彗星、卫星的区别与联系,掌握地内行星、地外行星、小行星带轨道的位置及相对关系。(3)从和地球的比较信息中甄别。(4)从新闻资讯中,结合地球的宇宙环境主要知识点予以判读。(5) 借助切线法示意地平面,结合地球自转方向确定方位,再用投影法将星空图上的相关天体投影到天球上,然后对应材料中的主要信息予以判读。
1.某一天体是否具备生命存在的条件主要参照地球上存在生命的条件进行分析:先从具备生命存在的三个自身条件——液态水和适宜的温度、大气入手,然后从安全、稳定的外部条件予以比较。一般而言,质量和体积与地球相似的,主要看其与恒星的距离同日地距离的差异(侧重温度);若其和恒星距离与日地距离相近,则比较其体积和质量与地球的差异(侧重大气)。
2.区别太阳活动与太阳辐射太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量;而太阳活动指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象,如太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等。二者的关键区别在于太阳辐射是能量,太阳活动是现象。
3.地壳、岩石圈与软流层莫霍面等深线分布图的起点就是莫霍面,莫霍面是地壳与地幔的分界面。根据地壳分布特点,参照陆壳平均厚度为33千米这一数据,若莫霍面的等深线数值越大,则地壳越厚,意味着地表为高原或山地。上地幔上部存在一个软流层,一般认为其可能是岩浆的主要发源地之一。岩石圈和地壳都是由岩石组成的,但岩石圈的范围大于地壳,包括地壳和上地幔顶部这两部分,或者说软流层以上的地球内部圈层部分为岩石圈。 
Kepler-1649c　　2020年4月,科学家从开普勒历史数据中发现了一颗可能存在液态水的名叫“Kepler-1649c”的行星。根据公开数据显示,该系外行星距离地球约300光年,其大小和温度与地球相似,从公布的各种指标来看,都比较满足存在生命的可能性。 
◆预测考向  1.试推测“Kepler-1649c”行星能满足生命存在的主要条件。2.用数据说明“Kepler-1649c”的行星是否位于河外星系。3.列举人类开启“地外文明”探索之旅需要克服的主要困难。
月球与八大行星一样作自西向东公转,在地球上的观测者可以观测到月球、地内行星经过太阳表面的天象,且前者比后者经过日面的时间短。完成下题。
1.(2020浙江1月选考,20,2分)若观测者在甲地某日先后观测到月球、水星经过太阳表面的天象,则第二天正午三大天体在星空中的位置可能是 (　　)
D
解析    本题考查天体观测。需考虑从第一天到第二天这24小时内,月球、水星相对运行的状况。若不考虑月球、水星的公转,第二天正午二者以及太阳都会还在星空的正南位置,月球是自西向东绕地球公转,24小时后的位置应在原位置偏东;而水星比地球绕日公转快,24小时后其应在相对太阳正南的偏西位置,故D正确。
 
2018年2月8日,南天区出现流星雨。下图为当天从北极上空看到的太阳系部分行星位置示意图。完成下面两题。
2.(2018浙江4月选考,24,2分)流星发亮的原因是流星体 (　　)A.吸收地面长波辐射　　B.捕获太阳带电粒子C.摩擦地球稠密大气　　D.反射太阳短波辐射
解析    流星发亮是因为流星体进入地球大气层,与地球大气摩擦而成。故正确答案为C。
C
3.(2018浙江4月选考,25,2分)当天晚上,地球上能够观察到火星、木星、土星位置关系正确的是 (　　) 
A
解析    根据材料“从北极上空看到的太阳系部分行星位置示意图”的提示,可以推断地球自转为逆时针方向(即逆时针方向指向东方),图中按照逆时针方向排列,自西向东依次是木星、火星和土星;根据材料“南天区出现流星雨”的提示,可以判断面向正南,木星、火星和土星依次从右向左排列;再结合八大行星绕日公转“共面性”的特征,可以确定木星、火星和土星应基本位于同一平面上。故正确答案为A。
 
2020年4月8日22时,小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最大与最小时的对比示意图”。据此回答下题。
4.(2020江苏单科,1,2分)从天体运动位置看,此时 (　　)A.月球位于远地点附近　    B.月球位于近地点附近C.地月系位于远日点附近　    D.地月系位于近日点附近
解析    地月系7月初位于远日点,1月初位于近日点,而此日是4月8日,处于两个日期的中间,故C、D项错误;由常识判断,月球离地球近,我们能看到的月球应更大更亮,故A项错误,B项正确。
B