第1章 阶段提升课
【复习指导】
1.宏观思路:本单元讲授的是宇宙中的地球,注意学习的重心是“地球”,而不是宇宙。在认识地球的宇宙环境之后,联系地球的演化、圈层的相互作用,增强对地球科学知识的认识。
2.复习策略:
认识角度 学会从宏观和微观两个层面认识地球所处的宇宙环境。在宏观层面上主要指地球在天体系统中所处的位置,即地月系—太阳系—银河系—可观测宇宙(银河系和河外星系);在微观层面上主要是分析地球在太阳系中的位置
太阳对地球的影响重点不是太阳辐射和太阳活动本身,而是分析它们对地球的影响,结合生产生活的相关案例(植物差异、主要能源、信鸽迷失方向等),运用实例分析影响,同时要注意辩证地看待影响,学会从利弊分析
数理分析 对比太阳系八颗行星的数据信息,通过数理分析说明地球的普通性和特殊性
过程推理 地球演化过程内容比较抽象,需要运用《地质年代表》中的数据和其他相关资料描述地球的演化过程
图像运用 充分借助教材中的各种图形、图像,增强对地理事象的直观认识。同时对于地球的内部圈层和外部圈层,可以通过自绘简易的示意图进行理解
一、航天基地建设区位分析
1.我国四大航天发射基地:
(1)酒泉基地有利发射条件。
①温带大陆性气候,晴天多,大气透明度好;
②深入沙漠腹地,安全性好。
(2)文昌发射基地的优势。
①从纬度看,地球自转线速度最大,可增加有效荷载;
②从交通条件看,濒临南海,有利于运输大型设备;
③从安全性看,火箭残骸落入大海,造成危害的概率低。
2.发射时间、方向和回收场地选择:
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:主要选择在北半球冬季
回收场地选择 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
【对点训练】
下图是某区域略图。读图,完成问题。
试分析①地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。
【解析】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有利条件。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、地势平坦开阔、人口稀少等。
不利条件:天气多变。
二、太阳辐射的分布规律
1.全球太阳辐射时空分布规律:
世界各地年太阳辐射总量分布不均衡,如图所示:
(1)空间分布。
①不同纬度分布:由低纬向高纬递减。
②相同纬度分布:由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
(2)时间分布。
夏季太阳辐射强于冬季太阳辐射。
2.我国年太阳辐射总量的空间分布:
我国年太阳辐射总量的分布,从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增大。我国太阳辐射高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如图所示:
【对点训练】
阅读材料,回答问题。
材料一 在“中国太阳城”德州,太阳能的开发利用无处不在,低碳经济悄然融入百姓生活,如图示意德州的全国首条接受阳光照射8小时就可以使用7天的长达10 km的太阳能路灯街道。
材料二 如图为我国年太阳总辐射量分布图。
(1)根据材料二描述我国太阳总辐射量分布的总体特征。
(2)纬度大致相当的重庆、拉萨两地的年太阳总辐射量有什么差异 分析其原因。
(3)太阳能在生活中的应用,除了材料中提到的太阳能路灯之外,还有哪些
【解析】第(1)题,根据材料二,认真读图抓住主要特征即可。第(2)题,从地势(海拔)与大气的密度、天气等对光照的影响方面回答。第(3)题,该题具有一定开放性,回答合理即可。
答案:(1)从总体上看,年太阳总辐射量从东部沿海向西部内陆逐渐增大。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
(2)拉萨年太阳总辐射量大于重庆。拉萨位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气中尘埃含量小,大气对太阳辐射削弱作用小;晴天多,日照时间长。重庆位于四川盆地,盆地地形中水汽不易散发,空气中含水汽多,阴天、雾天较多,大气对太阳辐射削弱作用强。
(3)太阳能热水器、太阳能电子显示屏、太阳能电池、太阳能灶等。
三、太阳能及其利用
1.能量来自太阳辐射的能源:
(1)直接来自太阳辐射:太阳能。
(2)间接来自太阳辐射:生物能、水能、风能等。
(3)在地质历史时期由生物固定下来的太阳能:煤炭、石油、天然气等。
2.人类利用太阳能的主要方式:
目前人类利用太阳能的方式主要有太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能路灯、太阳能电池等。
3.太阳能光伏发电的优势:
(1)太阳能是可再生能源,资源取之不尽,用之不竭。
(2)对生态环境能起到积极作用,如减轻大气污染、减轻温室效应、减少落后地区对植被的破坏等。
(3)太阳能资源随处可得,可就近供电, 不必长距离输送。
(4)太阳能电池组件结构简单,体积小,重量轻,便于运输和安装。
(5)光伏发电几乎不会产生噪音污染。
【对点训练】
在交通的十字路口处,我们经常见到如图所示的交通信号灯(采用太阳能电池)。据此回答(1)、(2)题。
(1)有人注意到在一周白天中,同一交通信号灯的亮度会出现变化,你认为影响因素主要是 ( )
A.海拔 B.风力影响
C.阴晴状况 D.交通流量
(2)下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果会更好 ( )
A.拉萨 B.重庆 C.大庆 D.海口
【解析】(1)选C,(2)选A。第(1)题,从材料中可以看出这是一种以太阳能为电源的交通信号灯,因此影响其亮度变化的主要因素是阴晴状况。海拔、风力影响和交通流量不会对交通信号灯的电能造成影响。第(2)题,太阳能交通信号灯应该在太阳能丰富的地区大量使用,我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原。选项中四个城市,拉萨的晴朗天气和太阳辐射明显大于其他四个城市。
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阶段提升课 第一章
知识体系·思维建模
【复习指导】
1.宏观思路:本单元讲授的是宇宙中的地球,注意学习的重心是“地球”,而不是宇宙。在认识地球的宇宙环境之后,联系地球的演化、圈层的相互作用,增强对地球科学知识的认识。
2.复习策略:
认识角度 学会从宏观和微观两个层面认识地球所处的宇宙环境。在宏观层面上主要指地球在天体系统中所处的位置,即地月系—太阳系—银河系—可观测宇宙(银河系和河外星系);在微观层面上主要是分析地球在太阳系中的位置
太阳对地球的影响重点不是太阳辐射和太阳活动本身,而是分析它们对地球的影响,结合生产生活的相关案例(植物差异、主要能源、信鸽迷失方向等),运用实例分析影响,同时要注意辩证地看待影响,学会从利弊分析
数理分析 对比太阳系八颗行星的数据信息,通过数理分析说明地球的普通性和特殊性
过程推理 地球演化过程内容比较抽象,需要运用《地质年代表》中的数据和其他相关资料描述地球的演化过程
图像运用 充分借助教材中的各种图形、图像,增强对地理事象的直观认识。同时对于地球的内部圈层和外部圈层,可以通过自绘简易的示意图进行理解
主题归纳·能力提升
一、航天基地建设区位分析
1.我国四大航天发射基地:
(1)酒泉基地有利发射条件。
①温带大陆性气候,晴天多,大气透明度好;
②深入沙漠腹地,安全性好。
(2)文昌发射基地的优势。
①从纬度看,地球自转线速度最大,可增加有效荷载;
②从交通条件看,濒临南海,有利于运输大型设备;
③从安全性看,火箭残骸落入大海,造成危害的概率低。
2.发射时间、方向和回收场地选择:
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:主要选择在北半球冬季
回收
场地
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
【对点训练】
下图是某区域略图。读图,完成问题。
试分析①地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。
【解析】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有利条件。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、地势平坦开阔、人口稀少等。
不利条件:天气多变。
二、太阳辐射的分布规律
1.全球太阳辐射时空分布规律:
世界各地年太阳辐射总量分布不均衡,如图所示:
(1)空间分布。
①不同纬度分布:由低纬向高纬递减。
②相同纬度分布:由沿海向内陆递增;
地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
(2)时间分布。
夏季太阳辐射强于冬季太阳辐射。
2.我国年太阳辐射总量的空间分布:
我国年太阳辐射总量的分布,从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增大。我国太阳辐射高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如图所示:
【对点训练】
阅读材料,回答问题。
材料一 在“中国太阳城”德州,太阳能的开发利用无处不在,低碳经济悄然融入百姓生活,如图示意德州的全国首条接受阳光照射8小时就可以使用7天的长达10 km的太阳能路灯街道。
材料二 如图为我国年太阳总辐射量分布图。
(1)根据材料二描述我国太阳总辐射量分布的总体特征。
(2)纬度大致相当的重庆、拉萨两地的年太阳总辐射量有什么差异 分析其原因。
(3)太阳能在生活中的应用,除了材料中提到的太阳能路灯之外,还有哪些
【解析】第(1)题,根据材料二,认真读图抓住主要特征即可。第(2)题,从地势(海拔)与大气的密度、天气等对光照的影响方面回答。第(3)题,该题具有一定开放性,回答合理即可。
答案:(1)从总体上看,年太阳总辐射量从东部沿海向西部内陆逐渐增大。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
(2)拉萨年太阳总辐射量大于重庆。拉萨位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气中尘埃含量小,大气对太阳辐射削弱作用小;晴天多,日照时间长。重庆位于四川盆地,盆地地形中水汽不易散发,空气中含水汽多,阴天、雾天较多,大气对太阳辐射削弱作用强。
(3)太阳能热水器、太阳能电子显示屏、太阳能电池、太阳能灶等。
三、太阳能及其利用
1.能量来自太阳辐射的能源:
(1)直接来自太阳辐射:太阳能。
(2)间接来自太阳辐射:生物能、水能、风能等。
(3)在地质历史时期由生物固定下来的太阳能:煤炭、石油、天然气等。
2.人类利用太阳能的主要方式:
目前人类利用太阳能的方式主要有太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能路灯、太阳能电池等。
3.太阳能光伏发电的优势:
(1)太阳能是可再生能源,资源取之不尽,用之不竭。
(2)对生态环境能起到积极作用,如减轻大气污染、减轻温室效应、减少落后地区对植被的破坏等。
(3)太阳能资源随处可得,可就近供电, 不必长距离输送。
(4)太阳能电池组件结构简单,体积小,重量轻,便于运输和安装。
(5)光伏发电几乎不会产生噪音污染。
【对点训练】
在交通的十字路口处,我们经常见到如图所示的交通信号灯(采用太阳能电池)。据此回答(1)、(2)题。
(1)有人注意到在一周白天中,同一交通信号灯的亮度会出现变化,你认为影响因素主要是 ( )
A.海拔 B.风力影响
C.阴晴状况 D.交通流量
(2)下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果会更好 ( )
A.拉萨 B.重庆 C.大庆 D.海口
【解析】(1)选C,(2)选A。第(1)题,从材料中可以看出这是一种以太阳能为电源的交通信号灯,因此影响其亮度变化的主要因素是阴晴状况。海拔、风力影响和交通流量不会对交通信号灯的电能造成影响。第(2)题,太阳能交通信号灯应该在太阳能丰富的地区大量使用,我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原。选项中四个城市,拉萨的晴朗天气和太阳辐射明显大于其他四个城市。第一节 地球所处的宇宙环境
一、宇宙
1.宇宙:是时间、空间和万事万物的总称。
2.天体:星云、恒星、行星、流星体、彗星以及星际物质,是宇宙间物质存在的形式。
3.天体系统:
(1)概念:运动中的天体相互吸引、相互绕转,构成天体系统。
(2)层次。
二、太阳系
1.组成:包括太阳、八颗行星及其卫星、众多的小行星、彗星、流星体和行星际物质等。
2.八颗行星:
(1)距日由近及远的顺序为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
(3)共同的运动特征:围绕太阳,在几乎同一平面上沿近似正圆的椭圆轨道上自西向东运行。
三、地球
1.地球的普通性:
(1)与其他七颗行星一起围绕太阳公转。
(2)与水星、金星和火星都是类地行星,有许多相似之处。
2.地球的特殊性:
(1)特殊性的表现:是目前人类发现的太阳系中唯一有生物的天体。
(2)存在生命的条件。
①地球本身条件。
②所处的宇宙环境——安全。
与其他行星绕日公转的轨道均呈椭圆形,轨道面几乎在同一平面上,绕日公转的方向是自西向东。大、小行星各行其道,互不干扰,宇宙环境比较安全。
四、太阳辐射对地球的影响
1.太阳的外部结构:
太阳大气层从里到外分为光球层、色球层和日冕层三个圈层。
2.太阳辐射:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量的现象。
3.太阳辐射对地球的影响:
(1)为地球提供光和热,维持着地表温度,是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。
(2)为人类生活、生产提供能量。
五、太阳活动对地球的影响
1.太阳活动:
(1)概念:太阳大气各种活动和变化的总称。
(2)太阳活动的重要标志:太阳黑子和耀斑。
类型 位置 形态 周期
太阳黑子 光球层 暗黑斑点 约为11年
耀斑 色球层 局部区域突然增亮
2.对地球的影响:
【对点连线】
【实践探索】
2020年6月23日,我国成功发射北斗系统第55颗导航卫星,这标志着北斗全球卫星导航系统全球组网成功。
(1)当导航卫星在发射架上时,是否属于天体
提示:不是,因为卫星在发射架上时没有脱离地球大气层,所以不属于天体。
(2)当卫星进入预定轨道后,是否属于天体
提示:是,当卫星进入预定轨道后已经脱离地球大气层,所以属于天体。
【填图绘图】
结合太阳系结构示意画图。
1.填出八颗行星名称。
2.用箭头画出八颗行星的公转方向。
3.画出小行星带位置(用黑点代表)。
提示:
【质疑批判】
判断下列说法的正误
1.太阳系八颗行星都是自西向东公转。 (√)
2.八颗行星公转轨道是圆形。 (×)
3.在八颗行星中地球是一颗普通的行星,但是有其特殊性。 (√)
【对点连线】
【实践探索】
我们日常生活中应用的哪些能源属于太阳能 试举两例。
提示:石油、煤炭、天然气等。
【质疑批判】
判断下列说法的正误。
1.太阳辐射强的地区,热量一定丰富。 (×)
2.地球上的能量全部来自太阳辐射。 (×)
3.到达地球的太阳辐射能量只是太阳辐射总能量中非常少的一部分。 (√)
4.汽车常用的汽油、柴油等燃料都是来自太阳辐射的能量。 (√)
【填图绘图】
结合太阳外部大气层和太阳活动示意画图回答。
1.太阳大气分层:A光球层,B色球层,C日冕层。
2.太阳活动类型:①太阳黑子,②耀斑,③日珥。
【质疑批判】
判断下列说法的正误。
1.太阳黑子是黑色的。 ( × )
2.极光现象出现在高纬地区的夜晚。 ( √)
3.太阳活动产生的地理现象只会给人类带来不利影响。 ( × )
能力一 天体和天体系统的判断
【能力形成】
1.天体的判断——“三看法”判断某一物体是否属于天体:
一看空间位置:看其是否位于地球大气层之外,只有在地球大气层之外的才是天体。进入地球大气层或落回地面的物体、未发射的卫星等都不属于天体。
二看物质形态:看其是不是宇宙间的物质,一些自然现象不属于天体,如流星现象、陨石等。
三看运转轨迹:看其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、已经着陆月球的月球车等。
2.判断天体系统的“两个技巧”:
一是要相互绕转。不相互绕转不能构成天体系统。如月球与地球相互绕转形成地月系;北斗七星之间没有相互绕转不能形成天体系统。
二是要有等级差别。如地球和月球分属行星和卫星,有等级差别,构成天体系统;北斗七星都是恒星,属于同一等级,不能构成天体系统。
【知识拓展】彗星那些事
彗星由彗核、彗发和彗尾,彗尾背向恒星,离恒星越近,彗尾越长。中国民间把彗星贬称为“扫帚星”、“灾星”。
【典题训练】
“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。于2020年11月24日成功发射,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球。据此完成(1)、(2)题。
(1)“嫦娥五号”所绕转的天体属于 ( )
A.卫星 B.行星 C.恒星 D.星云
(2)进入月球轨道的“嫦娥五号”属于 ( )
①河外星系 ②地月系
③银河系 ④太阳系
⑤可观测宇宙
A.①② B.①②③④
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【解析】(1)选A,(2)选C。第(1)题,“嫦娥五号”是绕月的,月球是地球的卫星。第(2)题,进入月球轨道的“嫦娥五号”还在地月系中,但不在河外星系中。
【类题再练】
国际天文学家近期发现,太阳系中存在一对像彗星一样活跃的双小行星。这对小天体一边相互绕转,一边向宇宙中喷射气体和尘埃。这是人类首次发现如此活跃的双小行星。据此完成(1)、(2)题。
(1)双小行星的运行轨道可能介于 ( )
A.地球和金星之间 B.火星和木星之间
C.木星和土星之间 D.地球和火星之间
(2)比太阳系高一级,比可观测宇宙低一级,且不包含双小行星的天体系统是 ( )
A.地月系 B.银河系
C.河外星系 D.可观测宇宙
【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,根据所学知识可知,太阳系中的小行星主要分布在小行星带,而小行星带位于火星和木星轨道之间,因此双小行星的运行轨道可能介于火星和木星之间。地球和金星之间、木星和土星之间、地球和火星之间很少有成群结队的小行星出现。第(2)题,根据所学知识可知,目前我们发现的天体系统从高到低依次有可观测宇宙、银河系和河外星系、太阳系和其他恒星系统、地月系和其他行星系统。比太阳系高一级,比可观测宇宙低一级的天体系统是银河系和河外星系。材料信息表明,双小行星位于太阳系,则双小行星位于银河系。由此推断,比太阳系高一级,比可观测宇宙低一级,且不包含双小行星的天体系统是河外星系。
【补偿训练】
“天上星,亮晶晶,我在大桥望北京……”一首清脆的儿歌传唱几十年,引发了人们无限的遐想和憧憬。据此回答(1)、(2)题。
(1)材料中的“天上星”指的是 ( )
A.彗星 B.行星 C.恒星 D.星云
(2)依据材料可推知,在观察到的“亮晶晶”世界里共有几级天体系统 ( )
A.一级 B.二级 C.三级 D.四级
【解析】(1)选C,(2)选C。第(1)题,夜晚恒星的亮度最高,平时夜晚用肉眼看到最多的天体应是恒星。第(2)题,我们观察到的“亮晶晶”世界就是银河系,包含三级天体系统。即银河系——太阳系——地月系。
能力二 行星能否存在生命的条件分析
【能力形成】
生命存在条件的分析思路
【特别提醒】
地球生命存在的条件可分为内部条件和外部条件。内部条件包括温度、大气、水,外部条件包括安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。
【知识拓展】大气层对地球的三大作用
(1)大气是地球的防弹衣;地外物质进入大气层后会燃烧。
(2)大气是地球的保护伞;地球臭氧层可以吸收紫外线。
(3)大气是地球的天然空调;白天大气削弱太阳辐射,晚上大气可以保温。
【情境探究】
2020年7月23日12时41分,中国“天问一号”火星探测器,在海南文昌航天发射场点火升空。“天问一号”将一次完成“环绕、着陆、巡视”三大目标。如果任务成功,中国将成为世界上首次探索火星即完成软着陆任务的国家。
探究
(1)据所学知识分析火星表面与地球环境特征差异。(区域认知:对区域的特征、问题进行分析)
提示:火星表面温度与地球最接近;火星自转周期与公转周期也与地球相差不大,其温度变化也不是很大。
(2)若在火星上生存,需要改造哪些环境条件 (综合思维:要素的综合)
提示:火星是太阳系中距离太阳第四近的行星,它离太阳的距离远于地球,因此温度条件比地球要差;此外,火星的质量和体积比地球小,可能吸引住的大气也比地球少,大气密度小于地球;火星上也没有水。因此温度、大气和水都需要改善。
【典例示范】
(2021·营口高一检测)电影《流浪地球》讲述太阳即将毁灭,人类面临绝境。因此人类将开启“流浪地球”计划,地球最终将泊入比邻星宜居轨道,成为比邻星的行星。下图为地球泊入比邻星轨道示意图。读图完成(1)、(2)题。
(1)地球在流浪过程中依次经过的天体运行轨道是 ( )
A.水星、金星、火星、木星
B.金星、木星、火星、天王星
C.火星、木星、土星、天王星
D.木星、土星、海王星、天王星
(2)关于地球泊入比邻星宜居轨道后的推测,不可信的是 ( )
A.地球与比邻星距离适中,能保持适宜的温度
B.地球表面有坚硬的岩石,能避免星际物质撞击
C.比邻星性质较为稳定,能提供稳定的光照条件
D.宜居轨道能提供较为安全、稳定的宇宙环境
【思路点拨】解答该题的思路如下:
【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,太阳系自内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球流浪至比邻星需要远离太阳,自内向外运行。要经过火星、木星、土星、天王星、海王星轨道。第(2)题,地球最终将泊入比邻星宜居轨道,说明该地有适宜生命存在的条件。若地球与比邻星距离适中,则会使地球保持适宜的温度,液态水能够存在;星际物质运行速度较快,大陨星与地球碰撞会对地球造成巨大破坏;稳定的光照条件安全稳定的宇宙环境,大小行星各行其道、互不干扰,是生命存在的条件。
【补偿训练】
行星LHS 1140b距离地球约39光年,它围绕一颗红矮星运行,其位置刚好在这颗红矮星周围的宜居带范围内,但宜居带上的行星并非都宜居,要诞生智慧通常应具备“金锁链条件”。据此完成(1)、(2)题。
(1)行星LHS 1140b所在天体系统是 ( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
(2)下列不属于生物生存“金锁链条件”的是 ( )
A.生物生存所需的液态水
B.适宜的温度
C.较厚的大气层
D.稳定的太阳光照
【解析】(1)选 C ,(2)选D。第(1)题,材料信息表明,行星LHS 1140b距离地球约39光年,而地月系的平均直径仅38万千米;太阳系最大直径有2～6光年,最小直径约为2光年,因此该行星所在的天体系统不可能位于地月系、太阳系。银河系的直径介于10万光年至18万光年之间,而行星LHS 1140b距离地球约39光年,因此该行星所在天体系统可能在银河系。离地球最近的河外星系——仙女座大星系离地球约254万光年,而该行星距离地球约39光年,因此该行星不可能位于河外星系。第(2)题,金锁链条件是科学家给地球经过千百年环境演变后现有的、适宜生命生存的生态条件所起的名字,正是因为有了金锁链条件,人类及其他所有生命体才得以在地球上生存。金锁链条件是指地球上拥有可供生命生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层等这些条件。因此不属于生物生存“金锁链条件”的是稳定的太阳光照。
能力三 太阳对地球的影响
【能力形成】
1.太阳辐射及其对地球的影响:
(1)影响太阳辐射的因素。
【特别提示】一天中太阳辐射强度也有变化,从日出到正午前后,太阳辐射强度逐渐增大,正午到日落,太阳辐射强度逐渐减弱。阴雨天气,大气削弱作用强,太阳辐射强度较小。
(2)全球年太阳辐射的分布规律。
①大体从低纬向高纬递减,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。
②同纬度地区,由沿海向内陆递增,地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
③时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
(3)我国年太阳辐射总量的分布规律。
①总体特征:从东部沿海向西部内陆逐渐增强。如下图所示:
②特例分析。
区域 原因
高值中心:青藏高原 纬度较低,太阳高度大;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小;晴天多,日照时间长;大气中尘埃含量少,透明度高,到达地面的太阳辐射能量多
低值中心:四川盆地 盆地地形,水汽不易散发,空气中含水汽多,阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强
2.太阳活动对地球的影响:
(1)太阳大气分层及其对应的活动类型。
(2)太阳活动对地球的影响。
影响 表现
扰动大气层 太阳黑子和耀斑增多时,其发射的电磁波进入地球大气层,会引起大气层扰动,使地球上无线电短波通信受到影响,甚至出现短暂的中断
干扰地球磁场 当太阳活动增强时,太阳大气抛出的高能带电粒子流会干扰地球磁场,出现“磁暴”现象,导致罗盘指针剧烈震动,不能正确指示方向
产生极光 太阳大气抛出的高能带电粒子流高速冲向两极地区,这些带电粒子“轰击”地球高层大气,使空气分子发生电离,出现极光现象
影响气候 太阳黑子的活动周期与年降水量变化周期具有明显的相关性
【典例示范】
下表为我国四个城市12月与6月的太阳辐射强度表。据此完成(1)、(2)题。
城市 太阳辐射总量/(W/m2)
12月 6月
① 2 839 3 825
② 4 369 5 458
③ 3 391 3 417
④ 3 262 3 967
(1)①、②、③、④代表的城市依次为 ( )
A.哈尔滨、西宁、上海、北京
B.北京、上海、西宁、哈尔滨
C.西宁、哈尔滨、北京、上海
D.上海、西宁、哈尔滨、北京
(2)6月,③城市太阳辐射强度偏小的主要因素是 ( )
A.太阳高度 B.天气状况 C.地形地势 D.下垫面性质
【思路点拨】解答该类题可从以下思路进行:
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,我国太阳辐射强度西部大于东部,夏季大于冬季。②城市冬夏季都是四个城市中太阳辐射强度最大的,所以是西宁;①城市夏季和冬季太阳辐射强度差异大,影响因素主要就是纬度,故为哈尔滨。第(2)题,③城市在夏季的时候由于降水多,云层厚,大气的削弱作用强,到达地表的太阳辐射少。
【常见图形】
图形1 太阳系简化图
图形2 部分行星变式图
【探源母图】
1.图形实质:试题中的各种太阳系变式图实质都是教材图呈现的太阳系八颗行星的相对位置、小行星带的位置、行星的运动特征和结构特征、彗星的运动特征等知识。
2.学科素养:读懂此图需要具备一定的综合思维与地理实践力等学科素养。
【母图探究】
太阳系示意图
思考
(1)太阳系中主要的天体类型有哪些
提示:恒星、行星、卫星、流星体、彗星等。
(2)太阳系八颗行星的运动有何共同特征
提示:同向性、近圆性、共面性。
(3)小行星带位于太阳系中哪两颗行星之间
提示:火星与木星之间。
(水平1)2020年12月,嫦娥五号月球探测器圆满完成我国首次月壤采样返回任务。小明为同学们讲解该任务时,绘制了从北极上空俯视的太阳系局部示意图。据此完成1、2题。
1.月球是距离地球最近的自然天体,它是 ( )
A.恒星 B.行星
C.卫星 D.彗星
2.其他同学指出小明同学绘制的示意图和文字标注有个别错误,这些错误是 ( )
①水星金星标注错误 ②行星公转方向错误
③远日行星标注错误 ④小行星带位置错误
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【解析】1选C,2选B。第1题,月球是地球唯一的一颗天然卫星。第2题,八大行星按照距离太阳由近及远的顺序是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星;图中水星金星标注错误;其中远日行星是:天王星和海王星,图中远日行星标注错误。
(水平1、2)宜居带是指一颗恒星周围适宜生命存在的理想区域,下图为太阳系的宜居带分布图。读图,完成3、4题。
3.位于太阳系宜居带的星球除地球外还有 ( )
A.火星 B.木星 C.金星 D.水星
4.图中宜居带理想区域确定的主要依据是 ( )
A.大气条件 B.生物条件
C.水分条件 D.温度条件
【解析】3选A,4选D。第3题,读图,根据太阳系行星分布规律,位于太阳系宜居带的星球,除地球外还有火星;其他行星不在宜居带内。第4题,图中宜居带理想区域确定的主要依据是日地距离适中,有适宜的温度条件;火星的水分、大气条件不适宜生命生存,没有发现生物存在。
(水平2)美国宇航局曾经捕捉到了惊人影像,疯狂24小时三次太阳耀斑巨大爆发,据此回答5、6题。
5.此次太阳耀斑对地球带来的影响可能包括 ( )
A.全球出现大面积停电
B.许多地区的无线电短波通信中断
C.我国东北地区上空出现极光
D.全球许多国家出现强烈地震
6.上题所述影响最强的时刻可能出现在当地 ( )
A.黎明 B.中午 C.傍晚 D.午夜
【解析】5选B,6选B。第5题,太阳耀斑增多时,其发射的电磁波会扰动地球大气的电离层,使地球上的无线电短波通信受到影响,甚至中断。第6题,一般情况下,太阳光线最强,相应地到达大气层的电磁波最多,对无线电短波通信的影响也最大。
(水平2)下图是我国30°N地区年太阳辐射总量分布图,读图,完成7、8题。
7.下列四地中,太阳辐射总量差异最大的两地是 ( )
A.①地与②地 B.①地与③地
C.③地与④地 D.②地与③地
8.由图可知,下列四地最适宜建设太阳能发电站的地点是 ( )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
【解析】7选B,8选A。第7题,读图,根据图中经纬度信息判断,①地位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,太阳辐射量最多,超过125亿J/m2;③地位于成都平原,阴雨天气多,太阳辐射量最小,约为105亿J/m2,两地太阳辐射总量差异最大。第8题,太阳能发电站应建在太阳能丰富的地区,图示①地太阳辐射量大,最适宜修建。
9. (水平1、2)读太阳系示意图,回答下列问题。
(1)在A、C、D、E、F五颗行星中,有生命物质存在的星球对应的字母是____________,其表面温度低于D、F, 由此可见,地球有适宜生命生存的温度主要得益于适中的____________。
(2)图中扁长椭圆轨道是彗星轨道,请在 B 处画出彗尾和 C天体绕日公转方向。
(3)地球是太阳系中唯一存在生命的天体,请把地球上存在生命的条件按照因果关系连接起来。
【解析】本题主要考查太阳系模式图和地球上存在生命的条件。第(1)题,由图中小行星带的位置及距离太阳的远近可以判断出:A-地球,C-火星,D-水星,E-木星,F-金星。太阳系中八颗行星热量都来自太阳,所以表面温度随与太阳的距离减小而升高。第(2)题,彗尾的方向永远背离太阳,太阳系中八颗行星的公转方向均为逆时针。第(3)题,属识记性内容。
答案:(1)A 日地距离
(2)画图略(彗尾背离太阳,C公转方向为逆时针)。
(3)如下图所示:
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第一章 宇宙中的地球
第一节 地球所处的宇宙环境
基础认知·自主学习
一、宇宙
1.宇宙:是时间、空间和万事万物的总称。
2.天体:星云、恒星、_____、流星体、彗星以及_________,是宇宙间物质存在的形式。
3.天体系统:
(1)概念:运动中的天体_________、相互绕转,构成天体系统。
(2)层次。
行星
星际物质
相互吸引
二、太阳系
1.组成:包括_____、八颗行星及其卫星、众多的小行星、彗星、流星体和行星际物质等。
2.八颗行星:
(1)距日由近及远的顺序为_____、金星、_____、火星、木星、土星、天王星、海王星。
(3)共同的运动特征:围绕_____,在几乎同一平面上沿近似正圆的椭圆轨道上_________
运行。
太阳
水星
地球
太阳
自西向东
三、地球
1.地球的普通性:
(1)与其他七颗行星一起围绕_____公转。
(2)与水星、金星和火星都是_____行星,有许多相似之处。
2.地球的特殊性:
(1)特殊性的表现:是目前人类发现的太阳系中唯一_______的天体。
太阳
类地
有生物
(2)存在生命的条件。
①地球本身条件。
②所处的宇宙环境——安全。
与其他行星绕日公转的轨道均呈_______,轨道面几乎在同一平面上,绕日
公转的方向是_________。大、小行星各行其道,互不干扰,宇宙环境比较安全。
椭圆形
自西向东
四、太阳辐射对地球的影响
1.太阳的外部结构:
太阳大气层从里到外分为_______、色球层和_______三个圈层。
2.太阳辐射:太阳以_______的形式向宇宙空间放射_____的现象。
3.太阳辐射对地球的影响:
(1)为地球提供_______,维持着地表温度,是地球上水、大气运动和生命活动的
主要动力。
(2)为人类生活、生产提供能量。
光球层
日冕层
电磁波
能量
光和热
五、太阳活动对地球的影响
1.太阳活动:
(1)概念:太阳大气各种活动和变化的总称。
(2)太阳活动的重要标志:_________和_____。
类型 位置 形态 周期
_________ 光球层 暗黑斑点 约为___年
耀斑 _____层 局部区域突然增亮
太阳黑子
耀斑
太阳黑子
色球
11
2.对地球的影响:
【对点连线】
【实践探索】
2020年6月23日,我国成功发射北斗系统第55颗导航卫星,这标志着北斗全球卫星导航系统全球组网成功。
(1)当导航卫星在发射架上时,是否属于天体
提示:不是,因为卫星在发射架上时没有脱离地球大气层,所以不属于天体。
(2)当卫星进入预定轨道后,是否属于天体
提示:是,当卫星进入预定轨道后已经脱离地球大气层,所以属于天体。
【填图绘图】
结合太阳系结构示意画图。
1.填出八颗行星名称。
2.用箭头画出八颗行星的公转方向。
3.画出小行星带位置(用黑点代表)。
提示:
【质疑批判】
判断下列说法的正误
1.太阳系八颗行星都是自西向东公转。 ( )
2.八颗行星公转轨道是圆形。 ( )
3.在八颗行星中地球是一颗普通的行星,但是有其特殊性。 ( )
√
×
√
【对点连线】
【实践探索】
我们日常生活中应用的哪些能源属于太阳能 试举两例。
提示:石油、煤炭、天然气等。
【质疑批判】
判断下列说法的正误。
1.太阳辐射强的地区,热量一定丰富。 ( )
2.地球上的能量全部来自太阳辐射。 ( )
3.到达地球的太阳辐射能量只是太阳辐射总能量中非常少的一部分。 ( )
4.汽车常用的汽油、柴油等燃料都是来自太阳辐射的能量。 ( )
×
×
√
√
【填图绘图】
结合太阳外部大气层和太阳活动示意画图回答。
1.太阳大气分层:A_______,B_______,C_______。
2.太阳活动类型:①_________,②_____,③日珥。
光球层
色球层
日冕层
太阳黑子
耀斑
【质疑批判】
判断下列说法的正误。
1.太阳黑子是黑色的。 ( )
2.极光现象出现在高纬地区的夜晚。 ( )
3.太阳活动产生的地理现象只会给人类带来不利影响。 ( )
×
√
×
能力形成·合作探究
能力一 天体和天体系统的判断
【能力形成】
1.天体的判断——“三看法”判断某一物体是否属于天体:
一看空间位置:看其是否位于地球大气层之外,只有在地球大气层之外的才是天体。进入地球大气层或落回地面的物体、未发射的卫星等都不属于天体。
二看物质形态:看其是不是宇宙间的物质,一些自然现象不属于天体,如流星现象、陨石等。
三看运转轨迹:看其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、已经着陆月球的月球车等。
2.判断天体系统的“两个技巧”:
一是要相互绕转。不相互绕转不能构成天体系统。如月球与地球相互绕转形成地月系;北斗七星之间没有相互绕转不能形成天体系统。
二是要有等级差别。如地球和月球分属行星和卫星,有等级差别,构成天体系统;北斗七星都是恒星,属于同一等级,不能构成天体系统。
【知识拓展】彗星那些事
彗星由彗核、彗发和彗尾,彗尾背向恒星,离恒星越近,彗尾越长。中国民间把彗星贬称为“扫帚星”、“灾星”。
【典题训练】
“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。于2020年11月24日成功发射,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球。据此完成(1)、(2)题。
(1)“嫦娥五号”所绕转的天体属于 ( )
A.卫星 B.行星 C.恒星 D.星云
(2)进入月球轨道的“嫦娥五号”属于 ( )
①河外星系 ②地月系 ③银河系 ④太阳系 ⑤可观测宇宙
A.①② B.①②③④ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【解析】(1)选A,(2)选C。第(1)题,“嫦娥五号”是绕月的,月球是地球的卫星。第(2)题,进入月球轨道的“嫦娥五号”还在地月系中,但不在河外星系中。
【类题再练】
国际天文学家近期发现,太阳系中存在一对像彗星一样活跃的双小行星。这对小天体一边相互绕转,一边向宇宙中喷射气体和尘埃。这是人类首次发现如此活跃的双小行星。据此完成(1)、(2)题。
(1)双小行星的运行轨道可能介于 ( )
A.地球和金星之间 B.火星和木星之间
C.木星和土星之间 D.地球和火星之间
(2)比太阳系高一级,比可观测宇宙低一级,且不包含双小行星的天体系统是 ( )
A.地月系 B.银河系 C.河外星系 D.可观测宇宙
【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,根据所学知识可知,太阳系中的小行星主要分布在小行星带,而小行星带位于火星和木星轨道之间,因此双小行星的运行轨道可能介于火星和木星之间。地球和金星之间、木星和土星之间、地球和火星之间很少有成群结队的小行星出现。第(2)题,根据所学知识可知,目前我们发现的天体系统从高到低依次有可观测宇宙、银河系和河外星系、太阳系和其他恒星系统、地月系和其他行星系统。比太阳系高一级,比可观测宇宙低一级的天体系统是银河系和河外星系。材料信息表明,双小行星位于太阳系,则双小行星位于银河系。由此推断,比太阳系高一级,比可观测宇宙低一级,且不包含双小行星的天体系统是河外星系。
【补偿训练】
“天上星,亮晶晶,我在大桥望北京……”一首清脆的儿歌传唱几十年,引发了人们无限的遐想和憧憬。据此回答(1)、(2)题。
(1)材料中的“天上星”指的是 ( )
A.彗星 B.行星 C.恒星 D.星云
(2)依据材料可推知,在观察到的“亮晶晶”世界里共有几级天体系统 ( )
A.一级 B.二级 C.三级 D.四级
【解析】(1)选C,(2)选C。第(1)题,夜晚恒星的亮度最高,平时夜晚用肉眼看到最多的天体应是恒星。第(2)题,我们观察到的“亮晶晶”世界就是银河系,包含三级天体系统。即银河系——太阳系——地月系。
能力二 行星能否存在生命的条件分析
【能力形成】
生命存在条件的分析思路
【特别提醒】
地球生命存在的条件可分为内部条件和外部条件。内部条件包括温度、大气、水,外部条件包括安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。
【知识拓展】大气层对地球的三大作用
(1)大气是地球的防弹衣;地外物质进入大气层后会燃烧。
(2)大气是地球的保护伞;地球臭氧层可以吸收紫外线。
(3)大气是地球的天然空调;白天大气削弱太阳辐射,晚上大气可以保温。
【情境探究】
2020年7月23日12时41分,中国“天问一号”火星探测器,在海南文昌航天发射场点火升空。“天问一号”将一次完成“环绕、着陆、巡视”三大目标。如果任务成功,中国将成为世界上首次探索火星即完成软着陆任务的国家。
探究
(1)据所学知识分析火星表面与地球环境特征差异。(区域认知:对区域的特征、问题进行分析)
提示:火星表面温度与地球最接近;火星自转周期与公转周期也与地球相差不大,其温度变化也不是很大。
(2)若在火星上生存,需要改造哪些环境条件 (综合思维:要素的综合)
提示:火星是太阳系中距离太阳第四近的行星,它离太阳的距离远于地球,因此温度条件比地球要差;此外,火星的质量和体积比地球小,可能吸引住的大气也比地球少,大气密度小于地球;火星上也没有水。因此温度、大气和水都需要改善。
【典例示范】
(2021·营口高一检测)电影《流浪地球》讲述太阳即将毁灭,人类面临绝境。因此人类将开启“流浪地球”计划,地球最终将泊入比邻星宜居轨道,成为比邻星的行星。下图为地球泊入比邻星轨道示意图。读图完成(1)、(2)题。
(1)地球在流浪过程中依次经过的天体运行轨道是 ( )
A.水星、金星、火星、木星
B.金星、木星、火星、天王星
C.火星、木星、土星、天王星
D.木星、土星、海王星、天王星
(2)关于地球泊入比邻星宜居轨道后的推测,不可信的是 ( )
A.地球与比邻星距离适中,能保持适宜的温度
B.地球表面有坚硬的岩石,能避免星际物质撞击
C.比邻星性质较为稳定,能提供稳定的光照条件
D.宜居轨道能提供较为安全、稳定的宇宙环境
【思路点拨】解答该题的思路如下:
【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,太阳系自内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球流浪至比邻星需要远离太阳,自内向外运行。要经过火星、木星、土星、天王星、海王星轨道。第(2)题,地球最终将泊入比邻星宜居轨道,说明该地有适宜生命存在的条件。若地球与比邻星距离适中,则会使地球保持适宜的温度,液态水能够存在;星际物质运行速度较快,大陨星与地球碰撞会对地球造成巨大破坏;稳定的光照条件安全稳定的宇宙环境,大小行星各行其道、互不干扰,是生命存在的条件。
【补偿训练】
行星LHS 1140b距离地球约39光年,它围绕一颗红矮星运行,其位置刚好在这颗红矮星周围的宜居带范围内,但宜居带上的行星并非都宜居,要诞生智慧通常应具备“金锁链条件”。据此完成(1)、(2)题。
(1)行星LHS 1140b所在天体系统是 ( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
(2)下列不属于生物生存“金锁链条件”的是 ( )
A.生物生存所需的液态水
B.适宜的温度
C.较厚的大气层
D.稳定的太阳光照
【解析】(1)选 C ,(2)选D。第(1)题,材料信息表明,行星LHS 1140b距离地球约39光年,而地月系的平均直径仅38万千米;太阳系最大直径有2～6光年,最小直径约为2光年,因此该行星所在的天体系统不可能位于地月系、太阳系。银河系的直径介于10万光年至18万光年之间,而行星LHS 1140b距离地球约39光年,因此该行星所在天体系统可能在银河系。离地球最近的河外星系——仙女座大星系离地球约254万光年,而该行星距离地球约39光年,因此该行星不可能位于河外星系。第(2)题,金锁链条件是科学家给地球经过千百年环境演变后现有的、适宜生命生存的生态条件所起的名字,正是因为有了金锁链条件,人类及其他所有生命体才得以在地球上生存。金锁链条件是指地球上拥有可供生命生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层等这些条件。因此不属于生物生存“金锁链条件”的是稳定的太阳光照。
能力三 太阳对地球的影响
【能力形成】
1.太阳辐射及其对地球的影响:
(1)影响太阳辐射的因素。
【特别提示】一天中太阳辐射强度也有变化,从日出到正午前后,太阳辐射强度逐渐增大,正午到日落,太阳辐射强度逐渐减弱。阴雨天气,大气削弱作用强,太阳辐射强度较小。
(2)全球年太阳辐射的分布规律。
①大体从低纬向高纬递减,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。
②同纬度地区,由沿海向内陆递增,地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
③时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
(3)我国年太阳辐射总量的分布规律。
①总体特征:从东部沿海向西部内陆逐渐增强。如下图所示:
②特例分析。
区域 原因
高值中心:青藏高原 纬度较低,太阳高度大;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小;晴天多,日照时间长;大气中尘埃含量少,透明度高,到达地面的太阳辐射能量多
低值中心:四川盆地 盆地地形,水汽不易散发,空气中含水汽多,阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强
2.太阳活动对地球的影响:
(1)太阳大气分层及其对应的活动类型。
(2)太阳活动对地球的影响。
影响 表现
扰动大
气层 太阳黑子和耀斑增多时,其发射的电磁波进入地球大气层,会引起大气层扰动,使地球上无线电短波通信受到影响,甚至出现短暂的中断
干扰地
球磁场 当太阳活动增强时,太阳大气抛出的高能带电粒子流会干扰地球磁场,出现“磁暴”现象,导致罗盘指针剧烈震动,不能正确指示方向
产生极光 太阳大气抛出的高能带电粒子流高速冲向两极地区,这些带电粒子“轰击”地球高层大气,使空气分子发生电离,出现极光现象
影响气候 太阳黑子的活动周期与年降水量变化周期具有明显的相关性
【典例示范】
下表为我国四个城市12月与6月的太阳辐射强度表。据此完成(1)、(2)题。
城市 太阳辐射总量/(W/m2)
12月 6月
① 2 839 3 825
② 4 369 5 458
③ 3 391 3 417
④ 3 262 3 967
(1)①、②、③、④代表的城市依次为 ( )
A.哈尔滨、西宁、上海、北京
B.北京、上海、西宁、哈尔滨
C.西宁、哈尔滨、北京、上海
D.上海、西宁、哈尔滨、北京
(2)6月,③城市太阳辐射强度偏小的主要因素是 ( )
A.太阳高度 B.天气状况 C.地形地势 D.下垫面性质
【思路点拨】解答该类题可从以下思路进行:
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,我国太阳辐射强度西部大于东部,夏季大于冬季。②城市冬夏季都是四个城市中太阳辐射强度最大的,所以是西宁;①城市夏季和冬季太阳辐射强度差异大,影响因素主要就是纬度,故为哈尔滨。第(2)题,③城市在夏季的时候由于降水多,云层厚,大气的削弱作用强,到达地表的太阳辐射少。
素养发展·图表应用
【常见图形】
图形1 太阳系简化图
图形2 部分行星变式图
【探源母图】
1.图形实质:试题中的各种太阳系变式图实质都是教材图呈现的太阳系八颗行星的相对位置、小行星带的位置、行星的运动特征和结构特征、彗星的运动特征等知识。
2.学科素养:读懂此图需要具备一定的综合思维与地理实践力等学科素养。
【母图探究】
太阳系示意图
思考
(1)太阳系中主要的天体类型有哪些
提示:恒星、行星、卫星、流星体、彗星等。
(2)太阳系八颗行星的运动有何共同特征
提示:同向性、近圆性、共面性。
(3)小行星带位于太阳系中哪两颗行星之间
提示:火星与木星之间。
学情诊断·课堂测评
(水平1)2020年12月,嫦娥五号月球探测器圆满完成我国首次月壤采样返回任务。小明为同学们讲解该任务时,绘制了从北极上空俯视的太阳系局部示意图。据此完成1、2题。
1.月球是距离地球最近的自然天体,它是 ( )
A.恒星 B.行星
C.卫星 D.彗星
2.其他同学指出小明同学绘制的示意图和文字标注有个别错误,这些错误是 ( )
①水星金星标注错误 ②行星公转方向错误
③远日行星标注错误 ④小行星带位置错误
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【解析】1选C,2选B。第1题,月球是地球唯一的一颗天然卫星。第2题,八大行星按照距离太阳由近及远的顺序是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星;图中水星金星标注错误;其中远日行星是:天王星和海王星,图中远日行星标注错误。
(水平1、2)宜居带是指一颗恒星周围适宜生命存在的理想区域,下图为太阳系的宜居带分布图。读图,完成3、4题。
3.位于太阳系宜居带的星球除地球外还有 ( )
A.火星 B.木星 C.金星 D.水星
4.图中宜居带理想区域确定的主要依据是 ( )
A.大气条件 B.生物条件
C.水分条件 D.温度条件
【解析】3选A,4选D。第3题,读图,根据太阳系行星分布规律,位于太阳系宜居带的星球,除地球外还有火星;其他行星不在宜居带内。第4题,图中宜居带理想区域确定的主要依据是日地距离适中,有适宜的温度条件;火星的水分、大气条件不适宜生命生存,没有发现生物存在。
(水平2)美国宇航局曾经捕捉到了惊人影像,疯狂24小时三次太阳耀斑巨大爆发,据此回答5、6题。
5.此次太阳耀斑对地球带来的影响可能包括 ( )
A.全球出现大面积停电
B.许多地区的无线电短波通信中断
C.我国东北地区上空出现极光
D.全球许多国家出现强烈地震
6.上题所述影响最强的时刻可能出现在当地 ( )
A.黎明 B.中午 C.傍晚 D.午夜
【解析】5选B,6选B。第5题,太阳耀斑增多时,其发射的电磁波会扰动地球大气的电离层,使地球上的无线电短波通信受到影响,甚至中断。第6题,一般情况下,太阳光线最强,相应地到达大气层的电磁波最多,对无线电短波通信的影响也最大。
(水平2)下图是我国30°N地区年太阳辐射总量分布图,读图,完成7、8题。
7.下列四地中,太阳辐射总量差异最大的两地是 ( )
A.①地与②地 B.①地与③地 C.③地与④地 D.②地与③地
8.由图可知,下列四地最适宜建设太阳能发电站的地点是 ( )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
【解析】7选B,8选A。第7题,读图,根据图中经纬度信息判断,①地位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,太阳辐射量最多,超过125亿J/m2;③地位于成都平原,阴雨天气多,太阳辐射量最小,约为105亿J/m2,两地太阳辐射总量差异最大。第8题,太阳能发电站应建在太阳能丰富的地区,图示①地太阳辐射量大,最适宜修建。
9. (水平1、2)读太阳系示意图,回答下列问题。
(1)在A、C、D、E、F五颗行星中,有生命物质存在的星球对应的字母是_______,其表面温度低于D、F, 由此可见,地球有适宜生命生存的温度主要得益于适中的_______。
(2)图中扁长椭圆轨道是彗星轨道,请在 B 处画出彗尾和 C天体绕日公转方向。
(3)地球是太阳系中唯一存在生命的天体,请把地球上存在生命的条件按照因果关系连接起来。
【解析】本题主要考查太阳系模式图和地球上存在生命的条件。第(1)题,由图中小行星带的位置及距离太阳的远近可以判断出:A-地球,C-火星,D-水星,E-木星,F-金星。太阳系中八颗行星热量都来自太阳,所以表面温度随与太阳的距离减小而升高。第(2)题,彗尾的方向永远背离太阳,太阳系中八颗行星的公转方向均为逆时针。第(3)题,属识记性内容。
答案:(1)A 日地距离
(2)画图略(彗尾背离太阳,C公转方向为逆时针)。
(3)如下图所示:第三节 地球的演化过程
一、原始大气、海洋和陆地
1.原始陆地形成过程:
2.原始大气和海洋的形成过程:
二、地质年代表
1.地层:地壳在发展过程中形成的,具有一定时代含义的成层的岩石和堆积物。
2.化石:岩石形成过程中保存下来的石化的古代生物遗体或遗迹。
3.地层单位和地质年代表:
(1)根据地层顺序和古生物遗体或遗迹把地球漫长的历史划分为若干地层单位。
(2)地质年代表是按时代早晚把地质年代进行编年。
三、地球的演化史
1.太古代:
(1)时间范围:自地球诞生至距今25亿年的时间段。
(2)地理环境特征:
①构造活动剧烈;
②大气成分二氧化碳含量高;
③水体分布广泛,陆地面积不大;
④水体中铁矿沉积;
⑤生物主要是原始细菌,地层中化石极为贫乏。
2.元古代:
(1)时间范围:距今25亿年～5.41亿年。
(2)地理环境特征:
①多次构造运动→末期形成稳定的古陆地;
②生物藻类日益繁盛→大气中氧气增多;
③地层有较丰富的铁矿,开始出现紫红色石英砂岩和赤铁矿层。
3.古生代:
(1)时间范围:距今5.41亿年～2.5217亿年,可分为早古生代和晚古生代。
(2)地理环境特征。
①构造运动剧烈,劳亚古陆和冈瓦纳古陆形成。
②早古生代时期海洋无脊椎动物发展。
③晚古生代脊椎动物发展,从海洋向陆地发展,从鱼类到两栖类再到爬行类。
④晚古生代蕨类植物繁盛,森林茂密,是地质史上重要的成煤时期。
4.中生代:
(1)时间范围:距今2.5217亿年～0.66亿年。
(2)地理环境特征。
①燕山运动→中国地质轮廓地貌基础,冈瓦纳古陆→古大西洋和古印度洋。
②蕨类植物衰退,裸子植物繁盛,是重要的造煤时代。
③爬行动物盛行,被称为“爬行动物时代”,其中最占优势的是恐龙。
5.新生代:
(1)时间范围:距今0.66亿年至今。
(2)地理环境特征。
①喜马拉雅运动→阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、安第斯山脉→海陆分布与现在渐趋一致。
②被子植物高度繁盛、草原面积扩大、哺乳动物快速发展。
③第四纪出现了人类。
【实践探索】
地处青藏高原和黄土高原交会地带的和政县是远古时代各种古脊椎动物繁衍生息的乐园,孕育了今天弥足珍贵的古脊椎动物化石群。三叶虫等不同化石群埋藏在不同的地层中。据了解,1 000万年前的古脊椎动物化石,是研究青藏高原隆升历史及古环境、古气候的重要物质依据和信息源。
1.三叶虫生活的地质环境是什么
提示:远古海洋中。
2.青藏高原地理环境经历了怎样的变化
提示:经历了由海洋向陆地环境的演变。
【质疑批判】
判断下列说法的正误。
1.元古代时期出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。 ( √)
2.古生代早期海生无脊椎动物繁盛且出现了两栖类。 ( × )
3.在中生代第四纪出现了人类,这是生物发展史上的重大飞跃,因为人类是46亿年地球史上的唯一高级智慧动物。 ( × )
4.新生代形成了现代的海陆分布格局。 (√)
【实践探索】
读侏罗纪景观复原图,完成下列各题。
(1)读图发现中生代地球上最繁盛的动物是哪一类
提示:爬行动物,尤其恐龙盛行。
(2)到白垩纪恐龙灭绝后,地球上又出现的较为高级的动物是哪一种
提示:恐龙灭绝后,出现哺乳动物的大发展。
能力一 依据地层和化石推测地质年代及地理环境
【能力形成】
依据地层分析地理环境——“三确定”:
(1)确定地层形成时间。
正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如图示A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况。
正常状态下的地层应是平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动,如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布发生了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定地理环境特征。
沉积地层是由沉积物组成,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征,如:
①岩石及其形成时的地表环境。
岩石类型 反映的地表环境
石灰岩 浅海环境
页岩 静水环境
②化石及其形成时的地理环境。
案例 地层的年代
三叶虫生长于海洋里 含有三叶虫化石的地层表明形成时是海洋环境
珊瑚生长于温暖的浅海环境 含有大片珊瑚化石的地层表明形成时是温暖的浅海
【情境探究】
材料一 2020年6月26日,阳泉发现两株2.7亿年前大型树化石。此次发现的两株国家一级木化石进一步丰富了阳泉化石资源。
材料二 燕子石学名叫三叶虫化石。在其形成进程中,三叶虫的一部分形成化石,这一部分化石头鞍弯曲如弓,两弓刺大于身一倍,两弓如翼而融为一体,身小如雨燕而得名。
探究
(1)推断三叶虫生活的地理环境特征及在地球上灭绝的时间。(区域认知:对区域的特征、问题进行分析)
提示:三叶虫生活在早古生代温暖的海水里。在地球上灭绝的时间是古生代末期。
(2)举例说明地层和化石研究对地球历史认识的主要作用。(综合思维:时空的综合)
提示:首先可以根据地层中保存下来的化石来确定地层的时代和顺序。例如,含三叶虫、大羽羊齿化石的,为古生代地层;其次根据地层组成物质的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的环境特征。例如,红色岩层指示氧化环境。
【典题训练】
地质学家们在青藏高原科考时,发现了一个非常巨大的棕榈化石,叶柄非常长,接近70cm,这是在青藏高原的核心地带、这么高的海拔首次发现棕榈化石。全球现生棕榈科植物共有2 500多种,主要分布在热带地区,而像青藏高原中部这样的气候环境,棕榈科植物完全不可能存活。阅读材料,完成(1)、(2)题。
(1)在青藏高原上发现棕榈化石,说明了新生代以来青藏高原地区地壳运动是 ( )
A.下降运动 B.上升运动
C.向低纬运动 D.东西方向运动
(2)由棕榈化石发现可推知古青藏高原地区的气候曾经是 ( )
A.寒冷干燥 B.寒冷湿润
C.炎热干燥 D.高温湿润
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,青藏高原上发现棕榈化石,说明了该地区地质史上曾经有过高温湿润的气候,后来地壳上升,才演化成高原气候。第(2)题,从题干可知棕榈科植物需要高温湿润的气候条件。
【类题再练】
读某地地质剖面略图,完成(1)、(2)题。
(1)图中属于古生代地层的是 ( )
A.①② B.①③
C.①④ D.②③
(2)根据图中化石推测,动物在这一时期经历的演化过程是 ( )
A.海洋无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物
B.海洋无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物
C.爬行动物—海洋无脊椎动物—脊椎动物
D.爬行动物—脊椎动物—海洋无脊椎动物
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,读图可知图中化石的地质年代。如含三叶虫化石为古生代早期,含早期鱼类化石为古生代中期,含恐龙化石为中生代,含裸子植物化石为古生代晩期和中生代。根据化石的地质年代关系,属古生代地层的是①②地层。第(2)题,从动物的进化来看,古生代早期是海洋无脊椎动物空前繁盛的时代;古生代中期出现了脊椎动物——鱼类;中生代爬行动物盛行,也就是恐龙盛行。结合图示化石推测,动物在这一时期经历的演化过程是海洋无脊椎动物、脊椎动物、爬行动物的过程。
【补偿训练】
读“地质构造图”,完成(1)、(2)题。
(1)图中岩层按由老到新的顺序是 ( )
A.①②③④ B.①③②④
C.①②④③ D.①③④②
(2)如果在①岩层中发现了大量的珊瑚化石,那么可以推断当时的沉积环境是 ( )
A.温暖的浅海 B.温暖的深海
C.寒冷的深海 D.寒冷的浅海
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,读图可知,图中岩层①③④为水平沉积岩层,沉积岩形成年代越久,其位置越向下,所以按照由老到新的顺序依次为①③④。②岩层为侵入岩,将①③岩层破坏,形成于①③岩层以后,而④岩层没有被破坏,说明④岩层形成最晚,故顺序为①③②④。第(2)题,珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。
能力二 地球的演化历程分析
【能力形成】
1.海陆变迁:
时间 大陆状况 海洋状况
约3亿年～2亿年前 泛大陆 统一的海洋
约2亿年前 泛大陆分裂为冈瓦纳大陆和劳亚大陆 海洋割裂
约6 500万年前 七大洲轮廓初步显现 四大洋的轮廓初步显现
现在 七大洲 四大洋
2.生物演化:
地质年代 植物演化 动物演化
太古代、元古代 地球生命诞生,出现了单细胞生命
古生代 藻类繁盛,裸蕨植物出现、繁盛。出现裸子植物 鱼类出现,两栖动物出现
中生代 裸子植物繁盛,被子植物出现 爬行动物盛行、鸟类出现
新生代 被子植物繁盛 大量哺乳动物盛行,人类出现
3.矿产形成:
地质年代 矿物种类 形成原因
太古代、元古代 铁矿 岩浆活动
古生代 煤炭 裸蕨植物繁盛
中生代 煤炭 裸子植物繁盛
4.生物的灭绝:
两次全球性生物大规模灭绝时期
时期 全部灭绝 部分灭绝
古生代末期 脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类 60%以上的海生无脊椎动物种类
中生代末期 恐龙 海洋中50%以上的无脊椎动物种类
【典例示范】
地质年龄的先后顺序,依次是寒武纪-奥陶纪-志留纪-泥盆纪-石炭纪-二叠纪-三叠纪-侏罗纪-白垩纪-古近纪-新近纪-第四纪。读图,完成(1)、(2)题。
(1)关于甲、乙两个地质年代示意图,下列说法正确的是 ( )
A.甲是古生代,乙是中生代
B.甲是中生代,乙是古生代
C.甲是古生代,乙是元古代
D.甲是新生代,乙是古生代
(2)乙地质年代末期 ( )
A.蕨类植物明显衰退 B.恐龙灭绝
C.出现被子植物 D.爬行动物盛行
【思路点拨】解答该题的思路如下:
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,读甲、乙两个地质年代示意图,甲地质年代对应的动物是恐龙,为中生代;乙地质年代对应的是两栖动物或无脊椎动物,为古生代。第(2)题,乙地质年代末期进入裸子植物时期,蕨类植物明显衰退;恐龙灭绝是在甲地质年代末期;没有出现被子植物;爬行动物盛行是在甲时期。
【类题再练】
(2021·荆州高一检测)下图表示地球上部分生物类型出现的时间范围,横向宽度越大,代表生物物种越多。读图完成(1)～(3)题。
(1)图中所示生物中,出现最早的是 ( )
A.爬行类 B.鸟类
C.两栖类 D.鱼类
(2)爬行类动物物种最多的地质年代是 ( )
A.古生代 B.中生代
C.元古代 D.新生代
(3)随着环境变迁,生物在不断演化。新生代时期生物发展阶段进入 ( )
A.哺乳动物时代 B.爬行动物时代
C.海生藻类时代 D.裸子植物时代
【解析】(1)选D,(2)选B,(3)选A。第(1)题,从图中可以看出,鱼类出现在古生代早期。第(2)题,爬行类动物物种最多的地质年代是中生代。第(3)题,图中显示,新生代时,表示哺乳类的条带宽度,在各类动物中增长最为速度,哺乳类动物物种丰富且增长迅速,因此新生代时期生物发展阶段进入哺乳动物时代。图中显示,爬行动物在新生代物种较少。根据所学知识可知,海生藻类时代是古生代早期。裸子植物时代是古生代后期和中生代前期。
【补偿训练】
地球有悠久的过去,还有漫长的未来。生物的出现和进化只是其中的一小段,而人类的历史更是短暂的一瞬。据此完成(1)、(2)题。
(1)原始鱼类出现在 ( )
A.元古宙 B.古生代中期
C.古生代后期 D.中生代中期
(2)含三叶虫化石的地层是 ( )
A.古生代地层 B.元古宙地层
C.中生代地层 D.新生代地层
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,古生代早期是海洋无脊椎动物空前繁盛的时期;中期,出现了脊椎动物——鱼类;后期,鱼类逐渐演化成两栖类。第(2)题,不同时代的地层中,含有不同的生物化石。三叶虫是古生代的海生无脊椎动物,在古生代末期灭绝,故只有古生代地层中含有三叶虫化石。
1.(水平1)研究地球历史最主要的途径是 ( )
A.火山活动 B.地壳运动
C.地层 D.板块碰撞
【解析】选C。地层是具有时间顺序的层状岩石,一般先沉积的在下,后沉积的在上,在地层的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石,这样可用地层研究地球的历史。
(水平1、2)某地层分布有下图所示的化石,读图,完成2、3题。
2.该地层形成的时间最不可能的是 ( )
A.寒武纪 B.二叠纪
C.石炭纪 D.泥盆纪
3.该地层形成的地理环境是 ( )
A.湖泊 B.高山
C.高原 D.盆地
【解析】2选A,3选A。第2题,寒武纪常被称为“三叶虫的时代”,这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳化石,读图可知图示区域展示的是鱼类化石,最早鱼类出现在奥陶纪;因此可知该地层形成的时间最不可能的是寒武纪。第3题,读图可知该图展示的是鱼类化石,因此可知该地层形成的地理环境应该是多水的环境。
(水平1、2)生物是在地球发展历史中产生的,但在地质历史时期也经历过一些不利于生物生存的环境变化阶段,导致大量生物物种的衰退和灭绝。据此回答4、5题。
4.恐龙灭绝可能发生的地质历史时期是 ( )
A.太古代 B.古生代
C.中生代 D.新生代
5.石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由此可推知当时的环境特点为 ( )
A.干燥,冷热多变 B.湿润,森林茂密
C.炎热,降水稀少 D.寒冷,冰雪广布
【解析】4选C,5选B。第4题,古生代末期,原始鱼类和古老的两栖类动物全部灭亡;中生代末期,恐龙全部灭亡。第5题,根据题干可知,石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由于煤炭是植物的枝叶和根茎在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐殖质,说明其当时生长的环境特点为气候湿润,森林茂密,寒冷、干燥的环境植被差。
6.(水平1、2)读甲、乙两地岩层分布示意图,完成下列要求。
(1)A～G地层中形成最早和最晚的分别是哪一层 分别形成于什么地质年代
(2)A～G层和W～Z层中可能形成于同一地质年代的地层有哪些 列举相关地层并说明判断理由。
【解析】第(1)题,由生物进化的基本规律:在越古老的地层中的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等,水生生物的化石也越多;在距今越近的地层中的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多;A层的化石为三叶虫化石、菊石化石,为结构最简单,分类最低等的生物,形成年代最早,形成于古生代;G层的化石有哺乳类动物化石,结构最复杂,分类最高等的生物,形成年代最晚,形成于新生代。第(2)题,从图中可以看出,B和W、F和Y、G和Z属同一年代,因为每对地层中含有相同的古生物化石。C和X属同一年代,因为地层的先后顺序和岩石类型相同。
答案:(1)A层最早,形成于古生代;G层最晚,形成于新生代。
(2)B和W、F和Y、G和Z属同一年代,因为每对地层中含有相同的古生物化石。C和X属同一年代,因为地层的先后顺序和岩石类型相同。
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第三节 地球的演化过程
基础认知·自主学习
一、原始大气、海洋和陆地
1.原始陆地形成过程:
2.原始大气和海洋的形成过程:
二、地质年代表
1.地层:地壳在发展过程中形成的,具有一定时代含义的成层的岩石和_______。
2.化石:岩石形成过程中保存下来的石化的古代生物_____或遗迹。
3.地层单位和地质年代表:
(1)根据_________和古生物遗体或遗迹把地球漫长的历史划分为若干地层单位。
(2)地质年代表是按时代_____把地质年代进行编年。
堆积物
遗体
地层顺序
早晚
三、地球的演化史
1.太古代:
(1)时间范围:自地球诞生至距今_____年的时间段。
(2)地理环境特征:
①构造活动_____;
②大气成分_________含量高;
③_____分布广泛,陆地面积不大;
④水体中_____沉积;
⑤生物主要是原始_____,地层中化石极为贫乏。
25亿
剧烈
二氧化碳
水体
铁矿
细菌
2.元古代:
(1)时间范围:距今25亿年～______年。
(2)地理环境特征:
①多次构造运动→末期形成稳定的_______;
②生物藻类日益繁盛→大气中氧气增多;
③地层有较丰富的_____,开始出现紫红色石英砂岩和赤铁矿层。
5.41亿
古陆地
铁矿
3.古生代:
(1)时间范围:距今5.41亿年～______亿年,可分为早古生代和晚古生代。
(2)地理环境特征。
①构造运动剧烈,_________和冈瓦纳古陆形成。
②早古生代时期_____________动物发展。
③晚古生代_____动物发展,从_____向_____发展,从鱼类到_____类再到爬行类。
④晚古生代_____植物繁盛,森林茂密,是地质史上重要的_____时期。
2.5217
劳亚古陆
海洋无脊椎
脊椎
海洋
陆地
两栖
蕨类
成煤
4.中生代:
(1)时间范围:距今2.5217亿年～______年。
(2)地理环境特征。
①燕山运动→_____地质轮廓地貌基础,冈瓦纳古陆→古大西洋和_________。
②蕨类植物衰退,_____植物繁盛,是重要的造煤时代。
③_____动物盛行,被称为“爬行动物时代”,其中最占优势的是_____。
0.66亿
中国
古印度洋
裸子
爬行
恐龙
5.新生代:
(1)时间范围:距今______年至今。
(2)地理环境特征。
①喜马拉雅运动→阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、安第斯山脉→海陆分布与
现在渐趋一致。
②_____植物高度繁盛、草原面积扩大、_____动物快速发展。
③第四纪出现了_____。
0.66亿
被子
哺乳
人类
【实践探索】
地处青藏高原和黄土高原交会地带的和政县是远古时代各种古脊椎动物繁衍生息的乐园,孕育了今天弥足珍贵的古脊椎动物化石群。三叶虫等不同化石群埋藏在不同的地层中。据了解,1 000万年前的古脊椎动物化石,是研究青藏高原隆升历史及古环境、古气候的重要物质依据和信息源。
1.三叶虫生活的地质环境是什么
提示:远古海洋中。
2.青藏高原地理环境经历了怎样的变化
提示:经历了由海洋向陆地环境的演变。
【质疑批判】
判断下列说法的正误。
1.元古代时期出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。 ( )
2.古生代早期海生无脊椎动物繁盛且出现了两栖类。 ( )
3.在中生代第四纪出现了人类,这是生物发展史上的重大飞跃,因为人类是46亿
年地球史上的唯一高级智慧动物。 ( )
4.新生代形成了现代的海陆分布格局。 ( )
√
×
×
√
【实践探索】
读侏罗纪景观复原图,完成下列各题。
(1)读图发现中生代地球上最繁盛的动物是哪一类
提示:爬行动物,尤其恐龙盛行。
(2)到白垩纪恐龙灭绝后,地球上又出现的较为高级的动物是哪一种
提示:恐龙灭绝后,出现哺乳动物的大发展。
能力形成·合作探究
能力一 依据地层和化石推测地质年代及地理环境
【能力形成】
依据地层分析地理环境——“三确定”:
(1)确定地层形成时间。
正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,
新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,
就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如图示A地层最老,
D地层最新。
(2)确定地壳运动状况。
正常状态下的地层应是平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动,如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布发生了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定地理环境特征。
沉积地层是由沉积物组成,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征,如:
①岩石及其形成时的地表环境。
岩石类型 反映的地表环境
石灰岩 浅海环境
页岩 静水环境
②化石及其形成时的地理环境。
案例 地层的年代
三叶虫生长于海洋里 含有三叶虫化石的地层表明形成时是海洋环境
珊瑚生长于温暖的浅海环境 含有大片珊瑚化石的地层表明形成时是温暖的浅海
【情境探究】
材料一 2020年6月26日,阳泉发现两株2.7亿年前大型树化石。此次发现的两株国家一级木化石进一步丰富了阳泉化石资源。
材料二 燕子石学名叫三叶虫化石。在其形成进程中,三叶虫的一部分形成化石,这一部分化石头鞍弯曲如弓,两弓刺大于身一倍,两弓如翼而融为一体,身小如雨燕而得名。
探究
(1)推断三叶虫生活的地理环境特征及在地球上灭绝的时间。(区域认知:对区域的特征、问题进行分析)
提示:三叶虫生活在早古生代温暖的海水里。在地球上灭绝的时间是古生代末期。
(2)举例说明地层和化石研究对地球历史认识的主要作用。(综合思维:时空的综合)
提示:首先可以根据地层中保存下来的化石来确定地层的时代和顺序。例如,含三叶虫、大羽羊齿化石的,为古生代地层;其次根据地层组成物质的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的环境特征。例如,红色岩层指示氧化环境。
【典题训练】
地质学家们在青藏高原科考时,发现了一个非常巨大的棕榈化石,叶柄非常长,接近70cm,这是在青藏高原的核心地带、这么高的海拔首次发现棕榈化石。全球现生棕榈科植物共有2 500多种,主要分布在热带地区,而像青藏高原中部这样的气候环境,棕榈科植物完全不可能存活。阅读材料,完成(1)、(2)题。
(1)在青藏高原上发现棕榈化石,说明了新生代以来青藏高原地区地壳运动是 ( )
A.下降运动 B.上升运动
C.向低纬运动 D.东西方向运动
(2)由棕榈化石发现可推知古青藏高原地区的气候曾经是 ( )
A.寒冷干燥 B.寒冷湿润
C.炎热干燥 D.高温湿润
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,青藏高原上发现棕榈化石,说明了该地区地质史上曾经有过高温湿润的气候,后来地壳上升,才演化成高原气候。第(2)题,从题干可知棕榈科植物需要高温湿润的气候条件。
【类题再练】
读某地地质剖面略图,完成(1)、(2)题。
(1)图中属于古生代地层的是 ( )
A.①② B.①③
C.①④ D.②③
(2)根据图中化石推测,动物在这一时期经历的演化过程是 ( )
A.海洋无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物
B.海洋无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物
C.爬行动物—海洋无脊椎动物—脊椎动物
D.爬行动物—脊椎动物—海洋无脊椎动物
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,读图可知图中化石的地质年代。如含三叶虫化石为古生代早期,含早期鱼类化石为古生代中期,含恐龙化石为中生代,含裸子植物化石为古生代晩期和中生代。根据化石的地质年代关系,属古生代地层的是①②地层。第(2)题,从动物的进化来看,古生代早期是海洋无脊椎动物空前繁盛的时代;古生代中期出现了脊椎动物——鱼类;中生代爬行动物盛行,也就是恐龙盛行。结合图示化石推测,动物在这一时期经历的演化过程是海洋无脊椎动物、脊椎动物、爬行动物的过程。
【补偿训练】
读“地质构造图”,完成(1)、(2)题。
(1)图中岩层按由老到新的顺序是 ( )
A.①②③④ B.①③②④
C.①②④③ D.①③④②
(2)如果在①岩层中发现了大量的珊瑚化石,那么可以推断当时的沉积环境是 ( )
A.温暖的浅海 B.温暖的深海
C.寒冷的深海 D.寒冷的浅海
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,读图可知,图中岩层①③④为水平沉积岩层,沉积岩形成年代越久,其位置越向下,所以按照由老到新的顺序依次为①③④。②岩层为侵入岩,将①③岩层破坏,形成于①③岩层以后,而④岩层没有被破坏,说明④岩层形成最晚,故顺序为①③②④。第(2)题,珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。
能力二 地球的演化历程分析
【能力形成】
1.海陆变迁:
时间 大陆状况 海洋状况
约3亿年～2亿年前 泛大陆 统一的海洋
约2亿年前 泛大陆分裂为冈瓦纳大陆和劳亚大陆 海洋割裂
约6 500万年前 七大洲轮廓初步显现 四大洋的轮廓初步显现
现在 七大洲 四大洋
2.生物演化:
地质年代 植物演化 动物演化
太古代、元古代 地球生命诞生,出现了单细胞生命
古生代 藻类繁盛,裸蕨植物出现、繁盛。出现裸子植物 鱼类出现,两栖动物出现
中生代 裸子植物繁盛,被子植物出现 爬行动物盛行、鸟类出现
新生代 被子植物繁盛 大量哺乳动物盛行,人类出现
3.矿产形成:
地质年代 矿物种类 形成原因
太古代、元古代 铁矿 岩浆活动
古生代 煤炭 裸蕨植物繁盛
中生代 煤炭 裸子植物繁盛
4.生物的灭绝:
两次全球性生物大规模灭绝时期
时期 全部灭绝 部分灭绝
古生代末期 脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类 60%以上的海生无脊椎动物种类
中生代末期 恐龙 海洋中50%以上的无脊椎动物种类
【典例示范】
地质年龄的先后顺序,依次是寒武纪-奥陶纪-志留纪-泥盆纪-石炭纪-二叠纪-三叠纪-侏罗纪-白垩纪-古近纪-新近纪-第四纪。读图,完成(1)、(2)题。
(1)关于甲、乙两个地质年代示意图,下列说法正确的是 ( )
A.甲是古生代,乙是中生代
B.甲是中生代,乙是古生代
C.甲是古生代,乙是元古代
D.甲是新生代,乙是古生代
(2)乙地质年代末期 ( )
A.蕨类植物明显衰退 B.恐龙灭绝
C.出现被子植物 D.爬行动物盛行
【思路点拨】解答该题的思路如下:
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,读甲、乙两个地质年代示意图,甲地质年代对应的动物是恐龙,为中生代;乙地质年代对应的是两栖动物或无脊椎动物,为古生代。第(2)题,乙地质年代末期进入裸子植物时期,蕨类植物明显衰退;恐龙灭绝是在甲地质年代末期;没有出现被子植物;爬行动物盛行是在甲时期。
【类题再练】
(2021·荆州高一检测)下图表示地球上部分生物类型出现的时间范围,横向宽度越大,代表生物物种越多。读图完成(1)～(3)题。
(1)图中所示生物中,出现最早的是 ( )
A.爬行类 B.鸟类
C.两栖类 D.鱼类
(2)爬行类动物物种最多的地质年代是 ( )
A.古生代 B.中生代
C.元古代 D.新生代
(3)随着环境变迁,生物在不断演化。新生代时期生物发展阶段进入 ( )
A.哺乳动物时代 B.爬行动物时代
C.海生藻类时代 D.裸子植物时代
【解析】(1)选D,(2)选B,(3)选A。第(1)题,从图中可以看出,鱼类出现在古生代早期。第(2)题,爬行类动物物种最多的地质年代是中生代。第(3)题,图中显示,新生代时,表示哺乳类的条带宽度,在各类动物中增长最为速度,哺乳类动物物种丰富且增长迅速,因此新生代时期生物发展阶段进入哺乳动物时代。图中显示,爬行动物在新生代物种较少。根据所学知识可知,海生藻类时代是古生代早期。裸子植物时代是古生代后期和中生代前期。
【补偿训练】
地球有悠久的过去,还有漫长的未来。生物的出现和进化只是其中的一小段,而人类的历史更是短暂的一瞬。据此完成(1)、(2)题。
(1)原始鱼类出现在 ( )
A.元古宙 B.古生代中期
C.古生代后期 D.中生代中期
(2)含三叶虫化石的地层是 ( )
A.古生代地层 B.元古宙地层
C.中生代地层 D.新生代地层
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,古生代早期是海洋无脊椎动物空前繁盛的时期;中期,出现了脊椎动物——鱼类;后期,鱼类逐渐演化成两栖类。第(2)题,不同时代的地层中,含有不同的生物化石。三叶虫是古生代的海生无脊椎动物,在古生代末期灭绝,故只有古生代地层中含有三叶虫化石。
学情诊断·课堂测评
1.(水平1)研究地球历史最主要的途径是 ( )
A.火山活动 B.地壳运动
C.地层 D.板块碰撞
【解析】选C。地层是具有时间顺序的层状岩石,一般先沉积的在下,后沉积的在上,在地层的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石,这样可用地层研究地球的历史。
(水平1、2)某地层分布有下图所示的化石,读图,完成2、3题。
2.该地层形成的时间最不可能的是 ( )
A.寒武纪 B.二叠纪
C.石炭纪 D.泥盆纪
3.该地层形成的地理环境是 ( )
A.湖泊 B.高山
C.高原 D.盆地
【解析】2选A,3选A。第2题,寒武纪常被称为“三叶虫的时代”,这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳化石,读图可知图示区域展示的是鱼类化石,最早鱼类出现在奥陶纪;因此可知该地层形成的时间最不可能的是寒武纪。第3题,读图可知该图展示的是鱼类化石,因此可知该地层形成的地理环境应该是多水的环境。
(水平1、2)生物是在地球发展历史中产生的,但在地质历史时期也经历过一些不利于生物生存的环境变化阶段,导致大量生物物种的衰退和灭绝。据此回答4、5题。
4.恐龙灭绝可能发生的地质历史时期是 ( )
A.太古代 B.古生代 C.中生代 D.新生代
5.石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由此可推知当时的环境特点为 ( )
A.干燥,冷热多变 B.湿润,森林茂密
C.炎热,降水稀少 D.寒冷,冰雪广布
【解析】4选C,5选B。第4题,古生代末期,原始鱼类和古老的两栖类动物全部灭亡;中生代末期,恐龙全部灭亡。第5题,根据题干可知,石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由于煤炭是植物的枝叶和根茎在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐殖质,说明其当时生长的环境特点为气候湿润,森林茂密,寒冷、干燥的环境植被差。
6.(水平1、2)读甲、乙两地岩层分布示意图,完成下列要求。
(1)A～G地层中形成最早和最晚的分别是哪一层 分别形成于什么地质年代
(2)A～G层和W～Z层中可能形成于同一地质年代的地层有哪些 列举相关地层并说明判断理由。
【解析】第(1)题,由生物进化的基本规律:在越古老的地层中的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等,水生生物的化石也越多;在距今越近的地层中的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多;A层的化石为三叶虫化石、菊石化石,为结构最简单,分类最低等的生物,形成年代最早,形成于古生代;G层的化石有哺乳类动物化石,结构最复杂,分类最高等的生物,形成年代最晚,形成于新生代。第(2)题,从图中可以看出,B和W、F和Y、G和Z属同一年代,因为每对地层中含有相同的古生物化石。C和X属同一年代,因为地层的先后顺序和岩石类型相同。
答案:(1)A层最早,形成于古生代;G层最晚,形成于新生代。
(2)B和W、F和Y、G和Z属同一年代,因为每对地层中含有相同的古生物化石。C和X属同一年代,因为地层的先后顺序和岩石类型相同。第二节 地球的圈层结构
一、地球的内部圈层结构
1.划分:依据地震波传播速度在地球内部的变化,将地球内部大致分为三个圈层——地壳、地幔和地核。
2.地球内部圈层:
(1)地壳。
①范围:地表至莫霍面之间的部分,由岩石组成的坚硬外壳。
②特点:厚薄不一,海洋地壳薄,大陆地壳厚。
(2)地幔。
①范围:莫霍面以下至古登堡面之间部分。
②特点:在上地幔的上部存在一个软流层,被认为是岩浆发源地。
二、地球的外部圈层
1.地球的外部圈层包括:A大气圈、B水圈和C生物圈。
2.外部圈层的相互关系:
大气圈、水圈、生物圈之间相互联系,相互制约,形成人类赖以生存的自然地理环境。
3.圈层划分:
大气圈 环绕地球的气体层,大气的密度随高度增加而逐渐减小
水圈 地球表层水体构成的连续的不规则圈层
生物圈 地球上所有生物及其生存环境
在图中合适位置填出地球内部圈层、不连续圈层的名称。
当某处发生地震时,附近有明显震感的城镇中,街道上的行人与湖中船上的人感觉是否一样
提示: 不一样。处于街道上的行人首先感到地面上下颠簸,然后左右晃动,因为陆地上纵波、横波都能通过,且纵波传播速度比横波快;处于船上的人只能感到上下颠簸,因为只有纵波可以通过液态水。
能力一 地球内部圈层的特点
【能力形成】
地球的内部圈层划分
以莫霍面和古登堡面为界,可将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
【特别提醒】
岩石圈不仅包括地壳,还包括上地幔顶部(软流层以上部分)。
【知识拓展】地壳物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上下两层(如下图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。
分层 名称 主要成分 密度 分布
上层 硅铝层 由硅、铝成分较多的花岗岩类组成 小 不连续分布;在大洋底部非常罕见,即使有也非常薄
下层 硅镁层 由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成 大 连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
【情境探究】
中国地震台网正式测定:2020年9月22日02时05分在俄罗斯贝加尔湖地区(北纬51.80度,东经103.49度)发生5.4级地震,震源深度10/km,当地震感强烈。结合地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图。
探究
(1)此次地震的能量是如何传到地面的 发生在地球内部的哪个圈层 (区域认知:对区域的特征、问题进行分析)
提示:地震的能量是以地震波的形式传到地面的;地壳。
(2)图中A、B为地震波在地球内部传播速度的变化,A、B分别是哪种地震波 为什么 (地理实践力:搜集和处理地理信息的能力)
提示:A为横波,B为纵波。纵波传播速度较快,横波传播速度较慢。
(3)图中的D、F分别是哪个界面 地震波在穿过这两个界面时发生了怎样的变化 这说明了什么问题 (综合思维:要素的综合)
提示:D为莫霍面,F为古登堡面。
地震波在穿过莫霍面后,纵波和横波的传播速度都明显增加。地震波在通过古登堡面后,纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。
在莫霍面和古登堡面附近,地震波的波速突然变化,说明其上下层的物质组成、结构、性质、状态可能存在很大差异,这两个面可以作为地球内部圈层划分的依据。
厄瓜多尔的桑盖火山当地时间2020年9月20日凌晨发生喷发,喷出的火山灰在周围村镇飘落,部分道路被火山灰覆盖,能见度较低。据报道,20日桑盖火山发生了数次喷发,喷出的火山灰柱高达6000m。下图示意火山喷发和地球的内部圈层结构。据此完成(1)、(2)题。
(1)此次火山喷发的岩浆最有可能来自 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)在地球内部,地震波传播速度变化最快的地方是 ( )
A.①与②交界处
B.②层内部
C.②与③交界处
D.③与④交界处
【思路点拨】解答该类题可从以下思路进行:
【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,软流层是岩浆的发源地,软流层位于上地幔,图中②表示地幔;①表示地壳;③表示外核;④表示内核。第(2)题,地震波经过古登堡面时,横波突然消失,纵波突然减速;图中②与③交界处为古登堡面。
【类题再练】
中国地震台网发布消息:北京时间2020年6月23日23时29分(当地时间10时29分),墨西哥南部瓦哈卡州发生7.4级地震,此地距离海岸仅23千米,震源深度10千米,属于破坏力极强的浅表层地震。本次地震发生之后,导致了瓦图尔科海滩的海平面上升了60cm。据此完成(1)、(2)题。
(1)此次地震的震源位于 ( )
A.地幔 B.莫霍面
C.地壳 D.软流层
(2)地震发生时释放出巨大的能量,下列说法正确的是 ( )
A.游轮上的游客只感受到左右摇晃
B.地球的内能主要来源于太阳辐射
C.地震发生时,首先到达地面的是地震波中的纵波
D.发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害
【解析】(1)选C,(2)选C。第(1)题,莫霍面位于地下33km深处,莫霍面至地面为地壳,根据材料可知,此次地震震源深度为10km,因此,可以判断此次地震的震源位于地壳。莫霍面至古登堡面为地幔。软流层位于上地幔的上部。第(2)题,纵波可以在固体、液体和气体中传播、横波只能在固体中传播,游轮上的游客只感受到上下颠簸。地球的内能主要来源于地球内部放射性元素的衰变。纵波传播速度快,横波传播速度慢,地震发生时,首先达到地面的是纵波。发生在海洋中的强烈地震也会对人类产生危害。
【补偿训练】
下图为地球内部圈层局部示意图。读图完成(1)、(2)题。
(1)图中 ( )
A.①为岩石圈
B.③为地壳
C.软流层以上由岩石圈组成
D.古登堡面以下为地幔
A.① B.②
C.③ D.④
(2) 图中①、②、③之间关系表示正确的是 ( )
【解析】(1)选C,(2)选D。 第(1)题,岩石圈的范围为软流层之上,据图可知,③为岩石圈的范围。第(2)题,据图可知,①为地表以下莫霍面以上,为地壳范围;②为两个界面之间的区域,为地幔范围;③为岩石圈范围,包括地壳和上地幔顶部。
能力二 地球的外部圈层
【能力形成】
1.外部圈层的组成及特征:
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,这些圈层之间相互联系、相互渗透,形成了人类赖以生存和发展的自然环境。各圈层的基本概况如下表所示:
圈层 组成 特征
大气圈 气体和悬浮物,主要成分是氮和氧 密度随着高度的增加而降低,是地球生命生存的基础条件之一
水圈 由液态水、气态水和固态水组成 陆地水与人类社会的关系最为密切,水圈的水处于不间断的循环运动之中
生物圈 生物及其生存环境 生物圈与其他圈层相互渗透、相互影响,共同组成了地球的生态系统,生物是这个系统中的主体和最活跃的因素
2.生物圈的特殊性:
(1)组成成分特殊:生物圈由所有生物和它们的生存环境组成,是唯一有生命存在的有机圈层,也是最活跃的圈层。
(2)空间分布范围特殊:生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,是唯一不占独立空间的圈层。
(3)形成过程特殊:生物圈寓于大气圈、水圈、岩石圈之中,离开了它们,生物圈将不复存在。生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果,也正因为如此,这些圈层才能紧密相连。
【知识拓展】“歌诀法”记忆地球外部圈层
同心圈层分内外,内外划界有地面;
气水生物圈层外,一起构成自然界。
气圈最厚排在外,水圈水体有三态;
生物生存三圈界,生命活跃添光彩。
【典例示范】
下图是地球圈层间的物质交换示意图,图中序号①②③④代表四大圈层,回答(1)、(2)题。
(1)图中序号依次是 ( )
A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B.岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
(2)“落红不是无情物,化作春泥更护花”,反映的圈层关系是 ( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【思路点拨】解答该类题的思路如下:
【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,图中①向③供水,同时又能向②进行渗透,说明是水圈;③需要供水,且能提供氧气,则是生物圈;④能降水,说明是大气圈;②接受降水和渗透,是岩石圈。第(2)题, “落红”来自生物圈,“化作春泥”是指花经过分解成为无机物,释放到岩石圈中;“护花”是指存在岩石圈中的无机养分,重新被植物吸收。所以反映了生物圈和岩石圈之间的关系。
【补偿训练】
(2020·天津高一检测)读图,回答(1)、(2)题。
(1) 圈层分为外部圈层和内部圈层,20元人民币背面的景观体现出的地球外部圈层的个数是 ( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
(2)图中的各圈层景观的形成过程,充分说明了( )
A.图中各圈层都是连续而不规则的
B.图中的各圈层之间是相互联系、相互影响的
C.图中的各圈层是独立发展变化的
D.图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能
【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,据图可知,20元人民币背面的景观体现出的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈、岩石圈四个圈层,其中属于外部圈层的有大气圈、水圈和生物圈。第(2)题,图中的各圈层景观的形成过程,充分说明了各圈层是独立发展变化,之间是相互联系、相互渗透的;水圈是连续但不规则的圈层,岩石圈物质运动的能量不是来自太阳辐射能。
【常见图形】
图形1 地球内部结构示意图
图形2 地震波传播速度随深度的变化图
【探源母图】
1.图形实质:试题中的各种地球内部结构图实质都是教材图呈现的“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图”的变式图。主要考查横波、纵波的区别,地球内部圈层划分的依据、原理、分界面等知识。
2.学科素养:读懂此图需要具备一定的综合思维、区域认知和地理实践力等学科素养。
【母图探究】
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图
思考
(1)结合横波、纵波的区别,分析地球内部圈层划分的依据。
提示:划分依据是地震波的传播速度。纵波传播速度较快,横波传播速度较慢;纵波在固体、液体和气体均能传播,横波只能在固体中传播。
(2)古登堡面划分的原理是什么
提示:横波突然消失,纵波速度明显降低。
(3)推测地幔和地核的物质状态。
提示:地幔为固态,外核为液态或熔融状态,内核为固态。
(水平1)北京时间2020年5月24日,希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震,震源深度20km,下图为震中所在区域图,●为震中。读下图,完成1、2题。
1.本次地震的震源位于 ( )
A.地壳 B.上地幔 C.下地幔 D.软流层
2.本次地震发生时,地震波在传播过程中经过莫霍面时波速变化是 ( )
A.纵波、横波波速均变小
B.纵波波速变大、横波波速变小
C.纵波、横波波速均变大
D.纵波波速变小、横波波速变大
【解析】1选B,2选A。第1题,“希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震,震源深度20km”,因为海洋的地壳较薄,平均厚度约为6km,所以本题地震的震源不在地壳,而是在地壳以下。软流层的深度大约为80～400km,可见震源在软流层以上,地壳以下的上地幔。第2题,本次地震发生时,地震波自下而上传播,所以在传播过程中经过莫霍面时纵波、横波波速均变小。
(水平1、2)五大连池被誉为“天然火山博物馆”和“打开的火山教科书”。一条蜿蜒曲折的河流将五个火山堰塞湖连在一起,形成了五大连池。结合五大连池(局部)景观图和地球的内部圈层结构图,完成3、4题。
3.从火山口喷出的炽热岩浆一般来源于 ( )
A.①圈层 B.②圈层 C.③圈层 D.④圈层
4.五大连池景观的形成过程充分说明了图中各圈层 ( )
A.是连续而不规则的
B.存在着物质迁移和能量转换
C.是独立发展变化的
D.内部物质运动的能量都来自太阳辐射
【解析】3选B,4选B。第3题,岩浆一般来源于地幔,图中①为地壳、②为地幔、③为外核、④为内核,因此岩浆一般来源于②圈层。第4题,五大连池景观有湖泊、植被和山地,其形成过程充分说明了各圈层存在着物质迁移和能量转换;水圈是连续而不规则的;各圈层之间相互渗透、相互制约和相互联系的整体;内部物质运动的能量来源于地球内部。
(水平2)雾凇,俗称树挂,是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,是非常难得的自然奇观。雾凇景观以吉林雾凇最为有名。下图为吉林雾凇景观图。据此回答5、6题。
5.雾凇的形成,体现的地球圈层数量有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.构成雾凇景观的核心要素所属的地球圈层的主体是 ( )
A.海洋 B.空气 C.岩石 D.植物
【解析】5选C,6选A。第5题,据图文材料可知,雾凇是空气中的水汽在树木等物体上凝结而成,故雾凇的形成体现的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈,共3个。第6题,据图文材料可知,雾凇是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,所以构成雾凇景观的核心要素是冰晶,属于水圈,水圈的主体是海洋。
7. (水平1、2)读地球圈层结构局部示意图,回答下列问题。
(1)在图上标出岩石圈、大气圈、水圈的名称。
(2)地球外部圈层中,连续而不规则的圈层是________,由其他圈层相互渗透、相互影响而形成的是________。
(3)大气圈包围着地球,它的主要成分是________和________;水圈中的水处于不间断的________之中;生物圈占有________圈的底部、________圈的全部和________圈的上部。
(4)地壳厚度有什么特点 具体表现是什么
【解析】第(1)题,地球外部圈层中厚度最大的是大气圈,莫霍面以上到地表是地壳,地壳和上地幔顶部合称为岩石圈,地壳与大气圈之间的部分是水圈。第(2)题,地球外部圈层中,水圈连续而不规则;由其他圈层相互渗透、相互影响而形成的是生物圈。第(3)题,大气圈主要成分为氮气和氧气;生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。第(4)题,地壳的厚度是不均匀的,大陆部分较厚,大洋部分较薄。
答案:(1)略。
(2)水圈 生物圈
(3)氮气 氧气 循环运动 大气 水 岩石
(4)地球的地壳厚度是不均匀的,大陆地壳较厚,平均厚度约为39～41千米,高原和高山地区的地壳更厚;大洋地壳较薄,平均厚度约为5～10千米,各大洋的平均厚度也不相同。
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13(共48张PPT)
第二节 地球的圈层结构
基础认知·自主学习
一、地球的内部圈层结构
1.划分:依据_______传播速度在地球内部的变化,将地球内部大致分为三个圈层
——_____、_____和_____。
2.地球内部圈层:
(1)地壳。
①范围:地表至_____面之间的部分,由_____组成的坚硬外壳。
②特点:厚薄_____,海洋地壳___,大陆地壳___。
(2)地幔。
①范围:_____面以下至_______面之间部分。
②特点:在上地幔的上部存在一个_____层,被认为是岩浆发源地。
地震波
地壳
地幔
地核
莫霍
岩石
不一
厚
莫霍
古登堡
软流
薄
二、地球的外部圈层
1.地球的外部圈层包括:A_____圈、B___圈和C_____圈。
2.外部圈层的相互关系:
大气圈、水圈、生物圈之间相互联系,_________,形成人类赖以生存的自然地理
环境。
大气
水
生物
相互制约
3.圈层划分:
大气圈 环绕地球的气体层,大气的密度随高度增加
而逐渐_____
水圈 地球表层水体构成的连续的_______圈层
生物圈 地球上所有生物及其_________
减小
不规则
生存环境
【填图绘图】
在图中合适位置填出地球内部圈层、不连续圈层的名称。
【实践探索】
当某处发生地震时,附近有明显震感的城镇中,街道上的行人与湖中船上的人感觉是否一样
提示: 不一样。处于街道上的行人首先感到地面上下颠簸,然后左右晃动,因为陆地上纵波、横波都能通过,且纵波传播速度比横波快;处于船上的人只能感到上下颠簸,因为只有纵波可以通过液态水。
【对点连线】
能力形成·合作探究
能力一 地球内部圈层的特点
【能力形成】
地球的内部圈层划分
以莫霍面和古登堡面为界,可将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
【特别提醒】
岩石圈不仅包括地壳,还包括上地幔顶部(软流层以上部分)。
【知识拓展】地壳物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上下两层(如下图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。
分层 名称 主要成分 密度 分布
上层 硅铝层 由硅、铝成分较多的花岗岩类组成 小 不连续分布;在大洋底部非常罕见,即使有也非常薄
下层 硅镁层 由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成 大 连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
【情境探究】
中国地震台网正式测定:2020年9月22日02时05分在俄罗斯贝加尔湖地区(北纬51.80度,东经103.49度)发生5.4级地震,震源深度10/km,当地震感强烈。结合地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图。
探究
(1)此次地震的能量是如何传到地面的 发生在地球内部的哪个圈层 (区域认知:对区域的特征、问题进行分析)
提示:地震的能量是以地震波的形式传到地面的;地壳。
(2)图中A、B为地震波在地球内部传播速度的变化,A、B分别是哪种地震波 为什么 (地理实践力:搜集和处理地理信息的能力)
提示:A为横波,B为纵波。纵波传播速度较快,横波传播速度较慢。
(3)图中的D、F分别是哪个界面 地震波在穿过这两个界面时发生了怎样的变化 这说明了什么问题 (综合思维:要素的综合)
提示:D为莫霍面,F为古登堡面。
地震波在穿过莫霍面后,纵波和横波的传播速度都明显增加。地震波在通过古登堡面后,纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。
在莫霍面和古登堡面附近,地震波的波速突然变化,说明其上下层的物质组成、结构、性质、状态可能存在很大差异,这两个面可以作为地球内部圈层划分的依据。
【典例示范】
厄瓜多尔的桑盖火山当地时间2020年9月20日凌晨发生喷发,喷出的火山灰在周围村镇飘落,部分道路被火山灰覆盖,能见度较低。据报道,20日桑盖火山发生了数次喷发,喷出的火山灰柱高达6000m。下图示意火山喷发和地球的内部圈层结构。据此完成(1)、(2)题。
(1)此次火山喷发的岩浆最有可能来自 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)在地球内部,地震波传播速度变化最快的地方是 ( )
A.①与②交界处
B.②层内部
C.②与③交界处
D.③与④交界处
【思路点拨】解答该类题可从以下思路进行:
【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,软流层是岩浆的发源地,软流层位于上地幔,图中②表示地幔;①表示地壳;③表示外核;④表示内核。第(2)题,地震波经过古登堡面时,横波突然消失,纵波突然减速;图中②与③交界处为古登堡面。
【类题再练】
中国地震台网发布消息:北京时间2020年6月23日23时29分(当地时间10时29分),墨西哥南部瓦哈卡州发生7.4级地震,此地距离海岸仅23千米,震源深度10千米,属于破坏力极强的浅表层地震。本次地震发生之后,导致了瓦图尔科海滩的海平面上升了60cm。据此完成(1)、(2)题。
(1)此次地震的震源位于 ( )
A.地幔 B.莫霍面
C.地壳 D.软流层
(2)地震发生时释放出巨大的能量,下列说法正确的是 ( )
A.游轮上的游客只感受到左右摇晃
B.地球的内能主要来源于太阳辐射
C.地震发生时,首先到达地面的是地震波中的纵波
D.发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害
【解析】(1)选C,(2)选C。第(1)题,莫霍面位于地下33km深处,莫霍面至地面为地壳,根据材料可知,此次地震震源深度为10km,因此,可以判断此次地震的震源位于地壳。莫霍面至古登堡面为地幔。软流层位于上地幔的上部。第(2)题,纵波可以在固体、液体和气体中传播、横波只能在固体中传播,游轮上的游客只感受到上下颠簸。地球的内能主要来源于地球内部放射性元素的衰变。纵波传播速度快,横波传播速度慢,地震发生时,首先达到地面的是纵波。发生在海洋中的强烈地震也会对人类产生危害。
【补偿训练】
下图为地球内部圈层局部示意图。读图完成(1)、(2)题。
(1)图中 ( )
A.①为岩石圈 B.③为地壳
C.软流层以上由岩石圈组成 D.古登堡面以下为地幔
A.① B.② C.③ D.④
(2) 图中①、②、③之间关系表示正确的是 ( )
【解析】(1)选C,(2)选D。 第(1)题,岩石圈的范围为软流层之上,据图可知,③为岩石圈的范围。第(2)题,据图可知,①为地表以下莫霍面以上,为地壳范围;②为两个界面之间的区域,为地幔范围;③为岩石圈范围,包括地壳和上地幔顶部。
能力二 地球的外部圈层
【能力形成】
1.外部圈层的组成及特征:
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,这些圈层之间相互联系、相互渗透,形成了人类赖以生存和发展的自然环境。各圈层的基本概况如下表所示:
圈层 组成 特征
大气圈 气体和悬浮物,主要成分是氮和氧 密度随着高度的增加而降低,是地球生命生存的基础条件之一
水圈 由液态水、气态水和固态水组成 陆地水与人类社会的关系最为密切,水圈的水处于不间断的循环运动之中
生物圈 生物及其生存环境 生物圈与其他圈层相互渗透、相互影响,共同组成了地球的生态系统,生物是这个系统中的主体和最活跃的因素
2.生物圈的特殊性:
(1)组成成分特殊:生物圈由所有生物和它们的生存环境组成,是唯一有生命存在的有机圈层,也是最活跃的圈层。
(2)空间分布范围特殊:生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,是唯一不占独立空间的圈层。
(3)形成过程特殊:生物圈寓于大气圈、水圈、岩石圈之中,离开了它们,生物圈将不复存在。生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果,也正因为如此,这些圈层才能紧密相连。
【知识拓展】“歌诀法”记忆地球外部圈层
同心圈层分内外,内外划界有地面;
气水生物圈层外,一起构成自然界。
气圈最厚排在外,水圈水体有三态;
生物生存三圈界,生命活跃添光彩。
【典例示范】
下图是地球圈层间的物质交换示意图,图中序号①②③④代表四大圈层,回答(1)、(2)题。
(1)图中序号依次是 ( )
A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B.岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
(2)“落红不是无情物,化作春泥更护花”,反映的圈层关系是 ( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【思路点拨】解答该类题的思路如下:
【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,图中①向③供水,同时又能向②进行渗透,说明是水圈;③需要供水,且能提供氧气,则是生物圈;④能降水,说明是大气圈;②接受降水和渗透,是岩石圈。第(2)题, “落红”来自生物圈,“化作春泥”是指花经过分解成为无机物,释放到岩石圈中;“护花”是指存在岩石圈中的无机养分,重新被植物吸收。所以反映了生物圈和岩石圈之间的关系。
【补偿训练】
(2020·天津高一检测)读图,回答(1)、(2)题。
(1) 圈层分为外部圈层和内部圈层,20元人民币背面的景观体现出的地球外部圈层的个数是 ( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
(2)图中的各圈层景观的形成过程,充分说明了( )
A.图中各圈层都是连续而不规则的
B.图中的各圈层之间是相互联系、相互影响的
C.图中的各圈层是独立发展变化的
D.图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能
【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,据图可知,20元人民币背面的景观体现出的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈、岩石圈四个圈层,其中属于外部圈层的有大气圈、水圈和生物圈。第(2)题,图中的各圈层景观的形成过程,充分说明了各圈层是独立发展变化,之间是相互联系、相互渗透的;水圈是连续但不规则的圈层,岩石圈物质运动的能量不是来自太阳辐射能。
素养发展·图表应用
【常见图形】
图形1 地球内部结构示意图
图形2 地震波传播速度随深度的变化图
【探源母图】
1.图形实质:试题中的各种地球内部结构图实质都是教材图呈现的“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图”的变式图。主要考查横波、纵波的区别,地球内部圈层划分的依据、原理、分界面等知识。
2.学科素养:读懂此图需要具备一定的综合思维、区域认知和地理实践力等学科素养。
【母图探究】
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图
思考
(1)结合横波、纵波的区别,分析地球内部圈层划分的依据。
提示:划分依据是地震波的传播速度。纵波传播速度较快,横波传播速度较慢;纵波在固体、液体和气体均能传播,横波只能在固体中传播。
(2)古登堡面划分的原理是什么
提示:横波突然消失,纵波速度明显降低。
(3)推测地幔和地核的物质状态。
提示:地幔为固态,外核为液态或熔融状态,内核为固态。
学情诊断·课堂测评
(水平1)北京时间2020年5月24日,希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震,震源深度20km,下图为震中所在区域图,●为震中。读下图,完成1、2题。
1.本次地震的震源位于 ( )
A.地壳 B.上地幔 C.下地幔 D.软流层
2.本次地震发生时,地震波在传播过程中经过莫霍面时波速变化是 ( )
A.纵波、横波波速均变小
B.纵波波速变大、横波波速变小
C.纵波、横波波速均变大
D.纵波波速变小、横波波速变大
【解析】1选B,2选A。第1题,“希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震,震源深度20km”,因为海洋的地壳较薄,平均厚度约为6km,所以本题地震的震源不在地壳,而是在地壳以下。软流层的深度大约为80～400km,可见震源在软流层以上,地壳以下的上地幔。第2题,本次地震发生时,地震波自下而上传播,所以在传播过程中经过莫霍面时纵波、横波波速均变小。
(水平1、2)五大连池被誉为“天然火山博物馆”和“打开的火山教科书”。一条蜿蜒曲折的河流将五个火山堰塞湖连在一起,形成了五大连池。结合五大连池(局部)景观图和地球的内部圈层结构图,完成3、4题。
3.从火山口喷出的炽热岩浆一般来源于 ( )
A.①圈层 B.②圈层 C.③圈层 D.④圈层
4.五大连池景观的形成过程充分说明了图中各圈层 ( )
A.是连续而不规则的
B.存在着物质迁移和能量转换
C.是独立发展变化的
D.内部物质运动的能量都来自太阳辐射
【解析】3选B,4选B。第3题,岩浆一般来源于地幔,图中①为地壳、②为地幔、③为外核、④为内核,因此岩浆一般来源于②圈层。第4题,五大连池景观有湖泊、植被和山地,其形成过程充分说明了各圈层存在着物质迁移和能量转换;水圈是连续而不规则的;各圈层之间相互渗透、相互制约和相互联系的整体;内部物质运动的能量来源于地球内部。
(水平2)雾凇,俗称树挂,是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,是非常难得的自然奇观。雾凇景观以吉林雾凇最为有名。下图为吉林雾凇景观图。据此回答5、6题。
5.雾凇的形成,体现的地球圈层数量有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.构成雾凇景观的核心要素所属的地球圈层的主体是 ( )
A.海洋 B.空气 C.岩石 D.植物
【解析】5选C,6选A。第5题,据图文材料可知,雾凇是空气中的水汽在树木等物体上凝结而成,故雾凇的形成体现的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈,共3个。第6题,据图文材料可知,雾凇是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,所以构成雾凇景观的核心要素是冰晶,属于水圈,水圈的主体是海洋。
7. (水平1、2)读地球圈层结构局部示意图,回答下列问题。
(1)在图上标出岩石圈、大气圈、水圈的名称。
(2)地球外部圈层中,连续而不规则的圈层是________,由其他圈层相互渗透、相互影响而形成的是________。
(3)大气圈包围着地球,它的主要成分是________和________;水圈中的水处于不间断的________之中;生物圈占有________圈的底部、________圈的全部和________圈的上部。
(4)地壳厚度有什么特点 具体表现是什么
【解析】第(1)题,地球外部圈层中厚度最大的是大气圈,莫霍面以上到地表是地壳,地壳和上地幔顶部合称为岩石圈,地壳与大气圈之间的部分是水圈。第(2)题,地球外部圈层中,水圈连续而不规则;由其他圈层相互渗透、相互影响而形成的是生物圈。第(3)题,大气圈主要成分为氮气和氧气;生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。第(4)题,地壳的厚度是不均匀的,大陆部分较厚,大洋部分较薄。
答案:(1)略。
(2)水圈 生物圈
(3)氮气 氧气 循环运动 大气 水 岩石
(4)地球的地壳厚度是不均匀的,大陆地壳较厚,平均厚度约为39～41千米,高原和高山地区的地壳更厚;大洋地壳较薄,平均厚度约为5～10千米,各大洋的平均厚度也不相同。
