第一单元 从宇宙看地球
课标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握
核心素养 结合不同季节日出、日落方位，正午时太阳方位，北极星，手机，罗盘，地物等材料，判别地理方位，确定运动方向等。(地理实践力)
一、利用太阳判别方向
1．根据太阳的东升西落辨别方向
(1)图中数字代表的方位分别是：①—、②—、③—、④—。
(2)A、B、C三弧分别表示二分二至日时的太阳运行路径，其中表示夏至日的是，冬至日的是，春、秋分日的是。
(3)A点的太阳位于观测者的正南方向，A路径代表的日期日出东南方向，日落西南方向。
(4)北半球中高纬度地区日出、日落方位
节气 日出方位 日落方位
二分日 正东 正西
夏半年 东北 西北
冬半年 东南 西南
2．根据地物的影子朝向辨别方向
(1)北半球中高纬度冬半年
①日出时分——影子朝向西北方。
②正午——影子朝向正北方。
③日落时分——影子朝向东北方。
(2)北半球中高纬度夏半年
①日出时分——影子朝向西南方。
②正午——影子朝向正北方。
③日落时分——影子朝向东南方。
二、利用北极星判别方向
1．适宜判别的地区：在晴朗夜晚的半球。
2．判断依据
3．判断方法
4．注意事项：北斗七星会随季节的变化而围绕北极星在天空中旋转。
三、利用手机确定方向
1．利用智能手机的自带指南针或罗盘定向功能定向
2．利用手机的导航功能进行方向判别
四、利用地物判别方向
根据积雪融化速度定向
植物生长状况定向 向阳面枝叶较茂盛，背阳面树干常长有苔藓
树木年轮定向 我国北方树木，向阳的一侧(南侧)生长速度较快，年轮较宽
住宅定向 一般北半球住宅多坐北朝南
屋顶太阳能集光板定向 北半球，太阳能集光板一般朝，纬度越高，集光板与水平面的夹角越大
一、判断题
1．夏至日，北半球东北日出，南半球东南日出。(×)
2．二分日，全球日出时物体影子都朝正西。(√)
3．全球均可借助北极星判别方向。(×)
4．正午时，物体的影子均朝正北。(×)
5．在野外，我们可以通过阳坡朝南、阴坡朝北来判别方向。(×)
二、选择题
6．以下利用太阳辨别方向的方法，正确的是( )
A．太阳总是位于南方天空，因此海口(20°N)正午地物的影子总是朝北
B．开普敦(34°S)位于南半球，正午地物的影子朝南
C．北半球太阳东升西落，南半球太阳西升东落
D．极圈内由于纬度高，利用太阳的东升西落判断方向更合适
解析：选B 海口的纬度大约是20°N，地处南北回归线之间，正午太阳有在其北方的时候，影子朝南；开普敦位于非洲南端，地处南回归线以南地区，正午太阳在其北方，影子朝向南方；由于地球自西向东自转，无论南半球还是北半球，太阳总是东升西落；极圈内由于有极昼、极夜现象，利用太阳辨别方向并不方便。
7．下列四幅树木年轮图反映了该树的生长环境，生长在北温带地区的树木是( )
解析：选D 树木的生长与当地的光照、气温和降水等条件密切相关，就北半球而言，树木南侧接受阳光较多，生长较快，年轮较宽；南半球则相反。
8．读图，下列说法正确的是( )
A．只有位于北极点上才能找到北极星
B．地轴指向北极星附近，所以“那儿是北方”
C．在南半球，也能看到北极星
D．在北半球观察北极星，北极星也在天空中运动
解析：选B 地轴指向北极星附近，所以“那儿是北方”；在南半球，不能看到北极星；在北半球观察北极星，北极星是固定的。
下图是手机导航仪面板示意图，在汽车行驶过程中，导航仪面板上的车头始终朝上，指向标箭头随行车方向而转动。据此回答下题。
9．汽车在前方左拐弯后，导航仪面板上的指向标箭头朝向为( )
A．左上方 B．右上方
C．左下方 D．右下方
解析：选D 根据图中指向标判断，汽车在前方左拐弯后，车辆行驶方向是西南方向。导航仪面板上的车头始终朝上，即指向标中西南方向朝上，故导航仪面板上的指向标箭头朝向为右下方。
10．有关手机罗盘使用的叙述，正确的是( )
A．罗盘上的刻度0°正对南方
B．罗盘上的正北方为0°
C．罗盘上的读数读的是指南针的位置
D．在任何地区均可使用罗盘
解析：选B 罗盘上的刻度0°对着正北方。罗盘上的读数读的是指北针的位置。在磁力大的地区无法使用罗盘，因为磁力会干扰罗盘正常工作。
探究点
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
暑假期间，某地理兴趣小组在内蒙古草原上进行野外地理研学，途中迷失方向。
二、核心素养培优
请你帮他们摆脱困境。(地理实践力)
提示：①日出、日落方位(日出东北、日落西北)；②正午时太阳方位(正南)；③北极星(正北)；④太阳能集光板朝向(正南)；⑤草原上灌木、乔木，南侧枝叶繁茂等。
———————— 在探究中悟 ————————
1．利用太阳判别方向
(1)北半球中高纬度地区利用日出、日落方位和地物影子朝向判别方向
时间 太阳方位 地物影子朝向
春、秋分日 正东升起，正西落下，太阳位于南部天空 正西(日出)→正北(正午)→正东(日落)
夏半年 东北升起，西北落下，一天中绝大多数时间太阳位于南方天空 西南(日出)→正北(正午)→东南(日落)
冬半年 东南升起，西南落下，太阳位于南方天空 西北(日出)→正北(正午)→东北(日落)
总结：对于北半球中高纬度地区来说，正午太阳位于南部天空，地物的影子朝向正北
(2)南半球中高纬度地区利用日出、日落方位和地物影子朝向判别方向
时间 太阳方位 地物影子朝向
春、秋分日 日出正东，日落正西，正午太阳在正北 正西(日出)→正南(正午)→正东(日落)
夏半年 日出东南，日落西南，一天中绝大多数时间太阳位于北方天空 西北(日出)→正南(正午)→东北(日落)
冬半年 日出东北，日落西北，太阳位于北方天空 西南(日出)→正南(正午)→东南(日落)
总结：对于南半球中高纬度地区来说，正午太阳位于北部天空，地物的影子朝向正南
2.利用地物判别方向(以北半球中高纬度为例)
方向指示地物 南 北
地物的影子 正午时太阳的方位 正午时影子的朝向
冬季积雪 融化程度大 融化程度小
单株直立树木 枝叶茂密 树干常长有苔藓
树木年轮 年轮宽度较大 年轮宽度较小
房屋 大门的朝向 没有窗户或小窗户
太阳能 集光板的朝向 集光板倒向的一侧
3．在地图上判别方向
地图 判别方向
普通地图 一般是上北下南，左西右东
有指向标的地图 一般图上箭头所指为正北方
有经纬网的地图 经线指示南北方向，纬线指示东西方向
东经度数值增大的方向为东，西经度数值增大的方向为西；南纬度数值增大的方向为南，北纬度数值增大的方向为北
4．野外定向的两种特殊方法
(1)日影图中方向的确定
在北半球中纬地区，最短的影子指向北方，垂直于地面的杆子在任何两个相等的影子夹角的平分线指示北方；南半球反之。
(2)太阳能集热板图中方向的确定
为了更好地利用太阳能，获得最大的能量，太阳能集热板面一般朝向正午太阳位置的方向，即北半球中纬度地区一般朝向正南，南半球则相反。
如上图为我国北方某地，公路一侧为利用太阳能的路灯，根据路灯太阳能板朝向正南，可以判读出南北方向，然后根据南北方向推测东西方向，此图中公路呈南北方向延伸，图中汽车向北方行驶。
———————— 到实践中用 ————————
某同学利用手机罗盘软件，将其白线对准了在地平线上的太阳，得到如图所示情况。据图回答1～2题。
1．此时的太阳位于( )
A．西南方 B．东南方
C．西北方 D．东北方
2．这一天的日期可能是( )
A．冬半年的日出 B．冬半年的日落
C．夏半年的日出 D．夏半年的日落
解析：1.A 2.B 第1题，方位角是从北方0°开始，度数按顺时针方向依次增加，东方是90°，南方是180°，西方是270°，图中显示当前方位角为241°，位于180°～270°之间，是西南方。第2题，图中显示的方位角度数是241°，即西南方，太阳位于地平线上，即正在日落。日落西南时北半球为冬半年，选B。
下图是居住在我国内蒙古高原东部的达斡尔民族的传统民居。读图，完成3～4题。
3．图中甲、乙、丙、丁四个方向代表南方的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
4．6月份，房屋的主人早起迎接日出，其面部朝向是( )
A．朝向丙丁之间的方向 B．朝向乙丙之间的方向
C．朝向甲乙之间的方向 D．朝向甲丁之间的方向
解析：3.B 4.A 第3题，图示民居位于北半球中纬度地区，房屋应是坐北朝南，因此乙代表的是南方。第4题，夏季时日出方向为东北方向，故房屋的主人早起迎接日出时面部朝向是东北方，对应图中丙丁之间代表的方向。
1．北半球晴朗的白天，一天中绝大多数时间太阳位于南部天空，北回归线以北地物的影子朝向北方，正午时地物的影子朝向正北。
2．北极星位于正北夜空，其高度角等于当地纬度。
3．罗盘中显示的度数即为当前的方位角，北方为0°，东方为90°，南方为180°，西方为270°。
4．利用地物判别方向：北半球，朝北一侧积雪融化速度一般比朝南一侧慢；北半球太阳能集光板一般朝南；我国北方地区的树木向阳一侧年轮宽度较大；我国北方传统民居多为坐北朝南。
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8第二节 地球的形成与演化
课标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握
课程标准 运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。
核心素养 1.运用资料，了解地层和化石的特点，并以此推断地层和化石形成时的古地理环境。(综合思维)2.运用地质年代表等资料，简单描述地球的演化历史及各地质历史时期的特征。(综合思维、地理实践力)
一、地球历史的记录
1．地层
(1)概念：地质历史上一定地质时期形成的各种成层岩石和堆积物叫地层。
(2)特点：在未受剧烈构造运动扰动的情况下，先形成的地层居下，后形成的地层居上。
(3)推断地层形成时的地表环境：石灰岩主要形成于浅海环境，页岩形成于静水环境，玄武岩是火山活动的产物。
2．化石
(1)概念：化石是存留在地层中的古生物遗体、遗物和遗迹。
(2)意义：确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据。
(3)实例：地层中含有三叶虫化石，表明地层形成于古生代，当时是海洋环境。
3．地质年代表
(1)概念：科学家依据地质年代先后顺序，把地球历史上的重大地质事件编成的时间顺序表，叫作地质年代表。
(2)单位
范围 地质年代单位 地层单位 对应关系举例
大 “显生宙”的地层称为“显生宇”
↓ 代 “中生代”的地层称为“中生界”
小 纪 系 “侏罗纪”的地层称为“侏罗系”
(3)地球演化大事记
宙 代 纪 开始年代(百万年前) 主要事件
显生宙 新生代 第四纪 1.8 冰河时期；人类诞生
新近纪 5.3 人类的祖先——类人猿出现
古近纪 65.5 被子植物繁荣，哺乳动物目崛起
中生代 白垩纪 99.6 恐龙等大批生物灭绝
侏罗纪 199.6 鸟类出现，恐龙繁荣，被子植物出现，裸子植物繁荣
三叠纪 251.0 恐龙出现，盘古大陆(泛大陆)形成，卵生哺乳动物出现
古生代 二叠纪 299.0 地球上95%的生物灭绝，盘古大陆轮廓初现
石炭纪 359.2 裸子植物出现，蕨类繁荣，成期；爬行动物出现
泥盆纪 416.0 种子植物出现；两栖动物出现
志留纪 443.7 陆生的裸蕨植物出现
奥陶纪 488.3 鱼类出现；海生藻类繁盛
寒武纪 542.0 寒武纪生命大爆发
前寒武纪(寒武纪之前的时期) 630 蓝藻、细菌繁盛→多细胞生物出现
4 570 重要的矿成矿期
地球形成→出现海洋
二、地球形成与演化简史
三、地球演化过程
1．生物演化
(1)从低级到高级，从简单到复杂：单细胞生物(细菌)→多细胞生物；裸子植物→被子植物；无脊椎动物→脊椎动物→人类。
(2)由海洋向陆地扩展：陆生裸蕨植物标志着生物开始向陆地扩展；两栖动物标志着动物开始从海洋向陆地扩展。
(3)伴随着生物的衰退和灭亡，出现新生物的诞生和兴盛：白垩纪恐龙灭绝→哺乳动物发展；二叠纪生物大灭绝→三叠纪恐龙出现。
2．海陆变迁
3．构造运动
4．矿产形成——多个重要成矿期
时期 成矿
前寒武纪 矿成矿期
古生代后期 蕨类植物繁荣——煤炭成矿期
中生代 裸子植物繁荣——煤炭成矿期
[温馨提示]
(1)在掌握生物进化与环境演变简史中，重点抓住以下几条线索：
①时间变化。从太古代→元古代→古生代→中生代→新生代(可用首字“太元古中新”加以记忆)。
②动物演化。动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海生无脊椎动物时代→鱼类时代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时代→人类时代。
③植物变化。海生藻类时代→陆上孢子植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
(2)两次全球性生物大规模灭绝时期
古生代末期 中生代末期
全部灭绝的物种 原始鱼类、古老的两栖动物 恐龙
部分灭绝的物种 60%以上的海生无脊椎动物 海洋中50%以上的无脊椎动物
一、判断题
1．古老的地层一定在新地层的下方。(×)
2．石灰岩主要形成于深海环境，页岩反映了静水环境。(×)
3．我们可以在一些煤层中找到被子植物化石。(×)
4．爬行动物的出现标志着动物开始从海洋向陆地扩展。(×)
5．晚新生代的构造运动导致了青藏高原和喜马拉雅山的形成。(√)
二、连线题
6．把地质事件与大致对应的时期用线段连接起来。
三、选择题
如图是某同学绘制的地质年代示意图。据此回答7～8 题。
7．人类出现于( )
A．太古宙 B．古生代
C．中生代 D．新生代
8．地质史上重要的成煤期及当时环境特点搭配正确的是( )
A．太古宙—温暖湿润
B．古生代—寒冷干燥
C．中生代—火山活动频繁
D．晚古生代—森林植被茂密
解析：7.D 8.D 第7题，读手绘图可知，新生代出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃，D正确。第8题，煤炭是地质时期的森林等植被在地质作用下形成的，由此可推知，煤炭的形成需要气候湿润的环境和茂密的森林。太古宙时植被还没有产生，A错误；古生代寒冷干燥的环境不利于植物生长，B错误；中生代，火山活动频繁，不利于植物的生长，C错误；晚古生代气候湿润、森林茂密，利于煤炭形成，D正确。
读地质剖面略图，回答9～10题。
9．图中属于古生代地层的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
10．根据图中化石，动物在这一时期经历的演化过程是( )
A．海生无脊椎动物 爬行动物 脊椎动物
B．爬行动物 海生无脊椎动物 脊椎动物
C．爬行动物 脊椎动物 海生无脊椎动物
D．海生无脊椎动物 脊椎动物 爬行动物
解析：9.C 10.D 第9题，恐龙化石属于中生代，侏罗纪属于中生代，鱼类化石和三叶虫化石都属于古生代化石，故图中③④属于古生代地层。第10题，三叶虫出现最早，为海生无脊椎动物，鱼类属于脊椎动物，恐龙属于爬行动物，结合出现时间，故D项正确。
探究点(一)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
同一时代的地层往往含有相同或相似的化石，越古老的地层含有越低级、越简单的生物化石。而不同时期地壳运动在垂直方向上表现为抬升或下沉，地壳抬升过程中地表往往伴随着侵蚀作用，地壳下沉过程中地表往往伴随着沉积作用。下图为A、B两地地层对比图。
二、核心素养培优
1．判断A、B两地是否具有同一时代的地层？并将同时代的地层在上图中用虚线连起来。(综合思维)
提示：是。
2．根据上述材料分析B地缺少化石4所在地层的可能原因。(综合思维)
提示：可能一：化石4所在地层形成时期，B地为山地，地势高，未接受沉积。
可能二：化石4所在地层形成之后，B地地壳抬升，化石4所在地层被侵蚀掉。
———————— 在探究中悟 ————————
1．依据地层“三确定”
(1)确定地层形成时间
在正常情况下，地层是按顺序排列的，老的在下，新的在上，呈水平状态。即有下老上新的规律。如下图，A、B、C、D表示岩层，且岩层年龄A＞B＞C＞D。
(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，说明该处地壳发生过水平运动；如果地壳同一岩层之间发生明显的位移， 说明该处地壳发生过垂直运动；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，如石灰岩地层形成的环境是海洋环境等。
2．依据地层化石“两确定”
(1)确定地层形成的地质年代
由于地质时期经历过几次大的生物灭绝事件，因此某些生物只生存于某个特定的地质时期，如含三叶虫、大羽羊齿化石的为古生代地层，含恐龙化石的为中生代地层。还有某些生物是在进化到某个地质时期才出现的，而且生物的进化是由低级到高级、由简单到复杂的，由此可以确定含有某种生物化石的地层形成的地质年代。
(2)确定地层形成时间的地理环境
不同的生物生存的地理环境不同，因此保存有某种生物化石的地层沉积环境就是该种生物的生存环境。如煤炭反映了茂密的森林环境特征，存在鱼化石的地层反映水生环境特征等。
———————— 到实践中用 ————————
下图示意美国同一高原内发现的四个岩层露头(分别标记为1、2、3、4)和在某些岩层中发现的指示化石，岩层没有发生翻转。据此完成1～2题。
1．岩层中的指示化石反映该高原地质历史时期的环境曾经是( )
A．草原 B．森林
C．海洋 D．冰川
2．图中最年轻的岩层是( )
A．岩层露头1中的岩层
B．岩层露头2中的岩层
C．岩层露头3中的岩层
D．岩层露头4中的岩层
解析：1.C 2.C 第1题，据图可知，岩层中的指示化石为海洋生物化石，反映该高原地质历史时期的环境曾经是海洋。第2题，根据图文材料可知，图中最年轻的岩层是岩层露头3中最上面的岩层。
3．读地层与化石示意图，完成下列要求。
(1)甲、乙、丙、丁地层中最老的是________层，最年轻的是________层。
(2)推测地点3地层比地点1地层少的原因。
(3)若地点1甲地层含有煤炭，当时的古地理环境为____________________。若地点2乙地层含有珊瑚化石，当时的古地理环境为____________________。
解析：第(1)题，读图可知，该地地层自下而上依次为甲、乙、丙、丁，所以最下方的甲地层形成年代最早，最上方的丁地层形成最晚。第(2)题，由图可知，地点3缺失乙地层。地层缺失的原因有多种可能，如形成乙地层时，该地地势高，没有沉积物形成该地层，还有可能是该地沉积形成了乙地层，后来被外力侵蚀掉。第(3)题，煤炭是由地质历史时期的植物埋藏到地下经过长期演变转化而来的，说明古地理环境为暖湿的陆地环境；珊瑚生长在温暖的浅海环境。
答案：(1)甲 丁
(2)①当时为高地，没有沉积，不能形成乙地层；②当时发生了沉积形成了乙地层，后被外力侵蚀掉
(3)暖湿的陆地环境 温暖的浅海环境
探究点(二)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
《侏罗纪公园》是一部1993年的科幻冒险电影，于1993年6月11日在美国上映。影片主要讲述了哈蒙德博士召集大批科学家，利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因，将已绝迹6 500万年的史前庞然大物复生，使整个努布拉岛成为恐龙的乐园，即“侏罗纪公园”。但在哈蒙德带孙子孙女首次游览时，恐龙发威了。
二、核心素养培优
1．科幻电影《侏罗纪公园》中的恐龙这种物种主要出现在地质历史上的哪个时代，距今约多少年？(综合思维)
提示：恐龙这种物种主要出现在中生代的侏罗纪和白垩纪，距今约2.52亿年～6 600万年。
2．恐龙早已灭绝了，我们人类是如何认识这种早期的爬行动物的？(综合思维)
提示：通过对地层和化石的研究，我们人类获知了恐龙的基本信息以及其生活的古地理环境。
3．在恐龙繁盛的时代，地球上主要以什么植物为主？对于我们目前的人类社会有何影响？(人地协调观)
提示：中生代裸子植物极度繁盛，在陆地植物中占主要地位。中生代是主要的成煤期，因此可以说该时代茂密的植物，为我们目前的人类社会发展提供了大量化石能源。
———————— 在探究中悟 ————————
地球演化过程
1．生物的进化、灭绝与环境的关系
生物进化对环境变迁及环境变迁后对生物灭绝的影响，可以用下面的结构图表示：
2．海陆变迁
3．构造运动
影响 举例
构造运动导致了海陆的变迁、地形的变化，对气候的变化、生物的演化以及一些矿产的形成也具有重要的影响 发生在中生代的构造运动导致了泛大陆的解体
发生在晚新生代的构造运动导致了青藏高原和喜马拉雅山的形成
4.矿产形成
影响 举例
伴随着构造运动、海陆变迁、生物演化和气候变化，地质历史上出现了多个重要成矿期 前寒武纪铁矿成矿期
古生代后期煤炭成矿期
中生代煤炭成矿期
———————— 到实践中用 ————————
读生物进化与环境演变示意图，完成1～3题。
1．在①时期以前，地球表层的主要发展过程是( )
A．物理演化 B．化学演化
C．大气演化 D．生物演化
2．在生物进化过程中，揭开欣欣向荣的生物系统演化进程序幕的动物是( )
A．原核生物 B．爬行动物
C．真核细胞生物 D．无脊椎动物
3．动物由海洋向陆地发展的时期是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：1.B 2.D 3.C 第1题，在①时期以前，生命尚未出现，地球表层的主要发展过程是化学演化。第2题，在生物进化过程中，揭开欣欣向荣的生物系统演化进程序幕的动物是无脊椎动物。第3题，动物由海洋向陆地发展的时期是古生代末期，对应图中③。
如图表示地球上部分生物类型出现的时间范围，甲、乙、丙、丁表示不同的地质年代，横向宽度越大，代表生物物种越多。读图，完成4～6题。
4．下列生物中，出现最早的是( )
A．爬行类 B．鸟类
C．两栖类 D．鱼类
5．爬行类动物种类最多的地质年代是( )
①甲 ②乙 ③丙 ④中生代 ⑤古生代
A．①④ B．②④
C．③⑤ D．③④
6．随着环境变迁，生物在不断进化。甲时期生物发展阶段进入( )
A．爬行动物时代 B．哺乳动物时代
C．海生藻类时代 D．裸子植物时代
解析：4.D 5.B 6.B 第4题，结合图示可知，从甲到丁地质年代越来越老，故四个选项中生物出现由早到晚的顺序是鱼类、两栖类、爬行类、鸟类。第5题，由题可知，横向宽度越大，代表生物物种越多；图中爬行类动物种类最多的是乙时期，中生代爬行动物盛行，故②④对。第6题，图中甲是最新的地质时期，最可能是新生代；新生代为哺乳动物大发展时期。
1．一般情况，地层是按顺序分布，老岩层在下，新岩层在上，呈水平状态。
2．岩层中保存下来的生物化石，可以确定地层的顺序和时代。
3．地球起源于大约46亿年以前，生命大约从38.5亿年前开始，大约180万年前人类诞生。
4．生物的演化表现为从低级到高级、从简单到复杂；从海洋到陆地，再到全球；从诞生、兴盛，到衰退和灭亡。
5．泛大陆形成于中生代早期，青藏高原和喜马拉雅山形成于晚新生代。
6．前寒武纪铁矿成矿期，古生代后期、中生代煤炭成矿期。
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12第三节 地球的圈层结构
课标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握
课程标准 运用示意图，说明地球的圈层结构。
核心素养 1.运用图文材料，了解地震波的特点及实际应用。(综合思维)2.运用示意图，掌握地球内部圈层和外部圈层的特点。(地理实践力)
一、地球的内部圈层
1．划分依据——地震波
类型 传播速度 能通过的介质 共性
S为横波 较慢 固体 在不同的介质中传播的速度不同；经过不同介质的界面时会发生反射和折射现象
P为纵波 较 固体、液体、气体
[温馨提示]
地震发生时，陆地上的人们感觉先上下颠然后左右晃。
地震发生后，纵波传播速度快，而且波的传播方向与质点震动方向一致，所以陆地上的人们先感觉到上下颠；横波传播速度慢，而且波的传播方向与质点震动方向垂直，所以后感觉到左右晃。
2．划分界面：D为莫霍面，F为古登堡面。
3．内部圈层
圈层 图示 特点
地壳 由岩石组成，厚度不一，平均厚度约为17 km
地幔 E 介于莫霍面与古登堡面之间，厚度约2 800 km，上部存在一个软流层，被认为是岩浆的主要发源地
地核 G＋H 位于古登堡面以下，厚度约3 400 km，温度很高，压力和密度很大
4．岩石圈：软流层以上的地幔顶部与地壳，主要由岩石组成。
[温馨提示]
地壳是岩石圈的一部分，是组成地球内部圈层最外面的一个圈层。岩石圈则包括上地幔的顶部(软流层以上的地幔)和地壳的全部。
二、地球的外部圈层
1．地球的外部圈层包括：A大气圈、B圈和C生物圈。
2．圈层划分
圈层 概念 对地球的影响
大气圈 环绕地球外部的气体圈层 是地球生命的保护伞，避免了大多数流星体对地球的撞击，削弱了紫外线对地球生物的影响
水圈 地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层 使地球成为“蓝色星球”
生物圈 广义：地球表层生物及其生存环境的总称 是地球特有的圈层，也是非常活跃的圈层
狭义：地球表层生物的总和
3．圈层联系：大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间，相互联系、相互制约、相互渗透，不断进行物质和能量交换，形成人类赖以生存的地表环境。
[温馨提示]
图示法识记地球外部圈层位置
一、判断题
1．地震发生时，地面上的人们先感觉到上下颠簸，然后左右摇晃。(√)
2．从地幔到地壳，地震波的传播速度越来越慢。(√)
3．地壳厚度不均匀，一般海拔高的地区地壳较薄，海拔低的地区地壳较厚。(×)
4．岩石圈包括地壳和上地幔。(×)
5．水圈是一个连续规则的圈层。(×)
二、选择题
读地球内部圈层局部示意图，完成6～7题。
6．图中正确表示岩石圈的序号是( )
A．① B．②
C．③ D．④
7．关于图中①②③之间的关系，表示正确的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
解析：6.C 7.D 第6题，岩石圈的范围在软流层之上，据图可知，③为岩石圈的范围。故选C。第7题，据图可知，①在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。故选D。
下图为小明同学绘制的地球圈层示意图(图中有一处标注错误)。据此完成8～10题。
8．小明绘制的地球圈层中，标注错误之处为( )
A．地壳 B．软流层
C．外核 D．生物圈
9．下列关于生物圈的叙述，正确的是( )
A．包括全部的大气圈、水圈和岩石圈
B．是指生活在地球上所有的生物
C．是地球上最大的生态系统
D．生物圈中的生态系统各自独立、互不相干
10．与地球磁场的形成密切相关的地球圈层是( )
A．地壳 B．地幔
C．内核 D．外核
解析：8.B 9.C 10.D 第8题，软流层位于上地幔顶部，岩石圈包括上地幔顶部和地壳全部，示意图中软流层的标注错误，所以B符合题意。第9题，生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，是所有生物和生存环境的总称；各生态系统相互联系、相互渗透；生物圈是地球最大的生态系统。故C正确，A、B、D错误。第10题，地球外核的物质在高温和高压下呈熔融状态，是地球磁场产生的主要原因。故D正确，A、B、C错误。
探究点(一)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
材料一 柯尔和迪根创作的《神奇校车》以天马行空的想象力，带领孩子们在旅游过程中钻进地球内部、观察地球、了解地球。
材料二 下图为地震波传播速度随深度变化图。
二、核心素养培优
1．分析材料二图中①、②分别代表的地震波类型。(综合思维)
提示：①为横波、②为纵波。
2．分析材料二中E、F的界面名称；分析地震波通过E、F界面时传播速度的变化特征。(综合思维)
提示：E为莫霍面，地震波通过时，横波和纵波速度明显增加，F为古登堡面，地震波通过时，横波突然消失，纵波传播速度明显下降。
3．说明《神奇校车》带领孩子们了解了什么？(地理实践力)
提示：地球内部圈层的结构、组成和特征。
———————— 在探究中悟 ————————
1．地震波的原理和特性
地震波属于机械波，是通过质点的振动方向与波的传播方向来定义的，如质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上的就称为纵波，垂直的称为横波。
2．地球内部圈层
圈层名称 图示 地震波速度的变化 主要物质 主要特征
地壳 地震波的传播速度比较均匀 岩石(硅铝层、硅镁层) 厚度不均(陆地地壳较厚，平均约为33 km；大洋地壳较薄，平均约为6 km)，平均厚度约为17 km
地幔 上地幔 纵波和横波传播速度明显加快 含铁、镁的硅酸盐类矿物 固态，上部存在一个软流层，该软流层一般被认为是岩浆的主要发源地
下地幔 固态，温度较高，压力和密度较大
地核 外核 纵波波速突然下降，横波消失 以铁、镍为主 在高温和高压下呈液态或熔融状态
内核 固态，温度很高，压力和密度很大
3．地壳与岩石圈的区别与联系
项目 厚度 范围 联系
地壳 平均约17 km 地表至莫霍面 岩石圈不仅包含地壳，而且还包含上地幔顶部的固体岩石(软流层以上部分)
岩石圈 约80 km 地表至软流层之上
———————— 到实践中用 ————————
下图为地球内部地震波传播速度与圈层结构(①～④为地球内部圈层)示意图。读图，完成1～2题。
1．①～④所表示的地球的内部圈层对应正确的是( )
A．①—地壳 B．②—岩石圈
C．③—地幔 D．④—软流层
2．下列关于地球内部各圈层特点的描述，正确的是( )
A．①—横波在此传播速度最快
B．②—内部物质组成均匀
C．③—内部物质呈液态或熔融状态
D．④—由硅酸盐矿物组成
解析：1.A 2.C 第1题，据图可知，图中①②③④分别表示地壳、地幔、外核和内核。第2题，据图可知，横波在①处传播速度较慢；地幔内部物质组成不均；外核呈液态或熔融状态，因此横波无法通过；内核由铁和镍组成。
下图为某学生绘制的地球内部圈层结构模式图。读图，完成3～4题。
3．图中阴影应该是( )
A．硅铝层 B．硅镁层
C．软流层 D．岩石圈
4．地震波中的横波无法穿越( )
A．外核 B．陆地
C．莫霍面 D．下地幔
解析：3.C 4.A 第3题，考查地球的圈层结构的判断，图中的阴影部分位于莫霍面以下，为上地幔以上的部分，应属于软流层，C正确。硅铝层和硅镁层属于地壳的构成部分，岩石圈位于软流层顶部至地表的部分，因此A、B、D错误。故选C。第4题，地震波中横波只能在固体中传播，纵波可以在固体、液体和气体中传播，根据所学知识可知，横波和纵波都可以经过地壳、莫霍面、下地幔，到古登堡面时，横波消失，纵波的速度明显下降，古登堡面以下为地核部分，因此横波不能通过外核。故选A。
探究点(二)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909米，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号能够拍摄海底地形地貌、海洋生物等影像资料，同时可以利用机械手对海洋生物、底层海水、海底沉积物和岩石进行采样。“奋斗者”号载人潜水器落底成功表明我国深海勘探技术取得了重大突破，对于未来海底新能源的开发有着重要的意义。
二、核心素养培优
1．分析“奋斗者”号采集到样品的位置处于地球的哪些圈层。(区域认知)
提示：该位置处于地球外部圈层的水圈和生物圈。
2．分析生物圈和水圈之间有什么联系。(综合思维)
提示：生物圈占据整个的水圈。
3．“奋斗者”号最大下潜深度的位置处于哪一板块上？该板块属于地球的哪个圈层？(综合思维)
提示：太平洋板块。岩石圈。
———————— 在探究中悟 ————————
1．地球的外部圈层
圈层 概念 特点与作用
大气圈 环绕地球外部的气体圈层 (1)主要成分是氮气和氧气(2)地球生命的保护伞：①避免了大多数流星体对地球的撞击；②削弱了紫外线对地球生物的影响
水圈 由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层 地球表面覆盖着大量的液态水，使地球成为“蓝色星球”，这是地球与太阳系中其他行星的主要区别之一
生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称 ①占据大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。核心部分是地面以上100 m到水面以下200 m。②地球特有的圈层，也是非常活跃的圈层
相互关系 大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间，相互联系、相互制约、相互渗透，不断地进行着物质和能量的交换，形成了人类赖以生存的地球表层环境
2．生物圈对地球其他圈层的作用
对大气圈的影响 绿色植物能降低大气层中的二氧化碳浓度，调节气温
对水圈的影响 生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程；生物体中的水通过被吸收和排出以及在生命系统内部的运动，参与水圈的循环
对岩石圈的影响 生物风化作用和生物成矿作用
———————— 到实践中用 ————————
读图，回答1～2题。
1．图中地理事物，属于水圈的有( )
A．湖水与雪 B．草原和森林
C．雪山与湖泊 D．雪与森林
2．图中湖泊涉及圈层主要有( )
①生物圈 ②水圈 ③岩石圈 ④大气圈
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：1.A 2.A 第1题，根据所学知识可知，湖水、雪、湖泊都属于水圈，草原和森林属于生物圈，雪山属于岩石圈，A正确，B、C、D错误。第2题，湖泊中有水生植物和水生动物，这涉及生物圈，湖泊本身属于水圈的一部分。 读图可知，图中的湖泊存在于山体之间且湖泊的边缘主要是由岩石组成的，可知其涉及岩石圈。由以上分析可知，图中湖泊涉及生物圈、水圈以及岩石圈。故选A。
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。结合地球圈层构造示意图，回答3～4题。
3．图中所示的圈层A、B、C分别是( )
A．水圈、生物圈、岩石圈
B．生物圈、岩石圈、水圈
C．岩石圈、水圈、生物圈
D．生物圈、水圈、岩石圈
4．B圈层是一个( )
A．不连续但规则的圈层 B．连续、不规则的圈层
C．连续且规则的圈层 D．不连续、不规则的圈层
解析：3.D 4.B 第3题，地球外部圈层可分为大气圈、生物圈、水圈，其中生物圈包括大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部，即生物圈不单独占有空间。结合图中A、B、C及大气圈的位置可判断出，A为生物圈，B为水圈，C为岩石圈。第4题，水圈的水处于不间断的循环运动之中，是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。
1．纵波可通过固体、液体、气体传播，速度较快；横波只可通过固体传播，速度较慢。
2．地球内部圈层由莫霍面和古登堡面分为地壳、地幔、地核。
3．岩石圈包括全部地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成。
4．大气圈主要成分是氮和氧，是地球生命的保护伞。
5．水圈是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。
6．生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
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11课标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握
课程标准 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。
核心素养 1.运用资料，分析地球的普通性和特殊性。(综合思维)2.结合资料，探索地球存在生命的条件。(地理实践力、综合思维)
地球
1．地球是太阳系中一颗普通的行星
(1)结构特征相似：地球与水星、金星和火星都是类地行星，它们之间有许多相似之处。
(2)
2．地球是太阳系中一颗特殊的行星——唯一存在生命的天体
(1)地球所处的宇宙环境“安全”：大小行星各行其道，互不干扰。
(2)地球本身的条件“适中”
[温馨提示]
(1)地球上有适宜的温度与距日远近适中、地球自转、公转周期适当和有大气层存在有关。
(2)地球上有适应生物生存的大气与地球适当的体积和质量、有氧气存在、有臭氧存在等有关。
一、判断题
1．同向性是指八大行星的自转与公转方向相同。(×)
2．类地行星的表面温度均高于巨行星。(√)
3．行星的体积、质量越大，其周围的大气层越厚，一定适合生命存在。(×)
4．地球自转和公转周期越长，越有利于生物的生长发育。(×)
5．地球周围的大气层对地球上的生物具有保护作用。(√)
二、选择题
下图为太阳系中八颗行星的位置示意图。读图，回答6～8题。
6．图中①～⑧，分别表示地球和土星的是( )
A．②⑦ B．③⑥
C．③⑤ D．④⑤
7．下列关于金星的叙述，正确的是( )
A．位于地球和火星之间
B．表面为非固态
C．自身能发光
D．表面平均温度比地球高
8．金星，中国古称“太白金星”，早晨的金星称为“启明星”，黄昏的金星则称为“长庚星”。金星自转方向为由东向西。在金星上看太阳是( )
A．东升西落 B．西升东落
C．直升直落 D．不见太阳
解析：6.B 7.D 8.B 第6题，根据太阳系中八颗行星与太阳的远近关系可知，①为水星，②为金星，③为地球，④为火星，⑤为木星，⑥为土星，⑦为天王星，⑧为海王星。第7题，图中②为金星，距离太阳比地球近，所以其表面平均温度比地球高；金星位于水星与地球之间，与地球同属于类地行星，表面为固态；金星为行星，自身不发光。第8题，金星自转方向为由东向西，所以在金星上看太阳是西升东落。
火星是离地球较近的行星，也是人类开展行星际探测的首选目标。截至2020年11月17日凌晨，我国首次火星探测任务天问一号探测器已在轨飞行116天，飞行里程超过3亿千米，距离地球约6 380万千米。据此回答9～10题。
9．火星的大气非常稀薄，大气密度只有地球的大约1%，可推测火星比地球( )
①质量大 ②体积小 ③温差大 ④引力大
A．①② B．②③
C．①③ D．①④
10．火星生命体可以形成的条件必须要有( )
①活跃的微生物 ②充足的液态水资源 ③适宜的大气环境 ④适宜的光照和温度
A．①②③④ B．①②④
C．①②③ D．②③④
解析：9.B 10.D 第9题，地球的质量和体积适中，形成大气层，火星的质量和体积比地球小，引力小，故火星的大气非常稀薄，①④错，②对；由于火星的大气非常稀薄，大气对地面的保温作用非常弱，晚上气温低，而白天大气对太阳辐射的削弱作用小，白天气温高，火星比地球的温差大，③正确。综上所述，B正确，A、C、D错误。第10题，地球与太阳距离适中，公转和自转周期适当，地球表面平均温度保持在15 ℃左右，有利于液态水的存在和生命过程发生、发展；地球具有适中的体积和质量，其引力可使大量的气体聚集在地球的周围，形成包围地球的大气层；地球有液态水。借鉴地球生命现象存在的条件，与②③④三项关系最密切，D正确，A、B、C错误。
探究点(一)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
太阳系“家庭会议”纪要
太阳——我是家长，我的质量占了太阳系总质量的99.86%。你们在我的引力下，都要围绕我旋转，都要听我的。八兄弟姊妹公转运动要同向，要和我的自转方向一致，运动要大致共面，轨道要近圆，否则我们的家庭就没有秩序。
金星——我是星光大道上的明星，我的最佳创意是“太阳从西边出来”。
火星——人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。
地球——我是特殊的又是普通的，我的运动和结构与七兄弟姊妹有许多相同之处。
木星和土星——别看我们身形如此庞大，实际上是虚胖罢了。
天王星和海王星——天高皇帝远，我们躲在寒冷阴暗的角落里。
二、核心素养培优
1．分析太阳的发言中透露出地球和七兄弟姊妹共同的运动特征。(综合思维)
提示：同向性、共面性、近圆性。
2．分析地球和哪几颗行星结构特征更加相似。(综合思维)
提示：地球与水星、金星、火星同属于类地行星，结构特征更为相似。
3．分析说明地球是太阳系中一颗普通行星。(综合思维)
提示：①地球的运动特征与其他七颗行星相似；②结构特征与水星、金星、火星有许多相似之处。
———————— 在探究中悟 ————————
地球的普通性
太阳系的组成
地球的普通性 ①地球与其他行星相比都是本身不发光、不透明的近似球状的天体；②运动特征与其他行星具有同向性、共面性、近圆性特征；③在质量、体积、密度、自转和公转周期等方面与其相邻的行星相似
———————— 到实践中用 ————————
2020年10月14日凌晨，出现了火星冲日(地球、火星与太阳在同一条直线上)现象。因为火星“个头”较小，要离地球足够近，也就是所谓“大冲”时才容易看清其表面的细节，而大冲只有每隔15年或17年才发生一次。因此吸引了众多行星爱好者的关注。据此完成1～3题。
1．火星冲日主要发生在( )
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
2．与火星相比，地球( )
A．距金星更远 B．体积质量小
C．大气层较厚 D．属远日行星
3．火星冲日时三个天体的位置关系是( )
解析：1.B 2.C 3.A 第1题，火星冲日就是地球、火星与太阳在同一条直线上的现象。火星、地球都是绕太阳运动的行星，三个天体都在太阳系中；地月系是地球和其卫星月球组成的天体系统；银河系包含太阳系；河外星系是与银河系并列的天体系统。选B正确。第2题，火星在地球轨道的外侧，金星在地球轨道的内侧，地球距离金星更近；与火星相比，地球质量和体积较大，对大气的吸引力也大，因此大气层较厚；地球、火星都是类地行星。选C正确。第3题，火星冲日就是地球、火星与太阳在同一条直线上的现象，且火星在地球轨道的外侧，所以A选项正确。
读下表，完成4～5题。
类地行星 质量(地球为1) 体积(地球为1) 平均密度(g/cm3) 公转周期/年 自转周期
水星 0.06 0.06 5.43 0.24 58.79天
金星 0.82 0.86 5.24 0.62 243.69天
地球 1.00 1.00 5.52 1.00 23时56分
火星 0.11 0.15 3.93 1.88 24时37分
4．从表中可以看出，四颗行星最接近的是( )
A．质量 B．公转周期
C．体积 D．平均密度
5．表中所反映的是太阳系的部分行星，其绕日公转方面具有一定的共同性，下列分析不正确的是( )
A．同向性——各行星的自转方向都与地球的自转方向相同
B．共面性——各行星的公转轨道面与地球的公转轨道面几乎在同一平面
C．近圆性——各行星绕日公转的轨道都为近似正圆的椭圆
D．各行星都在各自的轨道上按一定规律绕日运转，各行其道，互不干扰
解析：4.D 5.A 第4题，对比表中的数据可知，四颗行星最接近的是平均密度。第5题，八大行星绕日公转具有同向性、共面性和近圆性的特点，其中同向性是指各行星的绕日公转方向与地球的公转方向一致。
探究点(二)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
中国在2020年7月发射火星探测器， 2021年到达火星。其后，计划在2028年左右进行第二次火星探测任务，采集火星土壤返回地球。而实际上美国对火星的探测研究走在了世界前列。2015年NASA的研究团队让我们对火星有了进一步的认识：7月，发现火星上有水合盐类，证实火星上有液态水的存在，而液态水是生命存在的关键证据。10月，发现火星之前可能存在一个持续了万年的湖泊。11月，发现被太阳风吹走的火星大气。
二、核心素养培优
1．火星上可能存在生命吗？为什么？(综合思维)
提示：可能。因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键证据。
[或不可能。因为发现的是水合盐类，不是真正液态水，同时没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。]
2．探讨假如存在地外文明，则该星球应具备怎样的外部条件。(地理实践力)
提示：安全的宇宙环境和稳定的光照。
———————— 在探究中悟 ————————
地球的特殊性——存在生命的行星
1．地球存在生命的外部条件
外部条件主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。
2．地球存在生命的自身条件
自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。
[方法技巧]
“四看法”分析行星存在生命的思路
———————— 到实践中用 ————————
科学家发现，距地球4光年的某颗恒星周围有一颗潜在的宜居行星，宜居行星与该恒星相距约750万千米，该恒星比太阳暗。据此完成1～2题。
1．判断该行星宜居的主要依据是( )
A．具有与地球相近的温度
B．具有与地月系一样的天体系统
C．距恒星的距离接近日地距离
D．获得与地球上相似的可见光
2．下列叙述中与地球有生命存在关系密切的自身条件是( )
①地球处于比较安全的宇宙环境之中 ②地球与太阳的距离适中 ③地球上昼夜更替的周期适中 ④地球的质量和体积较大
A．①② B．②③
C．①④ D．②④
解析：1.A 2.B 第1题，判断该行星宜居的主要依据是其与恒星距离适中，具有与地球相近的温度，A对。具有与地月系一样的天体系统不是宜居的主要条件，B错。该行星距恒星的距离与日地距离差异较大，C错。该天体系统中的恒星比太阳暗，该行星获得的可见光与地球上差异较大，D错。第2题，与地球有生命存在关系密切的自身条件是地球与太阳的距离适中，地球上昼夜更替的周期适中，温度适宜，②③对。地球处于比较安全的宇宙环境之中不是自身条件，①错。地球的质量和体积适中，④错。
2020年是利用科学寻找外星生命的第60年，下图是英国科学家霍金构想的外星人的样子。据此完成3～4题。
3．如果宇宙探测器向霍金构想的外星人播放地球在宇宙中的位置，表述正确的是( )
①位于小行星带中 ②与金星和火星相邻 ③是距太阳第三近的行星 ④位于太阳系中
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
4．若某星球上真有地外文明，那么该星球应该具备的条件是( )
①充足的水分 ②恰到好处的大气厚度和大气成分
③适宜的光照和温度范围 ④坚硬的地表
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
解析：3.B 4.A 第3题，考查地球在宇宙中的位置。地球位于银河系中的太阳系，是太阳系八大行星中距离太阳由近及远的第三颗行星，位于金星和火星之间。②③④正确。故选B。第4题，存在生命的条件需要充足的水分、恰到好处的大气厚度和大气成分以及适宜的光照和温度范围，①②③正确。故选A。
1．八大行星可分为类地行星(水星、金星、地球、火星)、巨行星(木星、土星)、远日行星(天王星、海王星)。
2．八大行星的运动特征是同向性、近圆性和共面性。
3．地球的普通性表现为地球与其他七大行星一起围绕太阳公转；地球与类地行星之间有许多相似之处。
4．地球上存在生命的外部条件是地球处于比较安全的宇宙环境中、稳定的太阳光照。
5．地球上存在生命的自身条件是地球有适宜的温度、有适应生命生存的大气和有液态的水。
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9课标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握
课程标准 1.运用资料，描述地球所处的宇宙环境。2.运用资料，说明太阳对地球的影响。
核心素养 1.运用资料，描述地球所处的宇宙环境，辨别天体和天体系统。(地理实践力)2.运用资料和生活案例，说明太阳对地球的影响。(地理实践力)3.结合资料，综合分析太阳辐射的时空分布特点。(综合思维)
一、宇宙
1．含义：宇宙是时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界。
2．天体
(1)含义：宇宙中有多种多样的物质，例如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等，这些物质统称为天体。
(2)辨识：恒星和星云是最基本的天体；太阳是距离地球最近的恒星。
(3)主要天体类型和特征
①恒星：质量庞大，自身能发出光和热。
②星云：密度小，体积和质量都很大。
③流星体：与大气摩擦生热而燃烧发光。
④彗星：体积大，密度很小。绕太阳运行，轨道是扁长的椭圆形。
[温馨提示]
按成因，天体可分为自然天体和人造天体。自然天体是指宇宙中自然形成的存在于地球大气层以外的星体和星际物质，如恒星、星云、行星等。人造天体是指人类制造的在太空中独自运行的物体，如人造地球卫星、太空实验室等。
3．天体系统
(1)含义：天体之间相互吸引、相互绕转，构成不同级别的天体系统。
(2)层次划分
①地月系：地球与绕其公转的月球，组成地月系。
②太阳系：太阳、地球以及其他围绕太阳公转的行星等，共同组成太阳系。
③银河系：太阳系又和众多的其他天体系统组成银河系。
④河外星系：银河系外还有许多同银河系类似的天体系统，称为河外星系，简称星系。
⑤可观测宇宙：银河系和数以亿计的星系合起来叫作可观测宇宙，它是人类目前所认识的最高级别的天体系统，也是人类已知的宇宙范围。
4．人类对宇宙的认识范围的变化
二、太阳
1．太阳概况：是太阳系的中心天体，其质量占太阳系总质量的99.86%。在太阳引力作用下，八大行星及其卫星，以及许多小行星、彗星等天体绕太阳运动。
2．太阳系示意图
图中按离太阳由近及远的顺序：a水星、b金星、c地球、d火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。
3．太阳辐射
(1)能量来源：太阳核心物质的核聚变反应。
(2)影响
4．太阳活动
(1)概念：太阳大气层时常发生变化，有时较为剧烈，这些变化统称为太阳活动。
(2)太阳大气层的结构：A日冕层、B色球层和C光球层。
(3)太阳活动的重要标志：C层上为太阳黑子、B层上为耀斑，其周期平均约为11年。
(4)影响
[温馨提示] 来自太阳辐射的能源
①生物能和沼气能，现在绿色植物固定的太阳能。
②矿物能源(煤、石油)，地质历史时期生物固定的太阳能。
③风能、水能是太阳能的转化形式。
一、判断题
1．人造地球卫星属于天体。(×)
2．大熊星座属于天体系统。(×)
3．煤、石油等矿物燃料都是来自地球内部的能量。(×)
4．太阳黑子出现的区域是光球中黑色不发光的区域。(×)
5．太阳活动时所发出的电磁波，会引起大气层扰动，使地球上无线电长波通信受到影响。(×)
二、连线题
6．将天体与其对应的宇宙物质、特征连线。
三、选择题
2020年中国文昌航天发射场先后发射了“天问一号”火星探测器、“嫦娥五号”月球探测器等，经过23天，“嫦娥五号”已经成功返回地球，采集回来约2千克的月壤。据此完成7～8题。
7．下图为我国行星探测任务标识，“天问一号”的探测目标天体是( )
A．a B．b
C．c D．d
8．“嫦娥五号”探测的宇宙空间是( )
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．可观测宇宙
解析：7.C 8.A 第7题，根据材料“天问一号”为火星探测器，火星是其目标天体。太阳系中八大行星根据距太阳由近到远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。a为金星、b为地球、c为火星、d为土星，故该题选C。第8题，根据材料“嫦娥五号”为月球探测器，其探测的宇宙空间为地月系，太阳系、银河系以及可观测宇宙范围远大于地月系，故B、C、D错误，A正确。
截至2020年12月22日，“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已在月面工作719天，月球车累计行驶600.55米。读图，完成9～10题。
9．“玉兔二号”月球车工作时的能量来自( )
A．太阳辐射能 B．核能
C．太阳风 D．风能
10．易对月球车向地面传送信息产生干扰的是( )
A．太阳辐射 B．太阳活动
C．月球引力 D．地球运动
解析：9.A 10.B 第9题，“玉兔二号”月球车在月球表面工作时，主要依靠太阳能提供的能源。它不是利用核能；月球上无空气，是真空状态，无风；太阳风是太阳活动的表现，是从太阳喷射出的高能带电粒子，不可能是月球车的能源。A正确，B、C、D错误。第10题，太阳活动扰动电离层，干扰无线电短波通信，使无线电短波通信产生中断，故易对月球车向地面传送信息产生干扰的是太阳活动。B正确，A、C、D错误。
探究点(一)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
2020年6月21日下午，我国出现一次日环食奇观。环食带将由西藏圣湖玛旁雍错入镜，擦过四川盆地南部，经黔东北和湘赣两省南部进入福建，在福建厦门入海，最后横穿台湾岛离开我国。环食带以外的全国其他地区都可见到日偏食。下图为日食形成示意图。
二、核心素养培优
1．说明形成日食现象的天体类型及其主要特征。(区域认知)
提示：恒星(太阳)：由炽热气体组成，质量大，自身能发光发热。
行星(地球)：质量较小，自身不发光。
卫星(月球)：质量更小，围绕行星运动，不发光。
2．分析形成日食现象的天体之间是否形成天体系统？并说明理由。(综合思维)
提示：能形成天体系统，因为它们之间能够相互吸引、相互绕转形成天体系统。
3．说明观察日食时应注意的问题。(地理实践力)
提示：①查阅相关资料，掌握日食发生的时间。
②选择合适的观察地点。
③选购专业的日食观测镜或用已曝光的胶卷等进行观察，绝对不可用肉眼直接观察。
④不要长时间观看太阳，应每观察3分钟休息30秒以上。
———————— 在探究中悟 ————————
1．常见的天体及其特征
宇宙物质 组成(举例) 特点 观测
星云 气体和尘埃 密度小，体积和质量很大，云雾状 模糊
恒星 炽热气体 质量庞大，发光和热 闪烁
行星 金星、地球等 质量小，不发光 移动
卫星 月球 绕行星公转，不发光 圆缺多变
流星体 尘粒、固体小块 质量小，数量多 一闪即逝
彗星 冰物质 体积大，密度很小，云雾状 拖着长尾
星际物质 气体、尘埃 稀薄，密度小 用肉眼观察不到
[方法技巧]
“三看法”判断天体
2．主要天体系统的比较
天体系统 组成 其他
地月系 地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的自然卫星 月球是距离地球最近的天体。地月平均距离为38.4万千米
太阳系 太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等 太阳是太阳系的中心天体。日地平均距离约为1.5亿千米
银河系 太阳和千千万万颗恒星组成的恒星系统 银河系的直径约10万光年，太阳与银河系中心的距离约为3万光年
河外星系 银河系以外的与银河系相类似的天体系统 河外星系又称“河外星云”
可观测宇宙 银河系和现阶段所能观测到的河外星系 目前人类所知道的最高一级的天体系统
[方法技巧]
“四看法”判断天体系统
天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。如果某些天体只相互吸引达不到绕转的程度，就不能构成天体系统。
———————— 到实践中用 ————————
2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第55颗导航卫星(如图)。至此我国提前半年全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。据此完成1～2题。
1．与图中天体系统级别相同的是( )
A．地月系 B．银河系
C．太阳系 D．河外星系
2．北斗导航卫星( )
A．发射前不是天体，发射成功后是天体
B．发射前与发射成功后都是天体
C．发射前是天体，发射成功后不是天体
D．发射前与发射成功后都不是天体
解析：1.A 2.A 第1题，由材料可知，北斗系统为地球的人造卫星，属于地月系。故本题正确答案为A。第2题，北斗导航卫星在发射前，位于地球上，属于地球的一部分，不是天体，而发射后，属于人造卫星，即人造天体。
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。读图，完成3～4题。
3．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
4．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水星和金星标注错误 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：3.C 4.B 第3题，月球是地球唯一的一颗天然卫星，C正确，A、B、D错误。故选C。第4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。图中水星和金星标注错误，①符合题意；其中远日行星是天王星和海王星，图中远日行星标注错误，③符合题意。故选B。
探究点(二)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
材料一 “蜀犬吠日”出自唐·柳宗元《答韦中立论师道书》“屈子赋曰：‘邑犬群吠，吠所怪也。’仆往闻庸、蜀之南，恒雨少日，日出则犬吠。”意思是说屈原曾经作赋说：“邑犬之群吠兮，吠所怪也。”我过去听说庸和蜀地以南的地区，经常下雨，很少见到太阳，太阳一出来，狗便狂叫不止。
材料二 素有“日光城”之称的拉萨是西藏自治区首府，藏语意为“圣地”。拉萨位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游北岸，海拔3 657米。这里属高原干旱气候区，特点是气温偏低，降水较少，空气稀薄，年日照时间长达3 000小时以上。
二、核心素养培优
1．结合材料说出“蜀之南，恒雨少日”的原因。(区域认知)
提示：四川盆地空气潮湿，天空多云；四周群山环绕，中间平原的水汽不易散开。
2．分析四川盆地年太阳辐射总量较低的主要原因是什么。(综合思维)
提示：四川盆地受西南季风的影响，降水量大，阴雨天较多，故年太阳辐射总量较低。
3．我们到拉萨旅游会发现市区的路灯多为太阳能路灯，分析主要原因是什么。(地理实践力)
提示：拉萨所在地区降水少，晴天多，太阳能资源丰富。
———————— 在探究中悟 ————————
1．太阳辐射对地理环境及生产、生活的影响
有利影响 对地理环境 太阳辐射能是地球上大气能量的根本来源，维持着地表温度
太阳辐射的能量是地球上的水、大气运动和生命活动的主要动力
自然界的岩石风化等与太阳辐射有关
从生物界来看，动植物的生长发育离不开太阳提供的光、热
对生产、生活 生产和生活中所使用的能量主要是由石油、煤炭等矿物能源提供的，这些矿物能源都是由地质历史时期的动植物资源转化而来的，显然地质历史时期的动植物资源固定了太阳辐射能
太阳辐射能也是人类生产、 生活的直接能量来源，如人们可直接利用太阳能热水器、太阳灶、太阳能光伏电站来提供能量
不利影响 过多的紫外线会危害地球生物
2．影响太阳辐射强度的因素
3．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：
———————— 到实践中用 ————————
太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置，“屋顶”将太阳能转化为电能，把富余的电能送入电网。2020年6月，京东公司宣布将建设全球最大的屋顶太阳能发电体系，将在新能源应用领域再树新标杆。下图为京东屋顶太阳能发电站示意图。读图，完成1～2题。
1．太阳辐射对地球的影响是( )
A．促使地球各地降水增多，洪灾多发
B．扰动电离层，影响无线电短波通信
C．人类生产、生活的唯一能量来源
D．为生物繁衍生长、水体运动等提供能量
2．京东公司建设屋顶太阳能发电站的自然原因是( )
A．京东公司技术先进，土地储备充足
B．京东公司资金雄厚，能源供应短缺
C．太阳能具有丰富、清洁等特性
D．太阳能稳定，不受天气影响
解析：1.D 2.C 第1题，太阳辐射不可能导致地球各地降水均增多，洪灾多发，A错误；扰动电离层的是太阳活动的影响，B错误；太阳辐射是人类生产、生活的主要能量来源而不是唯一来源，C错误；太阳辐射为生物繁衍生长、水体运动提供能量，D正确。第2题，A、B不是自然原因，故排除；太阳能为可再生能源，取之不尽，无污染，故C正确；太阳能不稳定，容易受天气影响，D错误。
下图为山东省年太阳辐射总量分布图。据此完成3～4 题。
3．山东省年太阳辐射总量的分布特征大致是( )
A．东多西少 B．东少西多
C．南少北多 D．南多北少
4．甲、乙两地年太阳辐射总量差异的主要影响因素是( )
A．纬度位置 B．海拔高低
C．地表植被 D．天气状况
解析：3.C 4.D 第3题，根据图中太阳辐射数量分布信息可知，山东省太阳辐射总量大致是北多南少，故C正确，排除A、B、D。第4题，甲地位于泰山以北，位于东南风的背风坡，晴天较多，年太阳辐射总量大，乙地位于东南风的迎风坡，阴雨天气多，年太阳辐射总量相对较小，故D正确。甲乙两地纬度、海拔和植被状况都不是主要影响因素，故排除A、B、C。
探究点(三)
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
国家天文台太阳活动预报中心是1991年国家科委和中国科学院批准成立的世界警报中心北京日地物理预报中心。该中心长期研究短波通信突然骚扰和太阳质子事件、太阳黑子相对数、太阳10厘米射电流量、太阳X射线耀斑等预报方法，形成了一整套预报方法体系。2021年2月22日的太阳活动预报是：在过去24小时中，太阳活动水平很低。日面上有1群黑子， 编号为NOAA 2803 (N20 , L277 )，面积为：0010 ，磁分类为Alpha ，McIntosh分类为Axx 。 该期间无C级及以上耀斑发生。地磁场微扰动。下图是国家天文台太阳活动预报中心拍摄的该日太阳表面图像。
二、核心素养培优
1．完成太阳大气结构示意图。(地理实践力)
提示：自上而下自左向右依次是：弱 大 高 太阳黑子 耀斑
2．分析太阳活动对地球的影响。(综合思维)
提示：①剧烈的太阳活动会导致电离层产生扰动，影响无线电短波通信；②产生“磁暴”现象；③产生“极光”现象；④影响天气和气候。
3．分析观赏极光的地点和时间。(区域认知)
提示：北半球中高纬度、北半球冬半年、南半球中高纬度、南半球冬半年。
———————— 在探究中悟 ————————
1．太阳活动
标志：太阳黑子和耀斑是太阳活动的重要标志。
类型 位置 形态 特点 关系 周期
太阳黑子 光球层 暗黑斑点 因为黑子的温度比光球表面其他地方低，所以才显得暗一些 耀斑往往与太阳黑子同时出现，并且具有同样的变化周期 约11年
耀斑 色球层 局部区域突然增亮 是太阳大气的能量释放过程
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会扰乱地球磁场，使其突然出现“磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，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高速冲进两极地区的高空大气，与那里的稀薄大气相互碰撞，出现极光
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
———————— 到实践中用 ————————
下图为我国江淮地区太阳黑子数与梅雨强度的相关系数分布图。读图，回答1～2题。
1．关于太阳黑子数与梅雨强度的叙述，正确的是( )
A．在湖北省的东南部呈正相关
B．在安徽省的北部呈负相关
C．在图中西北部的相关性最小
D．正相关最大值出现在图中东北部
2．太阳黑子数达最大值时，下列说法正确的是( )
A．江淮地区梅雨强度增大
B．通信卫星信号易受干扰
C．漠河地区出现极昼现象
D．耀斑爆发强度减弱
解析：1.D 2.B 第1题，读图可知，在湖北省的东南部二者呈负相关，A错误；在安徽省北部二者呈正相关，B错误；等值线数值为0的地区相关性最小，不是分布在图中西北部，C错误；正相关的最大值是0.2～0.25，出现在图中东北部，D正确。第2题，我国江淮地区太阳黑子数与梅雨强度的关系既有正相关又有负相关，当太阳黑子数达最大值时，江淮地区的梅雨强度可能增大也可能减小，A错误；太阳黑子数达最大值时通信卫星信号易受干扰，B正确；太阳黑子活动是太阳大气层发生的剧烈变化，它和极昼极夜现象没有关系，C错误；太阳黑子和耀斑相伴而生，当太阳黑子数达最大值时，耀斑爆发强度最大，D错误。
2020年5月28日，美国宇航局观测到太阳表面发生了一次剧烈的耀斑活动，这是自2017年10月以来太阳爆发的最强的耀斑，因此促进了太阳风的形成。据此完成3～4 题。
3．太阳大气各层发生的太阳活动及成因对应关系匹配正确的是( )
A．光球层—耀斑—该层能量激烈爆发
B．色球层—黑子—该层局部温度较低
C．日冕层—太阳风—带电粒子脱离太阳引力进入宇宙空间
D．以上都正确
4．此次太阳耀斑给地球带来的影响可能包括( )
①影响航天探测活动 ②诱发多地地震 ③低纬地区出现极光 ④干扰电网运行
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：3.C 4.D 第3题，根据所学知识，黑子分布在太阳大气层的光球层，成因为光球层局部温度低；耀斑分布在色球层，产生原因为色球层能量释放；太阳风分布在日冕层，产生原因为受太阳引力小，带电粒子脱离太阳引力进入宇宙空间。故选C。第4题，耀斑爆发时在短时间内释放大量能量，引起局部区域瞬时升温，向外释放电磁辐射，并伴随粒子辐射突然增强。耀斑爆发时，产生大量带电粒子，干扰电离层，影响无线电短波通信，从而影响航天探测活动，①对；耀斑发生时，干扰地球磁场，在输电线路和大地之间产生感应电流，严重者会烧毁变压器甚至导致供电系统崩溃，④对；地震与地壳运动相关，与太阳活动无关，②错误；极光发生在高纬度，③错误。故选D。
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和NASA科学家2020年9月15日宣布，第25个太阳周期于2019年12月正式开始。从那时起，太阳活动开始慢慢加剧，预计2025年7月达到峰值，然后回落。据此完成5～6题。
5．本轮太阳周期结束时间大约是( )
A．2025年 B．2028年
C．2030年 D．2035年
6．科学家估计本轮周期内太阳活动与过去相比继续呈现出减少趋势，这意味着本轮周期内( )
A．太阳黑子的数量减少
B．地球两极不再有美丽的极光
C．地球不会出现“磁暴”现象
D．地球上的人类无需关注太阳活动
解析：5.C 6.A 第5题，太阳活动的周期约为11年。由材料中信息可知，本轮太阳周期结束时间大约是2019＋11＝2030年，C正确。第6题，由材料中信息可知，科学家估计本轮周期内太阳活动与过去相比继续呈现出减少趋势，这意味着本轮周期内太阳黑子的数量减少，A正确；地球两极有美丽的极光出现，但是减少了，B错误；地球会出现“磁暴”现象，只是频率降低了，C错误；太阳活动会给地球上的人类带来影响，仍需要我们关注，D错误。
1．天体是宇宙间物质存在形式。
2．恒星和星云是宇宙中最基本的天体。
3．天体间相互吸引、相互绕转，构成不同级别的天体系统。
4．天体系统由大到小依次是可观测宇宙→银河系→太阳系→地月系，河外星系是同银河系并列的天体系统，简称星系。
5．太阳是一个炽热的气体球，其能量来源于核心物质的核聚变反应。
6．太阳辐射直接为地表提供光和热，维持地表温度，为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量。
7．太阳大气层从内向外分为光球层、色球层和日冕层。
8．太阳黑子和耀斑是太阳活动的重要标志。太阳活动周期平均约为11年。
9．太阳活动会影响无线电短波通信、产生“磁暴”和“极光”等现象，对天气、气候也会产生影响。
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