2022-2023年人教版必修一第二节太阳对地球的影响 教案

第一章 宇宙中的地球
第二节 太阳对地球的影响
【课标要求】
运用资料，说明太阳对地球的影响。
【教材分析】
本节教材从正反两方面讲述了太阳对人类的影响。首先从太阳能量的来源入手，到太阳辐射是地球上能量的源泉及对人类生产、生活的意义，然后从太阳大气的分层结构，讲述了各层大气的活动特点及其对地球产生的相关影响。
【教学目标】
1.让学生列举现实生活中的具体事例，结合教材内容说明太阳辐射对地球的影响。
2.指导学生阅读教材、观看课件演示，了解太阳大气的组成，探究其活动对地球的影响。
【教学重难点】
重点：太阳辐射的意义、太阳活动及其影响
难点：太阳活动对地球的影响
【教学方法】
自主学习与讨论相结合、讲授法
【教学过程】
（导入）播放抖音网红徒步旅行中直播所用的太阳能电池设备、家用太阳能热水器及大型太阳能发电站等，说明太阳能在我们生产、生活中的应用越来越广。让学生畅所欲言，“寻找生产、生活中的阳光”，列举太阳对地球各方面的影响，教师板书汇总。
（过渡）同学们列举最多的是太阳发出的光和热，即太阳辐射对地球的有利影响。这是我们本节课的第一个学习目标。
学生一起大声读出课件中教师展示的学习目标。
（过渡）“万物生长靠太阳”，说的就是太阳辐射对地球的影响，让我们带着下列问题来了解有关太阳辐射的相关问题。
一、太阳辐射对地球的影响
[探究活动一]太阳辐射
请同学们阅读教材P8页第一段，思考下列问题：（课件展示问题）
1.什么是太阳辐射？
2.太阳辐射的能量来自哪里？
3.太阳辐射能量有什么特点？
学生发言，生生互评，教师点评，共同总结。
参考答案：
1.太阳辐射：太阳是一颗巨大、炽热的气体星球，其主要成分是氢和氦，表面温度约为6000K°太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，这种现象称为太阳辐射。
2.太阳辐射的能量来源（简称太阳能）：太阳的能量来自太阳内部的核聚变（见P8页注解），以目前聚变的速率来看，太阳正处于稳定的壮年期。
3.太阳辐射能量的特点：源源不断、稳定、巨大（太阳辐射的能量是地球及整个太阳系光和热的主要源泉。）
（过渡）太阳辐射的能量尽管只有二十二亿分之一到达地球，由于地球呈球体形状，所以地球不同纬度地带接受的太阳辐射能不同(图1.12)，使得许多自然地理现象呈现纬度地带的差异(图1.13)。
[探究活动二]太阳辐射的纬度分布
1.读教材P8页第二段、P9页图1.12 北半球大气上届太阳辐射的分布，思考、讨论：
（1）概括北半球太阳辐射随纬度的变化特点。
（2）推断南半球太阳辐射随纬度的变化特点。
（3）总结全球太阳辐射随纬度的变化特点。
2.读教材P9页图1.13 热带雨林和亚寒带针叶林生物量的差异，结合图1.12思考、讨论：
（1）从生物量大小看，热带雨林和亚寒带针叶林有何差异？
（2）这种差异体现了生物量与纬度分布有何关系？
（3）生物量与大气上届太阳辐射的分布有何关系？
学生发言，生生互评，教师点评，共同总结。
参考答案：
1.（1）北半球太阳辐射随纬度升高而减少。
（2）推断南半球太阳辐射随纬度升高也是减少的。
（3）总结：全球太阳辐射随纬度升高而减少。（或从赤道向两极逐渐减少。）
2.（1）热带雨林的生物量远大于亚寒带针叶林的生物量。
（2）这种差异体现了生物量随纬度升高而减少。
（3）生物量与大气上届太阳辐射量都随纬度升高而减少，说明二者之间存在着必然联系，即太阳辐射量大，则生物量就多；太阳辐射量少，则生物量就少。
（过渡）尽管太阳辐射的能量尽管只有二十二亿分之一到达地球，但是对于地球和人类的影响却是不可估量的。
[探究活动三]太阳辐射对地球及人类的影响
1.读教材P8页第二段，总结太阳辐射对地球上自然界的影响有哪些？
2.读教材P9页课文及图1.14 家庭太阳能供热系统、图1.15柴达木盆地中的太阳能光伏电站，了解太阳辐射在我们生产、生活中的应用。
学生发言，生生互评，教师点评，共同总结。
参考答案：
1.本节开篇“寻找生产、生活中的阳光”，有同学提到了绿色植物通过光合作用把太阳能变成了植物体内的化学能，还有的同学提到了空气的运动——风，以及水的固、液、气三态的变化等都与太阳辐射有关，所以太阳辐射对地球上自然界的影响，可以概括为：太阳辐射为地球提供光和热，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.对人类生产、生活的影响，同学们也有提到类似图1.14中家庭太阳能供热系统，把太阳能转换成热能；还有图1.15中的太阳能电池板的使用，这是直接把太阳能转换成电能，专业术语称为光伏发电；除了这些当下直接获得的太阳能，课文中也提到了我们生产、生活中大量使用的煤、石油等矿物燃料，这是地质历史时期生物固定并积累的太阳能。
总结：太阳辐射为人类提供光照、热量和太阳能发电。
（过渡）了解了太阳辐射的影响，如果我们辩证地思考问题，把事情一分为二地来看待，那么，太阳对地球有没有不利的影响呢？答案是肯定的，那就是我们今天要学习的第二个问题“太阳活动对地球的影响”。
二、太阳活动对地球的影响
[探究活动一]太阳大气层结构及活动标志
请同学们阅读教材P10页和P11页第一自然段，结合图1.16、图1.17、图1.18思考讨论下列问题：（课件展示问题）
1.太阳大气分为哪几层？我们平常肉眼看到的多是哪一层？另外两层为什么不容易看到？
2.什么是太阳活动？
3.太阳大气结构中每层的活动标志是什么？其中太阳活动强弱的标志是什么？剧烈的太阳活动现象有哪些？各种太阳活动彼此之间是否有联系？
4.太阳黑子
（1）什么是太阳黑子？
（2）太阳黑子“不黑”的原因是什么？
（3）太阳黑子的活动有什么特点？阅读教材P13页活动“分析太阳黑子的变化周期”，完成教材中设置的3个问题。
①在a图中找出相邻的两个波谷的时间间隔。
②在b图中找出最左侧和最右侧波谷的年份，数出这两个年份间波峰的个数，计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。
③对比1、2两题的计算结果，总结太阳黑子数的变化规律。
5.什么是太阳风？
学生发言，生生互评，教师点评，共同总结。
参考答案：
1.太阳大气自里向外，依次分为光球层、色球层、日冕层。平常肉眼看到的多是光球层。另外两层由于亮度较弱，只有日全食时或用特殊的观测仪器（日冕层需用特制的日冕日，色球层需用特殊的望远镜）才可以看到。
2.太阳大气的变化称为太阳活动。
3.光球层的活动标志是太阳黑子；色球层的活动标志是太阳耀斑和日珥；日冕层的活动标志是日冕物质抛射。太阳黑子的多少和大小，可以作为太阳活动强弱的标志；剧烈的太阳活动现象有太阳耀斑、日珥、日冕物质抛射等。各种太阳活动彼此之间常有密切的联系。
4.（1）太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点。（2）太阳黑子“不黑”是因为其区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些。（3）太阳黑子数量有周期性变化，有的年份多，有的年份少。P13页活动中的图1.20 太阳黑子数的变化从两个不同时间跨度进行了统计，这是研究地理问题的一种重要手段和思维方式。a图时间跨度为35年，b图时间跨度为300年。①a图中相邻两个波谷的时间间隔，最短为10年，最长达到了12-13年，变化周期长短不定；②b图中最左侧波谷的年份是1700年，最右侧是2010年，在这310年的时间跨度中有28个波谷出现，平均出现的时间间隔为11年。③对比前面两问的计算结果，可以得出结论，太阳黑子数的变化有着周期性的变化，有的年份多，有的年份少，其变化周期大约为11年。
5.太阳大气不断释放高速带电粒子流，这种带电粒子流被称为太阳风。
教师通过课件，展示太阳大气结构和太阳活动标志图片，学生进行识别，并说出判断理由。
教师点拨，小结。
（过渡）太阳活动对地球有显著的影响，主要来自太阳风（高速带电粒子流）的影响。正常情况下，地球磁场能阻挡太阳风，使地球免受太阳风的危害。那么，太阳活动强烈的年份，太阳风会对地球产生哪些影响呢？
[探究活动二]太阳活动的影响
请同学们首先结合图1.19太阳活动强烈时对地球的影响，阅读教材P12页案例“不同历史时期太阳活动的影响”，思考、讨论下列问题（课件展示问题），然后阅读教材P11最后两自然带，进行总结概括。
1.列举太阳活动对地球及人类产生哪些方面的影响？
2.概括受损害事物的共性特点。
3.科学家预测，若在现代发生与1859年强度相当的太阳活动，则受到的灾难性影响更大，为什么？
4.为应对太阳活动对地球的影响，请结合所学提出你的建议。
学生发言，生生互评，教师点评，共同总结。
参考答案：
1.太阳活动对地球的影响：扰动磁场和大气层，产生磁暴、极光等现象。
对人类的影响：对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等产生灾害性影响。
2.受损害事物的共性特点是多为无线电短波通信方面。
3.因为随着科技的发展，人类的生产、生活的诸多方面都离不开无线电短波通信的使用，但是无线电短波通信很容易受到太阳活动的干扰。
4.主要从对太阳活动的观测和预报的角度回答，如建立空间天气预报体系，加强监测和预报，帮助人类做好防护工作。
课堂小结：日出而作，日落而息，太阳在人类生产、生活中是必不可少的存在。万事有利、也有弊，我们在享受太阳沐泽的同时，也要加大科学的发展力度，做好对太阳活动的监测和预报，最大限度地保护好人类家园。
【板书设计】
第二节 太阳对地球的影响
一、太阳辐射对地球的影响
1.太阳辐射
2.能量来源、特点
3.纬度分布
4.影响：对地球、对人类
二、太阳活动对地球的影响
1.太阳大气层及活动标志
2.太阳活动的影响
附课堂练习：
“光伏扶贫”主要是在住房屋顶（下左图）和农业大棚上（下右图）铺设太阳能电池板获取电能，农民可以自用，也可将多余的电量卖给国家电网，即“自发自用、多余上网”。据此完成下面小题。
1．“光伏扶贫”中利用太阳辐射能（ ）
A．维持地球表面的温度 B．促进圈层间物质迁移
C．为人类间接提供能量 D．为大气运动提供动力
2．“光伏扶贫”卖给国家电网电量最少的季节是（ ）
A．春季 B．夏季
C．秋季 D．冬季
下图中黑色区域示意某类太阳活动。据此完成下列小题。
3．图中太阳活动类型及其分布位置分别是（ ）
A．耀斑 色球层 B．太阳黑子 光球层 C．日珥 日冕层 D．太阳黑子 色球层
4．图中该类太阳活动（ ）
A．周期一定为11年 B．为太阳内部核聚变反应
C．与耀斑活动同步 D．区域温度高于周围地区
5．在太阳活动的高峰期，地球上（ ）
A．无线电短波通信畅通 B．低纬地区不会出现极光现象
C．山脉雪线明显下移 D．海上航行方向可能受到干扰
【答案】1．C 2．D
【分析】
1．铺设太阳能电池板获取电能，农民可以自用，也可将多余的电量卖给国家电网，所以“光伏扶贫”利用太阳能为人类间接提供能量，C项正确；维持地表温度、促进圈层间物质转移、为大气提供动力是太阳辐射的作用，不是太阳能光伏发电的作用，ABD项错误；故选C。
2．冬季不仅气温低，采暖对能源的需求量大，而且太阳辐射能不足，发电量小，所以卖给国家电网的电量最少，D项正确，ABC项错误。故选D。
【答案】3．B 4．C 3．D
【分析】
3．图示黑色区域示意的太阳活动是出现在太阳光球层中的太阳黑子，AC错误；太阳黑子是太阳光球表面突然变暗的部分，耀斑是出现在色球层中突然发亮的部分，B正确、D错误。故选B。
4．太阳黑子是太阳活动的主要标志，其活动周期约为11年，不是一定为11年，A错误；太阳黑子发生时，在色球层相应处爆发耀斑，耀斑与太阳黑子活动是同步的，C正确；太阳黑子是太阳大气层的一种现象，不是太阳内部核反应，B错误；太阳黑子出现的区域较周边地区温度低，D错误。故选C。
5．在太阳活动的高峰期，太阳会向外大量抛射高能带电粒子，这些高能带电粒子若闯入地球大气层，会干扰电离层，无线电短波通信可能中断，A错误；在特殊情况下，低纬度地区可能会出现极光现象，B错误；干扰地球磁场，产生磁暴，海上航行方向可能受到干扰，D正确；山脉雪线的变化是受气温影响的，与太阳活动无关，C错误。故选D。