第一章整合与评价
微专题：太阳辐射的影响因素与空间分布
1.影响太阳辐射的因素
(1)纬度:在不考虑其他因素的情况下,纬度低,太阳辐射强度大,太阳辐射丰富。
(2)天气:天气晴朗,日照时间长,太阳辐射强。
(3)地势:地势高,空气稀薄,到达地面的太阳辐射多。
(4)大气透明度:大气透明度好,尘埃杂质少,到达地面的太阳辐射多。
(5)昼长:一般情况下,夏季昼长,日照时间长,太阳辐射强度大,太阳辐射丰富。
2.我国太阳辐射能的时空分布
(1)就时间而言,我国大部分地区位于北半球的中纬度,夏季太阳高度大,光照时间长,各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。
(2)就空间而言,我国太阳辐射能分布大体上由东南向西北递增。大体上的界线,从大兴安岭向西南经北京西侧、兰州、昆明再折向北到西藏南部,这条线以西、以北的广大地区,太阳辐射能比较丰富。
(3)分布特例
①青藏高原成为我国太阳辐射的高值中心,主要是因为青藏高原海拔高,空气稀薄,大气能见度高;空气中尘埃含量较少,晴天较多,日照时间较长,大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射能量多。
②四川盆地成为我国太阳辐射的低值中心,其原因为盆地地形,水汽不易散发,空气中水汽含量多;阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强,从而造成日照时间短,日照强度弱,太阳能资源匮乏。
方法技能
太阳辐射等值线图的判读
(1)看极值
根据图中等值线的数值变化规律,读出图中最大值、最小值,并求出差值。如图中①点为最大值,在6 000~6 500之间;②点为最小值,在3 000~3 500之间,其差值在2 500~3 500之间。
(2)看趋势
根据等值线数值大小的分布趋势,分析其数值变化规律,如增大方向、等值线延伸方向。如图中等值线数值大致是自东向西逐渐增大,西部等值线大致南北延伸。
(3)析成因
a.明确影响太阳辐射的因素有纬度、地势高低和天气状况等。
b.结合具体地区分析影响太阳辐射的因素。如图中②地太阳辐射弱的主要原因与多阴雨天气有关;①地太阳辐射最强的原因与海拔高,多晴朗天气有关;西部地区等值线南北延伸与地势有关。
典例巩固 读我国拉萨多年平均太阳辐射与日照时数年内变化图,回答(1)~(3)题。
(1)下列说法正确的是( )。
A.太阳辐射与日照时数呈正相关
B.太阳辐射与日照时数呈负相关
C.拉萨日照时数春季最高
D.拉萨5~7月太阳辐射最丰富
(2)拉萨8月与1月太阳辐射相差较大的主导因素是( )。
A.太阳高度 B.日照时数
C.天气状况 D.植被覆盖
(3)日照百分率为一个时间段内某地日照时数(日照时数指太阳在某地实际照射的时间)与理论上最大的日照时数的比值(%)。拉萨9月份的日照百分率最大为( )。
A.55% B.60% C.65% D.70%
【答案】 (1)D (2)A (3)C
【解析】 第(1)题,读图可知,太阳辐射和日照时数没有相关关系;拉萨日照时数在5~7月即春末夏初最大;5~7月太阳辐射最丰富。第(2)题,考查影响太阳辐射强弱的因素。1月,拉萨处于冬季,太阳高度小,太阳辐射经过大气层的路径长,被大气削弱得多,到达地面的太阳辐射少;8月,拉萨处于夏季,太阳高度大,太阳辐射经过大气层的路径短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多,因此拉萨8月与1月太阳辐射相差较大的主导因素是太阳高度。第(3)题,读图可知,拉萨9月实际日照时数是235小时,拉萨9月昼长约为12小时,所以拉萨9月理论上最大的日照时数是360小时,由题干“日照百分率为一个时间段内某地日照时数(日照时数指太阳在某地实际照射的时间)与理论上最大的日照时数的比值(%)”可知,拉萨的日照百分率是235÷360×100%≈65%。
思维构建
2第三节 地球的圈层结构
【学习目标】
1.结合图文材料,分析地震波的特点及其应用。(综合思维)
2.通过野外观察,掌握地球外部圈层的范围并说明其特点。(地理实践力)
3.结合实际生活,认识保护人类生存圈层的重要性。(人地协调观)
【自主预习】
一、地震和地震波
1.地震
(1)定义:地壳快速释放① 过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害。
(2)地震要素
震源(C):地球内部岩石发生断裂引起② 的地方。
震中(B):震源在地面上的垂直投影,即地面正对着③ 的那一点。
震源深度(BC):从震中到震源的④ 距离。
震中距(AB):从观测者到⑤ 的直线距离。
等震线(D所在的虚线):将⑥ 相同的点连成封闭的曲线。
震级和烈度:一次地震只有一个震级,却有多个烈度,它们之间的区别和联系,如下表所示:
震级 烈度
定义 表示地震释放能量多少的等级 地面受到的影响和破坏程度
单位 级 度
影响 因素 与地震释放的能量多少有关 震级越大,烈度越大;震源越浅,烈度越大;震中距越小,烈度⑦ ;另外还受到地质构造和地面建筑质量、发生时间等的影响
分类 依据 根据释放能量的大小,一次地震只有⑧ 震级 根据人们的感觉、室内设施的反应、建筑及地面的破坏程度,一次地震可以有多个烈度
2.地震波:地震的能量以波动的方式向外传播,形成地震波。
地震波 传播介质 传播速度
纵波(P波) 在固体、⑨ 、气体中均能传播 速度⑩
横波(S波) 只在固体中传播 速度
3.地震波的作用
获得地球内部物质和结构状况的主要依据。
二、地球的内部圈层
1.划分依据:地震波的传播 。
2.地壳(A)
(1)范围:地面以下、a 以上的固体外壳。
(2)厚度:平均厚度约17 km,大陆部分平均厚度为39~41 km,大洋部分平均厚度为5~10 km。
3.地幔(B)
(1)范围:介于地壳和地核之间,即莫霍面与b 之间。
(2)岩石圈:地壳和上地幔顶部(软流层以上)的合称,平均厚度100~110 km。
(3)软流层:一般认为可能是 的主要发源地之一。
4.地核(C)
(1)范围:地球的核心部分,即古登堡面所包围的球体。
(2)分层
三、地球的外部圈层
1.大气圈
(1)组成:包裹地球的气体层。
(2)密度:随着高度的增加,大气的密度迅速 。
(3)意义:地球生命生存的基础条件之一。
2.水圈
(1)组成:液态水、 和气态水。
(2)分类:海洋水、大气水、陆地水和生物水。
(3)意义:与人类社会关系密切,尤其是陆地水。
3.生物圈
(1)定义:地球上所有生物及其 的总称。
(2)范围:大气圈的底部、 的全部和岩石圈的上部。
(3)核心:地面以上100 m到水面以下 m范围内。
(4)意义:与地壳(或岩石圈)、大气圈和水圈共同组成了地球的生态系统。生物是这个系统中的主体和 的因素。
【答案】 ①能量 ②震动 ③震源 ④垂直 ⑤震中 ⑥烈度 ⑦越大 ⑧一个 ⑨液体 ⑩快 慢 速度 莫霍面 古登堡面 岩浆 减小 固态水 生存环境 水圈 200 最活跃
【合作探究】
情境导入 2022年1月15日,太平洋岛国汤加发生了一次猛烈的海底火山爆发,具体地点位于距首都以北65 km处的洪阿哈阿帕伊岛,喷出的巨量气体和烟尘从海里直冲云霄,形成了犹如核爆一般的蘑菇云,其引发的海啸抵达了整个太平洋沿岸地区。 据估计,这是继1991年菲律宾皮纳图博火山之后,近30年来规模最大的一次火山爆发。
此次火山爆发涉及的地球圈层有哪些
主题1：地球的内部圈层
主题探究
情境1 科学家用地震波的方法“透视”地球内部结构。地震波分为横波和纵波,纵波传播速度快于横波,纵波可以在固、液、气三种介质中传播,而横波只能在固体中传播。科学家根据地震波在地球内部传播速度的变化发现两个不连续面,并以此为界,将地球内部分为三层结构。下图示意地球内部圈层结构。
任务1 说出地球内部的两个不连续面名称。
【答案】 莫霍面和古登堡面。
任务2 简述科学家用地震波方法发现两个不连续面的依据。
【答案】 地震波通过莫霍面传播速度明显加快;古登堡面在地表以下约2 900 km处,横波突然消失,纵波速度减慢。
任务3 说出图中a、b、c代表的地球内部结构名称。
【答案】 a为地壳,b为地幔,c为地核。
情境2 中国地震台网测定,2021年10月14日5时6分在重庆沙坪坝区发生3.2级地震,震源深度10 km,震中位于(29.68° N,106.30° E)。图Ⅰ为中国地震局发布的此次震中示意图,图Ⅱ为地球内部圈层结构局部图(密度单位:g/cm3)。
任务1 重庆与上海相比,哪个城市的地壳更厚一些
【答案】 重庆。在陆地上,地壳的厚度与地势高度有关,一般地势越高,地壳越厚。重庆位于我国地势第二级阶梯,地势较高,地壳更厚;而上海位于我国地势第三级阶梯,地势较低,地壳更薄。
任务2 此次地震震源位于地球内部的哪一圈层 请说明判断依据。
【答案】 地壳。陆地地壳的深度为39~41 km,最深约70 km;此次地震震源深度为10 km,故可以判断此次地震的震源位于地壳。
任务3 读图Ⅱ,地壳厚度的分布有什么规律 地壳可分为哪两层 它们的分布有什么不同
【答案】 陆地地壳厚,海洋地壳薄。硅镁层和硅铝层。硅铝层分布不连续,在大洋底部罕见,即使有也非常薄;硅镁层分布连续,大陆和大洋地壳中均有分布。
任务4 人类可以通过地震波来了解地球内部结构,除此之外地震波还可以应用在哪些方面
【答案】 除了可以研究地球内部的结构外,还可以研究矿产资源的分布、油气资源的分布及与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构。
知识小结
1.地球的内部圈层
地球内部圈层划分为地壳、地幔和地核。
2.地壳的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特征有着明显的区别(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;在大洋底部罕见,即使有也非常薄
下层 硅镁层 由镁、铁、钙类玄武岩组成,成分增多 大 连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
对点训练
2022年6月1日17时,四川雅安市芦山县发生6.1级地震,震源深度17 km。地震发生后成都等多地震感强烈,远至重庆也有震感。据此回答1~2题。
1.此次地震的震源最有可能位于( )。
A.莫霍面以上 B.莫霍面与软流层之间
C.软流层和古登堡面之间 D.软流层内
2.科学统计表明,从地震发生到房屋坍塌通常在12秒之间,这也被称作“黄金自救12秒”。根据所学知识推断“黄金12秒”确定的依据是( )。
A.建筑的抗震系数
B.横波和纵波的传播介质差异
C.横波和纵波的传播速度差异
D.人体对紧急事件的生理反应能力
【答案】 1.A 2.C
【解析】 第1题,该次地震发生在陆地且震源深度17 km,大陆地壳平均厚度为39~41 km,所以该次地震发生在地壳,莫霍面以上为地壳;软流层位于地幔,莫霍面和软流层之间属于地幔;古登堡面为地幔和地核的分界面,软流层和古登堡面之间属于地幔。第2题,地震波包括横波和纵波。纵波传播速度较快,横波传播速度较慢,所以纵波先到达地表,人们先感到上下颠簸,此时建筑物还不会立刻倒塌;横波后到达地表,此时人们会感到左右摇晃,横波会对建筑物造成严重破坏。所以“黄金12秒”是利用了横波和纵波传播速度的差异来争取逃生时间。
主题2：地球的外部圈层
主题探究
情境1 下图为四个圈层构成示意简图。
任务1 判断甲、乙、丙、丁圈层的名称。
【答案】 甲为生物圈,乙为大气圈,丙为水圈,丁为岩石圈。
任务2 说出甲圈层的特点。
【答案】 是地球特有的圈层,是非常活跃的圈层。
任务3 由其他三个圈层相互作用而成,但又对其他三个圈层产生不可忽视影响的是哪个圈层
【答案】 生物圈。
情境2 上海市崇明东滩湿地自然保护区于1999年正式加入东亚—澳大利亚涉禽迁徙保护网络。2002年1月,湿地国际秘书处正式接纳崇明东滩为国际重要湿地。国际重要湿地是指国际性迁移水禽的栖息地。图Ⅰ为东滩位置示意图,图Ⅱ为湿地与外部圈层示意图。
任务1 以湿地为例,概述大气圈、水圈、生物圈、岩石圈之间的相互作用。
【答案】 东滩湿地本身是岩石圈的表层部分,由松散的长江泥沙沉积物组成。东滩湿地上的植被是生物圈的组成部分,东滩湿地上的水生生物为鸟类提供了食物;东滩湿地及其上空为鸟类提供了栖息、活动空间。东滩湿地位于长江入海口,也是大气圈和水圈中的水循环地表径流的产物。故岩石圈为东滩湿地的形成提供了物质来源;水圈和大气圈也为东滩湿地输送了营养物质和能量,生物圈为湿地提供了其特有的动植物种类。东滩湿地是大气圈、岩石圈、水圈和生物圈相互作用的产物(结果)。
任务2 生物圈是指地球上所有的生物吗 为什么
【答案】 不是。生物圈不仅包括地球上所有的生物,还包括它们赖以生存的环境。
知识小结
地球的外部圈层结构及主要特点
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、相互制约,形成人类赖以生存和发展的自然环境。
外部圈层 概念 组成 主要作用
大气圈 由气体和悬浮物组成的复杂系统 主要成分是氮和氧 使地球上温度变化和缓;提供氧气;天气现象影响人类活动
水圈 由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层 地表水、地下水、大气水、生物水等 水圈的水处于不间断的循环运动之中,影响地理环境变化发展
生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称 生物及其生存环境 生物在获取物质和能量的同时,促进太阳能转化,改变大气圈和水圈组成,改造地表形态,影响地理环境发展
对点训练
读地球圈层构成示意图,回答1~2题。
1.图中所示圈层①②③分别是( )。
A.水圈、生物圈、岩石圈
B.生物圈、水圈、岩石圈
C.岩石圈、水圈、生物圈
D.生物圈、岩石圈、水圈
2.下列关于图中各圈层的叙述,正确的是( )。
A.岩石圈指软流层及其以上部分
B.生物圈包含水圈和岩石圈的全部
C.大气圈是自然环境的重要组成部分
D.水圈是陆地上各种形态的水体的总称
【答案】 1.B 2.C
【解析】 第1题,生物圈涉及大气圈、水圈和岩石圈,但多数生物集中分布在大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,且岩石圈位于三大圈层的最底部,所以圈层①为生物圈,圈层②为水圈,圈层③为岩石圈。第2题,岩石圈是由上地幔顶部与地壳坚硬的岩石组成的,不包含软流层;生物圈多数生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈很薄的接触带中;大气圈是地球的外部圈层,是自然环境的重要组成部分;水圈是地表和近地表各种形态的水体的总称,其主体是海洋水,还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。
【随堂检测】
思维构建
即时训练
张家口张北大疙瘩村石柱群呈四棱、五棱、六棱、七棱状,直径在15~80 cm,排列紧密。这些石柱是地下熔融的高温岩浆随着火山爆发喷出地面,沿着地表流动,逐渐冷却形成的熔岩。读图,回答1~3题。
1.形成石柱群的高温岩浆主要发源地是( )。
A.① B.② C.③ D.④
2.若该地火山爆发时伴随地震,则地震波的横波不可能穿越的是( )。
A.莫霍面 B.古登堡面
C.软流层 D.地幔
3.下列关于石柱群所在岩石圈的叙述,正确的是( )。
A.岩石圈是有岩石分布的地方
B.岩石圈是连续而规则的圈层
C.生物圈渗透于全部岩石圈
D.岩石圈包括地壳及地幔软流层以上部分
【答案】 1.C 2.B 3.D
【解析】 第1题,读图可知,①位于地面以上海拔12 km至50~55 km,为平流层;②位于地面至地下33 km之间,为地壳;③位于地下80~400 km,与软流层的深度吻合,为软流层;④位于地下2 900 km以下,即古登堡面以下,为外核。软流层是岩浆的发源地。第2题,横波只能在固体中传播,莫霍面以上为地壳,以下为上地幔,均为固态,故横波能穿越莫霍面;地震波通过古登堡面时,纵波传播速度减小,横波消失,即横波不能穿越古登堡面;软流层位于地幔,横波能穿越;地幔位于莫霍面和古登堡面之间,横波能通过。第3题,岩石圈包括地壳和上地幔的顶部,即从软流层向上至地表的空间,不仅仅指有岩石分布的地方;只有水圈是连续而不规则的圈层;生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
李白的《望庐山瀑布》:“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺,疑是银河落九天。”为人熟知,名扬天下。读庐山瀑布景观图,回答4~5题。
4.庐山瀑布景观图反映出的地球圈层个数是( )。
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
5.“飞流”所在圈层的主要特点是( )。
A.最活跃的外部圈层 B.由坚硬的岩石组成
C.主要成分是氮气和氧气 D.圈层连续而不规则
【答案】 4.C 5.D
【解析】 第4题,图中大气体现的是大气圈,瀑布体现的是水圈,植被体现的是生物圈,岩石体现的是岩石圈,一共体现了4个地球圈层。第5题,“飞流”属于水圈,水圈的特点是连续而不规则;生物圈是最活跃的外部圈层,岩石圈由坚硬的岩石组成,大气圈主要成分是氮气和氧气。
2第二节 太阳对地球的影响
【学习目标】
1.结合图文材料,了解太阳辐射的能量来源及影响到达地面太阳辐射量的因素,说明太阳辐射对地球的影响。(综合思维)
2.结合图文材料,了解太阳大气分层与太阳活动的类型,说明太阳活动对地球的影响。(区域认知)
【自主预习】
一、太阳辐射与地球
1.概念:太阳辐射是太阳以① 的形式向宇宙空间放射的能量。
2.太阳辐射能量随波长的分布示意图
② 波长为小于0.4 μm波段,③ 为0.4~0.76 μm波段,红外区为大于0.76 μm波段。太阳辐射能主要集中在④ 波段。
3.太阳辐射对地球的影响
(1)植物将太阳能转化为⑤ ,再经过漫长地质作用形成矿物能,如煤炭、石油等化石燃料。
(2)维持地球⑥ 、水循环的主要能源。
(3)太阳辐射及大气运动、水循环为人类源源不断地提供⑦ 。
二、太阳活动与地球
1.概念:太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。
2.太阳大气分层与活动类型
(1)光球层:⑧ ,活动周期大体上为⑨ 年。
(2)色球层:⑩ 、日珥。
(3)日冕层: 。
3.对地球的影响
(1)引起大气电离层中强烈的电磁扰动—— 。
(2)影响 通信,干扰电子设备,甚至威胁运行在太空中的 的安全。
(3)在地球 地区上空出现极光。
【答案】 ①电磁波 ②紫外区 ③可见光区 ④可见光 ⑤生物化学能 ⑥大气运动 ⑦能源 ⑧太阳黑子 ⑨11 ⑩耀斑 太阳风 磁暴 短波 宇航器 高纬度
【合作探究】
屋顶光伏电站
情境导入 宜都屋顶光伏电站的使用寿命为25年,可减少排放二氧化碳3 995吨、二氧化硫120.2吨、氮氧化物60.11吨,具有十分可观的减排效益。同时,与相同发电量的火电厂相比,宜都屋顶光伏电站25年间还可节省36 099吨标准煤。
光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向,也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。当前,湖北正大力发展可再生能源。据业内预计,湖北省光伏产业将迎来一个快速发展期。
主题1：太阳辐射与地球
主题探究
情境1 太阳辐射指太阳以电磁波的形式向外传递能量,太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射所传递的能量,称为太阳辐射能。地球所接收的太阳辐射能量虽然仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一,但却是地球大气运动的主要能量源泉,也是地球光热能的主要来源。
“万物生长靠太阳”
任务1 你知道“万物生长靠太阳”的原因吗
【答案】 太阳辐射为地球提供光和热,植物生长需要适宜的温度环境和太阳光作为原料进行光合作用。
任务2 怎样理解太阳辐射是大气运动、 水循环的主要动力
【答案】 太阳直接为地表提供了光能和热能,维持着地表温度,为地球上的生物活动、 水循环和大气运动等提供能量。
任务3 太阳能作为一种新能源,它的优点是什么
【答案】 取之不尽, 廉价又无污染。
任务4 太阳能广泛应用于生产、生活。请从生活用品和城市基础设施方面各举出一例。
【答案】 生活用品:太阳能热水器。城市基础设施:太阳能路灯。
情境2 太阳能是一种清洁的可再生能源,太阳能发电成为目前备受关注的焦点之一。我国太阳能发电正处于蓬勃发展的阶段,了解太阳辐射分布状况对太阳能资源开发具有重要意义。下图为世界和我国年太阳辐射总量的空间分布图。
我国年太阳辐射总量
任务1 根据世界年太阳辐射总量分布图,分析太阳辐射在全球分布的规律。
【答案】 太阳辐射总量从低纬度向高纬度递减;高山、高原地区一般太阳辐射丰富。
任务2 推测世界太阳能电站分布的特点,并分析其原因。
【答案】 主要分布在回归线附近及人口稠密区。因为这些地区天气晴朗,太阳能资源丰富;人口众多,对能源的需求量大,而附近常规能源相对不足。
任务3 我国年太阳辐射最强的省份是西藏自治区,而不是纬度较低的海南省,分析其原因。
【答案】 与海南省相比,西藏自治区地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用小,光照强度大;天气晴朗,阴天少,日照时间长;污染轻,大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强。
任务4 我国年太阳辐射总量最低的地形区是四川盆地,而不是纬度较高的东北平原,分析其原因。
【答案】 与东北平原相比,四川盆地地形封闭,云层较厚,阴雨天气多,日照时间短,光照强度弱,所以年太阳辐射总量最低。
素养培育
太阳能开发——培育区域认知、人地协调观
情境 位于阿联酋阿布扎比的宰夫拉光伏电站项目由阿布扎比国家能源公司与马斯达尔主导,法国电力公司(EDF)与中国晶科科技为合作方参与项目建设。电站总装机容量为2 GW,于2022年下半年全面投入使用。根据测算,该电站可满足约16万户阿联酋家庭的用电需求,每年减少碳排放超过360万吨,阿布扎比的光伏装机总容量也将随之提升到3.2 GW。根据阿布扎比政府制订的计划,到2026年太阳能光伏发电能力将达到5.6 GW。
任务1 分析阿联酋建设光伏发电站的有利自然条件。
【答案】 位于热带沙漠气候区,晴天多,太阳辐射强,光照时间长,太阳能资源丰富;可利用的荒地面积大。
任务2 为更好地发挥阿联酋太阳能发电的优势,请从电力利用方面提出一些合理化建议。
【答案】 加强电力输出设备的建设,提高电力输出能力;增强电力储备设施建设;并入国家电网。
知识小结
1.太阳辐射及其对地球的影响
定义 太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量的现象
影响
2.影响太阳辐射的因素
因素 原因
纬度 纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
天气 天气晴朗,阴天少,日照时间长,太阳辐射多;反之,太阳辐射少
地势 地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,光照强度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
大气透明度 大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
3.太阳辐射对人类生产和生活的影响
4.太阳辐射的分布及其影响因素
(1)太阳辐射的纬度分布及其影响
纬度分布 各纬度随季节有所变化。但就全年总量看,太阳辐射由赤道向两极递减
对生物量的影响 生物量由赤道向两极递减。赤道光合作用强,生物量多,热带雨林的生物量是亚寒带针叶林的 2.5倍
对自然景观 的影响 热带雨林地区植被终年常绿,四季花开果熟,常年高温多雨,地表水丰富;亚寒带针叶林地区为针叶林,夏季凉爽短促,冬季漫长严寒,地表多有积雪
(2)我国太阳年总辐射量的空间分布及成因图示
(3)太阳辐射影响因素的“五看”分析法
对点训练
读图,回答1~2题。
1.若甲、乙、丙代表太阳辐射能在自然界常见的三种类型,则( )。
A.甲包括水能
B.甲包括天然气
C.乙包括沼气
D.丙包括燃料乙醇
2.下列能源类型中,属于太阳辐射能且最为清洁的是( )。
A.核能 B.地热能
C.风能 D.潮汐能
【答案】 1.D 2.C
【解析】 第1题,图中甲是人类直接利用的太阳辐射能,而水能是间接利用的;天然气为化石燃料,属于化石储藏,不是太阳辐射能的直接利用;沼气是生物能,是间接利用的,属于非化石燃料;燃料乙醇属于生物能,是太阳辐射经过多次自然转换而来的。第2题,核能、地热能是地球内部能量的释放,不属于太阳辐射能;风能的形成与地表接收的太阳辐射的差异有关,且风能最为清洁,利用过程中不会产生温室气体,不会造成大气污染;潮汐能是因天体间的引力而形成的,与太阳辐射无关。
主题2：太阳活动与地球
主题探究
情境 材料一 美国国家科学院丹·贝克等科学家警告说,太阳风暴可能会严重影响人类。太阳大气突然迸发的巨大火舌掀起一场夹杂着电磁辐射、高能粒子流等剧烈变化的太阳风暴,转瞬间,人们的手机信号消失、电台里的歌声被噪声替代,甚至连输电网络也出现局部瘫痪……这一幕幕科幻片里常见的情景,也许会在现实中上演。
材料二 1952~1996年太阳黑子数(实线)与北京地区汛期降水量(虚线)的关系图。
材料三 从2019年11月14日到12月23日,太阳黑子几乎都没有出现,专家表示这40天太阳表面一尘不染的日子是20多年来最长的。然而到了12月24日,美国宇航局轨道太阳动力学观测站上的仪器捕捉到了来自新太阳黑子周期的两个太阳黑子的图像,一个在太阳的北半球,一个在南半球。这种没有太阳黑子的长时间活动通常发生在所谓的“太阳活动极小期”,即两个太阳活动周期之间太阳活动最低的时期。
任务1 材料一中涉及的太阳活动主要指哪些 它们的出现会给人类的生产和生活带来哪些影响
【答案】 耀斑和太阳风。扰乱电离层,影响无线电短波通信;影响电力输送安全。
任务2 材料二中反映出太阳黑子活动的周期大约为多少年 为什么有人说“太阳黑子并不黑”
【答案】 11年。黑子的温度比光球层表面其他地方的温度低,所以看上去显得暗一些。
任务3 根据材料二,分析北京地区汛期降水量和太阳黑子的关系。
【答案】 太阳黑子数与北京地区汛期降水量大致呈负相关,即太阳黑子数量多的时候,降水量偏少;太阳黑子数量少的时候,降水量偏多。
任务4 根据材料三,分析该年太阳黑子的减少对地球可能产生的影响。
【答案】 太阳活动减弱时,太阳活动对地球的影响会减轻,如全球定位系统会变得更加精确,地球大气电离层会更加稳定,全球变暖也会有所缓解。
素养培育
传统文化中的地理常识——培育地理实践力
情境 古书里记载:“……日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”此外,古时又有天文学家说“日中有立人之象”“日中有王字”“日黑居仄,大如弹丸”等。这些描述的都是同一种太阳活动(如下图)所出现的时间、形状、大小和位置。
任务1 指出上述历史材料中所记录的太阳活动类型。
【答案】 太阳黑子。
任务2 推测在古时该太阳活动增强可能对当地产生的影响。
【答案】 旱涝灾害加剧;影响“司南”正确指示正南方位。
知识小结
太阳活动及其对地球的影响
活动类型 黑子 耀斑 太阳风
位置 光球层 色球层 日冕层
形态 黑色斑点 大而亮的斑块 带电粒子脱离太阳飞向宇宙空间
活动特征 温度比光球层表面其他区域低 色球层太阳大气高度集中的能量释放过程(色球爆发)
对地球的 影响 ①黑子、耀斑增多→电磁波扰动地球大气电离层→无线电短波通信受影响; ②太阳大气抛出高能带电粒子→扰乱地球磁场→产生“磁暴”现象; ③太阳大气抛出高能带电粒子→与极地高空大气碰撞→产生“极光”; ④地震、水旱等自然灾害的发生与太阳活动有关
对点训练
2022年10月26日,美国国家航空航天局(NASA)公布了一张太阳照片,照片显示太阳表面出现3个暗斑,这些暗斑被称为日冕空洞,也称为冕洞,是高速太阳风(带电粒子流)涌向太空的通道。对地球来说,这一天文现象会带来某些危害。读图,回答1~2题。
1.下列关于出现冕洞的太阳大气层的说法,正确的是( )。
A.位于太阳内核 B.密度最大
C.平时肉眼可见 D.厚度最大
2.这一天文现象带来的危害最可能是( )。
A.危及地球生物生命
B.无线电短波通信受到影响
C.引起全球降水增多
D.导致地球上的火山喷发
【答案】 1.D 2.B
【解析】 第1题,根据材料可知,冕洞应分布在日冕层。日冕层并不位于太阳内核;日冕层的密度较并不是最大的;日冕层肉眼并不可见;日冕层厚度最大。第2题,日冕空洞会带来大量的带电粒子流,在一定程度上会影响无线电短波通信,甚至造成通信中断;太阳活动并不会危及地球生物的生命;太阳活动影响气候,有可能导致降水变多,也有可能出现干旱;火山喷发与太阳活动无关。
【随堂检测】
思维构建
即时训练
太阳能光热电站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。读图,回答1~2题。
1.我国下列地区中,最适宜建大型太阳能光热电站的是( )。
A.青藏高原地区 B.珠三角地区
C.长三角地区 D.四川盆地
2.下列现象与太阳辐射对地球造成的影响相关的是( )。
①极光 ②磁暴现象 ③水的运动 ④冰岛地热资源丰富
⑤植物生长 ⑥干扰无线电短波通信
A.①②⑥ B.③⑤ C.③④⑤ D.①③⑤
【答案】 1.A 2.B
【解析】 第1题,读图可知,太阳能光热电站占地面积大,所在地区太阳辐射强。青藏高原是太阳辐射丰富区,且土地资源丰富;珠三角、长三角地区降水较多,属于太阳辐射可利用区,但土地资源短缺;四川盆地降水多,云雾天气多,属于太阳辐射贫乏区。第2题,太阳活动对地球的影响表现为在高纬度地区产生极光,影响地球磁场形成磁暴现象,干扰无线电短波通信,①②⑥错误;太阳辐射为地球上的大气运动、水循环、生物活动提供能量来源,③⑤正确;冰岛地热资源丰富属于地球内能的释放,④错误。
太阳能的利用受季节、天气影响大。读太阳黑子与温带乔木年轮相关性曲线图,回答3~4题。
3.年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系是( )。
A.正相关 B.负相关 C.成反比 D.没有相关性
4.此图反映太阳活动( )。
A.可以影响地球气候
B.发射的电磁波会扰动地球大气层
C.抛出的带电粒子流扰动地球磁场,产生磁暴现象
D.会使信鸽迷失方向
【答案】 3.A 4.A
【解析】 第3题,读图可知,年轮宽度数值高时,太阳黑子相对数多,年轮宽度数值低时,太阳黑子相对数少,说明二者之间呈正相关;太阳黑子数与年轮宽度呈正相关,不成比例。第4题,考查太阳活动对地球的影响。树木年轮宽度与其生长速率有关,气候越温暖湿润,树木生长越快,年轮宽度越大,与太阳黑子呈正相关表明太阳活动周期与地球气候变化周期呈现相关性,这说明太阳活动可以影响地球气候;树木生长与电离层扰动、磁暴现象、信鸽迷失方向无关。
2第四节 地球的演化
【学习目标】
1.掌握确定地层时间顺序的方法和地质年代的划分。(区域认知)
2.能够说出(写出)地球在不同地质年代的基本面貌、地壳运动情况及古生物特征。(地理实践力)
【自主预习】
一、地层和化石
1.地层是地壳上部成带状展布的层状岩石或堆积物。地层是记录① 的“书页”。
2.化石
(1)概念
生物在地层中留下了② 或遗迹。
(2)意义
根据地层中保存下来的化石,来确定地层的③ 和顺序。
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④ 。
二、地球的演化史
科学家根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等,将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出纪。地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序,称为⑤ 。
(一)前寒武纪
1.时间:指古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年的时间,包含⑥ 、太古宙、元古宙。
2.演化特点
(1)海陆演化:岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,地壳运动⑦ ,出现若干大片陆地。
(2)生物演化
从单细胞到多细胞,从原核生物到⑧ 生物,标志着地壳进入了一个生命大发展的阶段。
(二)显生宙
1.古生代
(1)地壳变化:地壳变化剧烈,中后期陆地面积增加,⑨ 大陆和北美大陆雏形基本形成。
(2)生物进化
2.中生代
(1)地壳运动:陆地面积空前扩大。 地带地壳运动剧烈,形成高大山系。
(2)生物进化
动物: 动物盛行,大大小小的恐龙繁生;后来空中出现了 ,爬行动物的一支开始向鸟类发展;中生代末期,除盛极一时的 突然从地球上销声匿迹外,海洋中 50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
植物: 植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等是主要的代表植物。
3.新生代
(1)地壳运动:新生代发生了一次规模巨大的 ——喜马拉雅运动(西方称“新阿尔卑斯运动”),现在世界上的许多高山都是在这次运动中形成的,由此形成现代地貌格局及海陆分布。
(2)生物进化: 动物和 植物大发展,出现了灵长类。第四纪出现了气候寒冷的时期,进入地质历史上最新的一次大冰期,称为第四纪大冰期。 第四纪出现了 ,这是生物演化史上的重大飞跃。
【答案】 ①地球历史 ②遗体 ③时代 ④环境特征 ⑤地质年代 ⑥冥古宙 ⑦剧烈 ⑧真核 ⑨欧亚 ⑩脊椎
环太平洋 爬行 始祖鸟 恐龙 裸子 造山运动 哺乳 被子 人类
【合作探究】
情境导入 2021年4月14日,记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,中、英古生物学者在约1亿年前的缅甸琥珀中发现两枚由大量花粉组成的昆虫粪便化石。在粪便化石附近,还有身上沾着花粉的昆虫化石。该昆虫化石是如何形成的 研究化石有何地理意义
主题1：化石和地质年代
主题探究
情境1 石家庄某学校一位老师在暑假期间去邢台大峡谷进行野外考察,下图为她拍摄的邢台大峡谷的图片。
任务1 判断图中岩石的类型并描述其特征。
【答案】 沉积岩。特征:具有层理构造,可能含有化石。
任务2 推断图中岩层形成的先后顺序。
【答案】 在正常情况下,地层是按顺序排列的,先沉积的在下,后沉积的在上。
情境2 材料一 夹藏于不同地层里的化石,不仅记录了它本身的生存活动历史,而且能显示出地层的“年龄”,成为人类开启地球这一座“迷宫”的钥匙。它们是研究地质学、生物学、气象学等各种学科的依据和突破口。
材料二 某同学利用课余时间搜集了一组化石和岩石图片(如下图所示)。
任务1 确定该化石所处的地质年代。
【答案】 古生代。
任务2 说明该地质年代的生物进化特征。
【答案】 古生代早期是海生无脊椎动物时代,陆地上逐渐出现植物;古生代中期出现鱼类,古生代中、后期是脊椎动物发展的时代,陆地上出现两栖类和爬行类动物,陆地上蕨类植物繁盛;古生代末期,发生了地球上最大的物种灭绝事件。
任务3 推测煤层形成的地理环境特征。
【答案】 气候湿热,多森林。
知识小结
化石和地质年代表
1.地层是了解地球历史的最主要途径
(1)地层是具有时间顺序的层状岩石
①沉积岩的地层具有明显的层理构造。
②一般先沉积的地层在下,后沉积的地层在上。
(2)沉积岩地层中往往存在化石
①化石是指在沉积岩的形成过程中保存下来的生物遗体或遗迹。
②同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。
③越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。
(3)地层和化石能反映地球的生命历史和古地理环境。
2.地质年代表
对点训练
地球历史悠久,距今大约有46亿年。尽管时间久远,人类还是通过各种手段和途径间接地还原了地球的发展史。据此回答1~2题。
1.下列关于化石和岩层的说法,正确的是( )。
A.结构简单的化石一定在地层深处
B.任何地层都有化石的分布
C.不同地质年代的地层有不同的化石
D.种类相同的化石一定在同一地层里
【答案】 C
【解析】 化石所处的岩层属于沉积岩,随着地球不同时期的地壳运动,可能使化石出露地表,因此结构简单的化石不一定在地层深处,可能在较浅层的区域中也能找到;只有沉积岩才有化石,但不是所有沉积岩层都有化石;不同年代的地层所处的地球环境不同,因此形成的化石可能不同;种类相同的化石不一定在同一地层里。
2.在我国山西某产煤区,发现煤层里有苏铁等粗大树干的化石,推测该煤层形成时的环境是( )。
A.湿热的森林地区 B.温暖的浅海地区
C.干旱的森林环境 D.干冷的陆地环境
【答案】 A
【解析】 苏铁等粗大树干的树种,生活在炎热潮湿的环境,故推断该煤层形成时的环境为湿热的森林地区。
主题2：地球的演化史
主题探究
情境 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。下面是生物的进化、灭绝与环境变迁关系示意图。
任务1 根据图示内容写出植物演化从低级到高级的顺序。
【答案】 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。
任务2 说明表格中A、B所示两次生物灭绝事件的内容。
【答案】 A:发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失。B:发生了物种大灭绝事件,绝大多数物种从地球上消失,包括我们所熟知的恐龙。
任务3 古生代的石炭纪、二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,推测当时的环境特点。
【答案】 气候温暖湿润,森林密布。
知识小结
地球的演化史
1.地质年代的划分:地质年代的划分单位从大到小为宙、代、纪等。
(1)前寒武纪:5.4亿年前,地球从没有生命到出现原始生命。包括三个阶段:
阶段 特征 地球演化
冥古宙 没有生命出现 ①地球从毫无生机的星球变为多种原始生命的家园;②是重要的成矿期,如铁、金、镍、铬等
太古宙 出现最原始的生物
元古宙 除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等的多细胞动物
(2)显生宙:充满生机的地球。
显生宙是开始出现大量较高等生物的阶段,分为古生代、中生代和新生代。
2.地貌和生物的演化特征
(1)地貌的演化
(2)生物演化
阶段 特征
古生代 ①早期:海洋无脊椎生物空前繁盛,出现三叶虫、笔石、鹦鹉螺等,陆地低等植物出现。②后期:脊椎动物发展,从鱼类到两栖类再到爬行动物出现,裸子植物出现,蕨类繁盛。③末期:发生物种灭绝事件,60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝
中生代 ①爬行动物盛行,尤其是恐龙,也被称为“爬行动物时代”,中后期出现鸟类和小型哺乳动物;②裸子植物兴盛,是重要的煤炭成矿期;③末期发生物种灭绝事件,大多数生物灭绝,如恐龙
新生代 ①被子植物繁盛;②哺乳动物快速发展;③出现灵长类,第四纪出现了人类
对点训练
读甲、乙两地地层分布示意图,回答1~2题。
1.与d岩层相比,y岩层的形成时间( )。
A.较早 B.较晚 C.相同 D.无法判断
2.恐龙繁盛的地质年代,兴盛的植物是( )。
A.孢子植物 B.被子植物
C.裸子植物 D.藻类植物
【答案】 1.B 2.C
【解析】 第1题,读图可知,甲地f岩层化石与乙地y岩层化石一样,说明这两处岩层的形成时间相同;甲地d岩层位于f岩层下部,所以d岩层的形成时间比f岩层早。故与d岩层相比,y岩层的形成时间较晚。第2题,恐龙繁盛的地质年代是中生代,该时代兴盛的植物是裸子植物;孢子植物出现在古生代,被子植物繁盛在新生代,海洋藻类出现在太古宙。
【随堂检测】
思维构建
即时训练
1.了解地球发展历史,最主要的途径是研究( )。
A.大气层 B.地表水 C.现有动物 D.地层
【答案】 D
2.下列物质性质和化石特征与环境对应正确的是( )。
A.红色岩层——氧化环境
B.含黄铁矿的黑色页岩——温暖的浅海环境
C.珊瑚化石——滨海环境
D.破碎贝壳——还原环境
【答案】 A
裸蕨是已经灭绝了的最古老的陆生植物。读裸蕨植物复原图,回答3~4题。
3.这种植物出现的时间是( )。
A.古生代
B.中生代
C.新生代
D.前寒武纪
4.泥盆纪裸蕨繁盛,该时期( )。
A.种子植物出现 B.鱼类出现
C.鸟类灭绝 D.蓝绿藻出现
【答案】 3.A 4.A
【解析】 第3题,结合所学知识可知,裸蕨最早形成于古生代志留纪。第4题,结合所学知识可知,该时期泥盆纪种子植物出现;鱼类出现于古生代奥陶纪;鸟类出现于中生代侏罗纪;蓝绿藻出现于前寒武纪。
2022年5月,古生物学家在云南省红河州泸西县海相地层中发现了约2.44亿年前的完整海生爬行动物化石,这个新属种被命名为长尾红河龙。读长尾红河龙化石标本图,回答5~6题。
5.该化石形成的地质年代为( )。
A.前寒武纪 B.古生代 C.中生代 D.新生代
6.在同时期的地层中可以找到大量( )。
A.三叶虫化石 B.裸子植物化石
C.灵长类动物化石 D.被子植物化石
【答案】 5.C 6.B
【解析】 第5题,长尾红河龙存在于约2.44亿年前,应该是中生代(距今2.52亿年~0.66亿年)。前寒武纪距今5.41亿年,古生代距今5.41亿年~2.52亿年,新生代距今0.66亿年。第6题, 中生代时期裸子植物繁盛,在同时期的地层中可以找到大量裸子植物化石;三叶虫是古生代的生物,灵长类动物、被子植物是新生代生物。
2第一节 地球的宇宙环境
【学习目标】
1.结合相关材料,说明天体的主要类型和天体系统的层次,描述地球所处的宇宙环境。(综合思维)
2.结合太阳系示意图,了解太阳系的组成,运用资料说明地球是一颗既普通又特殊的行星。(区域认知)
3.了解观测宇宙的工具,开展简单的宇宙观测活动。(地理实践力)
【自主预习】
一、人类对宇宙的认识
1.定义:是所有① 、空间和物质的总和,是② 世界的整体。
2.范围:目前人类已经观测到的有限宇宙,叫作“可观测宇宙”或“③ ”,其半径约④ 光年。
3.光年:光年是天文学中的⑤ 单位,即光在真空中一年所传播的距离。
二、多层次的天体系统
1.天体
概念:宇宙中的⑥ 、星云、行星、卫星等各种物质统称为天体。
2.天体系统
(1)概念
运动着的天体因⑦ 和互相绕转,形成天体系统。
(2)不同级别的天体系统
A.银河系与河外星系
银河系:地球所在星系,主要天体由恒星与星云组成。
河外星系:与银河系级别相同的恒星系统。
银河系+河外星系(局部)=⑧ 。
B.太阳系
a.组成成员
由太阳、⑨ 、矮行星和卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质组成,太阳是中心天体。
b.太阳系天体运行特点:近圆性、共面性、同向性。
c.八大行星。
⑩ :水星、金星。
地外行星
C.地月系
三、特殊行星——地球
1.普通性
地球的质量和体积及公转、自转运动等与其他天体相比无与众不同之处。
2.特殊性——存在生命物质
基本条件: ,恰到好处的大气厚度和大气成分,适宜的太阳光照和 范围等。
【答案】 ①时间 ②物质 ③已知宇宙 ④137亿 ⑤距离 ⑥恒星 ⑦相互吸引 ⑧可观测宇宙 ⑨行星 ⑩地内行星 远日行星 充足的水分 温度
【合作探究】
情境导入 2020年6月23日9时43分,北斗系统第五十五颗导航卫星,北斗三号最后一颗全球组网卫星,在西昌卫星发射中心成功发射。中国工程院院士李兰娟也受邀参观了此次发射过程。至此,从2000年到2020年,历经20年的北斗全球组网成功收官。
北斗系统运行的卫星属于天体吗
主题1：天体和天体系统的判读
主题探究
情境 梦天实验舱是中国空间站“天宫”的组成部分。2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场发射升空,约8分钟后,梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道。
任务1 发射时梦天实验舱是否属于天体 请说出判断依据。
【答案】 不属于。发射时梦天实验舱还没有进入宇宙空间,是地球的附属物,不是宇宙间的物质。
任务2 进入预定轨道的梦天实验舱将和哪个天体组成天体系统 与该天体系统同级的天体系统名称是什么
【答案】 地球。地月系。
任务3 作为天体,地球和太阳的本质区别是什么
【答案】 太阳属于恒星,体积和质量大,自身能发光。地球属于行星,体积和质量小,自身不能发光。
知识小结
1.天体的判断方法
一看其是否位于地球大气层之外。例如:宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回地面就不是天体了。
二看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的轨道运行。
三看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。例如:月球表面的岩石块是月球的一部分,不是天体。
判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。
2.天体系统
(1)各级天体系统的组成
天体系统 组成 特别说明
地月系 地球和月球 地球是地月系的中心天体,月球是地球唯一的天然卫星,也是距地球最近的星球,地月平均距离约为3.83×105 km
太阳系 太阳、八大行星及其卫星(水星、金星尚未发现有卫星存在)、小行星、彗星、流星体和行星际物质 地球是距离太阳较近的一颗行星,日地平均距离约为1.5×108 km
银河系 太阳和千千万万颗恒星组成的庞大的恒星集团 太阳系与银河系中心的距离大约为2.6万光年
河外星系 银河系之外与银河系相类似的天体系统 简称“星系”
可观测 宇宙 银河系与河外星系 目前所知的最高一级天体系统
(2)天体系统的层级划分
(3)天体系统的判断
①天体之间能否构成天体系统
必须同时具备两个条件,即“二要”:一要相互吸引,二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如,月球绕地球运转,形成地月系;北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系,就不能形成天体系统。
②天体系统级别的判定
天体系统尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定的关键。
对点训练
中国科学院国家天文台利用“中国天眼”在距离地球2.8亿光年的“斯蒂芬五重星系”及周围天区中发现一个巨大原子气体系统。该成果于2022年10月19日在国际学术期刊《自然》发表。据此回答1~2题。
1.该原子气体系统位于( )。
A.太阳系 B.地月系
C.银河系 D.河外星系
【答案】 D
【解析】 由材料可知,该原子气体系统距离地球2.8亿光年,银河系直径约为10万光年,说明该原子气体系统位于银河系之外,银河系之外的与银河系同级别的恒星系统称为河外星系。
2.从质量看,组成“斯蒂芬五重星系”的主要天体是( )。
A.行星 B.星云 C.恒星 D.卫星
【答案】 C
【解析】 从质量看,“斯蒂芬五重星系”是一个巨大原子气体系统,恒星是由发光等离子体(主要是氢、氦和微量的较重元素)构成的巨型球体,故组成“斯蒂芬五重星系”的主要天体是恒星;星云是由稀薄的气体或尘埃构成的天体;行星、卫星自身不发光,体积、质量较小。
“太阳大,地球小,地球绕着太阳跑;地球大,月球小,月球绕着地球跑。”重温童谣,回答3~4题。
3.童谣中出现的天体都属于( )。
①太阳系 ②地月系 ③银河系 ④河外星系 ⑤可观测宇宙
A.①④⑤ B.①②③ C.①②④ D.①③⑤
4.童谣中涉及的天体系统共有( )。
A.一级 B.两级 C.三级 D.四级
【答案】 3.D 4.B
【解析】 第3题,童谣中出现的天体有太阳、地球和月球,它们属于太阳系,太阳系属于银河系,银河系属于可观测宇宙,①③⑤正确;太阳不属于地月系,②错误;太阳、地球和月球都不属于河外星系,④错误。第4题,由上题分析可知,童谣中出现的天体有太阳、地球和月球,所涉及的天体系统是地月系和太阳系,共有两级。
主题2：太阳系和地月系
主题探究
情境 太阳系示意图。
任务1 八颗行星绕太阳运动的共同特征有哪些
【答案】 八颗行星按逆时针方向运转,并且几乎位于同一平面,轨道为接近正圆的椭圆。可总结为同向性、共面性、近圆性。
任务2 若按体积、质量、表面温度特征分类,水星、金星、地球、火星为类地行星,那么属于巨行星的是哪几颗 属于远日行星的又是哪几颗
【答案】 木星、土星为巨行星。天王星、海王星为远日行星。
任务3 根据轨道位置分类,哪几颗属于地内行星 哪几颗属于地外行星
【答案】 可参考下图:
任务4 哈雷彗星绕日运行与其他行星有何差异 其形态有何特点
【答案】 绕日运行方向与八大行星相反,呈椭圆轨迹。有彗尾,且背向太阳一侧,彗尾长短与彗星距离太阳的远近呈负相关。
知识小结
1.八大行星的运动特征
同向性、共面性、近圆性。
2.八大行星的结构特征
类别 包括行星 距日远近 体积质量 平均密度 表面温度 卫星数目 有无光环
类地 行星 水星、 金星、 地球、 火星 近 远 小 大 高 低 没有或 很少 无
巨行 星 木星、 土星 大 小 多 有
远日 行星 天王星、 海王星 介于前 两者间 介于前 两者间 较多 有
对点训练
美国前太空宇航员卢杰指出:足以毁灭城市的小行星撞击地球的可能性比科学家预测的还要高。读太阳系简图,回答1~2题。
1.撞击地球的小行星可能来自( )。
A.①和②之间 B.②和③之间
C.③和④之间 D.④和⑤之间
【答案】 B
【解析】 根据所学知识可知,小行星带位于木星和火星公转轨道之间,图示①②③④⑤分别是土星、木星、火星、地球、金星,故可能来自②和③之间。
2.小行星与太阳系中八颗行星最大的区别是( )。
A.公转方向不同 B.质量和体积不同
C.公转周期不同 D.组成物质不同
【答案】 B
【解析】 根据所学知识可知,小行星与太阳系中的八颗行星的公转方向一致;其组成物质也有相似性;小行星数量众多,其中有些小行星的公转周期很可能与八颗行星接近或相同;小行星带里的小行星质量和体积小,这是其与八颗行星最大的区别。
主题3：特殊行星——地球
主题探究
情境 根据科学家研究,太阳现今年龄为50亿年,其稳定期还会维持50亿年,之后将变成红巨星,亮度提升几十倍,那时地球表面温度将达到400 ℃,不再适合人类居住……因此,人类将何去何从,是坐以待毙,还是能够移居外星球而永生 为了人类的生存,我们需要在浩瀚的宇宙中找到新的宜居星球——“地球2.0”。下图为太阳系部分行星运转轨道示意图。
任务1 为什么要寻找“地球2.0”
【答案】 地球上人口增长快,人口数量日益庞大;地球上资源消耗殆尽;地球污染严重,生态环境遭到严重破坏;太阳稳定有期限;等等。
任务2 曾有人认为在②星球建立自给自足的聚居地是个不错的选择,其理由是什么
【答案】 ②是火星。火星属于类地行星,自转周期与地球类似;火星与太阳的距离也较为适中。
任务3 “地球2.0”应该具备哪些适合人类生存的条件
【答案】 拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。
任务4 如果找到了“地球2.0”,以目前的科技水平,人类向其移民将面临的最大困难可能是什么
【答案】 “地球2.0”距离地球十分遥远,而目前飞行器的运行速度过慢,人一生都无法到达。
素养培育
探索月球环境——培育区域认知、人地协调观
情境 “月面微型生态圈”作为“嫦娥四号”的“乘客”之一,于2019年登陆月球表面,进行人类首次月面生物实验。“月面微型生态圈”是一个由特殊铝合金材料制成的圆柱形“罐子”,“罐子”里面放置马铃薯种子、拟南芥种子、昆虫卵、土壤、水、空气及照相机和信息传输系统等科研设备。下图是“月面微型生态圈”工作原理图。
任务1 与地球存在生命的条件相比,“月面微型生态圈”环境有哪些特点
【答案】 重力小、辐射强。
任务2 分析月球表面不适宜生物生存的原因。
【答案】 月球体积、质量比地球小得多,缺少大气层;月球表面无液态水存在;月球表面昼夜温差大。
知识小结
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的。
2.地球存在生命的自身条件
自身条件主要指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。
3.行星上生命存在条件类题目的分析思路
对点训练
地球是太阳系中的一颗普通行星,然而地球贵在是一颗适宜生物生存和繁衍的行星。虽然我们相信宇宙中还有能够繁衍生命的星球,但是我们至今还没有发现它们。据此回答1~2题。
1.地球上具有适宜生命存在的温度条件,该条件形成的主要原因是( )。
A.太阳光照稳定 B.日地距离适中
C.地球的体积适中 D.地球的质量适中
2.地球之所以有恰到好处的大气厚度和大气成分,主要是因为( )。
①生物循环作用 ②适中的质量和体积 ③大气经过漫长的演化过程 ④地球的宇宙环境比较安全
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【答案】 1.B 2.C
【解析】 第1题,日地距离适中使得地球上的温度条件适宜生物生存。第2题,地球之所以有恰到好处的大气厚度和大气成分,是因为地球适中的体积和质量所产生的引力使得地球上大气厚度适宜,经过漫长的演化过程形成了适合生物呼吸的大气,②③正确。
【随堂检测】
思维构建
即时训练
2019年5月20日晚,天空中出现了木星伴月的天文现象,木星位于月亮的右下方不远处,肉眼完全可见。心宿二距地球约550光年,是一颗著名的红超巨星,能释放出火红色的光亮,我国古代称之为“大火”。读图,回答1~2题。
1.木星和月亮分别属于( )。
A.行星、行星 B.恒星、行星
C.卫星、卫星 D.行星、卫星
2.心宿二位于( )。
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
【答案】 1.D 2.C
【解析】 第1题,木星是太阳系中的行星,月亮属于地球的卫星。第2题,心宿二距地球约550光年,银河系的直径约为10万光年,太阳系距银河系的中心约2.6万光年,由此可知,心宿二位于银河系。
2022年4月22日是第53个世界地球日,主题是“珍爱地球 人与自然和谐共生”。据此回答3~4题。
3.地球的特殊性表现在( )。
A.质量在太阳系八颗行星中最小
B.公转方向与太阳系其他七颗行星不同
C.既有自转运动,又有公转运动
D.太阳系中唯一存在高级智慧生命的星球
【答案】 D
【解析】 地球的特殊性表现在其为太阳系中唯一存在高级智慧生命的星球;太阳系八颗行星中质量最小的是水星;地球公转方向与太阳系其他七颗行星相同;太阳系八大行星都是既有自转运动,又有公转运动,只是有的行星自转方向与地球不同。
4.地球平均气温约为15 ℃,其原因是地球( )。
①距日远近适中 ②大气层厚度适宜 ③有卫星存在 ④地表为岩石
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】 A
【解析】 地球平均气温约为15 ℃,其原因是地球距日远近适中,大气层厚度适宜,①②正确;有卫星存在和地表为岩石对地球平均温度的影响不大,③④错误。
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