第一节 地球的宇宙环境
【热点链接】 2020年3月10日，我国首次火星探测任务无线联试在北京航天飞行控制中心圆满完成。这次试验充分验证了探测器与地面系统的接口匹配性和一致性，为中国飞船登陆火星打下了坚实基础。按照科学家的测算，每隔约26个月，会有一段时间是发射火星探测器的最佳窗口期。决定最佳窗口期的关键因素是什么？
提示 火星与地球的位置关系。地球和火星绕日公转，每隔约26个月，地球会运行到与火星最近的位置，此时是发射火星探测器的最佳窗口期。
课程标准
学业质量标准
核心素养定位
运用资料，描述地球所处的宇宙环境。
水平1：通过观察影像资料，辨认主要天体类型；通过地理资料，归纳地球的普通性和特殊性的含义。水平2：通过图表资料，归纳主要天体的特征，说明天体系统的层级关系，描述地球在宇宙中的位置，指出八大行星运动特征和结构特征。水平3：根据图表资料，判断天体类型，描述天体特征，绘制天体系统层次图，分析说明宇宙探索的意义。水平4：通过图表资料，探讨存在生命的地理条件，探讨行星运动特征的形成机制。
人地协调观：通过探讨地球的宇宙环境对人类活动的影响，结合宇宙垃圾的危害，指出合理开发利用宇宙资源的途径，树立节约资源、保护环境的观念。综合思维：分析行星运动特征，探讨存在生命的条件。区域认知：运用地理位置的理论，描述地球在宇宙中的位置。地理实践力：观察星空，辨认主要天体，说明其所属的天体系统。
一
人类对宇宙的认识
1.宇宙：宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。
2．可观测宇宙：天文学家把人类已经观测到的有限宇宙，叫作“可观测宇宙”或“已知宇宙”。其半径约137亿光年。
3．光年：是天文学中的距离单位。
二 多层次的天体系统
1．天体和天体系统的含义
(1)天体：宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，通称天体。
(2)天体系统：运动着的天体因互相吸引和互相绕转，形成天体系统。
2．银河系和河外星系
共同点
主要由恒星等比较大的天体组成
关系
级别相同的恒星系统
联系
两者都是星系，所有星系合在一起，构成了最高一级的天体系统，称为可观测宇宙
3.太阳系
(1)组成
由太阳、行星、矮行星和卫星，以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体组成。
(2)八大行星的分类
①地内行星、地外行星：以C地球的轨道为界，常把A水星、B金星叫地内行星，D火星、E木星、F土星、G天王星和H海王星叫地外行星。
②巨行星：E木星、F土星。
③远日行星：G天王星、H海王星。
(3)八大行星的运动特征
同向性：绕日公转方向都是自西向东。
近圆性：绕日公转的轨道近似圆形。
共面性：轨道面大体在同一平面上。
4．地月系
(1)主要天体：地球和月球。
(2)月球的运动特征：月球公转、自转的方向和周期完全一样。
1.判断正误。
(1)光年是时间单位。(×)
(2)天空中漂浮的云朵、飞行的飞机属于天体。(×)
2．下列天体系统中不包括火星的是( )
A．地月系
B．太阳系
C．银河系
D．可观测宇宙
答案 A
解析 地月系包括地球和月球。火星不属于地月系。
3．任何天体之间都能构成天体系统吗？
提示 天体之间要构成天体系统，必须同时具备两个条件，即“两要”：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。
三 特殊行星——地球
1.表现：在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。
2．存在生命的基本条件
(1)充足的水分。
(2)恰到好处的大气厚度和大气成分。
(3)适宜的太阳光照和温度范围。
1.判断正误。
(1)在太阳系行星中，地球的外观和所处的位置都比较普通。(√)
(2)太阳系中各大星系各行其道，互不干扰，所以地球上具有生命存在。(×)
2．能够证明地球是太阳系中的一颗特殊行星的是( )
A．地球上拥有适宜生物生存的温度条件、大气条件和液态水
B．地球恰好位于太阳系的中心位置
C．只有地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中，利于生命形成、发展
D．地球是太阳系中唯一有卫星绕转的大行星
答案 A
解析 地球具有生命存在的条件是其特殊性的表现。
3．太阳系外行星存在生命所需的必要条件有哪些？
提示 该行星与其恒星距离适中，存在液态水，具有适宜的温度和大气。
主题探究 天体与天体系统
材料一 北京时间2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗卫星导航系统第54颗导航卫星(北斗三号第29颗全球组网卫星)。卫星顺利进入预定轨道。上图为北斗卫星导航系统第54颗导航卫星发射景观图。
材料二 下图为天体系统示意图。
据此探究下列问题：
(1)图片中的北斗卫星是否属于天体？请说出判断依据。
(2)进入预定轨道的北斗卫星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？
(3)判断材料二中四个天体系统名称。
(4)作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？
[成果展示] (1)不属于。该卫星没有进入宇宙空间，还是地球的附属物，不是宇宙间的物质。
(2)地球。地月系。
(3)甲—可观测宇宙，乙—银河系，丙—太阳系，丁—地月系。
(4)太阳属于恒星，体积和质量大，能自身发光。地球属于行星，体积和质量小，不能自身发光，靠反射太阳光发亮。
1．天体的判断
(1)天体的判断
一看位置：它是不是位于地球的大气层之外，独立存在于宇宙中。进入大气层、落回地球、地表的物体不是天体。
二看实质：它是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。
三看运转：它是否在一定的轨道上独自运动，依附在天体上运行的物质不属于天体。
例如，判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。
(2)天体类型的判断
据天体的结构特征和运动特征判断天体类型。
2．天体系统的层次与判断
(1)天体系统的判断
判断天体系统的条件：相互吸引、相互绕转。如地球和月球构成天体系统，北斗七星没有构成天体系统。
(2)天体系统的层次
基本方法：据中心天体和绕转特征判断。
北京时间2020年1月16日11时02分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将第一颗5G卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。2月16日，卫星通信测试成功。下图为5G卫星模拟图。完成(1)～(2)题。
(1)属于天体的是( )
A．进入轨道的5G卫星
B．分离后的火箭
C．发射前的5G卫星
D．分离前的火箭
(2)与图示天体系统级别相同的是( )
A．地月系
B．太阳系
C．银河系
D．可观测宇宙
[科学思维] 天体和天体系统的分析思路
类题透析
思路点拨
天体的判断
天体是宇宙间物质的存在方式，附着于某天体的物体不属于天体。
进入轨道的5G卫星属于天体。
天体系统的判断
根据中心天体和绕转特点判断。
图示天体系统的中心天体为地球，与其级别相同的天体系统为地月系。
[答案] (1)A (2)A
主题探究 特殊行星——地球
2019年11月18日，美国研究人员在英国《自然·天文学》杂志上发表报告称，首次在木星卫星木卫二的大气中检测到水，为木卫二冰面数英里之下可能存在海洋提供了证据。木卫二是科学家寻找外星生命的主要目标，因为它可能为生命提供了宜居环境：其厚约10千米的冰壳下，是一个超过100千米深的液态水海洋。木卫二的直径为3
138千米，质量不足地球的1/100。右图为木卫二模拟图。
据此探究下列问题：
(1)为什么要证实木卫二上存在海洋？
(2)与地球相比，木卫二存在生命的不利条件是什么？
(3)试比较木星、地球的结构特征。
[成果展示] (1)木卫二存在生命需要具备与地球相似的条件，包括温度、大气、液态水等。如果木卫二上存在海洋，则具备了存在生命的条件之一。
(2)木卫二距太阳较远，表面温度低；木卫二体积、质量较小，大气层稀薄。
(3)木星属于巨行星，距太阳距离远，体积和质量大，密度小；地球属于类地行星，体积和质量小，密度大。
1．地球的普通性的判断——据运动特征和结构特征判断
(1)运动特征
(2)结构特征
地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面温度等方面与其他类地行星相似。如下图所示：
2．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。
据天文学家推算，2020年有多次行星冲日天文奇观。如7月14日木星冲日，7月21日土星冲日，10月14日火星冲日。下图为火星冲日形成示意图。完成(1)～(2)题。
(1)“火星冲日”时，太阳、地球、火星出现了图示位置特征，体现了太阳系行星运动的( )
A．同向性
B．近圆性
C．共面性
D．连续性
(2)火星虽然有适合生命存在的物质，但目前仍然没有发现生命存在，其原因最可能是( )
A．火星体积、密度较小
B．火星上没有液态水
C．火星表面温度高
D．火星上没有大气
[科学思维] 地球的普通性和特殊性的分析思路
类题透析
思路点拨
普通性
结构特征：八大行星分为类地行星、巨行星和远日行星；运动特征：行星运动具有共面性、近圆性和同向性。
图示火星、地球与太阳位于同一条直线上，体现了行星运动的共面性。
特殊性
存在生命的条件包括安全的宇宙环境和适宜的自身条件(温度、液态水和大气)。
与地球相比，火星表面温度低，大气稀薄，无液态水。
[答案] (1)C (2)B
教材活动巧点拨
[教材第8页探究]
思路点拨 1.我们看到的银河是横跨在星空中的一条乳白色光带，它并不是银河系的全貌，而是银河系的一部分。
2．略。
[教材第10页活动]
思路点拨 1.137亿光年。 9.460
5×1012千米/光年×137亿光年≈1.296×1023千米。
2．约500秒。 约8.64×1014倍。
[教材第14～15页活动]
思路点拨 1.为了清晰地观察月相，应选择在空旷、建筑物少，并且周围强光较少的地方，在家的同学可选择楼顶或野外高岗，在学校的同学可选择操场。
2．观察月相(见下图)。
3．本实践活动主要让我们观察和记录月亮的出没时间，在天空中的方位、地平高度、亮面凸出方向、观察日期和时间等内容。下面提供一些资料，以便于同观察结果相对照，看一看是不是一致。
月相
新月
上弦月
满月
下弦月
日期
初一
初七、初八
十五、十六
二十二、二十三
同太阳出没比较
同升同落
迟升后落
此起彼落
早升先落
月出
清晨
正午
黄昏
半夜
月落
黄昏
半夜
清晨
正午
夜晚见月情形
彻夜不见
半圆、上半夜、西天
一轮明月通宵可见
半圆、下半夜、东天
月面(亮面)朝向
—
半圆朝西
一轮明月
半圆朝东
4．见第3题。
5．结合自身实践，联系相关知识回答即可。
[教材第15～16页活动]
思路点拨 1.(1)地球与太阳的距离适中，使地球表面温度适宜；地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩，使地球内部温度升高，结晶水汽化，最后形成原始海洋，使地球上有液态水的存在；地球的体积和质量适中，其引力可以使大量气体聚集在地球周围，形成厚厚的大气层。
(2)除地球外，太阳系的其他行星中有可能存在生命的是火星。理由：火星的结构特征、运动特征、与太阳的距离、表面温度等与地球最接近或类似。
(3)假如太阳的光照条件变得不稳定，地球温度将变得不稳定，过冷或过热，将不适合地球上的生物生存；如果太阳突然消失，地球温度骤然下降，也将变得不适合生物生存。
2．本题考查学生的实践能力，可任选一种方式完成该活动。
核心素养速提升
素养提升1 人地协调观与区域认知
宜居带是指一颗恒星周围适宜生命存在的理想区域，下图阴影区域为太阳系的宜居带分布图。完成1～3题。
1．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
答案 A
解析 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，A项正确。
2．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
答案 D
解析 图中宜居带理想区域确定的主要依据是与太阳距离适中，有适宜的温度条件，D项正确。
3．下列天体系统中，不包括地球的是( )
A．银河系
B．可观测宇宙
C．太阳系
D．河外星系
答案 D
解析 河外星系与银河系处于同一级别，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系；河外星系中不包括地球，D项正确。
素养提升2 综合思维
轨道倾角是指其他行星公转轨道面与地球公转轨道面的夹角。偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴之比，它决定椭圆的形状。下图为行星绕日轨道倾角与偏心率曲线图。完成1～2题。
1．轨道倾角和偏心率最大的是( )
A．水星
B．土星
C．天王星
D．海王星
答案 A
解析 据图中曲线可知，水星的轨道倾角和偏心率最大。
2．根据曲线a、b可知，行星绕日运动具有的特征是( )
A．共面性，同向性
B．近圆性，特殊性
C．同向性，近圆性
D．共面性，近圆性
答案 D
解析 据图中曲线a、b可知，太阳系八大行星的轨道倾角不大，说明具有共面性，偏心率不大，说明具有近圆性。
素养提升3 地理实践力
1．夜晚星空的观察，寻找星空中的五大行星、北斗七星和北极星，描述其在星空中的位置特征，说出北斗七星斗柄朝向特点。
2．关注中国航天发射大事，说明与之相联系的天体和天体系统。
3．寻找天文事件，如流星雨、日食、月食等。
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-第二节 太阳对地球的影响
【热点链接】 近年来，我国重视太阳能资源利用，太阳能发电快速增长。2020年1～3月，我国太阳能累计发电量共310亿千瓦时，同比增长10.9%。太阳能的优点是什么？利用太阳能发电的好处是什么？
提示 优点：太阳能是清洁、可再生的能源。好处：缓解能源短缺状况，减弱环境污染，改善生态环境。
课程标准
学业质量标准
核心素养定位
运用资料，说明太阳对地球的影响。
水平1：根据资料，说出太阳概况、太阳辐射、太阳活动的含义。水平2：根据资料，指出太阳大气层的组成，太阳活动的类型及位置、周期。水平3：根据图表资料，说明太阳辐射和太阳活动对地球的影响，解释主要太阳活动类型的成因。水平4：根据图表资料，分析影响太阳辐射的因素，太阳辐射的分布规律及成因。
人地协调观：通过探讨太阳能资源的开发利用，树立节约资源的观念；通过探讨太阳活动的影响，调控人类活动，实现趋利避害。综合思维：分析影响太阳辐射的因素。区域认知：归纳太阳辐射的分布规律；说明典型地区太阳辐射特点及成因。地理实践力：观察校园周边地区太阳能开发利用方式及开发利用现状。
一 太阳辐射与地球
1.太阳辐射概况
(1)概念：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
(2)波长及分区：波长范围在0.15～4微米之间，分为A紫外区、B可见光区、C红外区三部分。
(3)能量分布：太阳辐射能主要集中于可见光波段，约占总能量的50%。
2．对地球的影响
(1)太阳辐射经植物的生物化学作用，可以转化成有机物中的生物化学能。
(2)太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源。
(3)太阳辐射本身以及大气运动、水循环等，也为人类源源不断地提供能源。
1.判断正误。
(1)太阳辐射能只有二十二亿分之一到达地球，但却对地球产生着不可估量的影响。(√)
(2)我们日常生产、生活所利用的煤、石油、天然气是矿物燃料，与太阳辐射能无关。(×)
2．下列关于太阳辐射的描述，正确的是( )
A．太阳辐射是太阳以机械波的形式向宇宙空间放射的能量
B．太阳辐射中的大部分到达地球
C．太阳辐射的波长范围为0.4～0.76微米
D．太阳辐射能最强的部分集中在可见光波段
答案 D
解析 太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量，A项错误；到达地球的太阳辐射约占太阳辐射总量的二十二亿分之一，B项错误；太阳辐射的波长范围为0.15～4微米，C项错误；太阳辐射能主要集中于可见光波段，约占总能量的50%，D项正确。
3．煤、石油等化石燃料都是来自地球内部的能量。这种说法正确吗？
提示 这种说法是错误的。煤和石油等化石燃料都是地质史上由生物遗体形成的，而生物的生长需要吸收大量的太阳辐射能，从这个意义上说，煤和石油等化石燃料属于来自太阳辐射的能量。地球内部的能量主要是由放射性元素衰变产生的能量，如地热等。埋藏在地表以下并不一定是来自地球内部的能量。
二 太阳活动与地球
1.太阳活动
(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)太阳外部结构：从里向外依次是A光球层，B色球层，C日冕层。
(3)太阳活动的类型：A层的黑子，B层的耀斑，其周期约为11年，它们都是太阳活动的重要标志。另外还有出现在B层的日珥和C层的太阳风。
2．对地球的影响
(1)影响通信：耀斑引起大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴，影响短波通信，干扰电子设备，甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
(2)影响气候：黑子数目的变化与气候变化有明显的相关性。
(3)产生极光：太阳风在极地上空轰击高层大气，使大气电离，产生发光现象。
1.判断正误。
(1)太阳活动就是太阳辐射。(×)
(2)太阳活动发生在太阳的内部。(×)
2．伴随着太阳的剧烈活动，可能产生的影响是( )
A．改变气候
B．影响无线电短波通信
C．变更行星的轨道
D．引发地震灾害
答案 B
解析 剧烈的太阳活动会干扰电离层，引起无线电短波衰减或中断，会影响无线电短波通信的传输。
3．是不是在地球上的任何地方、任何时候都能观察到极光？
提示 不是。极光是一种受太阳活动影响形成的大气发光现象，主要出现在高纬度地区的夜晚，当地出现极夜现象时是观测极光的最佳时机。
主题探究 太阳辐射与地球
甘肃省风能、太阳能资源较为丰富。2019年，甘肃省太阳能发电量为90亿千瓦时，约占全省发电量的6.10%。下图为甘肃省年太阳辐射[单位：kW·h/(m2·a)]分布示意图。
据此探究下列问题：
(1)风能的根本来源是什么？
(2)指出甘肃省太阳能资源分布特征。
(3)造成甘肃省太阳能地域差异的主导因素是什么？
(4)分析甘肃省太阳能资源丰富的原因。
[成果展示] (1)太阳辐射。
(2)分布不均；西北部太阳能资源丰富，东部、东南部太阳能资源相对匮乏。
(3)天气(降水)。
(4)甘肃省位于中纬度地区，夏季太阳高度较大，白昼较长，太阳辐射时间长；地处内陆，降水少，晴天多，日照时间长；地形以山地、高原为主，海拔高，空气稀薄，大气透明度高。
1．太阳辐射对地球的影响
(1)对地球环境形成和变化的影响
(2)对人们生产和生活的影响
2．影响太阳辐射的因素
右图是一种以太阳能为能源的交通信号灯。完成(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，你认为主要影响因素是( )
A．海拔
B．电网供电
C．阴晴状况
D．交通流量
(2)下列哪一个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
[科学思维] 太阳辐射的分布及影响因素的分析思路
类题透析
思路点拨
影响因素
纬度低(高)，白昼长(短)，多晴天(阴雨)，地势高(低)，太阳辐射强(弱)。
受天气(阴晴状况)变化的影响，太阳能发电量会有明显的日变化，导致交通信号灯亮度出现日变化。
分布
我国太阳辐射最强的地区为青藏高原，太阳辐射最弱的地区为四川盆地。
拉萨位于青藏高原，太阳辐射最强。
[答案] (1)C (2)A
主题探究 太阳活动与地球
2020年4月，美国《新闻周刊》网站报道，美国国家海洋与大气管理局太空天气预报中心主任克林顿·华莱士预测，太阳将进入新一轮活动周期。太阳会产生强大的磁场，该磁场大约每11年翻转一次，也就是说，在每一轮太阳周期结束时，太阳磁场的南北极会对调。下图为第22～24个太阳活动周期观测与模拟趋势图。
据此探究下列问题：
(1)推测第25个太阳活动周期及活动高峰期的时间。
(2)指出第22～24个太阳活动周期的变化特点。
(3)居民日常生活的哪些方面会受到太阳活动的影响？
[成果展示] (1)2020～2030年。2025年。
(2)太阳活动呈有规律的变化；太阳活动的强度呈下降趋势。
(3)指南针不能正确指示方向；无线电短波通信受到干扰等。
太阳活动及对地球的影响
人类能够直接观测到的太阳，是太阳的大气层，它由里向外依次是光球层、色球层和日冕层，不同的大气层上发生的太阳活动类型不同，其特征及对地球的影响如下所示：
下图为阜新暴雨日数与太阳黑子活动周期关系图，图中将太阳黑子谷值周期各年划分为m－5、m－4、m－3、m－2、m－1、m、m＋1、m＋2、m＋3、m＋4、m＋5，其中m为太阳黑子谷值年，其他为谷值周期内各年。完成(1)～(2)题。
(1)由图可知，某年太阳黑子相对数与阜新相对应年份暴雨日数( )
A．完全一致
B．毫无关联
C．大致呈正相关关系
D．大致呈负相关关系
(2)对阜新暴雨日数与太阳黑子活动周期关系的研究可以( )
①确定阜新暴雨日数具有周期性 ②确定阜新暴雨日数无明显周期性 ③有助于暴雨、洪涝灾害的预报 ④有助于减少阜新的洪涝灾害次数
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
[科学思维] 太阳活动的分析思路
类题透析
思路点拨
影响
太阳活动对地球气候、通信、导航等产生影响。
太阳黑子较少时，暴雨日数较多，二者大致呈负相关关系。
研究意义
研究太阳活动有助于减轻太阳活动对人类的影响。
根据太阳黑子与暴雨的关系可知，暴雨具有周期性，有助于暴雨、洪涝的预报。
[答案] (1)D (2)A
教材活动巧点拨
[教材第17页探究]
思路点拨 1.太阳黑子数量增多，面积增大。
2．本活动注重学生的实践，通过该实验可以模拟太阳黑子在太阳表面的分布，加深学生对太阳黑子的理解。
[教材第18～19页活动]
思路点拨 1.(1)绘制统计图略。地球大气上界太阳辐射的分布规律是年总辐射量由赤道向两极递减。
(2)有相关性。理由：低纬地区获得太阳辐射多，高纬地区获得太阳辐射少，自低纬向高纬依次划分出热带、温带、寒带等天文气候带。
2．太阳常数×垂直于太阳光线的大圆面积×1小时＝8.24×3.14×(6.371×108)2×60分≈6.3×1021焦≈2.3×1015度。
[教材第22页活动]
思路点拨 1.太阳辐射对地球的影响也有不利的方面，如夏季，强烈的太阳辐射对人类生产和生活带来许多不便，也对生物的生存环境带来一些不利影响。太阳活动对地球的影响是很复杂的，既有有利的一面，也有不利的一面。由于太阳活动对地球产生影响的很多事例目前还没有定论，故讨论中要注意引用材料的科学性。
2．太阳辐射能主要集中在可见光波段，绝大部分可见光能够直接到达地面。太阳活动对太阳辐射引起的瞬间变化主要集中在紫外波段，而绝大部分的紫外光经过大气层时会被臭氧层吸收，故太阳常数是一个常数。
核心素养速提升
素养提升1 人地协调观和综合思维
据观测，2019年至2020年太阳表面基本没有黑子活动。“无黑子”现象又称为“白太阳”，表明太阳活动进入“极小期”。完成1～2题。
1．“白太阳”现象持续期间( )
①全球降水均增多，洪涝灾害更加频繁 ②极地附近出现“极光”的范围将扩大 ③地球磁场受到的干扰减弱，磁暴减少 ④太阳活动对无线电短波通讯干扰减弱
A．①②
B．②④
C．①③
D．③④
答案 D
解析 “白太阳”现象即无黑子现象，太阳黑子数量少说明太阳活动处于低谷年，耀斑、太阳风等太阳活动均较弱。地球气候的变化与太阳黑子有相关性，但有的地区呈正相关，有的呈负相关，故全球降水都增多的说法错误，①错误；太阳风活动弱时，由此引起的极光活动也较少，②错误；耀斑会干扰地球磁场和电离层，影响磁场和无线电短波通信，耀斑活动少时对二者的干扰也会减少，③④正确。故D项正确。
2．下列关于在太阳剧烈活动时期采取的保护措施，可行的是( )
①适当调控人造卫星的运行 ②尽量减少室外活动 ③关闭所有通信设施 ④关闭所有大型发电设施
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
答案 A
解析 在太阳剧烈活动时期，为减少太阳活动对航天器的影响，可适当调控人造卫星的运行，①正确；要尽量减少室外活动，防止紫外线伤害，②正确；关闭所有通信设施和大型发电设施不现实，③④错误。故A项正确。
素养提升2 区域认知
读我国年太阳辐射总量分布图，完成1～2题。
1．图中年太阳辐射总量( )
A．哈尔滨比济南多
B．分布呈东多西少
C．上海大于1
200
kW·h/m2
D．平原比高原地区丰富
答案 C
解析 根据图例可知，图中年太阳辐射总量哈尔滨比济南少；整体东少西多；上海大于1
200
kW·h/m2；一般平原比高原地区少。
2．只考虑自然因素，最不适合推销太阳能热水器的城市是( )
A．济南
B．拉萨
C．上海
D．重庆
答案 D
解析 只考虑自然因素，太阳能热水器适宜分布在太阳能丰富的地区。最不适合推销太阳能热水器的城市是太阳辐射最贫乏的城市。
素养提升3 地理实践力
1．观察校园及周边地区太阳辐射能的利用方式。
2．利用中国年太阳辐射总量分布图，说明学校所在地太阳辐射的特点。
3．上网查找最新的太阳活动照片。
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-第三节 地球的圈层结构
【热点链接】 据中国地震台网中心测定，北京时间2020年1月6日2时0分，河南省南阳市新野县发生2.1级地震。河南省地震局回应称，这是中国地震局地球物理勘探中心为了开展河南省地震构造探查项目而进行的一次人工地震施工作业。开展人工地震的主要目的是什么？
提示 通过地震波的反馈，认识地球内部结构；了解地震构造，认知地震活动。
课程标准
学业质量标准
核心素养定位
运用示意图，说明地球的圈层结构。
水平1：根据资料，说出地震波的含义和地球圈层结构的名称。水平2：根据资料，说明地球内部圈层的划分依据，地震波的分类和特征。水平3：根据图表资料，描述地球内部圈层和外部圈层的主要特点及其联系。水平4：根据图表资料，探讨地球圈层结构与人类活动的关系。
人地协调观：通过认识地球圈层结构，树立关爱地球，保护地球的理念。综合思维：分析地震波与地球内部圈层的关系，说明地球圈层结构的特点。区域认知：地壳分布的地区差异。地理实践力：查找某次地震资料，说明其与地球圈层结构的关系。
一 地震和地震波
1.地震
(1)概念：地震是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动。
(2)地震构造
图中A是震中，B是震源，D线是等震线，AB之间的垂直距离为震源深度，AC之间的直线距离为震中距。
2．衡量地震的指标
(1)震级：地震的大小用震级表示。地震释放的能量越大，震级越高。一次地震只有一个震级。
(2)烈度：地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，用烈度表示。一次地震，可以有多个烈度。
3．地震波
(1)概念：地震的能量以波动的方式向外传播，形成地震波。
(2)分类：地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分。
(3)传播特性：纵波传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播；横波的传播速度较慢，只能在固体中传播。
(4)传播共性：地震波在不同介质中的传播速度不同；地震波经过不同介质的界面时，还会发生反射和折射现象。
1.判断正误。
(1)地震的能量以波动的方式向外传播，形成地震波。(√)
(2)地震波在不同介质中传播速度相同。(×)
2．关于地震波的表述，正确的是( )
A．S波的传播速度较快
B．P波可以通过固体、液体传播
C．只有纵波的传播速度随着所通过物质的性质而变化
D．纵波只能通过固体传播
答案 B
解析 S波(横波)的传播速度较慢，只能在固体中传播；P波(纵波)传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播。
3．地震发生时，位于震中的人有什么感觉？
提示 当地震发生时，纵波传播速度快，先到达地面，引起震中地面上下跳动，人先感觉到上下颠簸；横波传播速度慢，后到达地面，引起震中地面左右晃动，人后感觉到左右、前后摇晃。
二 地球的内部圈层
1．划分依据：地震波传播速度的变化。
2．圈层界面(不连续面)：D莫霍面、F古登堡面。
3．三个圈层
(1)C地壳
①范围：地面以下，莫霍面以上的固体外壳。
②厚度：平均厚度为17千米。大陆地壳平均厚度为39～41千米，大洋地壳平均厚度为5～10千米。
③分层：上层为硅铝层，密度相对较小，在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄；下层为硅镁层，密度相对较大，连续。
(2)E地幔
①范围：地球内部介于地壳和地核之间，即莫霍面与古登堡面之间的圈层，深度从地壳底界到2_900千米。
②分层：可分为上地幔和下地幔。
③岩石圈：地壳和上地幔顶部(软流层以上)的合称。
(3)地核
①范围：地球的核心部分，即古登堡面所包围的球体。
②物质组成：极高温度和高压状态下的铁和镍。
③分层：G外核：高压和高温下呈液态或熔融状态；H内核：一般认为呈固态。
1.判断正误。
(1)地壳厚度处处相等。(×)
(2)火山口喷发出的炽热岩浆一般来源于地壳。(×)
2．科学家“透视”地球内部结构的依据是( )
A．地震波波速的变化
B．物质相态的变化
C．化学元素分布的变化
D．物质密度的变化
答案 A
解析 科学家通过对地震波速度的研究，把地球内部划分为三个圈层。
3．地壳和岩石圈有什么区别？
提示 虽然岩石圈和地壳都由坚硬的岩石组成，但其范围不同，岩石圈不仅包括全部地壳，还包括上地幔的顶部(软流层以上的部分)。
三 地球的外部圈层
外部圈层
概况
A大气圈
包裹地球的气体层
C水圈
由液态水、固态水和气态水组成。陆地水与人类社会的关系最为密切，它主要可分为地表水和地下水
B生物圈
地球上所有生物及其生存环境的总称，渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部
1.判断正误。
(1)水圈都分布在海平面以下。(×)
(2)生物圈是自然地理系统中最活跃的圈层。(√)
2．下列有关地球外部圈层的说法，不正确的是( )
A．大气圈是地球生命生存的基础条件之一
B．水圈是一个不断循环的圈层
C．生物圈是广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的圈层
D．地球的外部圈层之间关系密切，但和地球的内部圈层之间没有联系
答案 D
解析 地球的外部圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存的自然环境，和岩石圈的关系也非常密切。
3．地球的各圈层是相互独立的吗？
提示 不是。大气圈、水圈、岩石圈和生物圈都处在不断地运动和变化之中，各圈层之间相互渗透、相互影响，共同组成人类赖以生存和发展的自然环境。
主题探究 地震和地震波
在人类还没有完全掌握地震预测手段之前，用地震波预警争取时间，将是当前减少地震伤亡的主攻方向。地震预警是在地震发生之后，在地震波到达受害地表、造成破坏之前发出警报。
地震波在介质改变时会有不同的传递速度，并在交界面上产生折射、反射等行为，这些特性被用来了解地球的内部构造。
据此探究下列问题：
(1)地震预警是依据什么进行的？
(2)地震波有哪些类型？它们的传播特性有何不同？
(3)目前人类已经能够利用地震波来探测地下矿产资源，请你说出其中的原理。当地震波经过含石油资源的地层时，横波和纵波的波速会发生怎样的变化？
[成果展示] (1)地震波。
(2)纵波和横波。纵波传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播；横波的传播速度较慢，只能在固体中传播。
(3)我们根据地震波的特点(纵波和横波的传播速度，都随着所通过物质的性质而变化)在进行地质勘探时，如果探测到地震波传播速度发生了变化，就可以反推地下物质组成等发生了变化，进而确定某地的地下是否存在矿产资源，存在哪种矿产资源，并进一步估算矿产资源的数量。因为地下石油以液体状态存在，所以当地震波经过含石油资源的地层时，横波消失，纵波传播速度下降。
1．地震
(1)衡量地震的主要指标
指标
主要影响因素
震级
地壳运动
烈度
震级越高，烈度越大
震源深度越浅，烈度越大
震中距越大，烈度越小
地质条件越稳定，烈度越小
建筑质量越好，烈度越小
(2)分布：板块交界处是地震多发区
(3)危害
主要危害
生产
破坏管道、道路、通信等基础设施
生活
破坏房屋建筑，危害生命、身体健康和心理健康
环境
破坏资源环境和生态系统
2．地震波
项目
地震波
概念
地震的能量以波动的方式向外传播
性质
能量波
地球内能以波的形式向四周传播
弹性波
以波的形式传播的岩石弹性震动
分类
横波(S波)
波动方向与传播方向垂直
纵波(P波)
波动方向与传播方向一致
传播
特性
纵波传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播；横波的传播速度较慢，只能在固体中传播
共性
传播速度随通过物质的性质而变化；经过不同介质的界面时，都会发生反射和折射现象
意义
①研究地球内部圈层的结构和状态，划分内部圈层；②研究地震的能量和划分
读某地地震波速度随深度的变化图，完成(1)～(2)题。
(1)图中曲线代表的地震波是( )
A．横波
B．纵波
C．横波和纵波
D．无法判断
(2)某地地下30千米处发生地震，这时地面上的人、附近不远处的飞鸟和池塘中的游鱼，都会感到( )
A．先上下颠簸，后前后左右摇晃
B．先前后左右摇晃，后上下颠簸
C．纵波，上下颠簸
D．横波，前后左右摇晃
[科学思维] 地震和地震波的分析思路
类题透析
思路点拨
地震波
地震波分为横波和纵波，其中横波波速较慢、纵波波速较快。
图中地震波速度较慢，为横波。
横波只能在固体中传播，使物体左右摇晃；纵波在固体、液体、气体中都可以传播，使物体上下颠簸。
地面上的人可感受到的地震波为横波和纵波；附近不远处的飞鸟和池塘中的游鱼可感受到的地震波为纵波。
[答案] (1)A (2)C
主题探究 地球的内部圈层
北京时间2020年3月25日10时49分在千岛群岛(48.93°N,157.74°E)发生7.5级地震，震源深度30千米。下图为地震位置示意图。
据此探究下列问题：
(1)此次地震震源可能位于地球内部圈层的哪一层？请说明判断依据。
(2)地震发生后，堪察加半岛的居民看到地面物体晃动的先后顺序是什么？
(3)地震发生后，正在附近海域航行的轮船上的人感受到的晃动是怎样的？为什么？
[成果展示] (1)地幔。地壳平均厚度约17千米，大洋地壳较薄，平均厚度为5～10千米。该地位于海洋上，此次地震震源深度为30千米，故震源可能位于地幔。
(2)先上下颠簸，后水平晃动。
(3)只能感受到上下颠簸。横波只能通过固体传播，纵波可以通过固体、液体和气体传播，故只能感受到纵波的影响，不能感受到横波的影响。
1．地球内部圈层的划分
以莫霍面和古登堡面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
2．地球内部各圈层的特点
圈层名称
分界面
深度(km)
主要组成物质
物质形态
特征
地壳
岩石
固态
由岩石组成的坚硬外壳，厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚
地幔
上地幔
铁、镁的硅酸盐类
固态
上部存在一个软流层
下地幔
2
900
温度、压力、密度均增大
地核
外核
以铁、镍为主，含有少量较轻元素
液态或熔融状态
横波不能通过
内核
固态
温度很高，密度、压力都很大
3．地壳与岩石圈的区别和联系
厚度
范围
联系
示意图
地壳
平均17千米
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(软流层以上)部分
岩石圈
70～100千米
地表至软流层
下图是地球圈层结构示意图，①②③④依次代表地壳、上地幔、下地幔和地核。完成(1)～(2)题。
(1)莫霍面位于( )
A．①和②之间
B．②和③之间
C．③和④之间
D．大气圈和①之间
(2)地壳厚度的变化规律是( )
A．地壳厚度变化均一
B．洋壳较厚，陆壳较薄
C．陆壳较厚，洋壳较薄
D．地壳厚度与海拔高低呈负相关
[科学思维] 地球内部圈层特点的判断方法
类题透析
思路点拨
地球内部圈层特点
莫霍面位于地壳和地幔之间。
①为地壳，②为地幔。
地壳厚度的变化规律：陆壳较厚，洋壳较薄；地壳厚度与海拔高低呈正相关。
地壳厚度与海拔高低呈正相关。
[答案] (1)A (2)C
主题探究 地球的外部圈层
2020年4月10日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，喷发出高达1
000英尺的蒸汽柱。图一为喀拉喀托火山喷发景观图，图二为地球外部圈层示意图。
据此探究下列问题：
(1)火山喷发形成的蒸汽柱联系的地球圈层是什么？
(2)火山喷发物进入大气后，会形成火山灰，指出火山灰在地球圈层结构中的物质迁移顺序。
(3)在图二的适当位置标出地球的外部圈层。
(4)有人说，生物圈是地球上所有生物的总称；也有人说，生物圈是地球上生物及其生存环境的总称。对此，你的理解是什么？
[成果展示] (1)岩石圈和大气圈。
(2)大气圈→水圈、生物圈→岩石圈。
(3)见下图。
(4)生物圈有广义和狭义之分，广义的生物圈包括生物及其生存环境，狭义的生物圈仅指生物本身。
地球外部圈层
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。各外部圈层的概况、特点见下表：
外部圈层
概念
组成
其他
大气圈
包围着地球的气体层
气体和悬浮物，主要成分是氮和氧
它是地球自然环境的重要组成部分
水圈
由各种水体组成的外部圈层
地表水、地下水、大气水、生物水等
连续但不规则的圈层，且处于不间断地循环运动之中
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
生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响，是最活跃的圈层
读下图，完成(1)～(2)题。
(1)图中地理事物，属于水圈的是( )
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”涉及到的圈层主要有( )
①生物圈 ②水圈 ③岩石圈 ④大气圈
A．①②③
B．②③④
C．①③④
D．①②④
[科学思维] 地球外部圈层及地球圈层联系分析思路
类题透析
思路点拨
外部圈层的组成
外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。水圈由水体组成。
湖水与雪属于水圈；草原与森林属于生物圈；雪山包括雪和山，分别属于水圈、岩石圈。
圈层的联系
地球圈层不是独立存在的，而是与其他圈层相互联系的。
湖泊属于水圈；湖泊中有生物，涉及到生物圈；湖泊的边缘主要是由岩石组成的，涉及到岩石圈。
[答案] (1)A (2)A
教材活动巧点拨
[教材第23页探究]
思路点拨 1.略。
2．地震波在不同介质中传播速度不同，科学家通过对地震波传播速度的研究，来探测地球的内部结构。
[教材第27页活动]
思路点拨 1.
圈层名称
界面
地震波传播特点
圈层特点
地壳
(莫霍面)(古登堡面)
传播速度比较均匀
呈固态，由岩石组成；厚度不均；由90多种化学元素组成
地幔
传播速度增加
呈固态，由含铁、镁的硅酸盐类物质组成
地核
横波消失，纵波传播速度下降
由铁和镍组成，外核呈液态或熔融状态，内核呈固态
2．相同点：煮熟的鸡蛋切开后呈现出蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层，它们分别相当于地球的三个内部圈层——地壳、地幔、地核，且厚度都是由外向内增加。不同点：地球内部圈层划分更为复杂，地幔又可划分为上地幔和下地幔，在上地幔上部还存在一个软流层；地核又可分为内核和外核；另外，它们的物质状态也不相同，煮熟的鸡蛋全部呈现为固态，而地球的地壳、地幔和内核为固态，外核的物质则为液态或熔融状态。
[教材第28页活动]
思路点拨 1.(1)地震预警并不等同于地震预报。地震预报是指对尚未发生、但有可能发生的地震进行事先通知；地震预警则是指破坏性地震已经发生、抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出的快速警报，以减小当地的损失。
(2)地震预警的主要意义在于为人们避险提供更多的时间，以减少伤亡损失。
(3)合作探究避震方法。
(4)本实践活动旨在使学生掌握应急避震的正确方法，提高应急反应能力。
2．通过绘图以及合作学习，可以帮助学生建立地理空间概念，培养学生把所学知识形象化、条理化及空间的想象力。
核心素养速提升
素养提升1 区域认知
读我国大陆部分地区地壳等厚度线图，完成1～3题。
1．图示地区的地壳厚度变化趋势大体为( )
A．由东向西逐渐增大
B．由北向南逐渐增大
C．由西向东逐渐增大
D．由南向北逐渐增大
答案 A
解析 读图可知，由东向西地壳厚度逐渐增大。
2．下列关于地壳厚度的说法，正确的是( )
A．地壳厚度比地幔厚度略小
B．地壳厚度地区差异较小
C．大洋地壳平均厚度较大陆小
D．高原地壳平均厚度比平原小
答案 C
解析 大陆地壳平均厚度为39～41千米，远小于地幔厚度；大洋地壳平均厚度小于大陆地壳平均厚度，高原地壳平均厚度比平原地壳平均厚度大；地壳厚度地区差异较大。
3．若绘制地壳厚度剖面图，其0千米为( )
A．海平面
B．岩石圈底部
C．莫霍面
D．软流层中部
答案 C
解析 地球内部圈层自上而下可分为地壳—地幔—地核。莫霍面是地壳和地幔的分界线，故地壳0千米在莫霍面处，C项正确。
素养提升2 人地协调观和综合思维
读图，完成1～2题。
1．构成该警示语的主题要素所处的圈层是( )
A．生物圈
B．水圈
C．大气圈
D．地壳
答案 B
解析 该警示语的主题是池塘水深，属于水圈。
2．警示牌中“问渠那得清如许，为有源头活水来”，充分说明了( )
A．图中各圈层是连续而不规则的，都相互联系
B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化
C．图中的各圈层是独立发展变化、互不联系的
D．图中各圈层的物质运动的能量来自太阳辐射能
答案 B
解析 “问渠那得清如许，为有源头活水来”设问的主题为“为什么方塘的水会如此清澈”，答案为“由于有永不枯竭的源头为它源源不断地输送活水”，这说明各圈层之间存在着物质迁移和能量转化。
素养提升3 地理实践力
1．制作地球内部圈层模型。
2．在校园中寻找相关地理要素，判断其所属的圈层结构。
3．调查最新重大地震资料，判断其与地球圈层结构的关系。
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-第四节 地球的演化
【热点链接】 中新网北京2020年4月4日电 记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉，该所对中国发现的第一具较完整的翼龙化石骨架——魏氏准噶尔翼龙的颚区研究获得新进展：发现准噶尔翼龙在颚区的主要特征变化集中在翼骨的形态上，并通过喙、牙齿等相关研究，进一步佐证准噶尔翼龙具有挖掘捕食泥沙中贝壳类食物等生活习性。研究化石的主要意义有哪些？
提示 研究地质年代；推测古地理环境；研究生物进化等。
课程标准
学业质量标准
核心素养定位
运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化历程。
水平1：观察影像、化石、景观图，认识地层和化石及其关系；运用地质年代表，说明地质年代的划分。水平2：观察地层示意图，说明其特征；根据地质资料，描述地球演化的阶段性。水平3：根据相关资料，对比地质事件的异同，归纳地球演化史，说明地层和化石的意义。水平4：根据图表资料，探讨古地理环境，探讨地理环境与生命的起源和发展的关系。
人地协调观：通过探讨生命演化与地理环境的关系，认识人类与地理环境协调发展的必然性。综合思维：分析地层、化石与古地理环境的关系，说明地理环境变迁与生物进化的关系。地理实践力：观察地层和化石，说明其特征和古地理环境；考察学校附近地质环境。
一 地层和化石
1.地层
(1)概念：地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)意义：记录地球历史的“书页”。
2．化石
(1)概念：地层中的化石，多数是古生物的遗体，如贝壳、骨骼等；少数是古生物活动的遗迹，如足印、粪便等。
(2)意义：不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。这样，我们就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。
3．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。
1.判断正误。
(1)地层是地球演化历史的物质记录。(√)
(2)古生物都能保存下来成为化石。(×)
2．下列地层或化石指示浅海环境的是( )
A．红色岩层
B．黑色页岩
C．珊瑚化石
D．破碎的贝壳
答案 C
解析 珊瑚生长在温暖的浅海，故珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。
3．研究地层和化石有什么意义？
提示 地壳在发展过程中形成了各个地层，地层中还保存有化石。通过研究地层和化石，可以恢复地球历史，确定地质年代。另外，研究地层还可以重塑古地理环境。
二 地球的演化史
1.前寒武纪的生物演化
时期
生物演化
冥古宙
初生地球阶段，地球经历了复杂而有序的发育与变化
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生物
2.显生宙时期的生物演化
时期
生物演化
古生代
早期
海生无脊椎动物空前繁盛
中期
出现了脊椎动物——鱼类
后期
一部分鱼类逐渐演化成两栖类，动物从海洋向陆地发展
中后期
蕨类植物繁生
中生代
爬行动物盛行，恐龙繁生；空中出现始祖鸟，爬行动物的一支开始向鸟类发展；裸子植物迅速发展
新生代
哺乳动物和被子植物大发展，出现灵长类；第四纪出现了人类，是生物演化史上的重大飞跃
3．两次全球性生物灭绝时期
时间
灭绝生物
古生代末期
60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝，脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝，蕨类植物明显衰退
中生代末期
盛极一时的恐龙灭绝，海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝
1．判断正误。
(1)在中生代地层中可能发现恐龙化石。(√)
(2)古生代早期出现了森林生态系统。(×)
2.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
答案 D
解析 爬行动物和鸟类出现于中生代；古生代后期出现两栖类动物；古生代中期出现鱼类。
3．生物灭绝说明了什么？
提示 在环境演变过程中，出现了一些不利于生物生存的环境，导致了某些生物物种的衰退和灭绝。生物灭绝说明了整体环境的演变对某一自然地理要素变化的影响。
主题探究 地层和化石
材料一 科学家往往从连续性好的深海沉积岩芯、冰芯、黄土、树木年轮以及考古遗迹、文献资料等信息源中获取反映不同时期、不同地区环境特征的信息，依此推测过去的全球气候变化。
材料二 长江上游涪陵段河道中白鹤梁上的石鱼题刻(见右图)记载了公元764年以来72个枯水年份的水位。
材料三 地质学家认为，在距今约2.8亿年的二叠纪，南极洲作为古冈瓦纳大陆的一部分，位于南半球的中纬度地带，当时气候温暖潮湿，植物繁盛。
据此探究下列问题：
(1)如何确定地层的相对年代？
(2)推测长江上游地区气候变化的依据是什么？
(3)如何确定地质历史时期南极洲的气候变化？
[成果展示] (1)地层层序律是确定地层相对年代的基本方法。未经过构造运动改造的层状岩层大多为水平岩层，下老上新。
(2)由材料可知，该图记载了公元764年以来长江上游涪陵段河道72个枯水年份的水位变化，据此可推测上游地区的降水变化状况。
(3)大量煤田在南极洲被发现，说明地质历史时期南极洲分布有大量繁茂的植物，繁茂的植物反映了当时气候温暖湿润，而现在的南极洲则是冰天雪地，气候寒冷。
1．形成化石的条件
(1)生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。只有在特殊条件下，硬体和软体才能一起被保存下来。例如：密封于琥珀内的昆虫化石，栩栩如生；在西伯利亚和阿拉斯加发现的保存在冻土中的猛犸，皮毛血肉俱存。
(2)生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。
(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
2．地层和化石的研究意义
(1)研究地层的岩石类型为沉积岩。
(2)沉积岩的两大特征：层理构造，含有化石。
(3)典型化石反映不同时代的地层，如含三叶虫、大羽羊齿化石的地层为古生代地层，含恐龙化石的地层为中生代地层。
(4)根据地层组成物质的性质和化石特征，可以推知沉积时的环境特征。珊瑚礁组成的石灰岩反映了温暖湿润的浅海环境，含有植物化石的含煤地层反映了湿热的森林环境。
地层是地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称。完成(1)～(2)题。
(1)研究古地理环境的主要依据是( )
A．文字记载
B．考古资料
C．标本与化石
D．地层和化石
(2)与①对应的地层是( )
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
[科学思维] 地层和化石的判断
类题透析
思路点拨
影响
地层和化石是地球历史的记录。
研究古地理环境的主要依据是地层和化石。
研究意义
相同的地层往往含有相同或近似的化石。
与①含有相同化石的地层为丙。
[答案] (1)D (2)C
主题探究 地球的演化史
古生代属于显生宙，上一个时代是元古宙，下一个代是中生代。古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪，昆虫和两栖类繁盛。古植物以海生藻类为主。
据此探究下列问题：
(1)海洋无脊椎动物发展的时代是哪一时期？
(2)哪一时期是地质史上重要的成煤期？
(3)地球生命史上最大的物种灭绝事件发生在哪一时期？
[成果展示] (1)古生代早期是海洋无脊椎动物发展的时代。
(2)古生代后期是地质史上重要的成煤期。
(3)地球生命史上最大的物种灭绝事件发生在古生代末期。
地球演化史的对比研究
地质年代
地理环境变迁
植物进化
动物进化
矿产
前寒武纪
大气层、海洋和陆地慢慢形成，氧气逐渐增多
冥古宙出现有机质，无生命的迹象；太古宙出现蓝藻等原核生物；元古宙蓝藻大爆发，出现真核生物和多细胞生物
—
重要成矿时期(铁、金、镍、铬等)
古生代
地壳运动剧烈；海陆格局多次变迁，形成联合古陆；海洋缩小，陆地扩大
早古生代，陆地上出现低等植物
早古生代，海洋无脊椎动物发展的时代，空前繁盛，出现三叶虫、笔石、鹦鹉螺等
重要的成煤时期
晚古生代，裸子植物开始出现，蕨类植物繁盛
晚古生代，脊椎动物发展的时代，鱼类大量繁衍，鱼类→两栖类→爬行动物
古生代末期，发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件
中生代
板块运动剧烈，联合古陆开始解体，各大陆向现在的位置漂移
裸子植物极度兴盛
“爬行动物的时代”；爬行动物的一支向鸟类进化；出现小型哺乳动物
主要的成煤期
包括恐龙在内的物种灭绝事件成为中生代结束的标志
新生代
联合古陆最终解体，形成现代海陆格局；地壳运动剧烈，形成现代地势起伏的基本面貌；出现数次冷暖交替变化
被子植物高度繁盛
哺乳动物快速发展；第四纪出现了人类
—
读生物出现以来地球大气中的CO2、O2含量变化示意图，完成(1)～(2)题。
(1)在地质历史时期，出现最早的是( )
A．蓝藻
B．蕨类植物
C．裸子植物
D．被子植物
(2)地球上生物出现后( )
A．CO2的含量一直下降
B．O2的含量一直上升
C．O2和CO2含量保持稳定
D．O2和CO2含量变化呈正相关
[科学思维] 生物进化与地理环境的变迁的判断
类题透析
思路点拨
生物进化
前寒武纪，出现了低等植物。
蓝藻出现在前寒武纪。
环境变化
植物具有光合作用，可吸收CO2，释放O2。
真核生物出现以后，O2迅速增多，后期缓慢增多；CO2先增加，后呈波动减少的趋势。
[答案] (1)A (2)B
教材活动巧点拨
[教材第29页探究]
思路点拨 1.化石是保存在地层中的地质时期的生物遗体、遗骸及其活动的遗迹等的总称。形成化石的主要条件是：生物的遗体、遗骸、遗迹等在未腐烂时被沉积物所埋没，隔断了与大气的接触，经过长时间炭化或被其他物质置换、填充逐渐演变而成。
2．生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的。生物进化具有不可逆性，又具有阶段性。地质时期的许多种生物，在地球上生活了一段时间后就灭绝了。因此，不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层中往往保存着相同或近似的化石。这样，就可以根据岩层中的化石来恢复地层顺序，从而确定地质年代。
[教材第30～31页活动]
思路点拨 1.桦树为喜冷耐旱的植物，而现在已退缩到大兴安岭、小兴安岭、长白山区等纬度和海拔均较高的地区，说明辽宁南部近8
000～10
000年来的气候在变得温暖、湿润。
2．地层中的化石，有的是陆地或淡水生物，有的属海洋生物。根据岩层的组成物质和化石特征，人们就可以推知沉积时的地理环境。根据孢粉化石的形态可判别母体植物的种属，从而可推测地质时期的植被类型及其相应的气候。
[教材第36页活动]
思路点拨 1.(1)图中气温明显低于现代的时期为冰期，在图中共有三次，震旦纪大冰期，距今约9亿～6亿年，持续约3亿年；晚古生代大冰期，距今约3.5亿～2.7亿年，持续约8
000万年；第四纪大冰期，距今约200万年～20万年，持续约180万年。
(2)分析图中的气温和降水状况可以看出，古生代末期气候寒冷，降水偏多；中生代末期气候温暖，降水偏少。
(3)从图中可以看出，全球气候一直处于波动变化之中，冷暖干湿相互交替，变化周期长短不一。总体来看，温暖期较长，寒冷期偏短；湿润期与干旱期相互交替，但新生代以湿润期为主。
2．人类的生存环境与自然因素和人为因素密切相关，科学家对人类生存环境的研究可在一定程度上减少不利因素的影响，使人类与环境能够可持续发展。
核心素养速提升
素养提升1 人地协调观
在山西某矿区，工人们发现在矿灯照耀下，夹在页岩地层中的煤层乌黑发亮，仔细辨认还能看出苏铁、银杏等裸子植物粗大的树干。完成1～2题。
1．该煤层形成的地质年代和最繁盛的动物可能是( )
A．古生代 三叶虫
B．中生代 恐龙
C．新生代 第三纪哺乳类
D．新生代 第四纪人类
答案 B
解析 “苏铁、银杏”等裸子植物繁盛时期是在中生代，恐龙是该地质年代最繁盛的动物，B项符合题意。
2．该煤层形成的古地理环境是( )
A．温热的草原地区
B．温暖广阔的浅海
C．温热的森林地区
D．干旱的陆地环境
答案 C
解析 煤炭是由森林经地质作用演变而成，故其形成需要森林植被生长良好，因此对应温暖湿热的气候环境，故C项符合题意。
素养提升2 综合思维
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
答案 A
解析 含三叶虫化石为古生代早期，含鱼类化石为古生代中期，含恐龙化石为中生代，含裸子植物化石为中生代。根据化石的地质年代关系可知，属于古生代地层的是①②地层，A项正确。
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．海生无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物
B．海生无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物
C．爬行动物—海生无脊椎动物—脊椎动物
D．爬行动物—脊椎动物—海生无脊椎动物
答案 B
解析 从动物的进化来看，古生代早期是海生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，尤其是恐龙繁盛。结合图示化石推测，动物在这一时期经历的演化过程是海生无脊椎动物、脊椎动物、爬行动物的过程。
素养提升3 地理实践力
1．在校园周边地区寻找地层，如河边、山区公路沿线，总结地层的特点。
2．走进博物馆，观察博物馆中的化石，推测其所处的地质年代。
3．用沙石、泥土等制作地层标本。
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-第一章
宇宙中的地球
① _______________
② _______________
③ _______________
④ _______________
⑤ _______________
⑥ _______________
⑦ _______________
⑧ _______________
⑨ _______________
⑩ _______________
? _______________
? _______________
? _______________
? _______________
? _______________
? _______________
答案 ①天体系统 ②运动特征 ③存在生命 ④核聚变反应 ⑤光球 ⑥耀斑 ⑦磁暴 ⑧极光 ⑨地震波 ⑩地壳 ?不连续面 ?水圈 ?层理 ?冥古宙 ?新生代 ?生物
素养突破
综合思维——全面认识地球自然条件对地球生命形成的影响
综合思维是地理学基本的思维方法，指人们具备的全面、系统、动态地认识地理事物和现象的思维品质与能力。学生运用综合思维方法，就能够从多个维度对地理事物和现象进行分析，认识各要素之间相互作用、相互影响、相互制约的关系，并在一定程度上解释其发生、发展和演化的过程，从而较全面地观察、分析和认识不同地方或区域的地理环境特点，并且能够辩证地看待现实生活中的地理问题。
1．适宜的温度
(1)日地距离适中，地表平均温度适宜。
(2)地球的自转和公转周期适中、地球大气的存在、地表水的形成等使地表温差较小。
2．液态水的形成
(1)地球内部环境的变化，促进了原始海洋的形成。
(2)地面温度决定着地球水体以液态为主。
(3)水被称为生命之源，最早的生命就产生在原始海洋中。
(4)生命形成以后，又进一步促进了地球水体的形成和演化。
3．适宜的大气
(1)大气层的形成与地球的体积和质量适中有关，地球的演化过程中，原始大气成分也在不断变化，逐渐形成了适宜于生命生存的大气环境。
(2)原始生命形成和发展在不断地改造地球大气成分，地球大气成分的变化又进一步促进了生命的形成和变化。
【迁移应用】 据腾讯新闻2017年1月26日消息，最新研究表明，类似地球最简单、最远古的微生物，可幸存于火星极端稀薄的大气层中。当前火星表面干燥寒冷，但是大量证据显示，数十亿年前，河流、湖泊和海洋覆盖在火星表面，由于地球液态水存在的区域就有生命，科学家猜测当火星处于潮湿气候状态下，生命体可以进化形成。完成(1)～(2)题。
(1)通常情况下，火星很难有生命的孕育，主要是因为( )
A．没有大气
B．缺乏液态水
C．距小行星带近
D．距日距离较远
答案 D
解析 火星距太阳较远，表面温度低，很难孕育生命，故D项正确。
(2)火星生命体可以形成的条件必须要有( )
①微生物的存在 ②水资源充足 ③光照、温度适宜 ④适宜的大气环境
A．①③④
B．②③④
C．①②④
D．①②③
答案 B
解析 生命体的存在，必须有适宜的温度、大气和液态水。
综合实践
保定市太阳能资源利用现状调查
1．调查内容
(1)太阳能开发利用的优缺点；
(2)太阳能开发利用方式；
(3)太阳能开发利用的发展变化；
(4)太阳能开发利用前景；
(5)太阳能开发利用条件。
2．调查对象
(1)某家庭；
(2)某专家；
(3)某小区；
(4)某太阳能发电厂；
(5)统计资料(统计局)。
[展示与评价] 保定市太阳能开发调查结论
1．保定市太阳能利用发展迅速。
2．保定市政府重视发展太阳能资源。
3．太阳能是一种清洁、可再生的能源。
4．保定市太阳能资源较为丰富。
5．太阳能利用方式以发电为主。
6．家庭利用太阳能的方式主要是取暖、烧水、洗浴等形式。
自我评价：通过本次调查，我学会了很多知识，增强了社会实践力，通过交流，提高了我的语言表达能力、社会交际能力。使我认识到太阳能利用具有广阔的前景。
教师点评：可以看出，你进行了充分的准备，作了精心调查，取得了一定的收获。调查结论还可以再丰富点。
方向与建议
1．我国宇宙探索发展调查研究(历程、成就、展望)。
2．某天文事件调查(原因、特点、影响等)。
3．制作地球圈层结构模型。
展示与评价
略。
专题一 等太阳辐射量线的判读
太阳辐射等值线图是用来表示年太阳辐射量分布状况的等值线图，常用的是年太阳辐射总量分布图，除此之外，还有能够体现太阳辐射分布的其他相关要素分布图，如云量分布图、日照时数图、光合有效辐射图等。
[读图流程]
第一步：读图名、知图类
表示太阳辐射分布的等值线图较多，辨别等值线的性质是关键的一步。如云量等值线图表示的现象与太阳辐射呈负相关。
第二步：析图例、看点线
在等值线图中，要看等值线的数值大小与排列、等值线的疏密程度、等值线的弯曲与延伸等状况。
第三步：联题目、抓关键
考查的题目答案要在图中寻找信息，根据题目设问，重点研读图示内容，寻找关键信息和线索。题目往往提供位置、数值等信息，数值往往体现出题干的设问结论。
第四步：析原理、找方法
等值线图往往只是提供一个背景材料，问题的答案要从已有知识中寻求。影响太阳辐射的因素如下表所示：
纬度
纬度低，太阳高度较大，获得的太阳辐射多
地势
地势高，大气稀薄，透明度高，固体杂质、水汽少，获得的太阳辐射多
天气
晴天多，到达地面的太阳辐射多
第五步：组答案、防失误
年太阳辐射总量等值线及其变式图，都是以一定区域为背景的。这一类问题要在三个方面注意：
定位要准确，把图示区域范围和位置确定准确；等值线的含义要把握准确；原理和理由表述要准确。
【迁移运用】 下图示意我国某区域冬、夏季日照时数空间分布。完成(1)～(2)题。
(1)下列四地中，冬、夏季日照时数差异最大的是( )
A．①
B．②
C．③
D．④
答案 A
解析 读图可知，①地冬季日照时数为700小时，夏季日照时数为900～1
000小时，差值为200～300小时；②地冬季日照时数为600～700小时，夏季日照时数为800小时，差值为100～200小时；③地冬季日照时数为700小时，夏季日照时数为700～800小时，差值为0～100小时；④地冬季日照时数为600小时，夏季日照时数为500小时，差值为100小时。故冬、夏季日照时数差异最大的是①地，A项正确。
(2)导致该区域西部冬、夏季日照时数差异的主要因素是( )
A．纬度高低
B．天气状况
C．昼夜长短
D．地形起伏
答案 C
解析 该区域西部冬季日照时数较小，夏季日照时数较大。夏季昼长时间长，冬季昼长时间短，故导致冬、夏季日照时数差异的主要因素是昼夜长短，C项正确。
专题二 航天基地的选址
1.航天发射基地的选址
(1)纬度因素：纬度低，有利于节省燃料和成本。
(2)气象因素：晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪。
(3)地形因素：地形平坦开阔。
(4)海陆位置：大陆内部气象条件好(晴天多)；隐蔽性强，人烟稀少，安全性强。
(5)交通条件：交通便利，有利于大宗物资运输。
(6)人口因素：要选择在人口稀少地区，有利于保障发射安全。
2．回收基地的选址
(1)地形平坦开阔，地质稳定。
(2)人烟稀少，城市稀少，利于安全。
(3)无大河、湖泊，少森林地区。
(4)降水较少，大气能见度高；云层较少，航天器着陆安全且便于援救。
【迁移运用】 下图为我国四大航天发射基地分布图。完成下列问题。
(1)说明酒泉卫星发射中心有利的气象条件。
(2)海南文昌是继酒泉、西昌、太原后的我国第四个航天发射基地。试分析海南文昌航天发射场的优势条件。
答案 (1)气候干燥，晴天多，大气能见度高。
(2)纬度低，可提高火箭运载能力和节省能源；海运便利廉价，有利于运输大型火箭；三面临海，安全性高，有利于火箭残骸安全坠落。
解析 第(1)题，酒泉位于内陆，降水少，多晴天，有利于航天发射。第(2)题，从纬度、交通、安全等方面归纳。
(2019·海南高考)2019年2月19日，我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探，钻井深8
588米，创亚洲陆上钻井最深纪录。据此完成下题。
该钻井( )
A．未穿透地壳
B．深达莫霍面
C．已穿透岩石圈
D．即将穿透地幔
核心素养定位
学业质量标准
以油气钻井为背景，结合各圈层的特点判断钻井位置，体现了综合思维。
以内部圈层的深度为基础，判断钻井的位置特点，体现了学业质量标准的水平2。
答案 A
(2018·浙江11月选考)图一为太阳系部分天体某时刻相对位置示意图。图二为某学生当日看到的局部星空。完成(1)～(2)题。
(1)该时刻肉眼在( )
A．火星天空中可以看见月球
B．月球上可见火星嵌在日面
C．火星上可见地球遮住月球
D．月球上可见火星悬在星空
(2)该学生面朝月球站立，其左侧为正东，此时为( )
A．清晨
B．正午
C．黄昏
D．子夜
核心素养定位
学业质量标准
以天体的观察为背景，考查学生的空间想象能力，根据天体的位置关系判断观察到的地理现象，体现了地理实践力和综合思维。
以天体的空间位置为基础，运用所学知识解决实际问题，体现了学业质量标准的水平4。
答案 (1)D (2)D
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