第一单元从宇宙看地球第一节地球的宇宙环境1.结合天体系统示意图,描述地球所处的宇宙环境,说明宇宙具有物质性和运动性的特点。2.通过对太阳概况和太阳大气层结构的分析,说明太阳辐射和太阳活动对地理环境和人类活动的影响。3.掌握地球在太阳系中的位置,理解地球上存在生命的原因(条件)。学习目标1.天体的概念。2.天体系统及其层次。3.太阳辐射和太阳活动对地球的影响。4.地球上存在生命的条件。1、宇宙的概念:(时间)和(空间)的统一体,是运动、发展、和变化着的物质世界。2、基本特征:(1)物质性——天体:宇宙间物质的存在形式,它包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等。其中,(恒星)和(星云)是最基本的天体。夜晚,我们所见的满天繁星绝大多数是恒星。太阳是距离地球最近的恒星,而地球只是茫茫宇宙中一颗普通的行星。一、宇宙太阳(恒星)恒星是由炽热气体组成,自已能发可见光的球状天体,其主要成分是氢和氮星云泡沫星云金牛座蟹状星云旋涡星云玫瑰星云星云:轮廓模糊,气体和尘埃,云雾状外貌,主要成分是氢。星云的质量和体积都很大,一个普通星云的半径大约是10光年,质量至少相当于上千个太阳。火星(行星)行星是沿椭圆轨道上绕太阳运转的球状天体。本身不发光,反射太阳光而发亮月亮(卫星)卫星是绕行星运转的质量很小的球状天体。•哈雷彗星慧星,俗称“扫把星”,是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体,呈云雾状的独特外貌。著名的哈雷彗星公转周期约为76年。流星现象流星体流星体是行星际空间数量众多的尘粒和固体小块。当它们临近地球时,受地球引力作用,有些进入地球大气层,与大气摩擦生热而燃烧发光,形成流星现象。多数进入地球大气层的流星体被燃烧化为灰烬,少数残体落到地面,叫做陨星,其中石质陨星叫陨石,铁质陨星叫陨铁。莒南坪上陨铁陨铁形似铁牛,唐朝末年降落地面,距今大约有1200多年,重约3.7吨。宇宙飞船天空实验室人造卫星航天飞机天体天体系统相互吸引相互绕转(2)运动性——天体系统概念:距离相近的天体因相互吸引而相互绕转,构成了不同级别的天体系统。地月系地球与月球组成地月系,地球是地月系的中心天体。月球是地球唯一的天然卫星,也是距地球最近的天体。月地距离约38.4万千米。太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等构成太阳系。地球是距离太阳比较近的一颗行星。日地平均距离为1.5亿千米太阳系八大行星的分类A行星B行星C行星类地巨远日太阳系天体系统思考:八大行星的运动和结构分别有何特点?普通而特殊的行星多层次的天体系统人类对宇宙的认识八大行星特征●运动特征►同向性►共面性►近圆性●结构特征►类地行星:体积小、密度大、卫星少(水星、金星、地球、火星)►巨行星:体积大、密度小、卫星多(木星、土星)►远日行星:温度低、体积质量居中(天王星、海王星)天体系统普通而特殊的行星多层次的天体系统人类对宇宙的认识银河系点击画面中按钮可调节动画的动画速度和声音(后面动画操作相同)天体系统银河系太阳和千千万万颗恒星组成庞大的恒星集团---银河系。在宇宙中,像太阳这样的恒星有2000多亿颗。直径10万光年。太阳系与银河系距离3万光年。总星系太阳系在银河系以外,还有大约10亿个同银河系相类似的天体系统,天文学家称它们为河外星系。银河星系和河外星系,统称总星系。是目前知道的最高以一级天体系统。天体系统地月系太阳系银河系活动:请按级别高低,列出宇宙中的多层次天体系统。到20世纪末,人类观测到的与银河系同级别的恒星系统——河外星系超过1250亿个,它们与银河系,共同构成了最大的天体系统——总星系。天体系统的隶属关系总星系银河系太阳系地月系天体系统的级别总星系银河系河外星系太阳系其他恒星系统、各种天体地月系其他行星系统地球月球二、太阳太阳是离地球最近的一颗恒星,也是太阳系的中心天体。1、太阳系概况:家族成员太阳(中心天体)八大行星小行星带彗星流星体行星际物质2、太阳结构色球外层包围着一层稀薄的、完全电离的气体层叫日冕层,内部的温度高达100万度,亮度仅为光球的百万分之一。(1)什么是太阳活动?思考:(2)太阳活动的主要类型有哪些?其活动有何规律?(3)太阳活动对地球有何影响?3、太阳活动2.太阳活动(1)太阳黑子。是太阳活动的基本标志,发生在光球层。(2)耀斑。它发出的强大的短波辐射,会造成地球电离层的急剧变化,对人类的影响很大,造成短波通信中断,耀斑出现在色球层。(3)太阳风。太阳风形成的带电粒子流造成了地球上的极光。(4)日珥。在日全食时,太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌状物体就叫做日珥,日珥发生在色球层。光球太阳黑子光球层上常出现的暗黑斑点,叫太阳黑子色球色球层上有时出现的局部区域突然增亮的现象,叫耀斑。耀斑活动类型大气层位置概念其他太阳活动的主要类型黑子光球光球常出现的黑色斑点多少和大小是太阳活动标志,周期约11年耀斑耀斑爆发是太阳活动最激烈的显示色球色球有时出现增大增亮的斑点1、干扰地球电离层,影响无线电短波通信。2、干扰地球磁场,产生磁暴现象,使磁针无法正确指示方向。3、使极地上空产生极光现象。4、影响地球的天气、气候。(2)太阳活动对地球的影响关联法分析太阳活动的影响太阳辐射太阳能量的来源:太阳内部的核聚变反应4H1He+能量太阳寿命:太阳寿命大约为100亿年,目前正处于稳定而旺盛的中年时期50亿年。概念:太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量。4、太阳对地球的影响(1)太阳能量对地球的影响(1)太阳直接为地表提供光能和热能,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。(2)太阳能作为一种新能源,因其取之不尽、稳定、廉价又无污染性,已越来越引起世界各国的重视。太阳辐射对地球的影响:读图思考:2.我国年太阳辐射总量的空间分布(1)总体特征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:(2)特例分析①青藏高原成为高值中心的原因:纬度低,太阳高度角大;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小;大气中尘埃含量少,晴天多,日照时间长。②四川盆地成为低值中心的原因: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。【特别提醒】太阳辐射强的地方,热量不一定丰富,如青藏高原,由于海拔高,空气稀薄,水汽、尘埃少,晴天多,太阳辐射强,光照充足;但由于空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射很少,大气的保温作用弱,成为我国夏季气温最低的地区。太阳黑子活动周期与年降水量变化周期的相关性太阳黑子多少与降水量的大小成正相关太阳黑子多少与降水量的大小成负相关太阳黑子多少与降水量的大小有时成正相关,有时成负相关三、地球(一)地球的普通性(二)地球的特殊性(一)地球的普通性活动:根据上图,你能说明地球是太阳系中一颗普通的行星吗?地球太阳系里一颗普通的行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星行星质量体积密度公转周期自转周期水星0.050.0565.4687.9天58.6天金星0.820.8565.26224.7天243天地球1.001.0005.521年23小时56分火星0.110.1503.961.9年24小时37分木星317.941316.001.3311.8年9小时50分土星95.18745.000.7029.5年10小时14分天王星14.665.201.2484.0年约16小时海王星17.257.101.66164.8年约18小时八大行星主要物理性质比较(二)地球的特殊性活动:地球的特殊性表现在哪些方面?水星自西向东7o0.206金星3.4o0.007地球0o0.017火星1.9o0.093木星1.3o0.048土星2.5o0.055天王星0.8o0.051海王星1.8o0.006公转方向轨道倾角偏心率特征同向性共面性近圆性自身条件(基本条件)适合生物生存和繁衍的行星适宜的温度适合生物呼吸的大气生命活动必需的液态水(自身条件)【相关链接】地球外部大气层的作用(1)形成适合生物呼吸的大气,尤其是氧气。(2)吸收紫外线,减轻其对生物的伤害。(3)减少小天体对地球的撞击。(4)使地表昼夜温差适中。●外部条件●自身条件地球存在生命的原因►光照条件稳定►安全的运行轨道——大小行星各行其道►距日远近适中——适宜的温度►体积质量适中——适合呼吸的大气►液态的水——原始大洋形成(二)地球的特殊性地球上存在生命的条件形成生命条件的原因外部条件太阳光照稳定太阳从诞生至今没有明显的变化运行轨道安全大、小行星绕日公转各行其道、互不干扰自身条件有适宜的温度日、地距离适中,自转周期不长不短有适合生物呼吸的大气地球的体积和质量适中,吸引气体形成大气层,并经过漫长的演化形成以氮和氧为主的大气有液态的水地球内部的水随物质运动带到地表,形成原始海洋1.地球能形成大气层的重要条件是()①地球的体积②地球的密度③地球的质量④地球的运动A、①②B、①③C、①④D、②④B课堂测验2、下列天体系统与河外星系处于同一层次的是()A.地月系B.太阳系C.银河系D.总星系3.距离地球最近的自然天体是()A.太阳B.月球C.比邻星D.牛郎星4.地球上具有适宜生命存在的温度条件的原因是()A.日地距离适中B.卫星个数适当C.地壳运动的缓慢性和稳定性D.地球的体积和质量适当ABC5、天体系统的层次,由小到大排列顺序正确的是()A.太阳系一银河系一地月系—总星系B.银河系一河外星系—太阳系一总星系C.地月系一银河系一总星系一河外星系D.地月系一太阳系一银河系一总星系6、与地球上存在生命无关的因素是()A.日地距离适中B.昼夜交替周期不长C.形成了适合生物呼吸的大气D.形成了地转偏向力DD①地球磁场A.地球表面存在大气②地球质量与体积B.削弱到达地面的紫外线③地球与太阳的距离C.水经常处于液体状态④地球大气中的臭氧D.削弱宇宙射线对生命的伤害7.将地球环境特点与生命物质存在的条件的关系连线:课堂测验【训练2】(2011·盐城模拟)太阳辐射是地表能量的源泉。太阳能利用是能源开发的重要领域。分析下列图表,完成问题。(1)据表归纳,春分日太阳辐射量的空间分布规律是_____;影响其分布的最主要因素是_____。(2)夏至日的北纬90°较冬至日的南纬90°获得的太阳辐射日总量少_____卡/厘米2·日,简析其原因。(3)由图可知,我国东部的南方地区年太阳辐射总量比全球同纬度地区平均值_____,简析其原因。(4)与我国30°N东部地区相比较,西部地区太阳辐射总量大很多,而气温却低很多,简述其原因。【解析】第(1)题,根据表中数据很容易归纳出春分日太阳辐射量的空间分布规律,这与该日各地太阳高度的分布有关。第(2)题,夏至日的北纬90°较冬至日的南纬90°获得的太阳辐射日总量少的原因与日地距离和下垫面因素有关。第(3)题,从气候类型的差异及气候特征上分析。第(4)题,结合我国的实际,从天气系统、地势起伏等方面分析图中的差异原因。答案:(1)从赤道向两极递减纬度(2)73日地距离是造成这种差异的主要原因。北半球夏至日时,地球处于绕日公转的远日点附近,获得的太阳热量较少;冬至日时,地球运行到近日点附近,获得的太阳热量较多。此外,由于北极和南极下垫面性质的差异,两地相比,北极上空水汽多,云量大,这也是北极点附近海平面太阳辐射量少的原因之一。(3)少我国东部南方地区大致在北回归线附近,受季风气候影响,降水多,对太阳辐射削弱强;而同纬度世界大部分地区属于干旱气候,天气晴朗,对太阳辐射削弱小。(4)我国30°N西部地区为青藏高原,海拔高,空气稀薄;晴天多,对太阳辐射削弱较小,所以地面得到的太阳辐射总量比东部大;但由于西部海拔高,空气稀薄,吸收地面辐射少,大气的保温作用更弱,所以西部地区气温较东部低。太阳辐射及其影响因素【例1】(2009·福建文综·T5、6)云量是以一日内云遮蔽天空的百分比来表示,下图示意我国某地区多年平均云量日均值分布。完成(1)、(2)题。(1)据图中信息判断()A.甲地多年平均日照时数小于乙地B.甲地多年平均