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2019-2020年高考地理二輪專題復習 宇宙中的地球 第1課時 地球的宇宙環(huán)境及圈層構造教案 【考試說明要求】 考試要點 具體考試內容要求 宇宙中的地球 地球所處的宇宙環(huán)境 天體系統(tǒng) 太陽系概況 地球在太陽系中的位置 地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星 太陽對地球的影響 太陽輻射對地球的影響 太陽活動及其對地球的影響 地球的圈層結構 地球的圈層結構及各圈層的主要特點 【設計思路】 人類生存在地球上，為求得更好的生存和發(fā)展，需要認識人類的生存環(huán)境，首先要認識地球所處的宇宙環(huán)境，形成科學的宇宙觀。了解地球所處的宇宙環(huán)境，目的不是要系統(tǒng)學習天文知識，而是要為認識地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星打基礎。太陽對地球的影響是多方面的，我們關注的主要是太陽輻射對地球的影響以及太陽活動對地球的影響兩個方面。地球呈現(xiàn)出圈層結構學習中要以“宇宙環(huán)境—地球—自然環(huán)境”的認識思路，在了解地球圈層結構的基礎上認識自然環(huán)境的組成，即在空間范圍上把自然環(huán)境放在地球圈層結構中認識。本講內容比較抽象，空間范圍大，需要充分發(fā)揮想像力。宇宙中天體及天體系統(tǒng)主要說明宇宙的物質性和運動性，這需要建立空間概念，培養(yǎng)和發(fā)揮空間思維能力和想象力。本講基礎性知識多，要善于運用圖表、數(shù)據(jù)分析地理問題。 【知識構建】 太陽對地球 的影響 宇宙中的地球 太陽輻射 太陽活動 普通性 特殊性 存在生命 人類認識 的宇宙 天體與 天體系統(tǒng) 地球的圈層構造 內部圈層 外部圈層 圖1 本講的主要知識內容包括：地球是宇宙中的一個天體、地球的宇宙環(huán)境、地球是太陽系中一顆普通又特殊的行星、日地關系、地球在太陽系在的位置、地球上存在生命的原因；太陽能量的來源及其對地球的影響、地球的圈層構造。 【教學目標】 1、掌握天體和天體系統(tǒng)的概念，知道主要天體的顯著特征，并能說明地球在宇宙中的位置。 2、運用有關太陽系八大行星運動特征和結構特征的資料，說明地球是顆普通的行星，并學會比較分析的學習方法。 3. 運用相關學科知識，從溫度、水、大氣等方面，分析地球上存在生命物質的條件。 4、學會運用各種類型的地理圖像和多媒體動畫，采用比較和綜合分析的思維方式，從時空的角度歸納太陽輻射的緯度變化規(guī)律、時間變化規(guī)律和全球太陽輻射時空分布的特點。提高觀察、分析問題的能力。 5、學會從具體生活、生產實例的討論入手，分析太陽輻射、太陽活動對人類的影響，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。 6、了解地球的圈層結構及其相互聯(lián)系、相互滲透、相互制約的關系。 【重難點分析】 1．教學重點 根據(jù)考試說明結合近年高考考查內容，可將本講的教學重點確定為兩點：一是“分析地球上存在生命物質的條件”， 因為在太陽系八大行星中，從質量、體積、運動等方面看，地球只是其中的普通一員，但是，存在生命尤其是高級智慧生命又使地球成為太陽系中特殊的一員。很顯然，地球上為什么適宜于生命生存和繁衍是考點的重點要求。二是“太陽輻射和太陽活動對地理環(huán)境和人類活動的影響”， 因為存在于宇宙環(huán)境中的地球勢必要受到宇宙環(huán)境的影響，而這種影響又以太陽的影響最為突出。太陽對地球的影響是多方面的，沒有太陽就沒有地球上的—切。人類生存的地理環(huán)境中，有大氣、水、生物等要素，這些要素本身和要素之間是在不斷變化的，其根本動力就是太陽輻射。從能量的角度看問題，自然地理環(huán)境中大多數(shù)的運動和變化，本質上就是太陽能如何分配、再分配和轉移。從對地理環(huán)境和人類活動的影響來看，我們關注的主要是太陽輻射對地球的影響以及太陽活動對地球的影響兩個方面。 2．教學難點 本講的知識內容在專題復習時并非難點，而從時間和空間維度歸納太陽輻射的緯度變化規(guī)律、時間變化規(guī)律和全球太陽輻射時空分布的特點，以辯證的思維看待太陽對地球的影響。需要采用比較、綜合分析和系統(tǒng)思維方式，以提升觀察、分析問題的能力，這是教學的難點所在。 【課前準備】 主要突出“回扣教材、夯實基礎”的目的，對知識內容、體系進行梳理和建構。方法上可采用對主干知識的再認、知識網絡構建（如設計天體系統(tǒng)簡明框圖）等。同時列出在前期學習中存在的主要疑問和困惑。 【課堂活動設計】 第一部分：復習導入設計 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 學情 診斷 檢查學生課前對學案的完成情況，特別關注學生在前期學習中存在的主要疑問和困惑。 學生回答。 了解學生已有的關于地球的宇宙環(huán)境及圈層構造的認知基礎及差異表現(xiàn)；了解學生預習情況與學習需求；合理調整教學計劃。 高考命題感知 投影近年高考命題中的主要考查內容和方法： 1.結合宇宙探索考查與地球的特殊性相關的知識。 2.結合能源等熱點問題考查太陽對地球的影響。 3.以區(qū)域年太陽輻射分布圖切入，考查太陽輻射的分布、影響因素及對人類生產、生活的影響。 4.舉例說明太陽輻射和太陽活動對地球的影響 仔細閱讀和體會，注意回顧和反思自己對相關知識和能力的掌握程度與高考要求的達成和不足。 讓學生對高考要求有更清楚的感性認識，使下面的學習能有的放矢，更有針對性 學習 目標 展示 投影學習目標，要求說出關鍵詞。 ①朗讀學習目標； ②迅速說出關鍵詞 明確目標，提高學生的有意注意。 第二部分：復習內容設計 探究活動1：北京時間xx年7月24日凌晨美航天局確認發(fā)現(xiàn)首顆位于“宜居帶”上體積最接近地球大小的行星（代號為“開普勒-452b”），這是人類在尋找另一顆地球的道路上的重要里程碑?！伴_普勒-452b”的發(fā)現(xiàn)使已確認系外行星的數(shù)量增加到1030顆。“宜居帶”是指行星距離恒星遠近合適的區(qū)域，在這一區(qū)域內，恒星傳遞給行星的熱量適中，既不會太熱也不太冷，能夠維持液態(tài)水的存在?！伴_普勒-452b”位于地球1400光年的“天鵝座”方向，直徑只比地球大60%。公轉周期為385個地球日，比地球繞太陽一周的時間多出5%。其所圍繞的中央恒星無論大小、亮度都與我們太陽非常相似，年齡大約在60億歲，比太陽大15億歲。運用相關學科知識，從溫度、水、大氣等方面，分析“開普勒-452b”上如果存在生命物質需要具備哪些條件? 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 地球上存在生命的條件及其成因 ①投影“太陽系示意圖”和“八大行星主要物理性質比較表”。 ②展示導學問題：地球處于怎樣的宇宙環(huán)境？日地關系如何？地球的運動特征和結構特征是什么？地球上存在生命物質的溫度、水、大氣等條件是如何形成的？通過知識遷移，總結“開普勒－452b”行星如果存在生命物質需要具備的條件。 ③傾聽學生回答，引導同學們對回答者的觀點作出正確評判。 ④投影“地球上存在生命的條件分析圖”（圖2）或表（表1）進行小結。 ①讀圖表，注意地球在宇宙中的位置、日地距離、和軌道特征，運用比較的方法得出地球的結構特征。 ②學生讀圖和分析數(shù)據(jù)，作出回答。 學會比較、綜合分析的思維方式，提高觀察、分析問題的能力。小結提供圖或表，主要是供教師根據(jù)需要進行選擇。 圖2 表1 地球上存在生命的條件及其成因 地球上存在生命的條件 存在生命條件的原因 外部條件 太陽光照穩(wěn)定 自地球上誕生生命至今，太陽沒有明顯的變化 運行軌道安全 地球附近的大、小行星各行其道、互不干擾 自身條件 有適宜的溫度 日、地距離適中，自轉、公轉周期適中 有適合生物呼吸的大氣 地球的體積和質量適中，吸引氣體形成大氣層，并經過漫長的演化形成以氮和氧為主的大氣 有液態(tài)的水 適宜的溫度條件；地球的體積和質量適中，大氣層的存在，使水氣不致于逃逸到外層空間，且在過飽和后能凝結成液態(tài)水重返地表 ［內容解析］“開普勒－452b”行星如果存在生命物質，其條件應該與地球相似。分析地球上存在生命的條件，應從地球所處的宇宙環(huán)境及自身條件兩方面進行研究。地球所處的宇宙環(huán)境是指以地球為中心的宇宙環(huán)境，可以從宏觀和微觀兩個層面理解。宏觀層面是指地球在天體系統(tǒng)中所處的位置，即地月系—太陽系—銀河系—總星系；微觀層面是指地球在太陽系中所處的位置。從地球的所處的位置而言，地球與其他八大行星相比，并沒有什么特殊的地方。地球只是一顆普通的行星。但由于地球具備了生命存在的基本條件：充足的水分，恰到好處的大氣厚度和大氣成份，適宜的太陽光照和溫度范圍等，加之其所處的安全的宇宙環(huán)境，在地球上產生了目前所知道的唯一的高級智慧生命——人類。從這種意義上說，地球是宇宙中一顆特殊的行星。 探究活動2：從時空的角度歸納太陽輻射的緯度變化規(guī)律、時間變化規(guī)律和全球太陽輻射時空分布的特點。 圖3 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 太陽對地球的影響 ①投影“一年內太陽輻射的緯度分布示意圖”（圖3）。 ②展示導學問題： 1月份太陽輻射量最大值出現(xiàn)在什么緯度？試分析其原因。南北半球相應緯度上太陽輻射隨月份的變化規(guī)律有什么特點？ ③指導學生讀圖，注意引導學生從時間和空間兩個維度去認識。 ④再次展示導學問題：影響年太陽輻射總量分布的主要因素有哪些？青藏高原成為太陽輻射高值中心的原因是什么？ 投影“影響太陽輻射分布的因素”（表2）進行小結。 ①讀圖，首先選取1月和七月觀察不同緯度太陽輻射的分布狀況。再選取某一緯度（如500N和500S）一年中太陽輻射狀況 ②學生觀察和分析圖3，作出回答。 ③學生依據(jù)相關學科知識嘗試得出相關影響因素 學會運用系統(tǒng)思維方法，整體的、動態(tài)的、差異的認識和思考問題，并在普遍性的基礎上注意特殊性。 表2 影響太陽輻射分布的因素 影響因素 原因 日照時數(shù) 緯度 極圈以內地區(qū)有極晝、極夜現(xiàn)象，極圈以外地區(qū)夏季日照時數(shù)多于冬季 地勢 一般地勢高的高原日照時數(shù)多于地勢低的盆地 天氣 多陰雨天氣的地區(qū)，日照時數(shù)少；多晴朗天氣的地區(qū)，日照時數(shù)多 年太陽輻射總量 緯度 緯度低，正午太陽高度角大，獲得太陽輻射多 地勢 地勢高，大氣稀薄，透明度高，固體雜質、水汽少，到達地面的太陽輻射多 天氣 晴天多，到達地面的太陽輻射多。由此可知，山地背風坡太陽輻射強 ［內容解析］沒有太陽就沒有地球上的—切。人類生存的地理環(huán)境中，有大氣、水、生物等要素，這些要素本身和要素之間是在不斷變化的，其根本動力就是太陽輻射。從能量的角度看問題，自然地理環(huán)境中大多數(shù)的運動和變化，本質上就是太陽能如何分配、再分配和轉移。要系統(tǒng)全面地認識太陽輻射對地球的影響，必須首先采用比較和系統(tǒng)分析的思維方式，從時空的角度歸納太陽輻射的緯度變化規(guī)律、時間變化規(guī)律和全球太陽輻射時空分布的特點。學會具體問題具體分析，充分認識太陽輻射的區(qū)域差異和動態(tài)變化。此部分內容可為學習其他知識提供必要的知識儲備和能力養(yǎng)成。 圖4 軟流層 探究活動3：讀圖4，說明地球的圈層結構及其相互聯(lián)系、相互滲透、相互制約的關系。 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 地 球 的 圈 層 結 構 ①投影“地球的圈層結構圖”（圖4）。 ②展示導學問題：為什么能根據(jù)地震波來研究地球內部結構？有人用“半熟的雞蛋”形象地比喻地球的內部圈層結構，你認為合理嗎？地殼、地幔、巖石圈、軟流層有什么區(qū)別和聯(lián)系？為什么說生物圈是自然地理環(huán)境系統(tǒng)中最活躍的圈層？ ①讀圖，認識地球的外部圈層和外部圈層；找出劃分地球內部圈層的兩個不連續(xù)面，并觀察確定不連續(xù)面的依據(jù)。 ②學生觀察和分析圖4，作出回答。 學會運用比較歸納的方法認識地理事物，找出差異，說明聯(lián)系。 ［內容解析］地球呈現(xiàn)出圈層結構，可以劃分出內部圈層和外部圈層。內部圈層包括地殼、地幔和地核，外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。巖石圈靠近外部圈層，是地球內部圈層的一部分，包括地殼和上地幔頂部，即軟流層之上的固體巖石部分。這里要首先搞清楚地理學上所說的自然環(huán)境所包括的空間范圍及其組成。它主要是指人類活動所涉及的主要空間范圍，是由相互交錯、重疊的大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈組成的地球表層系統(tǒng)，上至大氣圈對流層頂，下至巖石圈軟流層。學習中要以“宇宙環(huán)境—地球—自然環(huán)境”的認識思路，在了解地球圈層結構的基礎上認識自然環(huán)境的組成，即在空間范圍上把自然環(huán)境放在地球圈層結構中認識。 第三部分：課堂總結設計 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 課堂總結 ①設問：同學們回顧一下，今天我們學到了什么？有哪些收獲？ ②總結：地理環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，它所包括的空間范圍及其組成是認識人類生存環(huán)境的基礎。 學生總結所學知識，提出自己的見解，如有質疑，提出討論，師生點評 了解學習目標的達成情況，系統(tǒng)地梳理知識體系。 【典型例題1】閱讀材料，完成下列問題。 材料：設想在距離地球5105億千米的地方有一顆存在生命物質的行星。有一天，地球上某太空信息接收站收到了該行星發(fā)來的求救信號：“親愛的外星朋友，你們好！我們是X星球上的居民，我們的星球將于10年后毀滅，因此我們打算移居外星球。如果貴星球愿意接納，請給予回復，并告知你們的位置，以便我們尋找。萬分感謝你們的援助！” (1)X星球上有生命存在，猜想它應該具備哪些條件？ (2)假如地球愿意接納X星球上的居民，你將怎樣告知外星朋友地球在宇宙中的位置？ (3)外星朋友最終能收到地球上發(fā)出的援助消息嗎？為什么？(提示：①計量天體間距離的基本單位是光年，1光年表示光在一年中傳播的距離，光在真空中的傳播速度為3105千米/秒。②遠距離傳遞信息主要靠電磁波，電磁波在真空中的傳播速度等于光速。) 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 地球所處的宇宙環(huán)境 ①使用多媒體投影展示典型例題1。 ②教師引導學生分析題目與考點的關聯(lián)系，進行評價。 ③教師指導學生提煉解答該類題目的實際意義。 ①學生自主完成典型例題1。 ②學生說出解題思路和所選答案，討論答案，展示自己的思維過程。 ①選擇高考題中的典型例題進行解題訓練。 ②指導學生積極地思考，形成解題思路并交流，集思廣益。 ③使學生形成良好的解題習慣。 答案：(1)這顆行星應該離它所在的天體系統(tǒng)中心天體的距離適中，使它具有適合生物生存的溫度；有適當?shù)捏w積和質量，其引力使它的外圍形成大氣層，大氣中有適合生物呼吸的成分；處于一個相對穩(wěn)定和安全的宇宙環(huán)境之中。 (2)地球位于銀河系中的太陽系，離中心天體太陽1.5億千米處，是太陽系八大行星中離太陽由近到遠數(shù)的第三顆行星。 (3)不能。因為1光年相當于9.460 81012千米，該行星距離地球50萬億千米，即距離地球超過5光年。遠距離傳遞信息靠的是電磁波，電磁波傳播的速度等于光速，即信息從該行星傳到地球已用了5年多時間，從地球傳到該行星又需要5年多時間，已超過10年。 思路點撥：本題主要考查地球是太陽系中一顆既普通而又特殊的行星的相關知識。第(1)題，針對地球上存在生命的原因等知識進行問題設計，分析時應重點從該行星的自身條件與其所處的宇宙環(huán)境兩方面入手。第(2)題，主要是考查對地球在宇宙中的位置的認識。第(3)題，考查了計算能力。 【典型例題2】圖5 圖5是“中國局部地區(qū)太陽年輻射總量分布圖”。Ⅰ區(qū)太陽年輻射總量比Ⅳ區(qū)高，主要因為Ⅰ區(qū)(　　) A．夏季大氣逆輻射強 B．年平均氣溫比較高 C．正午太陽高度角大 D．天氣晴朗且海拔高 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 地球所處的宇宙環(huán)境 ①使用多媒體投影展示典型例題1。 ②教師引導學生分析題目與考點的關聯(lián)系，進行評價。 ③教師指導學生提煉解答該類題目的實際意義。 ①學生自主完成典型例題1。 ②學生說出解題思路和所選答案，討論答案，展示自己的思維過程。 ①選擇高考題中的典型例題進行解題訓練。 ②指導學生積極地思考，形成解題思路并交流，集思廣益。 ③使學生形成良好的解題習慣。 答案： D 思路點撥：本題主要考查影響太陽輻射的主要因素。由圖中經緯網可知Ⅰ為內蒙古高原，Ⅳ為四川盆地。由于內蒙古高原為溫帶大陸性氣候，晴天多、太陽輻射強，且海拔高、空氣稀薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射多；而四川盆地為亞熱帶季風氣候，又加之是盆地地形，云霧較多，日照時數(shù)少，太陽輻射少。 【典型例題3】圖6 圖6是“秀麗的黃果樹瀑布景觀圖”，完成1—4題。 1.該圖景觀體現(xiàn)出的地球圈層的個數(shù)是(　　) A．2個 B．3個 C．4個 D．5個 2.構成該景觀的主體要素屬于的圈層是(　　) A．生物圈 B．水圈 C．巖石圈 D．地殼 3.在景觀圖中，代表自然地理系統(tǒng)中最活躍的圈層的要素是(　　) A．瀑布 B．巖石 C．樹木花草 D．大氣 4.該景觀的形成過程，充分說明了(　　) A．圖中各圈層都是連續(xù)而不規(guī)則的，且都相互聯(lián)系 B．圖中的各圈層之間存在著物質遷移和能量轉化 C．圖中的各圈層是獨立發(fā)展變化的 D．圖中各圈層的內部物質運動的能量都來自太陽輻射能 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 地球所處的宇宙環(huán)境 ①使用多媒體投影展示典型例題1。 ②教師引導學生分析題目與考點的關聯(lián)系，進行評價。 ③教師指導學生提煉解答該類題目的實際意義。 ①學生自主完成典型例題1。 ②學生說出解題思路和所選答案，討論答案，展示自己的思維過程。 ①選擇高考題中的典型例題進行解題訓練。 ②指導學生積極地思考，形成解題思路并交流，集思廣益。 ③使學生形成良好的解題習慣。 答案：1. C 2. B 3. C 4. B 思路點撥：景觀圖中涉及的圈層有水圈、生物圈、巖石圈、大氣圈；該景觀的主體要素是瀑布，應歸屬于水圈；生物圈是最活躍的圈層；該瀑布的形成說明地球的圈層之間是相互聯(lián)系，相互影響的，它們之間不斷進行著物質遷移與能量轉化。其所需能量主要來自三個方面，分別是地球內能、重力能、太陽輻射能。 【重點圖像1】“太陽系示意圖” 【讀圖解析】教師可以引導學生獲取如下信息： 1、八顆行星按距離太陽由近及遠的順序排列的名稱。 2、小行星帶的位置。 3、八顆行星按照結構特征的分類。 4、八顆行星的運動特征。 5、地球存在生命的條件和原因。 【重點圖像2】我國年太陽輻射總量的空間分布圖 【讀圖解析】 (1)總體特征 我國太陽能資源的時空分布差異較明顯，高值和低值的中心都處在北緯22～35之間，高值的中心在青藏高原，低值的中心在四川盆地。北緯30～40地區(qū)，隨緯度增高太陽輻射能增加。而北緯40以北，由東向西太陽輻射能逐漸增加，呈東西向分布。 ②特例分析 青藏高原成為太陽輻射高值中心的原因：緯度較低，太陽高度大；海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射削弱作用?。磺缣於?，日照時間長；大氣中塵埃含量少，透明度高，到達地面的太陽輻射能量多。 四川盆地成為低值中心的原因：盆地地形，水汽不易散發(fā)，空氣中含水汽多，陰天、霧天較多，對太陽輻射削弱作用強。 分析我國某些特殊地區(qū)太陽輻射分布規(guī)律和特點，就可以結合表格說明如下： 地區(qū) 太陽輻射 對比分析 北方地區(qū) 北方地區(qū)比南方地區(qū)豐富 排除緯度因素，側重分析：①北方地區(qū)天氣：晴天多，陰雨天少；②夏季北方地區(qū)晝較長，日照時間長 南方地區(qū) 西北地區(qū) 豐富 應從氣候的角度側重分析天氣晴朗 青藏地區(qū) 最豐富 重點強調海拔高，空氣稀薄，日照時間長 四川盆地 貧乏 重點分析盆地地形，水汽不易散發(fā)，雨、霧天多 【方法技巧】 1.圖示法理解影響地表獲得太陽輻射能多少的因素 2.太陽輻射差異的影響因素分析 (1)首先要分析緯度因素，緯度因素決定太陽高度角和晝夜長短，太陽高度角是影響太陽輻射強度大小的最主要因素，如海南島和東北地區(qū)比較，主要是緯度差異的結果。 (2)其次要看地勢和天氣狀況，緯度相同或相差較小的地區(qū)，要分析地勢和天氣狀況的差別。如海南島、臺灣東側年太陽輻射總量少于西側，主要是降水天氣不同的結果。青藏高原和四川盆地的太陽輻射量 的差異，在于地勢差別太大。 (3)最后還要根據(jù)具體條件，看大氣的透明程度。 3.分析到達地面太陽輻射強弱的方法 太陽輻射量的大小與緯度呈負相關。緯度越高，太陽輻射越弱；緯度越低，太陽輻射越強。 太陽輻射量的大小與海拔(地勢)呈正相關。海拔越高，太陽輻射越強；海拔越低，太陽輻射越弱。 太陽輻射量的大小與云量呈負相關。云量越大，太陽輻射越弱；云量越少，太陽輻射越強。 太陽輻射量的大小也與坡向有關。陽坡太陽輻射強于陰坡；背風坡太陽輻射強于迎風坡。