2020届高考地理一轮复习教学案：第1部分第1章第3讲　地球的宇宙环境、太阳对地球的影响和地球的圈层结构学案（中图版）

2020届高考地理一轮复习教学案：第1部分第1章第3讲　地球的宇宙环境、太阳对地球的影响和地球的圈层结构学案（中图版）

第3讲　地球的宇宙环境、太阳对地球的影响和地球的圈层结构 最新考纲 考法指南 核心素养 地球所处的宇宙环境；地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星；太阳对地球的影响；地球的圈层结构及各圈层的主要特点。‎ 本讲为地理基础知识，在高考命题中频次很低，重点考查的内容是太阳辐射及其应用，如2014·全国卷Ⅰ·T1、2。今后以太阳 能利用和太阳活动对地球影响为背景，考查相关知识能力等仍是高考命题的侧重点。‎ ‎1.综合思维：利用材料分析地球存在生命的自身条件和外部条件。‎ ‎2．地理实践力：观测星空探索宇宙；选择适合开发太阳能的地点等。‎ ‎3．人地协调观：合理规避太阳活动影响，科学开发太阳能；树立科学的环境观、资源观。‎ 知识点一| 地球的宇宙环境 ‎1．地球在宇宙中的位置 读天体系统层次示意图，回答下列问题。‎ ‎(1)宇宙的物质性——天体 ‎①类型：恒星、星云、行星、流星体、彗星、卫星、星际物质等。‎ ‎②最基本的天体：恒星和星云。‎ ‎(2)宇宙的运动性和层次性 ‎①运动性：天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。‎ ‎②层次性：目前所知的天体系统分为四级，具体如下图所示：‎ A总星系 ‎2．地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星 读太阳系示意图，回答问题。‎ ‎(1)中心天体：太阳。‎ ‎(2)八大行星 ‎(3)小行星带：位于火星轨道和木星轨道之间。‎ ‎(4)彗星：太阳系中最著名的彗星是哈雷彗星，周期约为76年。‎ ‎(5)地球的普通性 ‎①地球与其他太阳系行星具有同向性、共面性、近圆性的运动特征。‎ ‎②地球与水星、金星、火星的结构特征相似，同为类地行星。‎ ‎(6)地球的特殊性——存在生命 ‎①外部条件 ‎②自身条件 自身条件 形成原因 适宜的温度 日地距离适中，公转、自转周期适中，使地球表面温度的日变化和季节变化幅度都不太大，适宜生命的新陈代谢，有利于生物的生长发育 适合生物生存的大气 地球体积和质量适中，吸引形成大气层，并经过漫长的演化形成适于生物呼吸的大气 液态水 原始地球体积收缩、内部放射性元素衰变，产生水汽，冷却凝结形成降水，汇集到地表低洼地带，形成了原始海洋 考法1　解读天文现象，考查地球的宇宙环境特征 冲日是天体与太阳分布在地球的两侧的天文现象。所谓行星冲日，是指地外行星运行到与太阳、地球形成一条直线的状态。据此回答1～2题。‎ ‎1．在太阳系的八大行星中能够产生行星冲日现象的行星有(　　)‎ A．两颗 B．四颗 C．五颗 D．七颗 ‎2．一般来讲，冲日时，行星最亮，也最适宜观测，其原因是(　　)‎ A．此时行星与地球处于太阳的同一侧 B．此时行星接收到太阳光照最多 C．此时行星自身发出的光最强 D．此时观测点正处在极夜时期 ‎1．C　2.A　[第1题，根据材料可知，行星冲日是指地外行星运行到与太阳、地球形成一条直线的状态，且行星和太阳分布在地球两侧，而太阳系中处在地球轨道之外的行星有五颗，即火星、木星、土星、天王星、海王星。第2题，冲日时行星与地球处在太阳的同一侧，两者之间距离较近，所以行星最亮，最适宜观测。行星自身不发光，且接收太阳光照的多少与冲日现象关系不大；冲日现象的发生与地球上出现极夜现象无相关性。]‎ 考法2　结合宇宙探索材料，考查地球存在生命的条件 ‎(2019·赣中南五校联考)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。据此回答3～4题。‎ ‎3．通常情况下火星很难有生命的孕育主要是因为(　　)‎ A．常年低大气压环境 B．缺乏足够的液态水 C．日温度两极化现象 D．距日距离较远 ‎4．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．①②③ B．②③④‎ C．①③④ D．①②④‎ ‎3．D　4.B　[第3题，当前火星表面干燥寒冷，而数十亿年前潮湿的环境下可能有生命体进化，说明气温低、干燥，使其很难孕育生命，而这是火星距离太阳较远造成的，故D正确。第4题，可以借鉴地球生命现象存在的条件，与②③④三项关系最密切。]‎ ‎[解题技巧] 生命存在条件题目的分析思路 ‎ ‎[再练一题](教师用书独具)‎ ‎(2019·湖北襄阳摸底)“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图，完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)在图示的“生命宜居带”中，可能出现生命的主要影响因素是(　　)‎ A．温度条件 B．恒星质量 C．行星体积 D．大气成分 ‎(2)如果太阳质量是现在的两倍，则出现生命的行星可能是(　　)‎ A．金星 B．地球 C．木星 D．水星 ‎(1)A　(2)C　[第(1)题，此图主要反映“生命宜居带”与距恒星的距离、恒星大小的关系，这两个因素主要影响行星的温度，所以在图示的“生命宜居带”中，可能出现生命的主要影响因素是温度条件。第(2)题，如果太阳质量是现在的两倍，则太阳能量更大，太阳辐射更强，出现生命的行星与太阳的距离比现在的地球与太阳的距离远，所以可能是木星。]‎ 知识点二| 太阳对地球的影响 ‎1．太阳辐射对地球的影响 ‎(1)太阳辐射概况 读太阳辐射中各种辐射的波长范围图，完成问题。‎ ‎①太阳辐射的概念：太阳以电磁波的形式向四周放射能量的现象。‎ ‎②太阳辐射的能量来源：太阳内部在高温、高压的环境下，4个氢原子核聚变为1个氦原子核释放的能量。‎ ‎③太阳辐射属于短波辐射，其辐射能量绝大部分集中在波长较短的可见光区。‎ ‎(2)太阳辐射的影响 ‎①对地球：直接提供光、热资源。‎ ‎②对地表：维持地表温度，促进地球上的水、大气运动和生命活动。‎ ‎③对人类：为人类生活、生产提供能源。‎ ‎(3)全球太阳辐射的时空分布规律 空间分布 由低纬度向高纬度递减 同纬度地区，由沿海向内陆递增；地势高处太阳辐射强，地势低处太阳辐射弱 时间分布 夏季太阳辐射强于冬季 ‎(4)我国太阳辐射的时空分布规律 读我国年太阳辐射总量空间分布图，完成问题。‎ 规律 表现 时间分布 我国大部分地区位于北半球的中纬度，夏季正午太阳高度大，光照时间长，各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年 空间分布 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 我国年太阳辐射总量极值区的分布及其原因 ‎1．青藏高原成为太阳辐射高值中心的原因 ‎(1)纬度较低，太阳高度大；‎ ‎(2)海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小；‎ ‎(3)晴天多，日照时间长；‎ ‎(4)大气中尘埃含量少，透明度高，到达地面的太阳辐射能量多。‎ ‎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。‎ ‎2．太阳活动对地球的影响 ‎(1)根据图示填写下列内容 ‎①太阳大气分层 ‎②太阳活动的标志与周期：标志是黑子和耀斑，周期是11年。‎ ‎(2)太阳活动的主要影响 ‎①扰动地球的大气层，影响无线电短波通信。‎ ‎②扰乱地球磁场，产生“磁暴”现象。‎ ‎③高能带电粒子流冲进两极地区的高空大气，产生“极光”现象。‎ ‎④许多自然灾害的发生与太阳活动有关。‎ 考法1　结合太阳能的开发实践，考查太阳辐射的分布 ‎(2014·全国卷Ⅰ)太阳能光热电站(下图)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。据此完成1～2题。‎ ‎1．我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是(　　)‎ A．柴达木盆地　　　 B．黄土高原 C．山东半岛 D．东南丘陵 ‎2．太阳能光热电站可能会(　　)‎ A．提升地表温度 B．干扰飞机电子导航 C．误伤途经飞鸟 D．提高作物产量 ‎1．A　2.C　[第1题，最适宜建太阳能光热电站的地区是太阳能资源丰富的地区。柴达木盆地位于青藏高原，地势高，大气稀薄，且远离海洋，全年降水少，光照时间长，太阳能资源很丰富；而黄土高原、山东半岛和东南丘陵位于东部季风区，夏秋季节受夏季风影响阴雨天较多，太阳能资源相对不丰富。第2题，太阳能光热电站通过反光板聚焦太阳能发电，使部分太阳辐射不能到达地面，会降低地表温度，故A错；反光板的亮光会使过往飞机的驾驶员眼花缭乱，但不会干扰飞机电子导航，故B错；分散的太阳能经过反光板聚焦后会使发电站上空的温度很高，导致过往鸟类被高温灼伤，故C对；太阳能光热电站与农作物产量无相关性，故D错。]‎ ‎[拓展提升] 太阳辐射能的开发和利用角度分析 ‎ ‎1．太阳辐射对农业生产的影响 一般来说，太阳辐射量越大，光照越充足，光合作用就越强，对农业生产越有利。例如，‎ 新疆南部绿洲农业发展瓜果、棉花生产，充分利用的就是充足的光照和丰富的太阳能。‎ 但是光照充足，太阳辐射强，并不意味着热量充足。比如青藏高原上的雅鲁藏布江谷地，虽然太阳辐射强，光照充足，但是该地由于地势较高，空气稀薄，大气保温作用差，温度较低，热量不足，成为农业发展的限制性条件。‎ ‎2．太阳能开发的优缺点 ‎(1)优点：能量巨大，是人类可利用的最丰富的资源，取之不尽、用之不竭；分布广泛，地球上处处都有；清洁能源，无污染、无公害。‎ ‎(2)缺点：能量密度太低、利用成本高；受天气影响大、辐射强度的波动也较大。‎ 考法2　结合区域等值线分布图，考查影响太阳辐射分布的因素 ‎(2019·天津和平区一模)读天津市年平均等日照时数线分布图(单位：小时)，完成3～4题。‎ ‎3．影响天津市年平均日照时数分布差异的最主要因素是(　　)‎ A．地势高低 B．经度位置 C．海陆位置 D．纬度位置 ‎4．甲地日照时数少的原因是(　　)‎ A．地势低洼，气压低，降水多 B．热岛效应强，蒸发较旺盛 C．建筑物密集，遮挡阳光多 D．大气污染重，阴雨天气多 ‎3．C　4.D　[第3题，图示年平均日照时数由东南向西北减少，与由沿海向内陆的位置变化一致，据此可判断最主要的影响因素是海陆位置。第4题，甲地日照时数低于周边，而平均昼长基本相同，则是天气状况影响所致，可能是位于城区，大气污染较严重，‎ 同时雨岛效应强而降水多，故日照时数少于周边地区。]‎ 考法3　结合相关统计图表，考查影响太阳辐射分布的因素 ‎(2015·安徽高考)下图表示一年中大气上界单位面积水平面上每日接收到的太阳辐射随纬度的变化，单位为MJ/m2，图中阴影部分表示没有太阳辐射。读图，完成5～6题。‎ ‎5．图中M日最接近(　　)‎ A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 ‎6．a、b两点太阳辐射差异的影响因素主要为(　　)‎ A．太阳高度 B．白昼长短 C．海陆位置 D．天气状况 ‎[解题流程]　‎ ‎[尝试解答]　5.B　6.A 考法4　结合相关统计图表，考查太阳活动的影响 ‎(2019·浙江名校协作体联考)下图表示1960～2013年平均太阳黑子相对数与辽宁西北地区年降水距平关系。读图完成7～8题。‎ ‎7．图示信息表明(　　)‎ A．1988年以前，黑子变化极值年比降水量变化极值年大幅提前 B．1988年以后，黑子变化极值年比降水量变化极值年大幅滞后 C．总体上黑子高值期降水量偏少，黑子低值期降水量偏多 D．总体上黑子相对数与年降水距平值呈现出正相关关系 ‎8．太阳黑子增多时，太阳对地球的影响是(　　)‎ A．干扰无线电短波通信 B．地表温度明显升高 C．大气逆辐射作用增强 D．水循环的动力增强 ‎7．C　8.A　[第7题，从图中可知，总体上来看，黑子高值期降水量偏少，黑子低值期降水量偏多。第8题，太阳黑子增多时，即太阳活动强烈时，会干扰地面无线电短波通信。]‎ 知识点三| 地球的圈层结构 ‎1．地球的内部圈层 读地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，回答问题。‎ ‎(1)两类地震波 ‎①A横波：速度较慢，可通过固体传播。‎ ‎②B纵波：速度较快，可通过固、液、气体传播。‎ ‎(2)两个不连续界面 C为莫霍界面，D为古登堡界面。‎ ‎(3)三大圈层 圈层 地壳 地幔 地核 图中范围 C层以上部分 C、D两层之间的部分 D层以下部分，内部分为E层(外核)和F层(内核)‎ ‎(4)岩石圈的构成 包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)两部分。‎ ‎2．地球的外部圈层 ‎(1)大气圈 ‎①范围：下部边界为地球海陆表面，上部边界约在高空2_000～3_000千米处。‎ ‎②低层大气的组成及作用 组成 含量 作用 干洁空气 氧 二者占干洁空气体积分数的99%‎ 维持生命活动的必需物质 氮 组成蛋白质的基本成分 二氧化碳 含量很少 光合作用的重要原料，对地面起保温作用 臭氧 吸收太阳紫外线，保护地球生物 水汽 含量很少 成云致雨的必要条件 固体杂质 ‎③分层 a．对流层 b．平流层 c．高层大气 ‎(2)水圈 ‎①组成：主体是海洋，还包括其他水体形式。‎ ‎②作用：参与物质能量转化，促进地理环境的发展和演化。‎ ‎(3)生物圈 ‎①构成：地球所有生物及其生存环境。‎ ‎②范围：水圈、大气圈的下层和地壳上层。‎ ‎(4)地球各圈层分布特点 ‎①在高空和地球内部，各圈层基本上是上下平行分布的。‎ ‎②在地球表面附近，各个圈层是相互渗透，甚至是相互重叠的。‎ 考法1　结合示意图，考查地球的内部圈层结构 ‎(2019·石家庄模拟)北京时间2014年2月12日17时19分，位于昆仑山北麓的新疆于田县(36.1°N，82.5°E)发生里氏7.3级地震，震源深度12千米，没有造成人员伤亡。读图，回答1～2题。‎ ‎1．此次地震的震源位于(　　)‎ A．地壳　　　 B．软流层 C．上地幔顶部 D．下地幔 ‎2．下列关于图中地球各圈层的叙述，正确的是(　　)‎ A．C圈层是由岩石构成的，故称为岩石圈 B．B所在的圈层使地球表面形成了不同的自然带和自然景观类型 C．A圈层是外部圈层中厚度最大的 D．D圈层一般被认为是岩浆的发源地 ‎1．A　2.C　[第1题，地壳的平均厚度约17千米，其中大陆部分平均厚度约33千米，此次震源深度为12千米，应该位于地壳。B、C、D选项中的三个位置都位于地幔。第2题，图中的A圈层是大气圈，它是地球外部圈层中厚度最大的圈层；B圈层为水圈；C圈层是地壳，它只是岩石圈的一部分；D圈层是地核，而一般认为岩浆来源于上地幔的软流层。]‎ 考法2　利用圈层结构图，考查地球外部圈层的主要特点 读地球外部圈层结构示意图，完成3～4题。‎ ‎3．关于图中各圈层特点的正确叙述是(　　)‎ A．水圈是连续但不规则的圈层 B．生物圈位于水圈与岩石圈之间 C．大气圈温度随高度增加而降低 D．岩石圈由厚度相同的岩石组成 ‎4．联系图中四大圈层，并促进各圈层间物质迁移和能量交换的是(　　)‎ A．太阳辐射　　 B．大气环流 C．水循环 D．海陆变迁 ‎3．A　4.C　[第3题，水圈是连续但不规则的圈层，故A项正确；生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，故B项错误；对流层的气温随高度增加而降低，平流层的气温随高度增加而上升，故C项错误；岩石圈的厚度在不同的地形区不同，故D项错误。第4题，联系图中四大圈层，并促进各圈层间物质迁移和能量交换的是水循环，故C项正确。]‎ 学科素养提能——地理图表专攻(二)| 与太阳辐射相关的等值线图的判读 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，结合区域，反映一个区域内的太阳辐射能的多少。常见的有太阳年辐射总量等值线分布图(图1)，多年平均云量日均值分布图(图2)，年日照时数等值线分布图(图3)等。‎ ‎1．判断此类图表应知应会的基础知识 ‎2．此类图的判读流程 ‎[母题示例]　能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。下图示意1961～2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)如仅考虑光合有效辐射，我国农业生产潜力最大的地区是(　　)‎ A．长江中下游平原 B．四川盆地 C．华北平原 D．青藏高原 ‎(2)乙地PAR值高于甲地的主要原因是(　　)‎ A．纬度高　　　　　 B．植被少 C．地势高 D．云雨少 ‎ [解题流程]　‎ → → ‎[尝试解答]　(1)D　(2)D ‎(2019·天津模拟)下图为某区域年日照时数等值线图，读图回答1～2题。‎ ‎1．甲地日照时数远比乙地高，其主要原因是(　　)‎ A．平均太阳高度大　 B．海拔高，大气稀薄 C．气候干燥，晴天多 D．甲地比乙地白昼时间长 ‎2．关于丙地的叙述，正确的是(　　)‎ A．终年高温多雨 B．终年炎热干燥 C．主要为热带雨林景观 D．主要为热带草原景观 ‎1．C　2.D　[第1题，根据经纬度及轮廓可知，图示是非洲部分地区，甲是北非高原，为热带沙漠气候，气候干燥，晴天多，日照时数较长；乙是刚果盆地，为热带雨林气候，多阴雨天气，日照时数相对较少。C选项正确。第2题，丙是东部的埃塞俄比亚高原，纬度低，但海拔高，气温较低，形成热带草原气候，为热带草原景观。D选项正确。]‎ 随堂小测| 检验复习效果 ‎(教师用书独具)‎ ‎(2019·天津模拟)2016年9月15日22时我国自主研发的第二个空间实验室天宫二号，在酒泉卫星发射中心发射成功。美国航天局公布了代号为“开普勒－22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的遐想图。下图为天宫二号运行轨道模拟图和美国公布的遐想图。据此回答1～2题。‎ ‎1．天宫二号(　　)‎ A．不属于天体 B．是类似行星的人造天体 C．没有与地球形成天体系统 D．与地球组成类似地月系的天体系统 ‎2．位于“宜居带”的“开普勒－22b”行星具有(　　)‎ A．肥沃的土壤 B．平坦的表面 C．适宜的温度 D．厚厚的大气 ‎1．D　2.C　[第1题，天体有人造天体和自然天体，天宫二号航天器属于人造天体，围绕地球运动，属于类似卫星的人造天体，与地球形成类似地月系的天体系统。第2题，具有生命的基本条件为适宜的温度和光照，充足的液态水，恰到好处的大气厚度和大气成分，与土壤是否肥沃、地表是否平坦等无关。]‎ ‎(2019·武威模拟)读北半球各纬度某时太阳辐射量分布曲线图，回答3～4题。‎ ‎3．甲地太阳辐射量多的原因主要是(　　)‎ ‎①纬度低　②距海远，降水少　③受副热带高压控制时间长，降水少　④海拔高，大气稀薄，太阳辐射损耗少 A．②④ B．①③‎ C．①② D．③④‎ ‎4．此时，乙地可能观察到的现象有(　　)‎ A．太阳风 B．耀斑 C．黑子 D．极光 ‎3．B　4.D　[第3题，影响太阳辐射的因素有纬度高低、天气状况、海拔高低及光照时间长短等因素。题目中甲地位于副热带高气压带，纬度较低，降水少，光照时间长。距海远近、海拔高低无法确定。第4题，读图可知，乙地位于极地地区，此时无太阳辐射，说明处于极夜，可能观察到的现象只有极光。]‎ ‎(2019·湖南长郡中学一模)读图(单位：兆焦耳/平方米)，完成下题。‎ 江苏省多年平均太阳总辐射量 ‎5．江苏省多年平均太阳总辐射量整体呈现“北丰南贫”的原因是与南部相比，北部(　　)‎ A．海拔更高 B．距离海洋更近 C．日照时数更长 D．太阳高度更大 C　[江苏的低山丘陵主要分布在北部和西南部，而且海拔多在200～500 m，海拔相差不大，对太阳辐射的影响不大，A错误；江苏北部和南部都在沿海地带，B错误；江苏北部属于温带季风气候，降水较少，晴天多，日照时间长，江苏南部属于亚热带季风气候，降水较多，日照时间短，C正确；江苏南部纬度更低，太阳高度更大，D错误。]‎