1.2 太阳对地球的影响（情境教学课件）地理人教版2019必修第一册

1.2 太阳对地球的影响 《“抉择日照”——一场关于未来家园的辩论》 1.运用资料，从太阳辐射、太阳活动两个方面说明太阳对地球的影响。 2.通过对各类地理图文资料的阅读分析，结合人类生产生活实际，从宏观时空尺度上理解太阳对地球的影响，增强地理综合思维能力。 教学目标 情境导入 “开普勒-22b”是NASA发现的“超级地球”，位于其恒星的宜居带内，是未来人类星际移民的候选者之一。我们称它为“新家园”。 然而，经过先遣探测器传回的数据分析，我们发现“新家园”的恒星（简称“新太阳”）有两个特点：第一，其稳定辐射的能量强度比我们的太阳高15%；第二，其表面活动（类似黑子和耀斑）极为剧烈，周期紊乱，爆发频繁。 面对这个机遇与风险并存的“新家园”，我们是否应该启动移民计划？今天，我们将举行一次“星际移民听证会”，请各位专家基于你们的专业领域，发表意见。 情境导入 星际移民听证会 能源学家 通信学家 请同学分为两个小组，扮演能源学家和通信学家，以太阳对地球的影响为例，分别完成相应的任务，以支持自己的观点。 任务一：论证更强的恒星辐射对“新家园”的有利影响（太阳辐射对地球的影响） 任务二：论证剧烈的恒星活动对“新家园”的科技文明将是灾难性的（太阳活动对地球的影响） 任务一：太阳辐射对地球的影响 任务启动 请阅读教材8-9页，思考以下问题： 1.太阳有什么特点？太阳辐射以什么形式释放能量？ 2.太阳辐射能量最强集中在哪个区？ 3.太阳辐射对地球产生哪些影响？ 4.影响太阳辐射的因素有哪些？ 能源学家 任务一：太阳辐射对地球的影响 物质组成：炽热的气体 主要成分：氢（74%）、氦（25%）、其它（1%） 表面温度：约6000K（5500°C） 太阳质量：占整个太阳系总体质量的99.86% 能量来源：太阳内部的核聚变反应 02 问题1.太阳有什么特点？太阳辐射以什么形式释放能量？ 【太阳的基本属性】 03 01 04 05 任务一：太阳辐射对地球的影响 问题1.太阳有什么特点？太阳辐射以什么形式释放能量？ 核聚变反应： He H 能量 H H H 高温高压 化学变化过程 【太阳的基本属性】 任务一：太阳辐射对地球的影响 概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量的现象。 【太阳的概念】 太 阳 辐 射 γ射线 X射线 紫外线 可见光 红外线 微波 电磁波 任务一：太阳辐射对地球的影响 【太阳辐射能力】 问题2.太阳辐射能量最强集中在哪个区？ 太阳辐射能量最集中的部分 任务一：太阳辐射对地球的影响 【太阳辐射的影响】 问题3.太阳辐射对地球产生哪些影响？ 太阳辐射直接提供光、热，维持地表温度。 植物生长进行光合作用 温度高有利于晾晒海带 任务一：太阳辐射对地球的影响 【太阳辐射的影响】 问题3.太阳辐射对地球产生哪些影响？ 任务一：太阳辐射对地球的影响 【太阳辐射的影响】 问题3.太阳辐射对地球产生哪些影响？ 太阳辐射是地球上水、大气运动、生命活动的主要动力。 太阳辐射 风能 水能 波浪能 水循环 海水运动 大气运动 任务一：太阳辐射对地球的影响 【太阳辐射的影响】 问题3.太阳辐射对地球产生哪些影响？ 太阳辐射 太阳能 吸收转化 电能、热能 煤、石油的形成过程 任务一：太阳辐射对地球的影响 【太阳辐射的影响】 问题3.太阳辐射对地球产生哪些影响？ 为人类的生活、生产提供能量：被吸收、转化成热能、电能。 人们大量使用的煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定积累的太阳能 太阳辐射 太阳能 吸收转化 电能、热能 生物能 化石燃料 光合作用 地质作用 地球的能量来源 太阳辐射 地球内部 太阳能 地热能：岩浆活动、火山爆发、地震、板块运动 生物能 风能 水能 化石燃料 波浪能 光合作用 大气运动 水循环 地质作用 海水运动 任务一：太阳辐射对地球的影响 【地球的能量来源】 任务一：太阳辐射对地球的影响 【影响太阳辐射的因素】 问题4.影响太阳辐射的因素有哪些？ 图1.2 北半球大气上界太阳辐射的分布 图1.3 热带雨林和亚寒带针叶林生物量的差异 思考1.北半球大气上界太阳辐射的分布有什么规律？ 太阳辐射的纬度分布规律：大体由低纬向高纬递减 思考2.生物量的分布与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？ 正相关。 太阳辐射量越大，生物量越大。 思考3.为什么太阳辐射由低纬向高纬递减？ 任务一：太阳辐射对地球的影响 【影响太阳辐射的因素】 问题4.影响太阳辐射的因素有哪些？ 思考3.为什么太阳辐射由低纬向高纬递减？ 纬度越高 太阳高度角越小 光热分散 太阳辐射穿过的大气层越厚 太阳辐射被削弱得多 地面得到的太阳辐射少 任务一：太阳辐射对地球的影响 【影响太阳辐射的因素】 问题4.影响太阳辐射的因素有哪些？ 思考5.结合中国年太阳辐射总量分布图，找出我国年太阳辐射总量最丰富与最缺乏的地区，并说明原因。 青藏高原 四川盆地 青藏高原 纬度低 海拔高 空气稀薄 空气洁净 削弱作用小 尘埃少 到达地面的 太阳辐射量大 四川盆地 盆地地形 四周高中间低 水汽不易扩散 阴雨天气多 削弱作用强 到达地面的 太阳辐射量小 任务一：太阳辐射对地球的影响 【影响太阳辐射的因素】 问题4.影响太阳辐射的因素有哪些？ ▲不同性质地面的反射率 思考6.读图，找出反射率最高和最低的下垫面性质，总结影响反射率的下垫面性质。 地面对太阳辐射的反射率越高 下垫面性质 颜色：越浅 干湿状况：越干 粗糙程度：越光滑 任务一：太阳辐射对地球的影响 【影响太阳辐射的因素】 总结： 太阳辐射影响因素 纬度因素 昼长因素 地势因素 天气因素 纬度低→正午太阳高度大→太阳辐射强 昼长越长→日照时数越长→太阳辐射越多 地势越高→大气越稀薄＋透明度越高→日照时数越长→太阳辐射越强 晴天→大气削弱作用弱＋日照时数长→太阳辐射强 下垫面性质 不同性质地面的反射率不同，新雪反射率最大 任务一：太阳辐射对地球的影响 能源学家 学习了太阳辐射对地球的影响，请能源学家们 论证更强的恒星辐射对“新家园”的有利影响 你是否支持启动移民计划？ 任务二：太阳活动对地球的影响 任务启动 请阅读教材10-13页，思考以下问题： 1.找出太阳大气层的结构及其特征。 2.各个太阳大气层部位会产生哪些太阳活动？ 3.这些太阳大气层的活动会对人类产生哪些影响？ 通信学家 任务二：太阳活动对地球的影响 【太阳大气层的结构及其特征】 太阳大气最底层 可见光最强 肉眼可观测 光球层 光球层之外 可见光不及光球的千分之一 日全食或特殊望远镜可见 可延伸到几个太阳半径 亮度仅为光球的百万分之一 日全食或日冕仪可观测 色球层 日冕层 任务二：太阳活动对地球的影响 【太阳大气层的结构及其特征】 任务二：太阳活动对地球的影响 问题2.各个太阳大气层部位会产生哪些太阳活动？ 光球层—太阳黑子 太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点 太阳黑子区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些 【太阳活动】 概念：太阳大气的变化称为太阳活动。 太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。图中a、b两图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。 (1)在a图中找出相邻两个波谷之间的时间间隔。 (2)在b图中找出最左侧和最右侧波谷的年份，数出这两个年份间波峰的个数，计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。 (3)对比1、2图的计算结果，总结太阳黑子数的变化规律。 P13活动—— 分析太阳黑子的变化周期 任务二：太阳活动对地球的影响 10年 13年 10年 1976年 1986年 1996年 2009年 P13活动—— 分析太阳黑子的变化周期 (1)在a图中找出相邻两个波谷之间的时间间隔。 300年 1710年 2010年 27个波峰 太阳黑子变化规律：平均时间间隔（T）为300年/27次=11年/次 P13活动—— 分析太阳黑子的变化周期 (2)在b图中找出最左侧和最右侧波谷的年份，数出这两个年份间波峰的个数，计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。(3)对比1、2图的计算结果，总结太阳黑子数的变化规律。 任务二：太阳活动对地球的影响 问题2.各个太阳大气层部位会产生哪些太阳活动？ 光球层—太阳黑子 太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点 太阳黑子区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些 太阳黑子的数量具有周期性变化（约11年），有的年份多，有的年份少。 太阳活动强弱的标志 【太阳活动】 概念：太阳大气的变化称为太阳活动。 问题2.各个太阳大气层部位会产生哪些太阳活动？ 【太阳活动】 任务二：太阳活动对地球的影响 耀斑是色球表面忽然出现的大而亮的斑块。 一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量。 长期的观测发现，大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关。 任务二：太阳活动对地球的影响 色球层—耀斑 【太阳活动】 问题2.各个太阳大气层部位会产生哪些太阳活动？ 【太阳活动】 任务二：太阳活动对地球的影响 太阳风 太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。太阳风是一种连续存在，来自太阳并以200-800km/s的速度运动的高速带电粒子流。这种物质是由比原子还小的基本粒子——质子和电子等组成，但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似，所以称它为太阳风。 问题3.这些太阳大气层的活动会对人类产生哪些影响？ 【太阳活动的影响】 任务二：太阳活动对地球的影响 1 扰乱地球大气层，使地面的无线电短波通讯受到影响，甚至会出现短暂的中断。 影响通讯 2 磁暴现象 当太阳活动增强时，来自太阳的高能带电粒子流，会干扰地球的磁场，产生“磁暴”现象，使磁针剧烈震动而不能正确指示方向的。 太阳抛出的带电高能粒子到达地球时，受地球磁场的作用，偏向极地上空，在那里与高层大气中的原子碰撞而出现的发光现象，因此极光现象常常出现于高纬度地区夜空。 极光现象 3 极光现象 极光带 4 许多自然灾害的发生也与太阳活动有关，如地震、水旱灾害等。 自然灾害 r 太阳活动类型 对地球的影响 影响地球气候: 黑子数量增多→太阳活动强烈→地区降水量年际变化→影响气候 扰乱地球电离层，影响无线电短波通信: 黑子、耀斑爆发→电磁波进入电离层→电离层扰动→干扰无线电短波通信 扰动地球的磁场(磁暴)：磁针不能正确指示方向 产生极光: 太阳活动强烈→高能带电粒子→冲进两极高空→同稀薄大气摩擦→产生极光 干扰电子设备，威胁太空中宇航器的安全 任务二：太阳活动对地球的影响 总结： 任务二：太阳活动对地球的影响 学习了太阳活动对地球的影响，请能源学家们 论证剧烈的恒星活动对“新家园”的科技文明将是灾难性的。 你是否支持启动移民计划？ 通信学家 思维导图： 课堂练习： 左图是在亚洲户外用品展上受人瞩目的太阳能烧烤炉，它是人类利用太阳能的新方式。右图为我国部分区域年太阳辐射量分布图。据此完成下面小题。 1．假如在我国部分城市销售该太阳能烧烤炉，仅从太阳辐射能的分布考虑，销量最好的可能是（   ） A．重庆 B．上海 C．兰州 D．郑州 C 课堂练习： 左图是在亚洲户外用品展上受人瞩目的太阳能烧烤炉，它是人类利用太阳能的新方式。右图为我国部分区域年太阳辐射量分布图。据此完成下面小题。 2．成都的年太阳辐射总量比郑州少的主要原因是（   ） A．纬度更高 B．阴雨天多 C．海拔更低 D．风力更大 B 课堂练习： 左图是在亚洲户外用品展上受人瞩目的太阳能烧烤炉，它是人类利用太阳能的新方式。右图为我国部分区域年太阳辐射量分布图。据此完成下面小题。 3．下列说法正确的是（   ） A．雅鲁藏布江的水能与太阳辐射有关 B．太阳辐射能清洁且能量较集中，利于开发 C．人类建设的风电站与太阳辐射无关 D．地球板块运动的能量来自于太阳辐射 A 课堂练习： 湖南长沙马王堆一号汉墓中曾出土一幅彩绘帛画，画的右上方是一轮红色的太阳，太阳中间有一只三趾的乌鸦。《淮南子》中也记载过这一现象，称“日中有踆（cūn）乌”。据此完成下面小题。 4．文中记载的现象是（   ） A．太阳黑子 B．太阳耀斑 C．日珥 D．日食 5．该太阳活动发生在（   ） A．光球层 B．色球层 C．日冕层 D．高层大气 A 课堂练习： 湖南长沙马王堆一号汉墓中曾出土一幅彩绘帛画，画的右上方是一轮红色的太阳，太阳中间有一只三趾的乌鸦。《淮南子》中也记载过这一现象，称“日中有踆（cūn）乌”。据此完成下面小题。 4．文中记载的现象是（   ） A．太阳黑子 B．太阳耀斑 C．日珥 D．日食 5．该太阳活动发生在（   ） A．光球层 B．色球层 C．日冕层 D．高层大气 A A 课堂练习： 湖南长沙马王堆一号汉墓中曾出土一幅彩绘帛画，画的右上方是一轮红色的太阳，太阳中间有一只三趾的乌鸦。《淮南子》中也记载过这一现象，称“日中有踆（cūn）乌”。据此完成下面小题。 6．该现象剧烈爆发时，对地球产生的影响是（   ） ①扰乱地球磁场，出现“磁暴”现象  ②两极地区冰川迅速融化，海平面上升 ③无线电短波通讯受到影响，甚至出现中断  ④江苏可以看到美丽的极光 A．①② B．①③ C．②③ D．①④ B $$很多年前，植物枯萎后渐渐沉积在地底。枯萎的植物被埋于土中，堆积的越来越多，在压力和高温的作用下，氧气被消耗殆尽，经过一系列复杂的化学变化，最终形成煤炭。在远古时代，海洋中的大量浮游生物死亡后，其还沉入水底，与泥沙等混合形成层层叠叠的沉积岩。在高温和高压缺氧环境下，生物的遗骸被分解形成干酪根，之后逐渐转化成了石油和天然气。形成的石油和天然气由升油层向低压力的储基岩移动，直到遇到封闭的构造圈或岩石存储空间才逐渐汇聚形成油气藏。