太陽對地球的影響（教學(xué)設(shè)計(jì)）

第一章宇宙中的地球第二節(jié)太陽對地球的影響（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級高一年級科目地理課題第2節(jié)太陽對地球的影響教材分析教材第一節(jié)中地球存在生命的條件這一知識以及闡釋了太陽對地球的影響，本節(jié)可以看作一則案例，進(jìn)一步具體詳細(xì)闡釋太陽對地球的影響本節(jié)教材設(shè)置了兩個(gè)標(biāo)題闡釋太陽對地球的影響，分別為“太陽輻射對地球的影響”和“太陽活動對地球的影響”。太陽對地球的影響有正面和負(fù)面兩種。正面影響主要是太陽輻射為地球提供了光和熱，由此影響了地球上的生命活動和自然現(xiàn)象。負(fù)面影響則主要是太陽活動給地球上人類活動帶來的災(zāi)害。學(xué)情分析學(xué)生通過第一節(jié)的學(xué)習(xí)，對于宇宙、太陽系和地球有了比較充分的認(rèn)識，對地球在宇宙中的位置也有了正確的認(rèn)知，本節(jié)是對太陽對地球的影響做了一個(gè)更具體詳細(xì)的闡述，學(xué)生有了第一節(jié)的基礎(chǔ)，這一節(jié)學(xué)習(xí)是比較容易的。本節(jié)在教學(xué)時(shí)可利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和生活中的一些現(xiàn)象來闡釋問題，易于學(xué)生理解和掌握，也培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)用資料，說明太陽對地球的影響。教學(xué)目標(biāo)：1、結(jié)合資料，了解太陽的基本特征和性質(zhì)，說出太陽輻射的能量來源。（區(qū)域認(rèn)知、綜合思維）2、觀察圖片，描述太陽輻射的空間分布規(guī)律，分析影響太陽輻射的因素。（區(qū)域認(rèn)知、綜合思維）3、運(yùn)用圖文資料，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，說出太陽輻射對地球產(chǎn)生的主要影響。（區(qū)域認(rèn)知、人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維）4、結(jié)合圖文資料，認(rèn)識太陽大氣、太陽活動，說出太陽活動對地球產(chǎn)生的影響。（區(qū)域認(rèn)知、人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維）教學(xué)重難點(diǎn)分析影響太陽輻射的主要因素，說出太陽輻射和太陽活動對地球的影響。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動設(shè)計(jì)思路情境導(dǎo)入新聞：北京能夠欣賞到極光2024年5月11日夜間至12日凌晨，北京懷柔慕田峪、白河灣、喇叭溝門等地的上百名攝影愛好者罕見地拍到了極光，要知道在我國極光只有緯度最高的新疆阿勒泰、黑龍江漠河等地才能欣賞到。太陽是對地球影響最大的星球，不斷向外太空噴射帶電粒子并形成太陽風(fēng)。太陽風(fēng)抵達(dá)地球轟擊地球大氣，產(chǎn)生極光。一般情況下，地球磁場會把太陽風(fēng)導(dǎo)向地球兩極。但如果抵達(dá)地球的太陽高能帶電粒子特別強(qiáng)，有些高能帶電粒子會在中、低緯度地區(qū)進(jìn)入大氣層，就有可能在中低緯度地區(qū)產(chǎn)生極光。通過近期新聞導(dǎo)入新課，吸引學(xué)生興趣，并引出太陽對地球的影響話題（2分鐘）任務(wù)一：我們對太陽了解多少？材料：太陽位于太陽系的中心，距離地球大約1.5億公里。太陽的質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的99.86%，其直徑相當(dāng)于地球直徑的109倍，體積大約是地球的130萬倍，質(zhì)量是地球的330000倍。太陽的表面溫度約為6000K，而其核心溫度高達(dá)1500萬K。太陽主要由氫和氦組成。太陽通過核聚變的方式向太空釋放光和熱。假設(shè)太陽和門一樣高，那么地球只是五分硬幣大小。太陽是太陽系中唯一的恒星，它的重力將太陽系聯(lián)系在一起，太陽系中的一切都圍繞著它旋轉(zhuǎn)，包括行星、小行星、彗星，甚至微小的太空碎片?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】太陽的基本特征和性質(zhì)？教師講解：1.體積大、質(zhì)量大、吸引其他天體圍繞它運(yùn)轉(zhuǎn)2.太陽像一個(gè)熾熱的“氣體球”表面溫度：6000開；核心溫度：1500萬開主要成分：氫和氦3.太陽能量的來源：核聚變反應(yīng)產(chǎn)生大量能量，能量以電磁波的形式向宇宙空間釋放，稱為太陽輻射?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1、太陽輻射的波長范圍是什么？2、太陽輻射的能量主要集中在哪里？其波長范圍是多少？學(xué)生答案參考：1．波長范圍：0.15μm-4μm。2.太陽輻射的能量集中在可見光區(qū)，波長范圍為0.4μm-0.76μm。教師講解：太陽輻射能量只有22億分之1，每分鐘相當(dāng)于燃燒4億噸煙煤產(chǎn)生的熱量?！拘〗M合作】第一組：描述我國太陽輻射的空間分布規(guī)律，并分析成因？材料：青藏高原平均海拔在4000米以上，高原上空氣稀薄，水汽、固體雜質(zhì)含量較少。位于四川盆地的成都一年中陰雨天多達(dá)250天-300天，形成了陰雨多、陽光少的氣候特點(diǎn)。學(xué)生答案參考：我國太陽輻射大致由東南向西北增加。與海拔和天氣有關(guān)。教師講解：青藏高原海拔高，大氣稀薄，對太陽輻射的削弱作用弱，到達(dá)地球面的太陽輻射多。四川盆地陰雨天氣多，云量大，日照時(shí)間短，導(dǎo)致太陽輻射少?！拘〗M合作】第二組：描述世界太陽輻射的空間分布規(guī)律，并分析成因？學(xué)生回答參考：大致由赤道向南北兩極遞減。與緯度有關(guān)。教師講解：緯度越高，太陽輻射越少，緯度越低，太陽輻射越多。太陽輻射從赤道向兩極遞減造成地球上生物量從赤道向兩極遞減。小結(jié)提升1：太陽輻射本環(huán)節(jié)主要依靠自主學(xué)習(xí)的形式，學(xué)生充分發(fā)揮自主能動性，通過材料和圖片獲取信息，了解到太陽的基本特征和性質(zhì)（時(shí)長15分鐘）任務(wù)二：太陽輻射對地球產(chǎn)生了什么影響？材料：地球上水的循環(huán)、各種生命活動、大氣的運(yùn)動都離不開太陽。是太陽塑造了生機(jī)勃勃的地球。材料：據(jù)記載，人類利用太陽能已有3000多年的歷史了。但將太陽能作為一種能源和動力加以利用，只有300多年的歷史。20世紀(jì)70年代以來，太陽能科技突飛猛進(jìn)，太陽能利用日新月異。材料：目前來說，科學(xué)家普遍認(rèn)為煤是由遠(yuǎn)古時(shí)期的植物因埋在地下而形成的一種固態(tài)化石燃料。而石油實(shí)際上也是由動植物遺體掩埋形成的，都是經(jīng)過長期而又復(fù)雜的生物作用、物理作用和化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的?！拘〗M合作】結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)，說明太陽輻射對地球產(chǎn)生了什么影響？學(xué)生答案參考：太陽給植物生長提供了熱量和光照。教師講解：地球上的大氣運(yùn)動、水的運(yùn)動、生命活動都離不開太陽輻射，同時(shí)太陽輻射給我們提供了能量，直接利用如太陽能，間接利用如煤、石油、天然氣。小結(jié)提升2：太陽輻射對地球的影響本環(huán)節(jié)主要通過小組合作的方式，結(jié)合學(xué)生日常的生活體驗(yàn)，學(xué)生對太陽輻射對地球的一些有深入的認(rèn)識（設(shè)計(jì)時(shí)長8分鐘）任務(wù)三：是什么促使了地球上極光的產(chǎn)生？材料：作為一個(gè)氣態(tài)星球，太陽可分為內(nèi)外結(jié)構(gòu)。內(nèi)部產(chǎn)生的巨大能量傳遞到外層后，從光球?qū)娱_始發(fā)出太陽光。太陽光球?qū)涌梢钥闯梢粋€(gè)發(fā)光殼，光球外邊的部分對于光球發(fā)出的光線是透明的，我們稱之為太陽大氣；相反，光球?qū)右詢?nèi)非透明區(qū)域則為太陽內(nèi)部。我們對太陽的直接觀測基本都是對太陽外部大氣的觀測?！拘〗M合作】1、太陽大氣可分為哪三層？嘗試畫出太陽大氣層分布示意圖。2、各層大氣易出現(xiàn)什么太陽活動，對地球會產(chǎn)生什么影響？學(xué)生答案參考1.2.光球?qū)樱禾柡谧?；色球?qū)樱阂?、日珥；日冕層：日冕物質(zhì)拋射。教師講解：光球?qū)樱禾柡谧樱馇驅(qū)由夏承﹨^(qū)域區(qū)域溫度比周圍低，顏色看上去深一些，稱為太陽黑子。黑子的多少和大小，是太陽活動強(qiáng)弱的標(biāo)志。周期約為11年。色球?qū)樱阂?，色球?qū)颖砻婧鋈怀霈F(xiàn)的大而亮的斑塊，稱為耀斑。長期的觀測發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)太陽耀斑和太陽黑子活動相關(guān)。色球?qū)樱喝甄?，色球?qū)由蠂姵龅幕鹕?，像太陽的耳朵一樣，日珥爆發(fā)時(shí)會噴射大量帶電粒子。日冕層：日冕結(jié)構(gòu)向外拋射大量帶電粒子。它使大范圍日冕受到擾動，破壞了太陽風(fēng)的流動，是規(guī)模最大、程度最劇烈的太陽活動現(xiàn)象。當(dāng)太陽活動增強(qiáng)時(shí)，太陽風(fēng)會變得強(qiáng)勁，會擾動地球的磁場和大氣層，還會對衛(wèi)星導(dǎo)航，空間通信、電網(wǎng)、航空航天產(chǎn)生影響。小結(jié)提升3：太陽活動對地球的影響本環(huán)節(jié)主要探究太陽活動及其對地球的影響，給出足夠的材料，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料討論，得出答案并在全班展示交流，最后教師總結(jié)。（13分鐘）拓展探究：假如太陽消失太陽的壽命大致為100億年，目前太陽大約45.7億歲，目前太陽正處在壯年期。但是假如有一天太陽消失了，地球會怎么樣？人類有應(yīng)該怎樣應(yīng)對？本環(huán)節(jié)根據(jù)本節(jié)主情境給出拓展探究問題，學(xué)生課后探究，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。（1分鐘）課堂演練“萬物生長靠太陽”，確實(shí)太陽對于我們以地球?yàn)榧覉@的人類來說是太重要、太熟悉、太親切了。但當(dāng)太陽活動劇烈時(shí)，航天、衛(wèi)星、國防、通訊、導(dǎo)航定位、長距離管網(wǎng)等系統(tǒng)的安全將受到全局性的威脅。據(jù)此完成下面小題。1．太陽的主要成分是（

）A．氫和氮 B．氧和氦 C．氨和氧 D．氫和氦2．關(guān)于太陽的正確敘述是（

）①巨大熾熱的氣體球②主要成分是氫和氧③距離地球最近的天體④地球形成發(fā)展關(guān)系最密切的天體A．①② B．②③ C．①④ D．②④3．下列關(guān)于太陽概況和太陽輻射的說法，不正確的是（

）A．太陽的物質(zhì)狀態(tài)為熔融狀態(tài) B．太陽的能量來自其內(nèi)部的核聚變C．太陽輻射是風(fēng)能、化石能源等的能量來源 D．太陽表面溫度約為6000K【答案】1．D2．C3．A【解析】1．太陽是一個(gè)巨大而熾熱的氣體星球，是由氫和氦組成的，氫原子核在此發(fā)生聚變反應(yīng)生成氦原子核，損失部分質(zhì)量，釋放巨大的能量，這是太陽能量的來源，D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2．太陽是一個(gè)巨大而熾熱的氣體星球，是由氫和氦組成的，氫原子核在此發(fā)生聚變反應(yīng)生成氦原子核，損失部分質(zhì)量，釋放巨大的能量，這是太陽能量的來源，①正確，②錯(cuò)誤；距離地球最近的天體是月球，③錯(cuò)誤；太陽是地球形成發(fā)展關(guān)系最密切的天體，④正確。綜上可知，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3．太陽是由熾熱的氣體構(gòu)成，物質(zhì)狀態(tài)不是熔融狀態(tài)，該說法錯(cuò)誤，符合題意，A正確；太陽內(nèi)部具有極高的溫度和壓力，氫原子核在此發(fā)生聚變反應(yīng)生成氦原子核，損失部分質(zhì)量，釋放巨大的能量，這是太陽能量的來源，該說法正確，B不符合題意；風(fēng)能來自于大氣運(yùn)動，大氣運(yùn)動的能量來源是太陽輻射，煤、石油、天然氣等化石能源是地質(zhì)時(shí)期的太陽輻射能轉(zhuǎn)化而來，因此太陽輻射是風(fēng)能、化石能源等的能量來源，故該說法正確，C不符合題意；根據(jù)所學(xué)知識可知，太陽表面（光球?qū)樱囟燃s為6000K，該說法正確，D不符合題意。故選A。【點(diǎn)睛】太陽輻射對地球的影響：（1）太陽輻射經(jīng)植物的生物化學(xué)作用，可以轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的生物化學(xué)能，如煤炭、石油、天然氣等化石能源是地質(zhì)時(shí)期儲存的太陽能。（2）太陽輻射是地球大氣運(yùn)動、水循環(huán)的主要能源。（3）太陽輻射本身以及大氣運(yùn)動、水循環(huán)等，也為人類提供了源源不斷的能源。（4）礦物能、生物能、風(fēng)能、水能的最終能量來源于太陽輻射。太陽對地球產(chǎn)生巨大的影響，人類也不斷地探索著太陽。圖1是太陽大氣層局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為2023年4月21日～24日地球地磁活動水平（Kp指數(shù)）變化示意圖。據(jù)此完成下面小題。4．下列說法正確的是（

）①太陽能間接為我們提供了煤炭、石油、天然氣等能源②大氣運(yùn)動、水循環(huán)、生命活動、地殼運(yùn)動也離不開太陽能③太陽輻射直接為我們提供了清潔的光、熱資源④太陽輻射是產(chǎn)生美麗極光的主要原因A．①③ B．②③ C．①④ D．②④5．圖1中甲乙丙代表的大氣層及其對應(yīng)的太陽活動分別是（

）A．甲層是光球?qū)?，Q代表耀斑 B．乙層是色球?qū)?，N代表耀斑C．乙層是色球?qū)?，M代表黑子 D．丙層是日冕層，P代表日珥6．此次特大地磁暴發(fā)生時(shí)（

）①北京可以看到極光現(xiàn)象②全球洪澇災(zāi)害更加頻繁③小王手表上的指南針指向異常④影響無線電短波通訊①② B．①④ C．②③ D．③④【答案】4．A5．B6．D【解析】4．根據(jù)所學(xué)知識煤炭、石油、天然氣為地質(zhì)時(shí)期固定的太陽能，①正確；太陽輻射是大氣運(yùn)動、水循環(huán)的動力，與太陽有關(guān)，植物生命活動，如光合作用也離不開太陽能，地殼運(yùn)動的能量來源于地球內(nèi)部，②錯(cuò)誤；太陽輻射直接為我們提供了清潔的光、熱資源，③正確；極光是太陽大氣拋出的高能帶電粒子高速沖進(jìn)兩極地區(qū)的高空大氣，并與那里的稀薄大氣相互碰撞產(chǎn)生的，屬于太陽活動，與太陽輻射無關(guān)，④錯(cuò)誤。①③正確，故選A。5．讀圖可知，甲為光球?qū)樱琎代表黑子，A錯(cuò)誤；乙為色球?qū)?，N代表耀斑，B正確；乙層是色球?qū)?，M代表日珥，C錯(cuò)誤；丙為日冕層，P代表太陽風(fēng)，D錯(cuò)誤。故選B。6．極光是太陽大氣拋出的高能帶電粒子高速沖進(jìn)兩極地區(qū)的高空大氣，并與那里的稀薄大氣相互碰撞產(chǎn)生的，在極地等高緯度地區(qū)才看得到，北京緯度低，難以看到，①錯(cuò)誤；太陽活動會影響降水，使得地球上有些地方降水多，有些地方降水少，但不會使全球洪澇災(zāi)害更加頻繁，②錯(cuò)誤；磁暴發(fā)生時(shí)，地球磁場會受到影響，小王手表上的指南針指向異常，③正確；太陽活動會影響地球大氣層中的電離層，影響無線電短波通訊，④正確。③④正確，故選D。【點(diǎn)睛】太陽輻射對地球的影響：太陽直接為地球提供了光、熱資源，地球上生物的生長發(fā)育離不開太陽。太陽輻射能維持著地表溫度，是地球上水、大氣運(yùn)動和生