太陽對地球的影響（教學設計）

第一章宇宙中的地球第二節(jié)太陽對地球的影響（教學設計）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，進一步具體詳細闡釋太陽對地球的影響本節(jié)教材設置了兩個標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。負面影響則主要是太陽活動給地球上人類活動帶來的災害。學情分析學生通過第一節(jié)的學習，對于宇宙、太陽系和地球有了比較充分的認識，對地球在宇宙中的位置也有了正確的認知，本節(jié)是對太陽對地球的影響做了一個更具體詳細的闡述，學生有了第一節(jié)的基礎，這一節(jié)學習是比較容易的。本節(jié)在教學時可利用學生的生活經驗和生活中的一些現(xiàn)象來闡釋問題，易于學生理解和掌握，也培養(yǎng)了學生的核心素養(yǎng)。教學目標課程標準：運用資料，說明太陽對地球的影響。教學目標：1、結合資料，了解太陽的基本特征和性質，說出太陽輻射的能量來源。（區(qū)域認知、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)域認知、綜合思維）3、運用圖文資料，結合生活經驗，說出太陽輻射對地球產生的主要影響。（區(qū)域認知、人地協(xié)調觀、綜合思維）4、結合圖文資料，認識太陽大氣、太陽活動，說出太陽活動對地球產生的影響。（區(qū)域認知、人地協(xié)調觀、綜合思維）教學重難點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。教學過程教學內容教師活動設計思路情境導入新聞：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。太陽風抵達地球轟擊地球大氣，產生極光。一般情況下，地球磁場會把太陽風導向地球兩極。但如果抵達地球的太陽高能帶電粒子特別強，有些高能帶電粒子會在中、低緯度地區(qū)進入大氣層，就有可能在中低緯度地區(qū)產生極光。通過近期新聞導入新課，吸引學生興趣，并引出太陽對地球的影響話題（2分鐘）任務一：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。太陽的質量占太陽系總質量的99.86%，其直徑相當于地球直徑的109倍，體積大約是地球的130萬倍，質量是地球的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，包括行星、小行星、彗星，甚至微小的太空碎片?！咀灾鲗W習】太陽的基本特征和性質？教師講解：1.體積大、質量大、吸引其他天體圍繞它運轉2.太陽像一個熾熱的“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：核聚變反應產生大量能量，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習】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，每分鐘相當于燃燒4億噸煙煤產生的熱量。【小組合作】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、固體雜質含量較少。位于四川盆地的成都一年中陰雨天多達250天-300天，形成了陰雨多、陽光少的氣候特點。學生答案參考：我國太陽輻射大致由東南向西北增加。與海拔和天氣有關。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，到達地球面的太陽輻射多。四川盆地陰雨天氣多，云量大，日照時間短，導致太陽輻射少。【小組合作】第二組：描述世界太陽輻射的空間分布規(guī)律，并分析成因？學生回答參考：大致由赤道向南北兩極遞減。與緯度有關。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。小結提升1：太陽輻射本環(huán)節(jié)主要依靠自主學習的形式，學生充分發(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（時長15分鐘）任務二：太陽輻射對地球產生了什么影響？材料：地球上水的循環(huán)、各種生命活動、大氣的運動都離不開太陽。是太陽塑造了生機勃勃的地球。材料：據記載，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70年代以來，太陽能科技突飛猛進，太陽能利用日新月異。材料：目前來說，科學家普遍認為煤是由遠古時期的植物因埋在地下而形成的一種固態(tài)化石燃料。而石油實際上也是由動植物遺體掩埋形成的，都是經過長期而又復雜的生物作用、物理作用和化學作用轉化而成的?！拘〗M合作】結合日常生活經驗，說明太陽輻射對地球產生了什么影響？學生答案參考：太陽給植物生長提供了熱量和光照。教師講解：地球上的大氣運動、水的運動、生命活動都離不開太陽輻射，同時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，結合學生日常的生活體驗，學生對太陽輻射對地球的一些有深入的認識（設計時長8分鐘）任務三：是什么促使了地球上極光的產生？材料：作為一個氣態(tài)星球，太陽可分為內外結構。內部產生的巨大能量傳遞到外層后，從光球層開始發(fā)出太陽光。太陽光球層可以看成一個發(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，光球層以內非透明區(qū)域則為太陽內部。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，對地球會產生什么影響？學生答案參考1.2.光球層：太陽黑子；色球層：耀斑、日珥；日冕層：日冕物質拋射。教師講解：光球層：太陽黑子，光球層上某些區(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，是太陽活動強弱的標志。周期約為11年。色球層：耀斑，色球層表面忽然出現(xiàn)的大而亮的斑塊，稱為耀斑。長期的觀測發(fā)現(xiàn)，大多數太陽耀斑和太陽黑子活動相關。色球層：日珥，色球層上噴出的火舌，像太陽的耳朵一樣，日珥爆發(fā)時會噴射大量帶電粒子。日冕層：日冕結構向外拋射大量帶電粒子。它使大范圍日冕受到擾動，破壞了太陽風的流動，是規(guī)模最大、程度最劇烈的太陽活動現(xiàn)象。當太陽活動增強時，太陽風會變得強勁，會擾動地球的磁場和大氣層，還會對衛(wèi)星導航，空間通信、電網、航空航天產生影響。小結提升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，引導學生根據材料討論，得出答案并在全班展示交流，最后教師總結。（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？人類有應該怎樣應對？本環(huán)節(jié)根據本節(jié)主情境給出拓展探究問題，學生課后探究，提升學生創(chuàng)新能力。（1分鐘）課堂演練“萬物生長靠太陽”，確實太陽對于我們以地球為家園的人類來說是太重要、太熟悉、太親切了。但當太陽活動劇烈時，航天、衛(wèi)星、國防、通訊、導航定位、長距離管網等系統(tǒng)的安全將受到全局性的威脅。據此完成下面小題。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)展關系最密切的天體A．①② B．②③ C．①④ D．②④3．下列關于太陽概況和太陽輻射的說法，不正確的是（

）A．太陽的物質狀態(tài)為熔融狀態(tài) B．太陽的能量來自其內部的核聚變C．太陽輻射是風能、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)生聚變反應生成氦原子核，損失部分質量，釋放巨大的能量，這是太陽能量的來源，D正確，ABC錯誤。故選D。2．太陽是一個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)生聚變反應生成氦原子核，損失部分質量，釋放巨大的能量，這是太陽能量的來源，①正確，②錯誤；距離地球最近的天體是月球，③錯誤；太陽是地球形成發(fā)展關系最密切的天體，④正確。綜上可知，C正確，ABD錯誤。故選C。3．太陽是由熾熱的氣體構成，物質狀態(tài)不是熔融狀態(tài)，該說法錯誤，符合題意，A正確；太陽內部具有極高的溫度和壓力，氫原子核在此發(fā)生聚變反應生成氦原子核，損失部分質量，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；風能來自于大氣運動，大氣運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時期的太陽輻射能轉化而來，因此太陽輻射是風能、化石能源等的能量來源，故該說法正確，C不符合題意；根據所學知識可知，太陽表面（光球層）溫度約為6000K，該說法正確，D不符合題意。故選A?！军c睛】太陽輻射對地球的影響：（1）太陽輻射經植物的生物化學作用，可以轉化為有機物中的生物化學能，如煤炭、石油、天然氣等化石能源是地質時期儲存的太陽能。（2）太陽輻射是地球大氣運動、水循環(huán)的主要能源。（3）太陽輻射本身以及大氣運動、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、風能、水能的最終能量來源于太陽輻射。太陽對地球產生巨大的影響，人類也不斷地探索著太陽。圖1是太陽大氣層局部結構示意圖，圖2為2023年4月21日～24日地球地磁活動水平（Kp指數）變化示意圖。據此完成下面小題。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大氣運動、水循環(huán)、生命活動、地殼運動也離不開太陽能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的太陽活動分別是（

）A．甲層是光球層，Q代表耀斑 B．乙層是色球層，N代表耀斑C．乙層是色球層，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（

）①北京可以看到極光現(xiàn)象②全球洪澇災害更加頻繁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．根據所學知識煤炭、石油、天然氣為地質時期固定的太陽能，①正確；太陽輻射是大氣運動、水循環(huán)的動力，與太陽有關，植物生命活動，如光合作用也離不開太陽能，地殼運動的能量來源于地球內部，②錯誤；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兩極地區(qū)的高空大氣，并與那里的稀薄大氣相互碰撞產生的，屬于太陽活動，與太陽輻射無關，④錯誤。①③正確，故選A。5．讀圖可知，甲為光球層，Q代表黑子，A錯誤；乙為色球層，N代表耀斑，B正確；乙層是色球層，M代表日珥，C錯誤；丙為日冕層，P代表太陽風，D錯誤。故選B。6．極光是太陽大氣拋出的高能帶電粒子高速沖進兩極地區(qū)的高空大氣，并與那里的稀薄大氣相互碰撞產生的，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害更加頻繁，②錯誤；磁暴發(fā)生時，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?！军c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、大氣運動和生