1、第3讲地球的宇宙环境及地球的圈层结构 新课标等级考要求： 1.运用资料，描述地球所处的宇宙环境，说明太阳对地球的影响。 2.运用示意图，说明地球的圈层结构。 核心素养定位 1.人地协调观：举例说明太阳对人类活动的影响，人类合理开发 利用太阳能资源。 2综合思维：能够分析地球上存在生命的条件、地球的普通性 的表现、地球的圈层结构及特点。 3区域认知：太阳辐射的区域差异及成因。 4地理实践力：查找人类对宇宙探索的相关资料，探究探索宇 宙的原因；调查当地太阳能开发利用现状。 【知识体系构建】 一、天体和天体系统 由图可知：天体系统是由_、_的天体构成的，具 有一定的层次。 137亿 总星系太阳系 相
2、互吸引相互绕转 二、宇宙中的地球 1太阳系中既普通又特殊的行星 同向 共面近圆 类地行星 金 地球 火 土 海王 温度 液态水 大气 【疑难辨析1】小行星带中的小行星运动特征与八大行星有没 有区别？ 提示：无。小行星带中有成千上万颗小行星，其与八大行星一样都具有同 向性、共面性和近圆性的运动特征。 2地球上存在生命的条件 体积 质量 温度 太阳光照 温馨提示地球原始大气并不适宜生命生存。原始大气经过漫长 的演化，最终演化为适宜生命呼吸的大气。 三、太阳对地球的影响 1太阳辐射 电磁波 核聚变 能源 大气 2世界年太阳辐射总量的分布 (1)不同纬度：由低纬度向高纬度_。 (2)相同纬度：由沿海向
3、内陆_；夏季强于冬季。 递减 递增 3我国太阳年辐射总量的分布状况 (1)总体特征 我国太阳年辐射总量的分布，从总体上讲，是从_向 _递增。太阳年辐射总量的高值中心在_，低值中心在 _。具体如下图所示： 东部沿海 西部内陆 青藏高原 四川盆地 (2)特例 青藏高原成为高值中心的原因：纬度低，正午太阳高度大；海拔 高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用弱；大气中的尘埃含量少， 晴天多，日照时间长。 四川盆地成为低值中心的原因：盆地地形，水汽不易散失，空气 中水汽多；阴天、雾天多，对太阳辐射削弱作用强。 【疑难辨析2】太阳辐射强的地方，热量一定丰富吗？ 提示：太阳辐射强的地方，热量不一定丰富，如青藏
4、高原，由于海拔高，空 气稀薄，水汽、尘埃少，晴天多，太阳辐射强，光照充足；但由于海拔高空气稀 薄，大气吸收的地面长波辐射很少，大气的保温作用弱，成为我国夏季气温最低 的地区。 4太阳活动 (1)太阳大气层及太阳活动 太阳大气层的结构：A_层，B_层，C_层。 太阳活动的主要类型：A层的_，B层的_，其周 期约为_年，它们都是太阳活动的重要标志。 光球色球日冕 黑子耀斑 11 (2)太阳活动对地球的影响 太阳活动对地球的影响 类 型 活动特征活动层次 太阳黑子和耀斑增多时，发射的电 磁波扰动地球的_层，影响无 线电_通信 太阳大气抛出的高能带电粒子会扰 乱地球_，产生“磁暴”现象 太阳风形成的带
5、电粒子流在 _地区形成绚丽多彩的极光 与许多自然灾害的发生有关，如 _、_灾害等 黑 子 温度比周围低而显现暗黑斑 点 太阳活动的重要标志 周期约为11年 光球层 耀 斑 突然增大、增亮的斑块 时间短(几分钟到几十分钟) 释放巨大能量 太阳活动的重要标志 周期约为11年 色球层 太 阳 风 温度极高 带电粒子高速运动 脱离太阳引力飞向宇宙空间 形成的带电粒子流 日冕层 电离 短波 磁场 极地 地震水旱 【疑难辨析3】是不是在地球上的任何地方、任何时候都能观 察到极光？ 提示：不是。极光是一种大气发光现象，主要出现在高纬度地区的夜晚，当 地出现极夜现象时是观测极光的最佳时机。 四、地球的圈层结构
6、 1地球的内部圈层 (1)划分依据：地震波_的变化。 (2)两类地震波： 类型传播速度能通过的介质共性 A表示横波较_ 传播速度都随所通过物质的性 质而变化 B表示纵波较_固体、液体和气体 传播速度 慢固体 快 (3)两个不连续界面： C界面_，纵波和横波传播速度都明显_。 D界面_，横波完全消失，纵波传播速度突然_。 (4)三大圈层： (5)岩石圈的构成：包括地壳和_(软流层以上)两部分。 圈层_地幔地核 图中 范围 C界面以上部分 C、D两界面之间的 部分 D界面以下部分，内部分为 E_和F_ 莫霍界面 增加 古登堡界面下降 地壳 外核内核 上地幔顶部 2地球的外部圈层 (1)A_：是地球
7、表层生物及其生存环境的总称，它占有大 气圈的底部、_的全部和岩石圈的上部。 (2)B_：是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成 分是_、_。 (3)C_：是由地球表层水体构成的_的圈层。 生物圈 水圈 大气圈 氮氧 水圈连续但不规则 考点一太阳辐射对地球的影响考点一太阳辐射对地球的影响 1.高考真题 【例1】2015山东卷，78日照时数指太阳在某地实际照射 的时间。图们江是中国与朝鲜的界河。下图为图们江流域日照时数年 内变化柱状图。据此完成(1)(2)题。 (1)该流域日照时数在7月出现低谷的影响因素是() A云量 B海拔 C下垫面D正午太阳高度 (2)日照百分率为一个时段内某地日照时数与
8、理论上最大的日照时 数的比值(%)。该流域3月份的日照百分率约为() A53%B62% C70%D78% A B 解题能力培养 锋面雨带 230 对接核心素养 综合思维 图们江流域位于季风区内，7月阴雨天气多。结合图文信 息计算日照百分比率。 区域认知图们江流域气候条件的分析。 2.方法规律 1影响年太阳辐射总量因素的分析思路 地表接受太阳辐射的多少取决于太阳辐射的强度和日照的时数， 具体因素包括纬度、昼长、地势和天气等因素，具体分析如下： 影响因素纬度地势天气 日照时数 极圈以内地区有极昼极夜 现象，极圈以外地区夏季 日照时数多于冬季 一般地势高的高原 日照时数多于地势 低的盆地 多阴雨天气
9、的地区，日 照时数少；多晴朗天气 的地区，日照时数多 年太阳辐 射总量 纬度低，正午太阳高度角 大，获得太阳辐射多 地势高，大气稀薄， 透明度高，固体杂 质、水汽少 晴天多，到达地面的太 阳辐射多 2.太阳辐射能的开发和利用 太阳能开发的优缺点 优点缺点 能量巨大：它是人类可以利用的最丰富 的能源，可以说取之不尽、用之不竭 能量密度较低：采光装置占地面积大、 用料多，成本增加 分布广泛：地球上无论何处都有太阳能， 可以就地开发利用，不存在运输问题 受天气影响较大：到达地面的太阳辐 射，因受地形、气候、季节和昼夜变 化等因素影响，时强时弱，时有时无， 给利用带来不少困难 清洁能源：在开发利用时，
10、不会造成污 染和公害 3.太阳能电站建设的区位条件 (1)太阳能资源丰富(从纬度、海拔和天气等角度分析)。 (2)市场： 距离市场的远近，西部地区距离市场较远，东部地区距离市场 较近。 太阳能属于清洁能源，市场对清洁能源需求量大。 (3)占地广，如分布在沙漠、荒滩、海洋等地，地价较低，可节约 建设成本。 (4)能量分散，收集难度大，前期资金投入较大，因此需要较高的 技术水平和充足的资金。 3.题组精练 考向1影响太阳辐射的因素 12021广东省东莞市高三调研我国最早以冬至日不少于两小时的日照标 准对住宅建筑间距进行了规范，但有些地区达到要求难度较大，后来修订使用了 冬至日和大寒日(1月20日前
11、后)两级标准，部分城市也改成了以大寒日为标准规划 住宅间距。有学者提出可结合不同地区住宅的垂直墙面获得的太阳辐射量作为住 宅规划的参考依据。下表为我国部分城市大寒日南墙面直接辐射最大2小时辐射 量。据此回答(1)(2)题。 部分城市大寒日南墙直接辐射最大2h辐射量 城市直接辐射(kWh/m2)城市直接辐射(kWh/m2) 哈尔滨1.370乌鲁木齐1.275 北京1.277昆明1.177 武汉1.115拉萨1.503 广州1.000 (1)影响表中广州到哈尔滨大寒日南墙直接辐射量变化的主要因素 是() A太阳高度角B云量 C日照时间D地形 (2)表中拉萨大寒日南墙直接辐射最高的主要原因是() A
12、天气晴朗B太阳高度角大 C大气透明度高 D墙体颜色深 A C 解析： 第(1)题，结合所学知识可知，大寒日太阳仍然直射南半球，我国 纬度越高，太阳高度角越小。广州到哈尔滨纬度逐渐升高，太阳高度 角减小，故影响表中广州到哈尔滨大寒日南墙直接辐射量变化的主要 因素是太阳高度角。故选A。其他选项说法错误。 第(2)题，大寒日为我国冬季，我国冬季降水少，晴天多，故A错 误；广州、昆明太阳高度角比拉萨大，故B错误；墙体颜色深对直接 辐射影响较小，D错误；拉萨地处青藏高原，大气透明度高，太阳辐 射强，C正确。故选C。 考向2太阳辐射能的开发利用 22021西宁模拟青海省德令哈市的10兆瓦塔式熔盐储能光热
13、电站是由中空太阳能公司自主研发的新型太阳能光热发电站，于2016 年8月30日发电成功。光热发电是利用大规模定日镜场收集的太阳能， 将熔盐加热并进行储存，再根据电网的调度指令利用熔盐与水进行热 交换后产生的高温高压蒸汽驱动汽轮发电机组发电。下图是德令哈及 周边地区示意图。据此完成(1)(2)题。 (1)德令哈建设太阳能光热电站的优势条件是() 太阳辐射能丰富戈壁荒漠广布 水资源丰富靠近消费市场 AB CD (2)该新型太阳能电站的主要作用是() A增大了对天气的依赖性 B对太阳能利用率影响不明显 C提高到达地面太阳辐射比重 D改善昼夜发电量差异大的劣势 A D 解析： 第(1)题，建太阳能发电
14、站应选择在太阳辐射能丰富的地区，结合 图中的等年太阳辐射线可知，该地太阳能丰富；由于太阳辐射能比较 分散，太阳能电站占地面积较大，戈壁荒漠广布的地方地价较低；建 太阳能电站与水资源是否丰富关系不大；电站可高压输电，或接入全 国电网，不一定要靠近消费市场。故选A项。 第(2)题，从材料中可以看出该电站可储存太阳能，并根据电网的 调度指令将太阳能转化为化学能发电，减弱了对天气的依赖性，改善 昼夜发电量差异大的劣势，提高了太阳能利用率，但不能提高到达地 面太阳辐射的比重。故选D项。 考点二与太阳辐射相关等值线图的判读(常考20类基础图示之三) 1.高考真题 【例2】高考海南卷能被植物光合作用利用的太
15、阳辐射，称为 光合有效辐射(PAR)。下图示意19612007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 D D 析图能力培养 最大 内蒙古高原 阴雨天气 对接核心素养 人地协调观利用自然规律，造福人类生产。 综合思维光合有效辐射高低因素的分析及与农业生产潜力关系。 区域认知第(1)小题4个地区和甲、乙两地自然条件分析。 地理实践力太阳辐射对农业生产影响，用理论指导生产。 2.方法规律
16、 与太阳辐射相关的等值线图的判读流程 1区域定位，明确图示地区的地理特征 通过图名或者图中的经纬度、地名等信息，判读区域所处的地理 位置。 2看等值线的分布状况和数值变化 读数值主要是判读图中的最大值、最小值，分析数值变化规律 看分布分析等值线的走向、疏密、闭合、弯曲等 3.分析影响等值线分布的因素 走向多与纬度、地势、海陆位置等有关 闭合多与地势高低等有关 弯曲多与地形有关 疏密多与地势起伏大小有关 4.分析区域地理特征对太阳辐射量的影响 主要是分析区域纬度位置、海陆位置和下垫面对太阳辐射的影响。 5明确描述太阳辐射分布规律的方式 描述太阳辐射分布规律时，要注意时、空两方面：时间上，一般 分
17、析其冬、夏季的差异；空间上，一般描述为“从向递减 (或递增)”或“多，少”。 3.题组精练 考向太阳辐射等值线判读 12021天津模拟读图，回答(1)(2)题。 (1)A地年太阳总辐射量和年日照时数可能是() A1553300B1703550 C1902900D2102800 (2)造成该大洲年太阳总辐射量和年日照时数地区差异的主要原因 是() A纬度高低B海拔高低 C植被好坏D云量多少 C D 解析： 第(1)题，由图例可知，A地年太阳总辐射量在180200(单位： 4186J/cm2a)之间，从图中等值线可判断出其年日照时数介于2600 3000h之间。故选C项。 第(2)题，由该大洲的海
18、陆轮廓可知，该大洲为非洲，由图上年太 阳总辐射量和年日照等时数线的分布规律，结合非洲的气候和地形状 况可知，影响的主要因素是云量多少。故选D项。 22021辽宁省实验中学月考下图为青藏高原三江源地区太阳 辐射量空间分布示意图。读图，完成(1)(2)题。 (1)与四川盆地相比，青藏高原太阳能丰富的原因是() 纬度低，正午太阳高度大 天气晴朗干燥，大气透明度好，光照时间长 地势高，离太阳近，太阳辐射强 地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小 AB CD (2)ab沿线云量基本一致，但太阳辐射量差异明显，影响这一现象 产生的主要因素是() A纬度B洋流 C海拔D大气环流 D C 解析： 第(1
19、)题，青藏高原位于四川盆地以西，两地区纬度相当，正午太阳 高度差异不大，错误。青藏高原海拔较高，天气晴朗干燥，大气透明 度好，光照时间长，故太阳辐射能多于地势低洼的四川盆地，正确。 青藏高原地区地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达 地面的太阳辐射多，而不是离太阳近造成的；四川盆地多阴雨天气，大 气对太阳辐射的削弱作用强，到达地表的太阳辐射较少，错误、正 确。 第(2)题，影响两地太阳辐射量差异的主要因素有纬度、地势和天气 状况。材料指出ab沿线云量基本一致，故ab沿线地区的天气状况基本相 同，且由图可知ab沿线地区纬度基本一致，所以影响ab沿线地区太阳辐 射量差异的主要因素为地形
20、，即沿线东西两侧海拔高，太阳辐射量大， 中间地区海拔低，太阳辐射量小；图示地区地处内陆，不受洋流影响； ab沿线地区地处青藏高原内部，大气环流状况基本一致。 考点三地球圈层结构 1.【高考真题】 【例3】2019海南卷2019年2月19日，我国在塔里木盆地顺北油 气田完成某钻井钻探，钻井深8588米，创亚洲陆上钻井最深纪录。据 此完成下题。 该钻井() A未穿透地壳B深达莫霍面 C已穿透岩石圈D即将穿透地幔 答案：A 解析：地壳平均厚度约17千米，其中大陆地壳厚度较大，平均约为3941千米， 塔里木盆地位于我国第二阶梯，地壳较厚，“钻井深8588米”，因此该钻井未穿 透地壳。 解题能力培养 8
21、588 17 2.【方法规律】 依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分 为地壳、地幔、地核三个圈层。具体分析如下图所示： 圈层名称 不连 续面 深度 (km) 地震波的 速度变化 特点 地壳莫霍 界面 古登 堡界面 平均 17 2900 纵波和横波 速度明显加 快 纵波速度突 然下降，横 波消失 固体外壳；厚度最 小，其中大陆地壳较厚， 大洋地壳较薄 地 幔 上地幔固态，上地幔上部存在 一个软流层，物质处于熔 融状态；温度、压力、 密度增大 下地幔 地 核 外核呈熔融状态 内核固态，压力、密度很大 提示：软流层又称软流圈，位于上地幔上部、岩石圈之下，一般认为是岩浆的 主要发
22、源地。 3.【题组精练】 考向1地球内部圈层特点分析 12021西工大附中质检2017年8月8日，在我国四川阿坝州九寨沟 县发生7.0级地震，震源深度约20千米。据此回答(1)(2)题。 (1)此次四川阿坝州九寨沟县地震的震源位于() A地壳B地幔 C内核D外核 答案：A 解析：第(1)题，地壳平均厚度17千米，大陆地壳平均厚度为3941千米，高山高 原地区地壳更厚。此次地震发生在山区，震源深度20千米，震源位于地壳。 (2)有关岩石圈的叙述，正确的是() 包括地壳和地幔主要是由各种岩石组成的位于软流层以 上厚度不一，大陆部分薄，大洋部分厚 AB CD 答案：B 解析：第(2)题，岩石圈是由岩
23、石组成的，包括整个地壳和软流层以上的地幔部 分，厚度不一，是一个连续的圈层。 考向2地球圈层的判断 22021北京市东城区高三月考读“某同学制作的地球圈层结构模 型的照片”，完成(1)(2)题。 (1)对各圈层位置的正确描述是() A生物圈位于地壳内部 B地核位于莫霍界面以上 C软流层位于岩石圈的内部 D地幔位于地壳和地核之间 (2)关于图中各圈层特点的正确叙述是() A岩石圈由厚度相同的岩石组成 B水圈是连续但不规则的圈层 C地壳是厚度最大的地球圈层 D大气圈的组成物质分布均匀 D B 解析：第(1)题，生物圈包括大气圈底部、水圈全部、岩石圈上部， 其中岩石圈包括地壳和上地幔顶部，A错误；从
24、地表到地心，以莫霍 界面和古登堡界面为界将地球分成三大同心圈层。地表至莫霍界面之 间为地壳，莫霍界面至古登堡界面之间为地幔，古登堡界面至地心为 地核，因此地核位于莫霍界面以下，B错误；岩石圈位于软流层之上， C错误；地幔位于地壳和地核之间，D正确。第(2)题，岩石圈包括地 壳和上地幔顶部，其中厚薄不均是地壳的突出特点，因此A错误；水 圈是连续但不规则的圈层，B正确：大气圈是厚度最大的地球圈层， C错误；大气圈的组成物质分布不均匀，垂直向上，空气越来越稀薄， D错误。 新教材链接1地球的历史 热点一地球的演化历程 地质历史时期地表的演化 生物的演化矿产的形 成 植物动物 前 寒 武 纪 冥古宙
25、海洋与陆地形 成，大气成分 变化 出现有机质 无 重要成矿 期 ( 铁 、 金、镍、 铬等矿物) 太古宙出现蓝藻 元古宙蓝藻大爆发 古 生 代 早古生代 地壳运动剧烈， 海陆格局多次 变迁，形成联 合古陆 陆地上出现 低等植物 无脊椎动物繁盛 晚古生代 裸子植物开 始出现，蕨 类植物繁盛 脊椎动物发展，出 现两栖动物并逐渐 进化为爬行运动 重要成煤 期 中生代 板块运动剧烈，联 合古陆开始解体 裸子植物极 度兴盛 爬行动物盛行， 鸟类、小型哺乳 动物出现 主要成煤期 新生代 联合古陆最终解体， 地壳运动剧烈，形 成现代地势起伏的 基本面貌 被子植物高 度繁盛 哺乳动物快速发 展，第四纪出现 人
26、类 即时演练 12021北京西城区高三模拟下图是某同学绘制的“地质年代表示 意图”。据此完成(1)(3)题。 (1)按由老到新的年代顺序，下列排序正确的是() A蕨类植物被子植物裸子植物 B三叶虫鱼类恐龙 C新生代中生代古生代 D哺乳动物爬行动物两栖动物 答案：B 解析：被子植物比裸子植物出现的晚，A错误；三叶虫出现在早古生代，鱼类出 现在晚古生代，恐龙出现在中生代，B正确；新生代中生代古生代、哺乳动 物爬行动物两栖动物表示由新到老的年代顺序，C、D错误。 (2)地质史上重要的成煤时期及由此推断当时的环境特点可能是() A太古宙温暖湿润 B古生代寒冷干燥 C晚古生代火山活动频繁 D中生代森林植
27、被茂密 答案：D 解析：煤炭是古生物沉积形成的，与地质史上茂密的森林有关，故选D。 (3)人类出现于() A太古宙B古生代 C中生代 D新生代 答案： D 解析：新生代第四纪出现了人类，故选D。 热点二地层与化石 1.地层是记录地球历史的“书页”，化石是记录地球历史的“文字” (1)在正常情况下，地层是按顺序排列的，老的地层在下，新的地层 在上，呈水平状态。研究地层的性质、厚度、相互关系以及地层中的 化石，可以了解地球的演化过程。 (2)生物是由低级向高级，由简单到复杂不断进化的。不同年代的地 层一般含有不同的化石，而相同年代的地层里往往保存着相同的或相 近的化石，如含有三叶虫、大羽羊齿化石的
28、为古生代地层等。 2根据地层和化石推断地理环境 根据地层的组成物质的物理和化学性质，以及所含的化石，可以推 知沉积物沉积时的环境特征，如由珊瑚礁组成的石灰岩，可以推知其 沉积时的环境是温暖广阔的浅海地区；由丰富植物化石组成的含煤地 层，可以推知其沉积时的环境是湿热茂密的森林地区。 即时演练 22021浙江杭州学军中学上学期检测下图是某地局部地层剖面， 以及地质学家根据各地层埋藏的化石绘制了其形成时期的场景想象图。 据此完成(1)(2)题。 (1)该地地层的主要形成时期是() A太古代B元古代 C古生代D中生代 (2)该地地层的主要形成时期，地球环境() A由无氧环境向有氧环境转变 B由原核生物向真核生物演化 C由水域生态系统向陆地生态系统转变 D由物理演化阶段向生物演化阶段转变 C C 解析：第(1)题，图中甲岩层“蝾螈”出现在古生代后期，乙图中的 “原始鱼类”出现在晚古生代，丙图中的“三叶虫”出现在早古生代， 故选C。第(2)题，鱼类逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类，说明生 物是由海洋向陆地演化的，故选C。 3读地层分布图，完成(1)(2)题。 (1)岩层、中可能含有化 石的是() AB CD (2)反映浅海环境的地层是() AB CD A B 解析：第(1)题，化石存在于沉积岩中。第(2)题，石灰岩反映浅海沉积环境。
