高中地理教案第一章地球在宇宙中第二节太阳和太阳系教案.docx

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高中地理教案第一章地球在宇宙中第二节太阳和太阳系教案

高中地理教案第一章 地球在宇宙中第二节 太阳和太阳系教案

第一课时

教学目标

1．使学生能够正确认识太阳的基本特征及其外部结构。

2．了解太阳活动对地球的影响及太阳的能量来源。

教学重点

太阳大气结构，黑子和耀斑对地球的影响。

教学难点

太阳活动（黑子和耀斑）对地球的影响。

教学方法

谈话法。

教学媒体

投影片、挂图。

教学过程

【导入新课】 

在前面我们学习了地球在宇宙中，初步了解了地球的宇宙环境，认识到地球只不过是千千万万颗普通天体中的一个，然而地球又以其具有生命存在而大大不同于一般天体，这其中，地球和太阳的千丝万缕的关系是至关重要的。

今天我们就学习离我们最近的恒星和恒星系统——太阳和太阳系。

【板书】 第二节 太阳和太阳系

一、太阳概况

【启发引导】 太阳的光和热是人类赖以生存和活动的源泉，有了太阳，地球上才有了万物生机。

你们知道太阳有多大吗？

它又是由什么物质组成的？

太阳同所有的恒星一样，也是由炽热的气体构成的，主要成分为氢和氦。

这颗距离地球最近的恒星，日地平均距离也有1.5亿千米远。

光走过这段距离，也需要8分18秒的时间。

跟地球相比，太阳到底有多大？

我们来看一组数据：

【板书】 日地平均距离1.5亿千米

【出示投影】 地球与太阳的几组对比数据

项目

太阳

地球

倍数

半径（R）

70万千米

6371千米

109

体积（V）

1.41×1018千米3

11000亿千米3

130万

质量（m）

1.989×1027吨

5.976×1021吨

33万

密度（ρ）

1.41克/厘米3

5.5189克/厘米3

1/4

表面重力加速度（g）

27300厘米/秒2

980厘米/秒2

28

【指导学生看书】 

【承转过渡】 我们许多同学都听说过太阳黑子，这黑子到底是什么物质？

存在于太阳的什么地方？

除了黑子之外，太阳上还有些什么？

这些要求我们必须去了解太阳的结构了。

事实上，人类对于太阳的了解还是太少了。

太阳的内部结构，直到目前我们也知之甚少，大多只能根据理论推算，从太阳中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和太阳大气。

【边介绍边画太阳内部结构板图】 

太阳的中心是核反应区，通过热核聚变释放出巨大的能量，能量通过辐射区、对流区向外传递。

我们现在借助探测仪器可以直接观测到的，实际上是太阳的大气层——外部构造，人们发现太阳大气从里向外分为三层。

太阳大气分为哪三层呢？

请同学们快速阅读课文——太阳的外部构造。

学生快速阅读。

【启发提问】 

（1）太阳大气的最底层是什么层？

为什么叫光球层？

（2）太阳黑子是怎么回事？

太阳大气的最底层是光球层，我们用肉眼看到的明亮夺目的太阳光就是从这一层发出的，所以称之为“光”球层。

光球层的太阳大气很薄，只有500千米厚，温度也不高，只有6000K，对于巨大炽热的太阳来说，光球层确实太薄了，温度也的确不高。

【边讲边画太阳外部结构板图】 

太阳黑子实际上就是光球层表面温度比较低的区域，这里比光球表面低1500℃左右，因而显得比光球暗，由此得名。

指导学生读“太阳”挂图，看太阳黑子。

【启发提问】 哪位同学能为我们介绍一些关于黑子的情况？

根据回答情况，补充介绍：

（1）黑子的周期：

数目具有周期性，极大年，极小年，11年周期（指导读书中的插图）；

（2）黑子的大小：

大小不一，小的直径有2千米，大的直径3000～7000千米；

（3）寿命：

很短，几小时——几个月；

（4）一般成群出现，一个点→一对→一群→消失；

（5）黑子有强大的磁场，波峰年会影响地球，出现异常；

（6）我国很早就有了关于黑子的记录。

公元前，《汉书》记载“三月乙末，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。

”可是，为什么光球层表面会出现黑子？

至今，这还是一个未解之谜。

【启发提问】 

（1）太阳大气的第二层是什么？

有什么特点？

（2）色球层上有什么活动方式？

光球层外，是太阳大气的第二层，这是一层玫瑰色的太阳大气，因而称为色球层。

指导学生读挂图《太阳》，观看色球层的色彩和活动方式。

与光球相比，色球厚多了，有几千千米厚，温度也高，从里向外，温度由四五千度升高到几万度，但发出的可见光却很弱，平时无法直接用肉眼观测，只有在日全食时，或用特殊仪器才能看到。

为什么温度越来越高，而可见光却很弱，目前，这也是一个未解之谜。

引导学生读挂图。

我们看，在色球层中，有时会突然出现这样红色的火焰，巨大的火焰柱升腾而起，这种现象称为日珥，日珥上升的高度可达几百到几十万千米，最高可达100多万千米，然后在太阳引力的作用下，回落太阳表面，或者挣脱太阳引力，消散于茫茫宇宙之中。

我们再看挂图，这里有一些非常明亮的斑点。

色球层上，有时短时间内某个区域会出现这种突然增亮的现象，我们称之为耀斑，又叫色球爆发。

【简介耀斑】 

（1）寿命：

300秒到几分钟，其间面积、亮度增到极大，然后减弱、消失；

（2）周期：

与黑子一致，11年，出现的位置也与黑子对应；

（3）能量巨大；书上形容得很好，它在很短的时间内，能放出巨大的能量，有很强的无线电波、射线以及高能带电的粒子流，相当于100亿颗百万吨级的氢弹的能量。

这能量如果能被我们利用该多好呀，可是目前我们还远远做不到。

耀斑爆发为什么会释放出如此巨大的能量？

我们还不清楚；它为什么会与黑子对应出现？

我们也不清楚，这又是一个未解之谜。

黑子和耀斑都是太阳活动的主要标志。

【启发提问】 

（1）太阳大气的最外层又有什么特点？

（2）太阳上真的会“刮风”吗？

色球层之外，是越来越稀薄的太阳大气的最外层——日冕，它的温度极高，可高达100万度，这是一层完全电离的气体层；日冕的厚度极厚，可从色球层边缘向外延伸到几个太阳半径那么远，但亮度却更暗了，也只有在日全食或用日冕仪才能看到。

在100万度高温的作用下，太阳大气在这一层被热电离为高能带电的粒子流，有极大的动能，容易挣脱太阳的引力，以高速冲向行星际空间，这种现象就是太阳风，

【简介太阳风】 

（1）是热电离的气体粒子以高速向外冲出；

（2）速度约为350km／s以上，5～6天就可到达地球（可对比地球上的风速）；

（3）组成粒子中，He核占95％，H核占5％。

为什么太阳大气越向外温度越高呢？

这又是一个未解之谜。

宇宙真是太令人神往了，我多么希望这些谜底是由我们来揭开。

【启发提问】 太阳大气由里向外的三层，厚度、温度变化有什么规律？

各层主要的活动方式都有什么？

【总结板书，列表】 

【承转过渡】 黑子具有强大的磁场、耀斑可释放出巨大的能量、太阳风是高能带电的粒子流，当这些活动出现的时候，势必会对地球造成很大的影响。

【启发提问】 

（1）黑子、耀斑、太阳风都以什么形式影响地球？

（2）对地球会造成什么影响？

学生讨论、回答。

黑子和耀斑增多时，会发出强烈的射电，干扰地球上空的电离层，影响地面的无线电短波通讯。

指导学生阅读《高中地图册》第二章《大气垂直分层图》，简介地球的电离层及其作用。

举例说明黑子和耀斑发出的射电对无线电短波通讯的影响（见参考资料）。

耀斑和太阳风放射出的高能带电粒子流，冲击地球磁场，使磁针不能正确指示方向，产生“磁暴”。

出示投影片《太阳活动对地球的影响》，引导学生分析，带电粒子流使地球磁场发生了什么变化？

带电粒子流冲进地球大气，被地球磁场捕获，沿磁力线向地球两磁极运动，与稀薄的大气碰撞激发，产生极光。

【小结并板书】 【承转过渡】 除此以外，太阳活动的影响还有很多，现在专门有人在研究“太阳活动与气候”、“太阳活动与人体健康”等，太阳之所以会有如此大的影响，关键在于它有太多、太大的能量。

【启发提问】 

（1）太阳如此巨大的能量从哪里来的呢？

（2）再有多长时间太阳的能量就会消耗完了？

指导学生速读课本《太阳能量的来源》。

这节课，我们从太阳开始，认识地球身边的事物，下一节我们将继续了解距离我们更近的、就在太阳系中的一些其他的天体。

【课堂总结，布置作业】 

【板书设计】 

第二节 太阳和太阳系

一、太阳概况

主要成分：

氢和氦

基本数据：

（见书）

二、太阳的外部结构

1．太阳的外部结构板图

2．对比

层次

特征

厚度

温度

亮度

太阳活动

日冕层

银白、淡黄

太阳风

色球层

因色而名

耀斑

光球层

因光而名

黑子

渐大

渐高

渐暗

3．太阳活动对地球的影响

4．太阳能量的来源

太阳中心的热核聚变

第二课时

教学目标

1．使学生能够正确认识太阳系的组成。

2．使学生能够了解太阳系中各种天体的性质特征。

教学重点

太阳系的组成。

教学难点

行星和恒星的区别。

教学媒体

“太阳系模式图”挂图，录像机及自行剪辑九大行星概况、彗星录像节目，投影片或月貌图片。

教学过程

【导入新课】 

在前面我们学习了地球在宇宙中，了解了地球所在的太阳系的中心天体—太阳的情况，今天我们就到太阳系中去看一看，看看在太阳系这个大家庭中，我们地球还有哪些兄弟姐妹。

【板书】 三、太阳系及其成员

【启发引导】 

（1）太阳系都由哪些天体类型构成？

（2）太阳系的中心天体是哪一个？

为什么它会成为中心天体？

太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流行体、行星际物质构成的天体系统，中心天体是太阳，因为太阳的质量实在是太大了，占太阳系总质量的99.86％。

根据万有引力定律，大质量的吸引小质量的。

这样，太阳系中的其它天体就在太阳巨大引力的作用下，围绕太阳公转，太阳成为中心天体。

【指导学生画书】 

【启发引导】 

（1）请同学们一起看“太阳系模式图”，从图中可见，除太阳外最重要的一种天体是什么？

（2）什么特征的天体就是行星？

（3）你知道在满天的繁星中，哪些是恒星？

哪些是行星？

（4）你对哪一颗行星有所了解？

请介绍给同学们。

（5）现在，太阳系中已发现的行星有哪几颗？

按照距离太阳由近及远的顺序，快速记忆。

行星和小行星是非常重要的一种天体，行星是在椭圆轨道上绕太阳运行的、近似球形的天体，质量比太阳小得多，本身不发射可见光，以反射太阳光而发亮。

行星，“行”说明它有相对的位置移动；恒星，“恒”说明它的相对位置不发生变化，即在以恒星组成的各个星座的天空背景上，行星有明显的相对移动。

恒星中，只有太阳给我们的感觉例外，这是因为与其它遥远的恒星相比，太阳距离我们太近了，而地球围绕着太阳公转，造成了每天太阳东升西落的视运动。

一般情况下，目视观测，满天繁星中，眨眼睛的是恒星，不眨眼睛的是行星。

目前已知太阳系有九大行星，按照距离太阳由近及远，依次为：

水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星；在火星、木星之间夹有小行星带。

九大行星中，水星距离太阳最近，常常湮灭在太阳夺目的光辉中，只有在特殊的日子里，才能看到。

我们比较常见的是金星、火星、木星、土星；而天王星、海王星、冥王星距离太远了，必须用较大倍数的望远镜才能看到。

小行星在火星和木星之间，用“成群结队”来形容一点也不过分。

目前，天文学家已经发现了成千上万颗小行星。

它们的体积很小、质量很轻，最大的是“谷神星”，半径仅及地球半径的1／15，直径大于200千米的不过30颗。

【播放录像】 请同学们边看录像，边解决以下几个问题：

【投影下列问题】 

（1）九大行星中，具有固体核心的有？

没有固体表面，呈现流体行星的是？

（2）九大行星中，体积、质量最大的是？

最小的是？

（3）表面温度最高的是？

最低的是？

（4）平均密度最大的是？

最小的是？

（5）卫星数目最多的是？

其次是？

（6）哪些行星有美丽的光环？

（7）自转周期、公转周期、公转平均速度，按照距离太阳由近及远，有什么变化的规律？

（8）自转运动有特殊现象的是？

怎么特殊？

看完录像后，学生依次回答上述问题。

【书面落实】 请同学们读课文后的“九大行星的比较数据”表，将“之最”标在表中。

将自转周期、公转周期、公转平均速度的变化规律标在表中，即自转周期：

长—短—中；公转周期：

短—长；公转平均速度：

快—慢。

金星的自转轴是倒着的，它自东向西自转，站在金星上，太阳是西升东落；天王星的自转轴是躺着的。

根据万有引力定律，利用理论推算，冥王星的实际公转轨道仍然比计算轨道向外偏，人们不禁猜测，有没有第十大行星呢？

1994年，智利的天文学家曾宣称他们发现了第十颗行星，但世界绝大多数的天文学家没有认可，到底有没有第十颗行星呢，人们依然在不断地寻找着。

【启发引导】 九大行星中除了距离太阳最近的水星、金星外，其它的都有自己的卫星，什么样的天体叫卫星，我们最熟悉的卫星是哪一个？

卫星是围绕行星运动的天体，它本身不发射可见光，而靠反射太阳光而发亮，卫星的质量比行星又小得多了。

我们了解的最多的卫星就是月球。

利用宇宙飞船，宇航员已经成功地在月球上着陆，并带回了月球的土样和岩石标本，在月球的照片上我们可以清楚地看到月球的容貌。

出示几幅月球的图片或者投影片，简介。

【承转过渡】 请同学们再看“太阳系模式图”，这种在扁长的轨道上绕太阳运行的天体是彗星，为什么有的人把彗星叫做“扫帚星”？

我们听说过哪些彗星的名字？

彗星的外貌有什么特点？

它的结构如何？

请同学们带着问题看录像。

看录像《彗星》。

彗星简介：

（1）云雾状的独特外貌，质量很小；

（2）主要由冰物质构成（含尘埃、水、甲烷、二氧化碳等），有人称它为“脏雪球”；

（3）结构分彗核、彗发、彗尾（分离子尾、尘埃尾），彗星在远离太阳时，只有一个冰冻的彗核，当行进太阳时，组成物质升华而形成彗发，在太阳风的吹拂下，背向太阳的一侧出现彗尾，远离太阳时，彗尾消失，尾永远背向太阳；

（4）目前已经发现了1600多颗彗星，最著名的就是哈雷彗星，1985～1986年，曾回归；

（5）彗星的公转周期各不相同，相差极大，有的几十年，有的几百年，哈雷彗星的公转周期为76年。

【承转过渡】 有时我们会看到夜空中，一道星光划过，这就是我们说的流星，流星现象是怎样发生的呢？

流行落到地面是什么样子？

学生讨论回答，然后速读课文“流星体”。

【启发引导】 行星际空间是否是“真空”状态？

行星际空间分布着极其稀薄的气体和尘埃，称为行星际物质，行星际物质的来源——太阳风、星际冲撞……

【课堂总结】 

板书设计

三、太阳系及其成员

1．太阳系：

中心、成员、吸引、绕转

2．太阳系的成员：

①行星和小行星：

水、金、地、火、小行星带、木、土、天、海、冥

②卫星

③彗星：

云雾状外貌，结构（彗核、彗发、彗尾）

④流星体

⑤行星际物质

第三课时

教学目标

1．使学生能够正确叙述太阳系中九大行星的运动特征和结构特征。

2．使学生能够正确理解地球上有生命物质存在的条件及原因，正确认识太阳也是普通天体之一，从而形成唯物主义的宇宙观。

教学重点

九大行星的运动特征和结构特征。

教学难点

九大行星的结构特征。

教学媒体

投影片、太阳系的模式挂图等。

教学过程

【导入新课】 在太阳系中，九大行星就好像一个家庭中的九个兄弟，有许多共性，今天，我们就一起来了解九大行星在运动特征和结构特征上的共同之处。

【板书】 3．九大行星的运动特征和结构特征

【启发引导】 请同学们一起阅读地图册上的“太阳系模式图”，读图分析：

（1）九大行星在公转的方向、轨道等方面有什么共性？

（2）图中符号“i”、“e”代表什么意思？

这两组数字能说明什么问题？

九大行星公转的方向相同，均为自西向东转，我们称为同向性。

符号“i”表示轨道倾角。

（简介黄道、黄道面、轨道倾角）各大行星的轨道倾角都很小，只有水星和冥王星的大一些，最大也不过17°，说明九大行星的公转轨道近似在同一个平面上，我们称之为共面性。

符号“e”代表公转轨道椭圆的偏心率，即焦点到椭圆中心的距离与椭圆半长轴之比，它决定椭圆的形状。

偏心率越小，越趋向于圆，当偏心率为0时，轨道就是圆。

九大行星的公转轨道的偏心率都很小，说明它们的公转轨道都是接近于圆的椭圆，我们称之为近圆性。

【小结并板书运动特征】 

【启发引导】 还记得我们上节课看过的录像吗，九大行星的质量、大小、化学组成等结构特征既有共性，又有差异。

由此，可以将九大行星划分为三类——与地球类似的称之为类地行星，包括水星、金星、地球和火星；体积和质量都大的称之为巨行星，包括木星和土星；第三类是距离太阳远的天王星、海王星、冥王星，称之为远日行星。

现在，我在黑板上列一个表，看看你能否根据所学的知识填出：

九大行星的结构特征

分类

行星名称

体积质量

密度

表层温度

卫星数

光环

组成物质

距日远近 

类地行星

水、金、

地、火、

小

大

地max

高

金max

少或无

无

中心为铁

核，金属含

量高

近

巨行星

木、土

大

木max

小

土min

中

多

土max

有

氢、氦、氖

为主

中

远日行星

天、海、冥

中

冥min

中

低

冥min

少

有

冥无

氢、甲烷为

主

远

边启发，边指导学生填表。

指导学生将三类行星的主要结构特征画书。

【承转过渡】 通过我们对九大行星的了解，我们知道目前只有地球上具有生命存在，地球为我们提供了什么条件呢？

启发学生讨论，得出结论。

地球为生命物质的存在提供了两个最优越的条件，这也是其它行星不具备的条件——

（1）地球在太阳系中的位置适中，使之具有介乎0～100℃之间的温度范围，这样地球上就有三种状态的水存在，尤其是液态水的存在。

（2）地球具有适当的体积和质量，它的引力可以吸附住地球大气；地球大气经过了漫长的演化过程，产生了氧气，创造出了适于生物呼吸的大气。

指导学生画书。

【启发提问】 宇宙中是否只有地球上存在有生命物质？

根据我们刚才的分析，具有上述两项条件就可以存在的生命物质，而在宇宙中，在其他的恒星系统中，是否也会存在像地球这样的天体？

这是非常有可能的！

因此，人们通过各种途径，正在不断地探索。

【总结全课，布置作业】 

板书设计

3．九大行星的运动特征和结构特征

①九大行星的运动特征：

共面性、同向性、近圆性

②九大行星的结构特征：

分类

行星名称

体积质量

密度

表层温度

卫星数

光环

组成物质

距日远近 

类地行星

水、金、

地、火

小

大

地max

高

金max

少或无

无

中心为铁

核，金属含

量高

近

巨行星

木、土

大

木max

小

土min

中

多

土max

有

氢、氦、氖

为主

中

分类

行星名称

体积质量

密度

表层温度

卫星数

光环

组成物质

距日远近 

远日行星

天、海、冥

中

冥min

中

低

冥min

少

有

冥无

氢、甲烷为主

远

4．地球上具有存在生命物质的条件：

（1）

（2）

（李奕）

小资料

强在磁暴笼罩地球

据《生活时报》报道，一种名为“日凌”、由太阳耀斑爆发而造成的磁暴，目前正在继续之中，专家告诫，它将给地球上的通信、导航和输电等造成不利影响。

何为“日凌”？

也许是译音的不同，记者向中科院北京天文台及空间科学与应用研究中心咨询时，专家们对此名词都颇感生疏，他们认为，所谓“日凌”，实际上就是美国科学家用天文望远镜探测到的9月24日晚地球附近发生的一次强大磁暴，在美国的威斯康星州能看到这次磁暴所伴随的明亮的极光。

太阳耀斑是太阳大气层局部区域活动突然剧烈、亮度突然增强的一种现象，太阳耀斑可释放出大量高能粒子，当这些粒子到达地球后，会与地球磁场发生作用，干扰地球磁场，形成磁暴。

磁暴发生时，地球上的无线电通信会受到干扰甚至中断，一些依靠地磁场工作的导航仪等电子设备也会出现异常。

为避免造成重大损失，日前上海证券交易所发出通知，通知说，10月上旬，上证所的卫星通信网络将不同程度地受到“日凌”的干扰，干扰的起止日期与各地球站的地理位置有关，受干扰的持续时间与天线的口径有关，天线大，持续时间短（约数分钟）；天线小，持续时间长（约十几分钟）。

我国范围内受影响的时间在12∶30～13∶00左右，因上证所的下午交易时间为13∶00～15∶00，因而日凌的干扰可能对卫星信息传输产生一些影响，望各会员单位的卫星用户注意，在受干扰期间，不要开关任何设备，干扰过后，通信会自动恢复。

10月8日晚7时许，某省电视台卫星节目正常播放时，信号突然中断，屏幕上的字幕显示是受日凌干扰。

（陈君）

宇宙射线强力爆发

美国宇航局总部的官员们最近宣布，8月27日晚太阳系外发生了一次极其强大的宇宙射线爆发，致使两颗在地球轨道上运行的卫星被迫关闭了自己的科学仪器。

据《华盛顿邮报》报道，这是一次伽玛宇宙射线和X宇宙射线的大爆发，它是由一颗名叫SGR1900＋14的中子星的表面发生震动而释放出巨大能量所引起的。

这颗极其致密的中子星位于天鹰星座，距地球大约两万光年。

虽然它的直径只有大约19千米，但是它的质量却是太阳的1.5倍。

科学家比喻说，这种中子星上一勺物质的重量就相当于地球上一艘航空母舰的重量。

它的磁场极其强大，比地球上任何磁场都要强大数万亿倍，甚至比宇宙中任何先前已探测到的磁场也要强大100倍。

美国宇航局说，这次有7颗卫星探测到了这次巨大的宇宙射线爆发。

如果人类能够对这样巨大的能量加以控制和利用，它可以满足地球上全部能源需求达数万亿年。

这次爆发只持续了5分钟，但它所释放出的能量却相当于太阳在未来300年里所释放的能量总和。

这样强大的磁场放置如果在地球和月球之间距离的一半时，人们口袋里所有信用卡上记录的信息将会消失。

值得庆幸的是，这次爆发的巨大能量都被大气层上层所吸收了，到达地球表面的只是极少一点，因此对地球上的生命没有造成危害。