第二章第一節(jié)太陽和太陽系教案

第一課時

教學目標

1．使學生能夠正確認識太陽的基本特征及其外部結構。

2．了解太陽活動對地球的影響及太陽的能量來源。

教學重點

太陽大氣結構，黑子和耀斑對地球的影響。

教學難點

太陽活動（黑子和耀斑）對地球的影響。

教學方法

談話法。

教學媒體

投影片、掛圖。

教學過程

【導入新課】

在前面我們學習了地球在宇宙中，初步了解了地球的宇宙環(huán)境，認識到地球只不過是千千萬萬顆普通天體中的一個，然而地球又以其具有生命存在而大大不同于一般天體，這其中，地球和太陽的千絲萬縷的關系是至關重要的。今天我們就學習離我們最近的恒星和恒星系統(tǒng)——太陽和太陽系。

【板書】第二節(jié)太陽和太陽系

一、太陽概況

【啟發(fā)引導】太陽的光和熱是人類賴以生存和活動的源泉，有了太陽，地球上才有了萬物生機。

你們知道太陽有多大嗎？它又是由什么物質組成的？

太陽同所有的恒星一樣，也是由熾熱的氣體構成的，主要成分為氫和氦。這顆距離地球最近的恒星，日地平均距離也有1.5億千米遠。光走過這段距離，也需要8分18秒的時間。跟地球相比，太陽到底有多大？我們來看一組數(shù)據(jù)：

【板書】日地平均距離1.5億千米

【出示投影】地球與太陽的幾組對比數(shù)據(jù)

【指導學生看書】

【承轉過渡】我們許多同學都聽說過太陽黑子，這黑子到底是什么物質？存在于太陽的什么地方？除了黑子之外，太陽上還有些什么？這些要求我們必須去了解太陽的結構了。

事實上，人類對于太陽的了解還是太少了。太陽的內部結構，直到目前我們也知之甚少，大多只能根據(jù)理論推算，從太陽中心到邊緣可分為核反應區(qū)、輻射區(qū)、對流區(qū)和太陽大氣。

【邊介紹邊畫太陽內部結構板圖】

太陽的中心是核反應區(qū)，通過熱核聚變釋放出巨大的能量，能量通過輻射區(qū)、對流區(qū)向外傳遞。

我們現(xiàn)在借助探測儀器可以直接觀測到的，實際上是太陽的大氣層——外部構造，人們發(fā)現(xiàn)太陽大氣從里向外分為三層。

太陽大氣分為哪三層呢？請同學們快速閱讀課文——太陽的外部構造。

學生快速閱讀。

【啟發(fā)提問】（1）太陽大氣的最底層是什么層？為什么叫光球層？

（2）太陽黑子是怎么回事？

太陽大氣的最底層是光球層，我們用肉眼看到的明亮奪目的太陽光就是從這一層發(fā)出的，所以稱之為“光”球層。光球層的太陽大氣很薄，只有500千米厚，溫度也不高，只有6000K，對于巨大熾熱的太陽來說，光球層確實太薄了，溫度也的確不高。

【邊講邊畫太陽外部結構板圖】

太陽黑子實際上就是光球層表面溫度比較低的區(qū)域，這里比光球表面低1500℃左右，因而顯得比光球暗，由此得名。

指導學生讀“太陽”掛圖，看太陽黑子。

【啟發(fā)提問】哪位同學能為我們介紹一些關于黑子的情況？

根據(jù)回答情況，補充介紹：

（1）黑子的周期：數(shù)目具有周期性，極大年，極小年，11年周期（指導讀書中的插圖）；

（2）黑子的大小：大小不一，小的直徑有2千米，大的直徑3000～7000千米；

（3）壽命：很短，幾小時——幾個月；

（4）一般成群出現(xiàn)，一個點→一對→一群→消失；

（5）黑子有強大的磁場，波峰年會影響地球，出現(xiàn)異常；

（6）我國很早就有了關于黑子的記錄。

公元前，《漢書》記載“三月乙末，日出黃，有黑氣大如錢，居日中央?！笨墒?，為什么光球層表面會出現(xiàn)黑子？至今，這還是一個未解之謎。

【啟發(fā)提問】（1）太陽大氣的第二層是什么？有什么特點？

（2）色球層上有什么活動方式？

光球層外，是太陽大氣的第二層，這是一層玫瑰色的太陽大氣，因而稱為色球層。

指導學生讀掛圖《太陽》，觀看色球層的色彩和活動方式。

與光球相比，色球厚多了，有幾千千米厚，溫度也高，從里向外，溫度由四五千度升高到幾萬度，但發(fā)出的可見光卻很弱，平時無法直接用肉眼觀測，只有在日全食時，或用特殊儀器才能看到。為什么溫度越來越高，而可見光卻很弱，目前，這也是一個未解之謎。

引導學生讀掛圖。我們看，在色球層中，有時會突然出現(xiàn)這樣紅色的火焰，巨大的火焰柱升騰而起，這種現(xiàn)象稱為日珥，日珥上升的高度可達幾百到幾十萬千米，最高可達100多萬千米，然后在太陽引力的作用下，回落太陽表面，或者掙脫太陽引力，消散于茫茫宇宙之中。

我們再看掛圖，這里有一些非常明亮的斑點。色球層上，有時短時間內某個區(qū)域會出現(xiàn)這種突然增亮的現(xiàn)象，我們稱之為耀斑，又叫色球爆發(fā)。

【簡介耀斑】（1）壽命：300秒到幾分鐘，其間面積、亮度增到極大，然后減弱、消失；

（2）周期：與黑子一致，11年，出現(xiàn)的位置也與黑子對應；

（3）能量巨大；書上形容得很好，它在很短的時間內，能放出巨大的能量，有很強的無線電波、射線以及高能帶電的粒子流，相當于100億顆百萬噸級的氫彈的能量。

這能量如果能被我們利用該多好呀，可是目前我們還遠遠做不到。耀斑爆發(fā)為什么會釋放出如此巨大的能量？我們還不清楚；它為什么會與黑子對應出現(xiàn)？我們也不清楚，這又是一個未解之謎。黑子和耀斑都是太陽活動的主要標志。

【啟發(fā)提問】（1）太陽大氣的最外層又有什么特點？

（2）太陽上真的會“刮風”嗎？

色球層之外，是越來越稀薄的太陽大氣的最外層——日冕，它的溫度極高，可高達100萬度，這是一層完全電離的氣體層；日冕的厚度極厚，可從色球層邊緣向外延伸到幾個太陽半徑那么遠，但亮度卻更暗了，也只有在日全食或用日冕儀才能看到。

在100萬度高溫的作用下，太陽大氣在這一層被熱電離為高能帶電的粒子流，有極大的動能，容易掙脫太陽的引力，以高速沖向行星際空間，這種現(xiàn)象就是太陽風，

【簡介太陽風】（1）是熱電離的氣體粒子以高速向外沖出；

（2）速度約為350km／s以上，5～6天就可到達地球（可對比地球上的風速）；

（3）組成粒子中，He核占95％，H核占5％。

為什么太陽大氣越向外溫度越高呢？這又是一個未解之謎。

宇宙真是太令人神往了，我多么希望這些謎底是由我們來揭開。

【啟發(fā)提問】太陽大氣由里向外的三層，厚度、溫度變化有什么規(guī)律？各層主要的活動方式都有什么？

【總結板書，列表】

【承轉過渡】黑子具有強大的磁場、耀斑可釋放出巨大的能量、太陽風是高能帶電的粒子流，當這些活動出現(xiàn)的時候，勢必會對地球造成很大的影響。

【啟發(fā)提問】（1）黑子、耀斑、太陽風都以什么形式影響地球？

（2）對地球會造成什么影響？

學生討論、回答。

黑子和耀斑增多時，會發(fā)出強烈的射電，干擾地球上空的電離層，影響地面的無線電短波通訊。

指導學生閱讀《高中地圖冊》第二章《大氣垂直分層圖》，簡介地球的電離層及其作用。舉例說明黑子和耀斑發(fā)出的射電對無線電短波通訊的影響（見參考資料）。

耀斑和太陽風放射出的高能帶電粒子流，沖擊地球磁場，使磁針不能正確指示方向，產(chǎn)生“磁暴”。

出示投影片《太陽活動對地球的影響》，引導學生分析，帶電粒子流使地球磁場發(fā)生了什么變化？帶電粒子流沖進地球大氣，被地球磁場捕獲，沿磁力線向地球兩磁極運動，與稀薄的大氣碰撞激發(fā)，產(chǎn)生極光。

【小結并板書】【承轉過渡】除此以外，太陽活動的影響還有很多，現(xiàn)在專門有人在研究“太陽活動與氣候”、“太陽活動與人體健康”等，太陽之所以會有如此大的影響，關鍵在于它有太多、太大的能量。

【啟發(fā)提問】（1）太陽如此巨大的能量從哪里來的呢？

（2）再有多長時間太陽的能量就會消耗完了？

指導學生速讀課本《太陽能量的來源》。

這節(jié)課，我們從太陽開始，認識地球身邊的事物，下一節(jié)我們將繼續(xù)了解距離我們更近的、就在太陽系中的一些其他的天體。

【課堂總結，布置作業(yè)】

【板書設計】

第二節(jié)太陽和太陽系

一、太陽概況

主要成分：氫和氦

基本數(shù)據(jù)：（見書）

二、太陽的外部結構

1．太陽的外部結構板圖

2．對比

3．太陽活動對地球的影響

4．太陽能量的來源

太陽中心的熱核聚變

第二課時

教學目標

1．使學生能夠正確認識太陽系的組成。

2．使學生能夠了解太陽系中各種天體的性質特征。

教學重點

太陽系的組成。

教學難點

行星和恒星的區(qū)別。

教學媒體

“太陽系模式圖”掛圖，錄像機及自行剪輯九大行星概況、彗星錄像節(jié)目，投影片或月貌圖片。

教學過程

【導入新課】

在前面我們學習了地球在宇宙中，了解了地球所在的太陽系的中心天體—太陽的情況，今天我們就到太陽系中去看一看，看看在太陽系這個大家庭中，我們地球還有哪些兄弟姐妹。

【板書】三、太陽系及其成員

【啟發(fā)引導】（1）太陽系都由哪些天體類型構成？

（2）太陽系的中心天體是哪一個？為什么它會成為中心天體？

太陽系是由太陽、行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流行體、行星際物質構成的天體系統(tǒng)，中心天體是太陽，因為太陽的質量實在是太大了，占太陽系總質量的99.86％。根據(jù)萬有引力定律，大質量的吸引小質量的。這樣，太陽系中的其它天體就在太陽巨大引力的作用下，圍繞太陽公轉，太陽成為中心天體。

【指導學生畫書】

【啟發(fā)引導】（1）請同學們一起看“太陽系模式圖”，從圖中可見，除太陽外最重要的一種天體是什么？

（2）什么特征的天體就是行星？

（3）你知道在滿天的繁星中，哪些是恒星？哪些是行星？

（4）你對哪一顆行星有所了解？請介紹給同學們。

（5）現(xiàn)在，太陽系中已發(fā)現(xiàn)的行星有哪幾顆？按照距離太陽由近及遠的順序，快速記憶。

行星和小行星是非常重要的一種天體，行星是在橢圓軌道上繞太陽運行的、近似球形的天體，質量比太陽小得多，本身不發(fā)射可見光，以反射太陽光而發(fā)亮。

行星，“行”說明它有相對的位置移動；恒星，“恒”說明它的相對位置不發(fā)生變化，即在以恒星組成的各個星座的天空背景上，行星有明顯的相對移動。恒星中，只有太陽給我們的感覺例外，這是因為與其它遙遠的恒星相比，太陽距離我們太近了，而地球圍繞著太陽公轉，造成了每天太陽東升西落的視運動。一般情況下，目視觀測，滿天繁星中，眨眼睛的是恒星，不眨眼睛的是行星。

目前已知太陽系有九大行星，按照距離太陽由近及遠，依次為：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星；在火星、木星之間夾有小行星帶。

九大行星中，水星距離太陽最近，常常湮滅在太陽奪目的光輝中，只有在特殊的日子里，才能看到。我們比較常見的是金星、火星、木星、土星；而天王星、海王星、冥王星距離太遠了，必須用較大倍數(shù)的望遠鏡才能看到。

小行星在火星和木星之間，用“成群結隊”來形容一點也不過分。目前，天文學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成千上萬顆小行星。它們的體積很小、質量很輕，最大的是“谷神星”，半徑僅及地球半徑的1／15，直徑大于200千米的不過30顆。

【播放錄像】請同學們邊看錄像，邊解決以下幾個問題：

【投影下列問題】

（1）九大行星中，具有固體核心的有？沒有固體表面，呈現(xiàn)流體行星的是？

（2）九大行星中，體積、質量最大的是？最小的是？

（3）表面溫度最高的是？最低的是？

（4）平均密度最大的是？最小的是？

（5）衛(wèi)星數(shù)目最多的是？其次是？

（6）哪些行星有美麗的光環(huán)？

（7）自轉周期、公轉周期、公轉平均速度，按照距離太陽由近及遠，有什么變化的規(guī)律？

（8）自轉運動有特殊現(xiàn)象的是？怎么特殊？

看完錄像后，學生依次回答上述問題。

【書面落實】請同學們讀課文后的“九大行星的比較數(shù)據(jù)”表，將“之最”標在表中。將自轉周期、公轉周期、公轉平均速度的變化規(guī)律標在表中，即自轉周期：長—短—中；公轉周期：短—長；公轉平均速度：快—慢。

金星的自轉軸是倒著的，它自東向西自轉，站在金星上，太陽是西升東落；天王星的自轉軸是躺著的。

根據(jù)萬有引力定律，利用理論推算，冥王星的實際公轉軌道仍然比計算軌道向外偏，人們不禁猜測，有沒有第十大行星呢？1994年，智利的天文學家曾宣稱他們發(fā)現(xiàn)了第十顆行星，但世界絕大多數(shù)的天文學家沒有認可，到底有沒有第十顆行星呢，人們依然在不斷地尋找著。

【啟發(fā)引導】九大行星中除了距離太陽最近的水星、金星外，其它的都有自己的衛(wèi)星，什么樣的天體叫衛(wèi)星，我們最熟悉的衛(wèi)星是哪一個？

衛(wèi)星是圍繞行星運動的天體，它本身不發(fā)射可見光，而靠反射太陽光而發(fā)亮，衛(wèi)星的質量比行星又小得多了。我們了解的最多的衛(wèi)星就是月球。利用宇宙飛船，宇航員已經(jīng)成功地在月球上著陸，并帶回了月球的土樣和巖石標本，在月球的照片上我們可以清楚地看到月球的容貌。

出示幾幅月球的圖片或者投影片，簡介。

【承轉過渡】請同學們再看“太陽系模式圖”，這種在扁長的軌道上繞太陽運行的天體是彗星，為什么有的人把彗星叫做“掃帚星”？我們聽說過哪些彗星的名字？彗星的外貌有什么特點？它的結構如何？請同學們帶著問題看錄像。

看錄像《彗星》。

彗星簡介：（1）云霧狀的獨特外貌，質量很小；

（2）主要由冰物質構成（含塵埃、水、甲烷、二氧化碳等），有人稱它為“臟雪球”；

（3）結構分彗核、彗發(fā)、彗尾（分離子尾、塵埃尾），彗星在遠離太陽時，只有一個冰凍的彗核，當行進太陽時，組成物質升華而形成彗發(fā)，在太陽風的吹拂下，背向太陽的一側出現(xiàn)彗尾，遠離太陽時，彗尾消失，尾永遠背向太陽；

（4）目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1600多顆彗星，最著名的就是哈雷彗星，1985～1986年，曾回歸；

（5）彗星的公轉周期各不相同，相差極大，有的幾十年，有的幾百年，哈雷彗星的公轉周期為76年。

【承轉過渡】有時我們會看到夜空中，一道星光劃過，這就是我們說的流星，流星現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的呢？流行落到地面是什么樣子？

學生討論回答，然后速讀課文“流星體”。

【啟發(fā)引導】行星際空間是否是“真空”狀態(tài)？

行星際空間分布著極其稀薄的氣體和塵埃，稱為行星際物質，行星際物質的來源——太陽風、星際沖撞……

【課堂總結】

板書設計

三、太陽系及其成員

1．太陽系：中心、成員、吸引、繞轉

2．太陽系的成員：

①行星和小行星：水、金、地、火、小行星帶、木、土、天、海、冥

②衛(wèi)星

③彗星：云霧狀外貌，結構（彗核、彗發(fā)、彗尾）

④流星體

⑤行星際物質

第三課時

教學目標

1．使學生能夠正確敘述太陽系中九大行星的運動特征和結構特征。

2．使學生能夠正確理解地球上有生命物質存在的條件及原因，正確認識太陽也是普通天體之一，從而形成唯物主義的宇宙觀。

教學重點