大气受热过程教案设计8篇大气受热过程教案设计 第二节 大气的受热过程和大气运动 一、教学目标课程标准:运用示意图,说明大气的受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。 学习目标: 1下面是小编为大家整理的大气受热过程教案设计8篇,供大家参考。
大气的受热过程和大气运动
一、教学目标 课程标准:运用示意图,说明大气的受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
学习目标:
1. 理解大气的受热过程及大气对地面的保温作用。
2.能够根据大气的受热过程原理,解释一些常见的地理现象。
3.理解大气热力环流形成的基本原理,并能解释相关的地理现象。
4.理解大气运动的受力状况,能够在等压线图上判断风力的大小。
二、教学重点:大气的受热过程与热力环流原理。
三、教学难点:大气运动的受力状况,在等压线图上判断风力的大小。
四、教学方法 问题引导法、讨论法、辩论法、材料分析法、多媒体辅助教学。
五、教学过程 『知识回顾』:
一、大气的组成 1.干洁空气 (1)定义
(2)组成及作用 2.水汽
3.杂质 二、大气的垂直分层 1.对流层 (1)高度
(2)气温垂直变化规律及原因 (3)空气运动
(4)天气现象 (5)与人类的关系 2.平流层 (1)高度
(2)气温垂直变化规律及原因 (3)空气运动
(4)天气现象 (5)与人类的关系
3.高层大气 (1)高度 (2)气温垂直变化规律及原因 (3)与人类的关系 『新课导入』:
『多媒体展示』(图 2.8)台海使槎录,导入。
清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风.....四时皆然。”这里的“内地”指福建,“台地”指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样成的? 『新课教学』:
一、大气的受热过程 『学生自主学习』 学生阅读课本 34.35 页,说出 1.两个来源 2.两大升温过程 『教师讲解』教师指图讲解,或边画边讲。
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
1.两个来源 ①太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
②地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于地面长波辐射。
2.两大升温过程
①投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温。
②地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
小结 从大气的受热过程看,大气对太阳短波辐射吸收较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面;大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。
所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于地面长波辐射。
注意:
由于地球表面的温度比太阳低得多,地面辐射为长波辐射。
二、大气对地面的保温作用 对流层中的水汽,二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强,因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部分 75%--- 95%被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。
大气在增温的同时, 也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向 上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度 上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
『学生活动』 学生指图叙述大气的受热过程和大气对地面的保温作用
三、大气热力环流 大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直
运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉,大气的水平运动即是风。
1.定义 由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。
它是大气运动的一种最简单的形式。
形成过程如图 2.11 所示。
『教师讲解』教师指图讲解,或边画边讲。
2.热力环流的形成过程 ①当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉运动(图 2.11a)。
②当 A 地接受热量多,B、C 两地接受热量少时,A 地近地面空气膨胀上升,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高气压;B、C 两地空气收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压(图 2.11b)。于是空气从气压高的 A 地上空向气压低的 B、C 两地上空扩散。
③在近地面,A 地空气上升向外流出后,空气密度减小,形成低气压;B、C 两地因有下沉气流,空气密度增大,形成高气压。这样近地面的空气从 B、C 两地流回 A 地,以补充 A 地上升的空气,从而形成了热力环流(图 2.11c)。
大气热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下,地表的冷、热差异会产生大气热力环流。台湾海峡两岸风向的日变化,反映了海陆间大气热力环流的日变化。
『思考』气温、气压、气流三者之间有什么关系? 3.常见的热力环流现象 (1)海陆风 (2)山谷风 (3)城郊风
四、大气的水平运动------风 1.水平气压梯度力 (1)水平气压梯度力的定义 地面受热不均,导致空气上升和下沉,进而使同一水平面上的气压产生了差异。单位距离间的气压差称为气压梯度。
促使大气由高压区流向低压区的力,称为水平气压梯度力。
在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,这就形成了风。可见,水平气压梯度力是形成风的直接原因。
(2)水平气压梯度力的特点 ①方向垂直于等压线 ②由高压指向低压 ③等压线越密集,水平气压梯度力越大 2.风的形成 (1)水平气压梯度力---风形成的直接原因 等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致,即风向也垂直于等压线。
(2)北半球高空的风 但是,风一旦形成,马上就会受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行,地转偏向力只改变风向,不改变风速。
由于高空的风受阻力很小,可以近似看成只受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用。所以高空的风向最终和等压线平行。北半球偏右,南半球偏左。
(3)北半球近地面的风 在近地面,风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间,
以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用,可以减小风速。
在近地面,风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向与等压线斜交。
『课堂小结』 一、大气的受热过程 1.两个来源 2.两大升温过程
二、大气对地面的保温作用 三、大气热力环流 1.定义 2.热力环流的形成过程 3.常见的热力环流现象 四、大气的水平运动------风 1.水平气压梯度力 2.风的形成 『巩固练习』 1. (2019 山东济南一中高一上期中)主要由大气反射作用产生的自然现象是(
A
)
A.夏季天空多云时,白天气温不会太高 B.晴朗的天空多呈蔚蓝色 C.冬季多云的夜晚常比晴朗的夜晚温暖 D.日落后的黄昏,天仍是明亮的 诗句“枯草霜花白,寒窗月新影”是古人对霜降时节景观的描述。据此完成下面两题。
2.诗中描述的景观最有可能出现在
( A ) A.晴朗的凌晨
B.晴朗的午后
C.多云的黄昏
D.多云的夜晚 3. 霜降时节,北京地区适宜的农事活动是( B )
A.播种水稻
B.收获白菜
C.采摘西瓜
D.收割小麦 读“热力环流示意图”,S 代表地面,回答下面两题。
4.热力环流产生的根本原因是( B )
A.相邻地区存在气流升降运动
B.不同地区之间存在冷热差异 C.同一等压面上存在气压差异
D.相邻地区的地面状况存在差异 5.图中 H、G、F、E 处,气压最高的是 ( B )
A.H
B.G
C.F
D.E 6.北半球高空一架飞机自西向东飞行,飞机的右侧是高压,左侧是低压。下面的叙述正确的是( B )
A.飞机逆风飞行
B.飞机顺风飞行
C.风从南侧吹来
D.风从北侧吹来 7.下图中四个箭头,正确反映南半球风向的是( B )
『布置作业』 六、教学反思
基本教学过程分为四步:
第一步:
课前准备。
事先布置学生自 学, 提前下发学案, 学案内 容包括自 主学习 、 课堂活动、自 我测评、 学习 反思、 创新拓展和课外探究, 课前学生完成自 主学习 部分。
第二步:
自 学情况交流, 初步把握本课学习 内 容。
把每班分 6 个小组, 各小组成员 从成绩、 语言表达、 参与的积极性等方面协调搭配, 交流自 学情况, 并交流学习 中的最大收获与存在的困惑。
教师检查学生上交的自 主学习 作业, 了 解学生预习 情况。
重点让学生明确本课学习 的两个重难点问题:
运用 图表说明大气的受热过程, 运用 大气受热原理解释一些常见的地理现象。
第三步:
在合作探究、 学习 反思、 读图、 析图、 绘图中比较深入归纳总结大气的受热过程, 及解释常见的大气受热原理的地理现象。
1、 复习 提问, 为导入新课提供素材。
①低层大气是由哪些物质组成的呢?其中, 二氧化碳、 水汽和臭氧在地理环境中各有什么作用 ? ②在对流层和平流层中, 气温随高度的变化规律是怎样的? 2、 导人新课, 激发兴趣, 自 然过渡。
① 为什么对流层的气温随高度增加而降低, 而平流层气温随高度增加而升高呢? ②为什么白天多 云, 气温比晴天低; 夜间多 云, 气温比晴天高? 3、 多 媒体展示太阳辐射光谱示意图和各种辐射的波长范围图, 认识太阳辐射。
思考:
①太阳的能量以何种方式传到地面? ②太阳辐射包含哪几类电磁波? ③从无线电波到 Y 射线, 波长变化有何规律?可见光波长变化有何规律? ④太阳辐射的能量主要在哪个光区? 学生仔细观察 3 分多 钟, 然后举手回答, 其他同学补充完善。
第三组的同学最先举手回答:
太阳的能量以电磁波的形式到达地面, 主要有紫外线、 红外线、 可见光等电磁波, 波长的变化由短变长, 太阳辐射能主要集中在可见光区。
第五组的学生补充:
可见光波长先递增后递减 教师对学生的回答情况进行评价:
两位同学都基本观察到了 主要的要点了 , 并能够从图中获取和解读地理信息, 再用 自 己的语言表达出来, 很不错。
4、 教师总结拓展:
实际上, 任何物体都以电磁波的形式向外辐射能量, 如你、 我、 大地、 大气、 树木等。
实验得知, 物体的温度越高, 辐射的波长越短, 反之越长。
太阳表面温度很高, 辐射的波长就短, 因此把太阳辐射也称作短波辐射。
那么射向地球的太阳辐射经过大气层时能否被大气全部吸收呢?
5、 大气吸收作用 探究:
多 媒体展示到达地面的太阳辐射图。
思考:
①射向地球的太阳辐射经过大气层时能否被大气全部吸收呢? ②大气中水汽、 二氧化碳、 臭氧、 氧原子各吸收了 太阳辐射哪个光区? ③为什么在平流层中, 气温随高度增加而升高? 学生看图依次抢答, 其他同学补充:
第一组抢答:
射向地球的太阳辐射经过大气层时不能被大气全部吸收; 水汽和CO2吸收红外区, O3和氧原子吸收紫外线。
第二组补充:
平流层臭氧吸收紫外线。
教师总结归纳:
很好, 大家通过读图分析, 都了 解太阳辐射进入大气后的能量去向了 , 大气对可见光吸收少, 对太阳辐射的吸收有选择性。
6、 情景设计:
探索大气对太阳辐射的削弱作用
①既然大气对太阳辐射吸收得很少, 绝大部分可透过大气到达地面, 为什么阴天时看不到明亮的阳光? ②既然云层反射了 太阳辐射, 为什么看到的天空依然很明亮? 学生思考后抢答:
第三组学生抢答:
大气的反射作用 使阴天看不到明亮的阳光; 云层反射太阳辐射时, 也有散射作用 让天空依然明亮。
教师总结归纳:
太好了 , 第三组已经第二次抢答了 问题了 , 第四和第六组的同学要加油了 。
回答很正确。
散射是太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时, 太阳辐射的一部分便以这个质点为中心, 向四面八方散射开来,从而使一部分射向宇宙空间, 一部分射向地面。
综上所述, 太阳辐射是经过大气的吸收、 反射和散射后, 大部分射向地面。
7、 动手画一画:
请同学们画出到达地面的太阳辐射图。
8、 问题探究:
分析地面辐射的形成过程。
①太阳辐射大部分被地面吸收, 地面不断吸收太阳辐射会不会持续升温?为什么? ② 地面以何种方式释放能量? ③ 地面辐射是长波辐射还是短波辐射? ④ 地面辐射的方向如何呢?
学生小组探究:
每小组共同探究总结出答案, 然后把结论在课堂上阐述出来。
教师总结归纳:
同学们的答案五花八门, 但基本上都能把抽象笼统的知识分解、分步、 递进展示, 加强直观认识, 还是有进步。
由此可见, 地面吸收的能量以地面辐射的形式向大气和宇宙空间发散。
9、 问题探究:
分析大气辐射的过程。
①地面辐射的能量是不是全部射向宇宙空间呢? ②由于地面辐射的能量主要在红外线区域, 很容易被大气的哪些成分吸收? ③为什么对流层的气温随高度增加而降低? ④大气不断吸收地面辐射会不会持续升温? ⑤大气以何种方式散失热量? ⑥大气辐射的能量最终去向如何?绘图在课堂活动材料上。
学生分组探究:
每组各选一个问题进行合作探究, 并按图例要求绘制大气辐射的能量去向。
最后每组派一位代表上讲台把成果展示。
成果展示:
教师巡视了 解学生作图情况, 找出优秀的和有典型错误的, 将学生的绘图放于实物投影仪上展示。
这次第四组作图情况最好, 但大家都没有注意太阳辐射、 地面辐射和大气辐射的箭头有大小之分。
课件动画展示大气受热过程, 教师总结:
大气吸收地面辐射以后增温, 并以大气辐射的形式向外散失能量, 很少一部分射向宇宙空间, 大部分朝向地面, 因辐射方向与地面辐射相反, 称为大气逆辐射。
大气逆辐射把热量还给地面, 在一定程度上补偿了 地面辐射损失的热量。
因此, 大气对地面有保温作用
10、 问题探究:
掌握影响大气保温效果的因素。
① 低层大气热量主要来自 大气辐射还是地面辐射? ②大气逆辐射作用 的强弱与何种因素有关? 学生小组内 合作探究, 代表主动汇报:
低层大气热量来自 地面辐射, 大气逆辐射主要取决于云层的厚薄。
教师总结归纳:
大气逆辐射的强弱与水汽、 二氧化碳的浓度有关, 水汽越多 ,云层越厚, 二氧化碳的浓度越大, 大气逆辐射越强, 地面损失的热量越少,保温作用 越强。
11、 情景设计:
大气保温作用 原理的探索和在生活、 生产中的应用 。
①深秋至第二年早春季节, 霜冻为什么多 出现在晴朗的夜里? ②深秋夜间, 农民常在田间燃烧柴草防蔬菜被冻, 这是为什么? 学生分组合作探究并推选代表汇报:
大气的保温效应的体现。
第四步:
自 我评价, 课堂小结。
通过本节课学习 , 你学到了 什么? 掌握了 哪些学习 方法?试举例探究。
学生总结:
我国北方不少地区的农民, 常利用 塑料大棚(或玻璃温室) 种植花卉、反季节蔬菜, 获得了 较高的经济效益。
这是对大气的保温效应的运用 实例。
教师归纳:
本节课运用了 读图、 析图、 绘图、 图文转换、 自 主学习 、 合作探究、 学习 反思、 归纳总结等方法, 掌握对流层大气的受热过程经历了 大气对太阳辐射的削弱作用 和对地面的保温效应的主要过程。
课后请写一篇将大气受热原理应用 于生产、 生活的小论文(题目 自 拟, 字数不超过 1000 字) 。
大气的受热过程
大气对地面的保温作用
一、教学目标 1、了解大气的受热过程,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保用; 2、理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系; 3、了解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响; 4、运用等压线分布图,分析高低气压的分布,判断某地风向; 5、培养学生读图、析图、绘图能力,提高综合分析问题以及运用地理知识解决实际问 题的能力。
二、教学重难点 1.重点:①大气运动的基本形式及水平运动的几种作用力; ②大气的直接热源和大气的热过程。
2.难点:①大气受热过程和大气保温作用; ②风向的判断和运用。
三、教学方法 问题探究法、读图分析法、讨论分析法 四、教学过程 『新课导入』:
清代黄叔璥『jǐng』在《台海使槎『chá』录》中,记述了台湾海缺两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风......四时皆然。"这里的“内地”指福建,“台地"指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样形成的?
『新课教学』:
『 板书 』 一、大气的受热过程
『过渡』大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。那么太阳炙烤着大地,是不是一定也把大气给我们烤热了呢?其实则不然。请同学们阅读课本 34 页的内容,说说大气的受热过程有哪几个环节? 『学生回答』 1、太阳辐射过大气层。
2、太阳辐射到达地表。
3、地面吸收太阳辐射增温的同时,再把热量传给大气。
『分析』“万物生长靠太阳”,太阳是地球的能量源泉,然而从前面的内容来看,似乎并不是太阳辐射直接让大气受热的,这到底是怎么一回事呢?那么我们首先来研究一下,太阳辐射在穿过大气层时,大气对太阳辐射做了什么手脚呢?
大家一起看课件播放的图片。
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射"的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
『过渡』太阳辐射在穿过厚厚的大气层时,要经过大气的反射、散射和吸收三种削弱作用之后,才能到达地表。那么每一种削弱作用又有什么特点呢?让我们结合生活中的实例,来逐一的研究它们。
从大气的受热过程看,大气对太阳短波辐射吸收较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面;大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此。
『 板书 』 二、大气对地面的保温作用 物体温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。地面吸收太阳辐射,温度增高,同时又把热量向外辐射,但它比太阳温度低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射要长得多,能量主要集中在红外线部分。因此,相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。
地面福射的长波辐射经过大气时,几乎全部被大气中的水汽和二氧化碳(主要在对流层中)吸收,从而使大气温度升高。所以,地面是大气的主要的直接热源。
『过渡』那么大气是如何对地面起到保温作用呢?看下图回答这个问题。
学生回答:....... 『分析』对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部分(75%-95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。
大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
冷热不均引起大气运动
一、
课前预习指导:
1、 找出近地面大气主要、 直接的热量来源
2、 观察、 分析图 2. 1, 掌握大气的受热过程
3、 阐述地面大气的保温作用
4、 找出大气运动的根本原因, 掌握大气的热力环流原理
二、 课内补充材料
(1)
知识拓展
大气的组成成分:
地球上的大气是由多种气体组成的混合体, 并含有水汽和部分杂质。
干洁空气是指大气中除去水汽、 固体杂质后的整个混合气体。
它的主要成分是氮、 氧、 氩、 二氧化碳等, 其容积含量占全部干洁空气的 99. 99%以上。
大气对太阳辐射的吸收作用:
太阳辐射通过大气时, 大气的水汽、氧、 臭氧、 二氧化碳和固体杂质对太阳辐射有明显的吸收作用。
不同成分对太阳辐射吸收的波长范围也不同。
通过大气的吸收作用, 太阳辐射被削弱的部分主要是波长较长的红外线和波长较短的紫外线, 而对可见光影响不大。
大气对太阳辐射的反射作用:
大气中的云层和较大颗粒的尘埃,能将一部分太阳辐射反射到宇宙空间去, 使到达地面的太阳辐射受到削弱。
大气对太阳辐射的散射作用:
太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时, 发生散射作用。
第二章
地球上的大气
第一节
冷热不均引起的大气运动
三维目标 知识与技能
1、 获得大气运动的基础知识, 认识大气的保温作用
2、 了解大气对太阳辐射的削弱作用, 理解“太阳暖地面, 地面暖大气, 大气还地面” 的原理
3、 掌握大气环流的基本原理
4、 理解大气的受热过程图, 掌握阅读、 分析、 运用地理图表的技能
过程与方法
1、 初步学会通过多种途径、 手段收集地理信息, 尝试运用所学地理知识和技能, 对地理信息进行整理、 分析, 并把地理信息运用于地理学习过程
2、 尝试从学习和生活中发现地理问题, 提出探究方案, 与他人合作, 提出解决问题的对策
3、 运用适当的方法和手段, 表达、 交流自己地理学习和探究的体会
情感、 态度与价值观
1、 激发探究地理问题的兴趣和动机, 养成求真、 求实的科学态度, 提高地理审美情趣
2、 树立辨证唯物主义观念, 认识事物是运动、 普遍联系的
3、 增强对资源、 环境的保护意识, 形成可持续发展观念, 增强关心和爱护环境的社会责任感, 养成良好的行为习惯 教学重、 难点
1、 地面是大气的直接热源
2、 大气的受热过程
3、 热力环流的形成过程 教学方式
探讨--启发式 课时安排 1 课时
教学过程:
复习导入:
我们在上一章中学习了地球的圈层结构, 探索了地球的内部圈层, 也了解了地球的外部圈层。
外部圈层包括水圈、 大气圈、 生物圈, 其中大气圈是与人类关系最为密切的圈层, 对人类的生存意义重大。可以说, 如果地球上没有大气圈, 就没有今天千姿百态的地表形态,更没有人类赖以生存和发展的自然环境。
从今天开始, 我们将学习新的一章。
第二章
地球上的大气 第一节
冷热不均引起的大气运动 提问导入:
太阳辐射在穿过大气层时, 是先到达珠穆朗玛峰山顶还是先到地面?
珠穆朗玛峰山顶气温高还是地面气温高?
为什么先到达的反而气温更低?
要回答这个问题, 我们得先从地球大气的受热过程学起。
一、
大气的受热过程
过渡:
地球上的能量绝大部分来自太阳辐射能, 大气的能量也一样来自太阳辐射能。
那么, 太阳辐射能是怎样穿过大气层呢?
(引导学生观察教材
图 2. 1 地面辐射使大气增温)
受热过程(1)
:
大气是由多种气体(氮气、 氧气、 二氧化碳等)
混合而成, 并且含有一些水汽、 尘埃和固体颗粒物等)
。
太阳辐射在穿过大气层时, 有一部分会被大气反射、 散射和吸收(对大气反射、 散射和吸收作用展开解释)
, 但大部分会到达地面, 并被地面反射和吸收。地面吸收太阳辐射而使地面增温, 所以, 太阳是地面的直接热源。
(板书)
:
太阳暖地面
(强调:
这一过程中只有小部分被大气吸收, 大部分穿过大气层到达地面)
过程(2)
:
地面由于吸收热量而增温, 在增温的同时, 又以地面辐射的形式把热量传给大气。
除了少数透过大气层外, 绝大部分被大气强烈吸收。
(板书)
:
地面暖大气
问:
为何大气对太阳辐射吸收少, 而对地面的辐射却能强烈吸收?
(补充:
课本页脚处
太阳辐射属于短波辐射, 地球辐射属于长波辐射。
而大气中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射吸收少, 而对地球长波辐射却能强烈吸收)
所以, 大气温度上升是由于吸收了地面的热量, 地面才是大气主要、直接的热源。
大气的热量并非直接来自太阳辐射能, 而是太阳辐射能先传给地面, 然后再传给大气。
活动 1. 1:
一天中太阳辐射最高值出现在什么时候?
活动 1. 2:
一天中气温最高值出现在什么时间? 为什么?
(答案:
一天中气温最高值出现在午后 2 点, 并非大家所认为的中午 12点。
中午 12 点是太阳辐射最强的时候, 但这时的太阳辐射要先传给地面, 地面再传给大气, 大气吸收地面的热量后气温才升高, 而这一过程需要将近 2 小时的时间。
)
过程(3)
:
大气在增温的同时, 也向外辐射能量, 大气辐射一小部分射向宇宙空间, 大部分向下射向地面。
由于其方向与地面辐射正好相反, 故称为大气逆辐射。
可见, 大气通过大气逆辐射又把热量还给了地面, 在一定程度上补偿了地面损失的能量, 从而对地表起到了保温作用。
(板书)
:
大气还地面 (保温作用)
小结:
大气对太阳短波辐射吸收少, 大部分太阳辐射能透射大气层射到地面上,使地面升温; 但大气对地面的长波辐射却是隔热层, 把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中, 并通过大气逆辐射将辐射还给地面。
我们把大气的这种作用, 称为大气的保温作用。
活动 2. 1:
白天多云时气温更高还是更低? 晚上多云时气温更高还是更低?
活动 2. 2:
分析月球表面昼夜温差超过 300 多度的原因?
活动 2. 3:
为了改善农业生产, 人们喜欢采用塑料大棚和玻璃温室进行生产, 说一说塑料大棚和玻璃温室的设计原理和生产原理?
(塑料大棚和玻璃温室的设计原理和生产原理与大气的受热过程基本相同)
。
对于太阳辐射来说, 塑料大棚和玻璃几乎是“透明” 的, 太阳辐射可以大部分进入。
但对于地面长波辐射来说, 塑料大棚和玻璃却是不“透明” 的, 长波辐射很少能透过。
这样, 温室和大棚就使得外界的太阳能量能不断进入室内, 而室内的热量却很少散失出去, 从而起到调节温度的作用。
二、 热力环流
提问导入:
沙漠地区的气温高还是低? 草原地区的气温高还是低?
根据物理学热胀冷缩的原理, 沙漠地区气温高空气膨胀上升, 使上空的空气密度增大, 形成高气压; 而草原地区气温低空气冷缩下沉, 上空的空气密度减小形成低气压。
在上空, 空气便从气压高的沙漠地区向气压低的草原地区扩散。在地面沙漠地区空气上升后向外流出, 使近地面的空气密度减小, 形成低气压。草原地区因有下沉气流, 近地面的空气密度增大, 形成高气压。
于是, 近地面的空气又从草原地区流回沙漠地区, 从而形成了热力环流。
引出概念:
像这种由于地面冷热不均匀而形成的空气环流, 称为热力环流。
它是大气运动最简单的形式。
(引导学生观察图 2. 3
热力环流的形成)
分析大气运动的根本原因:
大气运动
同一水平面存在气压差
空气的垂直运动
地面受热不均
太阳辐射
说明:
热力环流是自然界的一种常见现象。
在一定的条件下, 只要地表存在冷热不均, 就会形成热力环流。
比如, 城市和郊区, 海洋和陆地之间都存在热力环流。
活动:
城市热岛效应和“城市风” 形成原理图? 及对植树和工业布局的影响?
思考题:
大气的保温作用和二氧化碳的温室效应有什么联系?
板书设计 一、 大气的受热过程
太阳暖地面
地面暖大气
大气还地面(保温作用)
二、 热力环流
大气运动
同一水平面存在气压差
空气的垂直运动
地面受热不均
太阳辐射
教学目标:
1、通过动态演示大气受热过程,学生据此分析得出近地面大气的直接热源与根本热源。
2、通过大量生活、生产现象,调动学生运用所学分析并解读现象、成因。
3、通过对比地月昼夜温差,学生深刻体会大气热力作用对地表环境的重要意义,通过绘图,培养学生文图转换能力和比较思维。
4、通过温室效应和全球气候变暖等实例,培养学生用综合思维和发展变化的视角看待人类活动,用可持续理念思考发展中面临的问题和解决措施。
教学重点、难点:大气对地面的保温作用,大气热力作用 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设置意图 技术应用 时间安排 创设情境 观察青藏地区景观及人物图片,读“全国年太阳辐射量分布图”,说出我国太阳辐射最强及最弱的地区?思考为什么暑期藏区旅游既要防晒又要保暖呢? 我们来一同学习《大气受热过程》 读图,回答。说出我国太阳辐射最强地区在青藏高原,最弱地区在四川盆地。
知道暑期到青藏高原旅游光照强但气温低,为什么,可能一知半解。
将生活常识与等值线图联系起来,创设情境 PPT 3 分钟 承转过渡 读“大气垂直分层示意图”明确我们本节课所关注的大气是近地面大气,即对流层大气的受热过程。因为近地面大气的温度直接影响着地表的生态系统和人类的生产、生活。
读图,明确研究对象。
明确研究对象 PPT 2 分钟 新课讲解 (环节一:大气对太阳辐射的削弱作用)
太阳辐射在穿过厚厚的大气层这一过程中,大气中的云和较大的颗粒尘埃能反射一部分太阳辐射。云层越低、越厚,云量越多,反射越强。
太阳辐射遇到空气分子或微小尘埃时,以这些质点为中心,向四面八方弥散,这是大气的散射,散射使得一部分太阳辐射不能到达地面,而散射是具有选择性的。
读“太阳辐射能随波长的分布图”,太阳辐射的可见光中,波长较短的蓝光、紫光容易被空气分子散射,因而晴朗的天观看 PPT 演示,理解太阳辐射在穿过大气层的过程中,由于大气对太阳辐射的反射、散射、吸收作用,被地面吸收的太阳辐射大约为大气上界太阳辐射的 47%。
区分哪些削弱作用具有选择性,及其主要表现。
通过动画演示,利于学生直观感受及深入思考。
PPT 10 分钟
空呈现蔚蓝色。
平流层中的臭氧能够吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层中的水汽和二氧化碳等能少量吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
小结 投射到地面的太阳辐射一部分被地面直接反射,被地面吸收的太阳辐射大约为大气上界太阳辐射的 47%。
但对流层大气吸收太阳辐射很少,所以说太阳辐射不是对流层大气主要的直接热源。
明确太阳辐射不是近地面大气热量的直接来源。
归纳总结,理清思路 PPT 2 分钟 现象解读 “两小儿辩日”、“日出前,日没后,天空仍然明亮”、“红灯停,绿灯行”等现象分析。
青藏高原是我国太阳辐射最强的地区,四川盆地则是我国太阳辐射最弱的地区。请尝试运用今天所学内容来解释。
体会大气对太阳的削弱作用,对地表环境有很大影响,与我们的生活息息相关。
说出,青藏高原海拔高,空气稀薄,云量小,大气洁净度高,大气对太阳辐射削弱作用弱,故太阳辐射强。四川盆地多云雾,大气对太阳辐射削弱作用强,故太阳辐射弱。
运用所学解释生活中的现象,学习生活中的地理。
PPT 12 分钟 承转过渡 青藏高原太阳辐射强,但气温低,验证了太阳辐射并非近地面大气的直接热源,我们进一步探究近地面大气的直接热源。
思考 引发质疑和深入思考 PPT 1 分钟 新课讲解 (环节二:大气对地面的保温作用)
地面吸收太阳辐射,进而地面升温,同时地面向外释放辐射能量,这就是地面辐射。
实验得知:物体的温度越高,辐射的最强部分的波长越短,反之波长越长。地球表面温度比太阳低得多,因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多。相对而言,太阳辐射为短波辐射能量集中在波长较短的可见光区,地面辐射为长波辐射,能量集中波长较长的红外线区域。
对流层中的水汽和二氧化碳可强烈吸收地面长波辐射,因此只有极少数的地面辐射能回到宇宙空间。绝大部分地面观看 PPT 演示,建立完整的大气受热过程。
比较分析太阳辐射,地面辐射,大气辐射的性质,及其能量集中区域。
通过分析,明确说出地面辐射是近地面大气热量的直接来源,太阳辐射是近地面大气的根本热源。
通过大气受热过程的动态演示培养逻辑思维,对三种辐射的分析培养比较思维。
PPT 10 分钟
辐射被对流层大气吸收,使该层大气升温,所以说地面辐射才是对流层大气主要的直接热源。
大气吸收地面辐射增温的同时,也要向外辐射能量。大气辐射的一部分向上射向宇宙空间,大部分却向下射到地面。射向地面的大气辐射,其方向与地面辐射相反,故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量归还给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
现象解读 深秋至次年早春季节,霜冻多出现在晴朗的夜晚。运用所学,解释该现象。
同理,北方的同学们,深秋至次年早春季节,你会选择在晴天还是阴天里,早上上学穿的更暖和些呢? 尝试解释青藏高原太阳辐射强,但气温低的原因。
分析,说出:晴朗的夜晚,大气中的水汽含量较少,大气吸收地面辐射的能力较弱,大气逆辐射也随之减弱,对地面的保温作用减弱,所以深秋至次年早春季节,晴朗的夜晚气温更低,易发生霜冻。
说出:晴天的早上要穿的更暖和些。
青藏高原海拔高,空气稀薄,水汽、二氧化碳含量低,对面辐射吸收作用弱,故大气获热少,气温低。
运用所学解释生活、生产中的现象,体会大气对地面保温作用的重要意义。
PPT 7 分钟 承转过渡 我们研究了大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用,它们被称为大气的热力作用。我们每一天都深受其影响。
思考大气热力作用对我们的生活乃至地球环境的影响。
引发思考 PPT 2 分钟 新课讲解 (环节三:大气的热力作用)
读某地某日气温变化曲线图,说出一日最高气温和最低气温的出现的时间,并解释其成因。
分析说出:一日中最高气温大约出现在 14:00,最低气温大约出现在日出前后。中午的太阳辐射最强,地面获得太阳辐射,地面辐射最强,进而大气吸收地面辐射,达到大气最高温度,这一切都需要时间,因此一日中最热的时候不是中午,而是午后2~3 点钟的时候。日出前后,通过对资料的解读,培养了学生的逻辑思维PPT 8 分钟
由于夜晚地表持续辐射放热,得不到太阳辐射的补充,故地面辐射,大气逆辐射,大气温度都在持续下降,日出后才能再次通过获得太阳辐射而升温,而从太阳辐射到地面辐射,再到大气升温,也需要时间,因此日出前后,大气温度就达到最低。
和综合思维
实践操作 对比地球、月亮的昼夜温差,绘制示意图来比较说明地、月的昼夜温差,并解释其成因。
规范画图,运用图示法比较分析大气层的热力作用 知识反馈,培养图文的思维转换能力 绘图工具 15 分钟 分享交流 展示学生作品 展示、表达、讨论、评价 规范绘图,查漏补缺 实物投影仪 10 分钟 归纳总结 大气的热力作用对地表环境有着深刻的影响。
思考,回味
1 分钟 拓展提高 太阳辐射接近一半的能量透过大气被地面吸收,而地面辐射的 75%-95%被对流层大气吸收,无法回到宇宙空间,大气的热力作用与温室的保温原理十分相似,因此,我们也常常把大气的热力作用称为“温室效应”。而能够强烈吸收地面辐射的水汽和二氧化碳也被称为温室气体。
自工业革命以来,人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,产生大量二氧化碳,致使大气中的二氧化碳浓度持续升高,温室效应增强,全球气候变暖。我们来阅读地球温室效应影响图,想一想,全球气候变暖会对我们的生产、生活会造成哪些影响呢?进而想一想,从政府,企业,个人的不同层面,能为低碳减排做些什么贡献呢? 读图说出全球气候变暖对地表环境的影响,思考生活中哪些现象与全球气候变暖有关。
思考从政府、企业、个人的不同层面,为低碳减排可采取的措施。
关注全球气候变暖这一环境问题,综合思考它的成因、影响及人类的应对措施。
PPT 9 分钟
板书设计
第二节
大气受热过程
地面辐射是近地面大气的直接热源
太阳辐射是近地面大气的根本热源
教案设计 主讲人:
杨斗福【课题】
大气的运动——热力环流 【授课对象】
高二年级学生 【课标与教材分析】 本部分内容是来自山东教育出版社出版的高中地理必修一第二单元——从地球圈层看地理环境中的第二节——大气圈与天气、气候。之前,学生们已学习了《大气的组成和垂直分层》、《大气的受热过程》 两部分内容, 这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。
大气的运动是产生风云变幻等天气现象的直接原因, 也是气候形成的重要因子, 对世界各地的天气和气候有着重大影响, 因此在本单元起着关键作用, 是承前启后的纽带。
它从动态的角度来研究地球上的大气, 是第二单元的重点。
本节课文有两部分内容, 即“热力环流” 和“大气水平运动——风”, 它们在《大气》 一章中, 起着承上启下的作用。
第一部分——冷热不均引起大气运动是本节大气运动的基础, 也是大气运动的基本原理; 第二部分分析局部地区大气运动的表现形式。
这两部分内容是学生分析思考下一节“全球的气压带与风带”形成的理论基础工具。
教材特点:
⑴知识容量较大。
包括了大气运动的原因、 过程; 局部地区的大气运动(气旋与反气旋)
的过渡。
⑵过于抽象, 需要足够的空间想象力。
大气看不见、 摸不着, 又处在不断的运动中, 因而这部分内容具有一定的抽象性和明显的动态性, 给教学带来了较大的难度。
如何突破难点, 教学中突出能力培养是关键, 运用实验和多媒体演示教学是突破口。
【学情分析】
高二学生有了一定的学习地理的能力, 但学生的学习习惯及思维方式仍停留在感性思维及对地理现象的观察上, 缺乏对地理现象的理性分析。
在地理的知识体系中, 大气知识对学生来说还是比较难于掌握的。
这种难主要在于三点:
第一, 学生的空间概念建立的还不牢靠; 第二, 学生暂时还不能将大气知识与物理知识联系起来; 第三, 短时间内不能将大气运动与地理环境联系起来。故感到很难把握对整个大气知识的思维线索, 感到这些知识与应用无关。生活中,学生对许多的自然地理现象并不陌生, 但很少能将其与相关大气的知识联系起来。
总的来说, 对大气的了解, 总是感到既陌生又熟悉。
【设计理念】
热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流, 它是大气运动的一种最简单的形式, 也是学生理解大气运动这部分内容的最基本、 最基础的知识和最佳切入口, 对于理解由于热力原因而引起的大气运动, 学习大气环流具有很大的帮助作用。
因此, 学好这部分内容是学好大气运动的基础, 为后面学习大气环流(三圈环流、 季风环流)
到至关重要的铺垫作用, 起到分散降低教学难度、便于学生掌握的作用。
因此, 在这节课我主要设计了以下活动:
1.地理小实验, 让学生直观、 真实的理解热力环流的成因以及气流运动特点,为学生能顺利理解热力环流图埋下伏笔。
2.观看 flash 动画演示, 解决热力环流过程中气压分布与气流分布之间的关系。
3.三个案例的拓展探究。
这部分内容教科书上没有提到, 考虑到新课程对学生的教育目的, 教师加入了实际生活中典型的三个热力环流案例, 目的为使学生更加理解热力环流的原理, 使学生理论联系实际。
激发学生探究自然奥秘, 认识社会生活环境的能力。
在教学过程中, 我设计了一些由浅入深的问题, 并联系学生身边的一些现象,再借助多媒体计算机技术, 把抽象的大气运动具体、 生动、 形象地表现出来, 激发学生探究地理问题的兴趣和动机, 充分挖掘了学生的潜力, 培养了学生思考、归纳、 表达、 交流的能力。
【教学目标】
根据素质教育论中“让学生主动发展” 的目标为中心, 结合中学生的学习心理和智力发展规律以及地理学科课堂教学的特点, 通过中学地理课堂中的知识传授, 指导学生掌握科学的、 系统的地理学习方法, 进而探索学法指导的渗透性, 系统性, 规律性以及学法指导和地理知识的有机结合。
本节课的教学三维目标如下:
知识与技能 1. 掌握热力环流的定义, 熟练阅读热力环流示意图, 理解热力环流的形成过程。
2. 通过绘制热力环流图, 培养学生的绘图能力和理解问题的能力。
3. 能够利用热力环流原理, 解答生产、 生活中的局地环流问题, 达到知识拓展的目的。
过程与方法 本节课遵循由问题→地理小实验和多媒体演示获得感性认识→分析推理运动过程→归纳概括运动规律(理性认识)
→给出实际生活案例→应用规律解决实际问题的教学主线, 在此过程中进一步培养学生用分析、 推理、 归纳等方法学习地理知识。
情感、 态度和价值观
通过小组活动, 激发学生亲自探究地理问题的兴趣和动机, 养成求真、 求实的科学态度,培养学生的团队精神。
【教学重难点】
1. 教学重点:
热力环流的形成过程及应用。
2. 教学难点:
运用热力环流原理分析绘制山谷风、 海陆风、 城市风形成。
【教学方法】
1.实验法:
结合本课的活动, 课前安排学生实验观察并证明热力环流。
2.引导法:
引导学生分析热力环流的形成过程; 引导学生完成三个案例探究。
【教学媒体】
运用多媒体教学, 将一些相关的音频、 视频资料等内容等制作出来, 增强课堂教学气氛, 准备一些相关的趣味地理传输给学生。
【课时安排】
1 个课时 【教学过程】
教学进程 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 由生活走进地理
1、 引导学生感受生活中大气在运动。
2、 引入新课学习。
学生结合自身感受说出一些关于大气在运动的事实。
由生活走进地理; 提高学生的学习兴趣和探究新课的欲望, 同时引出本节课题。
引导实验
1、 把全班分成几个小组进行一个简单的实验, 证明热力环流的存在。
2、 实验的过程教师加以引导并提出问题, 让学生把实验现象告诉老师。
1、 每个小组按照老师的引导和步骤进行试验。
2、 观察实验现象并把观察的现象和其他同学一起分享。
小组实验, 培养学生亲自动手的能力和团队合作的精神。
自学回答 1、 引导学生自学教材 38 页的内容(结合图 2-2-6)
。
2、 提问:
热力环流的概念、 根本原因和热力环流的形成过程(注意先后顺序和因果联系)。1、 自学教材并分析图2-2-6 中的四幅图。
2、 得出结论:
热力环流的概念、 根本原因并思考热力环流的形成过程。
1、 让学生通过阅读、 观察、 和分析, 培养自主学习的能力。
2、 培养学生归纳
3、 老师通过动画演示引导学生分析热力环流的过程并适当进行点评。
1、 播放歌曲《军港之夜》 , 鼓励学生一起唱。
2、 问题探究:
根据热力环流的原理, 判断歌词中的风向是否正确。
3、 引导学生探究海陆风的形成。3、 结合动画和老师引导总结热力环流的形成过程。
概括的能力。
案例探究一——海陆风 1、 欣赏歌曲并跟唱。
2、 探究海陆风的形成, 在学案上画出海滨地区白天和晚上的风向。
3、 准确判断歌词中的风向不正确。
白天吹海风,晚上吹陆风。
快速浏览故事, 针对故事中的问题, 进行仔细的分析以后快速的得出结论, 并作出准确的判断。
培养学生发现问题、 分析问题并解决问题的能力。
知识延展一
设计一的小故事, 提高学生学习的兴趣, 故事中设置问题, 让学生思考后回答。
培养学生知识迁移和发散思维的能力。
视频播放 1、 播放《诸葛亮火烧葫芦谷》 的视频。
2、 通过视频的观看设计问题探究(1)
, 画出火烧葫芦谷时葫芦谷空气流动的示意图。
(2)
这场及时雨是“天意难违” 吗? (3)
假如没有火烧葫芦谷, 葫芦谷的空气流动情况又该如何?
3、 引出案例探究二
1、 观看视频——《诸葛亮火烧葫芦谷》 。
2、 看完视频后分析并回答相应的问题。
1、 提高学生的学习兴趣。
2、 培养学生分析问题的能力。
案例探究二——山谷风
1、 通过视频的引入让学生探究山谷风的形成。
2、 提问:
白天和晚上分别吹什么风?
1、 引导学生读唐代诗人李商隐的诗《夜雨寄北》 。
2、 问题探究:
巴山为什么下的是夜雨?这与它的地形有什么样的关系呢?
1、 联系视频资料, 分析山谷风的形成。
在学案上画出山谷地区白天和晚上的风向。
2、 回答老师所提问题。
白天吹谷风:
晚上吹山风。
提高学生分析问题的能力。
知识延展二
1、 大声朗读唐诗《夜雨寄北》 。
2、
结合案例探究二——山 谷风的形成原理, 解释巴山为什么会多夜雨。
培养学生知识迁移和归纳和概括的能力。
课后案例探究——城市风
1、
多 媒 体 展 示 城 市 热 带 效 应( TheUrbanEffect )
的概念。
2、
让学生分小组课后对城市热岛效应进行调查并画出城市风的环流圈。
3、
思考城市风跟海陆风和山谷风有什么区别? 4、
让学生思化工厂、 卫星城和绿化带的合理布局。
HeatIsland
1、
了 解城市热带效应的概念。
2、 分小组进行调查分析并画出城市风的热力环流圈。
3、 最后思考后面两个问题。
提高学生亲自实践和分析问题能力。
【板书设计】
大气的运动 画出热力环流示意图:
热力环流的形成过程:
→
→
→
运动
【教学反思】
:
热冷冷地面冷热 不均空气垂直水平面上的气压差空气水平运动
课程标准:
运用示意图等说明大气的受热过程,并解释相关现象 核心素养:
1.综合思维:结合材料,分析大气的受热过程,并学会运用相关原理解释某些地理现象 。
2.区域认知:结合不同地区的地面特征,大气状况,分析大气受热过程的差异。
3.地理实践力:在室外不同天气,观察大气受热状况的差异。
4.人地协调观:应用大气受热状况原理,指导人们生产、生活。
教学重点 大气受热过程
教学难点
大气逆辐射的保温作用
教学过程
教 学 过 程 板块 展开教学的任务性问题设计 学生活动 目标达成反馈设计 导入:
多媒体播放图片:同学们仰望天空的时候,看到的天空是什么颜色?日出前的“鱼肚白,清澈明媚的蔚蓝色,日落时的橙红色;为什么天空会变色呢?秋意渐浓,我们每天都很关注气温的变化,你 独立思考 教师倾听 引出本节内容:
大气的受热过程
知道大气的热量是从哪里获得的吗?如果仅仅是太阳辐射加热大气的话,又何来“高处不胜寒”呢?
大
气
的
受
热
过
程 (一)检查预习情况 (二)回顾太阳辐射概念、光谱图、波段分布 (三)教学内容 《一》大气对太阳辐射的削弱作用 太阳辐射只有一半左右能穿透大气层到达地面,大气对太阳辐射有削弱作用。
1. 吸收:平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线辐射,对流层中的二氧化碳和水汽主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线辐射。具有选择性。
2. 反射:参与成分:云层、较大颗粒尘埃。无选择性。云层反射作用尤其显著。
3. 散射:参与成分:空气分子、尘粒、云滴 思考 1:为什么晴朗的天空常呈现蔚蓝色? 思考 2:为什么日出和日落时分,天空是绚丽多彩的橙红色? 思考 3:日出前的黎明和日落后的黄昏以及阴天,天空为什么仍是明亮的? 思考 4:交通信号“红灯停,绿灯行”的科学依据。
四个思考题推出散射是有选择性的特点。
学 生 站 出来 讲 填 空内容
解 释 生 活中 的 一 些现象
独立思考
回答 语言表述
倾听
PPT 动态呈现大气的削弱作用
观察天空颜色,思考天空变色原因,交通信号灯依据,得出结论:散射是有选择性的。
《二》大气对地面的保温作用 大气的受热过程
动态呈现 1.太阳暖大地:太阳辐射到达大气,大气削弱一部分,47%到达地面,地面吸收增温。
结论:地面热量的根本、直接来源是太阳辐射 2. 大地暖大气:地面发出地面辐射,散失热量,小部分射向宇宙空间,75%-95%被大气吸收,大气吸收增温。
结论:地面是近地面大气的主要、直接热源 思考:为什么大气只能少量吸收太阳辐射却能大量吸收地面辐射呢? 各种辐射的差异,由实验得知:
物体的温度越高,辐射的波长越短;反之则越长。
太阳辐射是短波辐射,地面是长波辐射。
大气中的二氧化碳和水汽吸收长波辐射。
思考:“高处不胜寒”是如何形成的?炎热的夏天人们为了避暑,通常喜欢到地势较高的地区去? 3. 大气暖大地:大气发出辐射,小部分射向宇宙,大部分又通过大气逆辐射把热量还给了地面,起到了保温作用。
结论:白天温度高低考虑削弱作用
晚上温度高低考虑保温作用
说 出 各 箭头的含义
同 桌 讨 论 回答
教师关注学生语言表述的准确性和规范性
说明:
1.各种辐射存在差异 2.吸收具有选择性
思考 1:你知道一天当中的最高气温/最低气温大约出现在几点吗?
思考 2:为什么晴天比阴天昼夜温差大? 思考 3:月球昼夜温差约 310℃,火星昼夜温差约160℃,为何月球和火星昼夜温差如此大? 思考 4:在深秋和第二年的早春,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?十雾九晴? 露重见晴天? 思考 5:温室气体排放增多为什么会导致全球变暖? 思考 6:在秋冬季节,我国北方农民用人造烟幕或燃烧秸秆来防御霜冻,有何作用? 思考 7:果园铺沙或鹅卵石的好处? 思考 8:我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜运用原理 《三》学以致用 看图回答练习
考 察 对 生活 现 象 的观察
分 组 讨 论探究回答
解 释 农 业生产实践
活学活用结论:地面是近地面大气的主要、直接热源
学以致用削弱和保温作用
生活中的知识和知识在生活中的应用、实践
PPT 呈现问题,分小组讨论,每组一个问题。
巡视
总结 一.大气对太阳辐射的削弱作用 1.吸收:平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线辐射,对流层中的二氧化碳和水汽主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线辐射。具有选择性。
1.反射:参与成分:云层、较大颗粒尘埃。无选择性。云层反射作用尤其显著。
3.散射:参与成分:空气分子、尘粒、云滴。有选择性。
二. 大气受热过程 三种辐射:太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波) 三个过程:太阳暖大地→大地暖大气→大气还大地 两种作用:大气对太阳辐射的削弱作用 大气对地面的保温作用
独 立 思考 ,完成回答
倾听 锻炼学生 关注学生回答时语言表述的准确性和规范性。
PPT 呈现总结归纳
巩固练习 近年来,北京蓝天的“含金量”持续提高,已经实现从“APEC 蓝”“阅兵蓝”到“常态蓝”,空气重污染天数从 2013 年的 58 天,减少到 2018 年的 15天。读图“大气受热过程示意图”,完成以下两题。
1.与晴朗的天空呈现蔚蓝色相关的是 A.①
B.②√
C.③
D.④ 2. 持续蓝天时 A.①增强√
B.②增强 C.③减弱
D.④增强 3.下图为火山喷发图片。读图,完成下题。
火山喷发产生的火山灰云团对其覆盖地区的影响是(
) A. 增强了大气反射作用,使气温升高
独 立 思考 ,完成学 案 中 练习 题 后 回答
巡视 倾听
关注学生回答时语言表述的准确性和规范性。
B. 减弱了大气反射作用,使气温降低 C.√ 增强了大气逆辐射作用,使昼夜温差变小 D. 减弱了大气逆辐射作用,使昼夜温差变小
必修一第二章
第一节
冷热不均引起的大气运动
第一课时
大气的受热过程
教学设计
【教材分析】
大气受热过程:本段核心结论“地面是低层大气主要的直接热源”,应阐明以下内容要点:
(1)太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源;(2)太阳辐射穿过大气层的过程; (3)到达地面的太阳辐射能被地面吸收而使地面增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气; (4)结论:地面是近地面大气主要的直接热源。
【教学目标】
1、 知识与技能:
(1)运用图示说明大气的受热过程。
(2)了解大气保温作用的过程。
2、过程与方法:
通过读图探讨使学生理解大气受热过程("太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面")的原理。析归纳保温作用培养学生读图、析图、绘图能力,提高综合分析问题的能力。
3、情感态度价值观:
通过学习,理解常见的自然现象,从而建立科学的自然观及正确的环境观。
【教学重点与难点】
1、大气的受热过程和大气保温作用的原理。
【教学过程】
[新课导入] 师:我们在第一章中学习了地球的圈层结构,探索了内部圈层,也了解了外部圈层,地球的外部圈层有哪几个呢?大气圈、水圈、生物圈。大气圈作为地理圈层之一对于人类生存的意义重大。从今天开始,我们来学习--第二章
地球上的大气,今天我们要学习第一节,冷热不均引起的大气运动,在了解大气的受热过程之前,我们先来补充一个知识点,大气的垂直分层。
(板书)第二章
地球上的大气 知识点一:大气垂直分层 师:从低到高分别分为:对流层、平流层和高层大气。注意:世界上第一高峰喜马拉雅山高度是 8844 米,平流层的最高大约是 12km。
师:太阳辐射既能到达地球表面,又能到达月球表面,但是月球表面白天的温度可高达 127 ℃,夜晚则降至-183 ℃。而地球的昼夜温差要小得多,这是为什么呢?这是因为地球上有厚厚的大气层而月球没有。我们就先从大气的受热过程学起。
(板书)第一节,冷热不均引起大气运动
一、大气的受热过程 [讲授新知] 师:地球大气的能量源泉是?请同学们看课本 28 页 生:太阳辐射 师:我们知道万物生长靠太阳,这说明了太阳光热的重要性,而且太阳辐射能也是地球大气最重要的能量来源。那么太阳辐射穿过大气层的过程是怎样的呢?投射到地球上的太阳辐射能要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面,太阳辐射在传播的过程中,部分被大气吸收或者反射,大部分到达地面,并被地面反射和吸收。
大气对太阳辐射的削弱作用:吸收、反射、散射(结合 PPT 第 5 张进行讲解)
大气的吸收是有选择性的,主要是臭氧层吸收紫外线。反射是没有选择性的,反射的方向同学们留意一下,是只有一个方向的,而散射方向是不一的。
学生读图,完成练习
1、为什么白天多云,气温比晴天低?(大气对太阳辐射的反射作用)
2、日出前的黎明、日落后的黄昏,以及阴天,天空为什么仍是明亮的?大气对太阳辐射的散射作用
3、为什么晴朗的天空呈蔚蓝色?波长较短的蓝、紫色光最容易被空气分子所散射,所以晴朗的天空呈蔚蓝色。
师:根据教材 30 页页脚处的说明可知,物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;物体温度越低,辐射中最强部分的波长越长。太阳表面温度达到 6000 K,所以太阳辐射为短波辐射,而地面温度远远低于太阳表面温度,所以地面辐射属于长波辐射。同样,大气辐射也属于长波辐射。
教师指导读图,用简单的图示表示出大气的受热过程左图,板书在右图
结合图讲解:
1、地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能 A。
2、(太阳暖大地)投射到地球上的太阳辐射能,要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面。太阳辐射能在传播过程中,部分被大气吸收或反射 B、C,大部分到达地面 D,并被地面反射和吸收。
3、(大地暖大气)地面吸收太阳辐射能而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气 F。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式那么地面辐射被谁吸收了呢? 生:大气层。
师:正确。近地面大气中的 CO2 和 H2O,能够强烈吸收地面长波辐射而增温,吸收率 75%~95%,近地面大气又以对流、传导等方式,层层向上传递热量、贮存能量。从大气的受热过程来看,地球大气对太阳短波辐射吸收得较少,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面;而大气对地面长波辐射吸收得却比较多,地面辐射放出的绝大部分热量能够被大气截留下采。所以,地面是对流层大气主要的直接热源。
4、(大气还大地)下面我们再来看看大气增温后会出现什么样的情况。大气在增温的同时大气在增温的同时,也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的部分,因为与地面辐射方向相反,称为大气逆辐射。气以大气逆辐射的形式将热量还给了地面在一定的程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。
学生读图 PPT 第 12 张,完成练习:
1、大气受热过程,按热量传递顺序排列正确的(
)
A.太阳辐射→地面吸收→大气削弱→大气辐射→地面辐射
B.太阳辐射→大气削弱→地面辐射→大气辐射→地面吸收
C.太阳辐射→大气削弱→地面吸收→地面辐射→大气辐射
D.太阳辐射→大气辐射→大气削弱→地面吸收→地面辐射 学生读图 PPT 第 13 张,完成练习
学生活动: 根据图 2.2 月球表面和地球表面受热过程比较,思考为什么月球表面温度变化比地球表面剧烈得多?要求学生起来回答问题。
生:地球:白天,大气削弱了到达地面的太阳辐射,气温不会太高
地球:夜间,大气吸收地面辐射的能力很强,可将地面辐射的绝大部分能量储存在大气中,同时大气逆辐射
又在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,从而起到了对地面的保温作用使气温不致降得过低
月球:白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很快,气温很高
月球:夜间由于没有大气的保温效应,月面温度骤降,气温很低
1、如图,昼夜温差最小的是:
2、近地面大气的直接热源是(
)
A.太阳
B.云层
C.地面
D.大气 合作探究:
1、深秋季节夜晚为防止霜冻,农民会在地边燃烧很多潮湿的柴草。这样做的原理是什么?
可以增加大气中二氧化碳、水汽的含量,增强对地面辐射的吸收,增强大气逆辐射,从而增强保温作用。
2、“高处不胜寒”对吗? 对,地面是近地面大气主要、直接的热源“高处”离地面远,接收到的地面辐射较少 3、在晚秋和寒冬季节,霜冻为什么多出现在晴朗的早晨?
因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地
面气温很低,容易出现霜冻
通过板书回顾知识点
一、大气的受热过程
陆 地 陆 地 海 洋 海 洋 昼 昼 昼 昼 夜 夜 夜 夜 A B C D
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