大气受热过程

课题:高中《地理》（人教版必修1）第二章《地球上的大气》第一节“大气受热过程”【课标要求】：课标要求：运用图表说明大气的受热过程【课标分析】：本节课的课标要求“运用图表说明大气的受热过程”。而大气受热的主要过程可以用“太阳辐射及其作用----地面辐射及其作用----大气逆辐射及其作用”三个层层递进的过程来概括。课标淡化了大气对太阳辐射的削弱作用，把重点放在地面从太阳辐射获得热量、大气从地面获得与保持热量的过程。教学中不宜把受热过程划分为大气对太阳辐射的削弱过程和对地面的保温作用。从简化角度来看，应把受热过程看作一个整体。以图表的形式整体表达，一气呵成。【教材分析】：1、大气受热过程：本段核心结论“地面是近地面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。2、热力环流：以实验和活动为主，阐述基本原理，内容要点：（1）大气受热不均主要是由太阳辐射的纬度差异和下垫面热性质差异引起的，这是大气运动主要原因；（2）运用热力环流的原理解释，海陆风的形成，城市热岛效应等。【教学目标】：（一）知识与技能1、明确大气的热量来源，即导致大气运动的能量来源，使学生能运用图示说明大气的受热过程。2、理解热力环流的形成，并能解释自然界中的热力环流。（二）过程与方法1.通过探讨使学生理解“太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面”的原理。2.通过实验活动理解热力环流的原理。（三）情感、态度与价值观通过对大气运动的学习，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】：1、大气的受热过程；2、热力环流中大气的运动过程【教学难点】热力环流的形成过程中水平方向与垂直方向上气压的变化【教学过程】【新课导入】想一想：月球与地球距离太阳远近差别不大，但月球表面白天的温度可高达127°C上，夜晚低达-183°C。而地球表面白昼的温度比月球要低得多，夜晚则高得多。这是什么缘故呢？【板书】第一节：冷热不均引起大气运动复习第一单元知识：地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈。大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。补充知识：辐射相关知识（1）凡是有温度的物体，都会以辐射的形式把热量放出来。（2）物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短，辐射量越大。（3）只有太阳辐射为短波辐射，地球上其他物体的辐射相对太阳来说都为长波辐射。（4）大气对辐射有选择性，平流层中的臭氧主要吸收波长较短的辐射；对流层中水汽和二氧化碳主要吸收长波辐射。一、大气的受热过程同学们知道近地面大气的组成成分都有哪些吗？是的，低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成的。其中干洁空气是由多种气体混合组成的，主要成分是氮和氧，其次是氩、二氧化碳和臭氧等。大气对太阳辐射具有吸收、反射和散射作用，这与大气成分、波段、作用特点各不相同有关，具体如下所示：【提问】大气是怎样受热的呢？【投影展示】大气的受热过程图【读图指导】大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换，请阅读大气的受热过程图及教材“大气的受热过程”部分，思考：1．地球大气最重要的能量来源是什么？2．近地面大气主要、直接的热源是什么？【学生回答】【总结讲解】1．地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。2．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，少量部分被大气吸收或反射，大部分到达地面，并被地面反射和吸收，使地面增温。这一过程我们称之为“太阳暖地面”。3．近地面大气主要、直接的热源是地面。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，大部分太阳短波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来，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。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式。所以，地面是近地面大气主要、直接的热源。因此这个过程我们称之为“地面暖大气”。4．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。地面辐射绝大部分热量通过大气逆辐射还给了地面，起到了保温作用。这个过程我们称之为”大气还大地”。【教师总结】大气的受热过程具体图解如下：根据同学们读图学习及老师的总结可知，大气对地面保温作用的过程可归纳如下表：【提问】冬天，晴朗的夜晚为什么比阴天（多云）的夜晚冷？【学生回答】因为阴天（多云）的夜晚大气保温作用强，较温暖。【提问】青藏高原号称世界屋脊，太阳辐射强，而为什么气温低？【学生回答】青藏高原大气稀薄，虽然地面获得太阳辐射多，但是大气对地面辐射的吸收能力弱，大气保温性差。【归纳】晴天：大气保温作用弱；阴天（多云）：大气保温作用强。空气越稠密，大气保温作用越强。【承转】大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气的运动状态。而月球是没有大气层的，月球表面的温度变化跟地球表面比较，哪个变化要剧烈些呢？【投影展示】月球表面和地球表面受热过程图教师引导，学生分析归纳：月球，白天没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度高；夜晚没有大气逆辐射对月表的保温作用，月面温度低。地球，白天，大气削弱到达地面的太阳辐射，气温不太高；夜间，大气逆辐射把热量还给地面，使气温不致过低。月球表面温度变化比地球大。【学以致用】通过学习大气受热过程原理，人们可以解释地球上的许多现象，并将大气受热过程原理，运用到农业生产活动，降低自然条件和自然灾害对农业生产的影响，提高农业生产产量。请你举例说出大气受热过程原理在农业生产中的应用。【学生回答】学生思考、讨论【教师指导】在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。【承转】大气的直接热源是地面，不同性质的地面温度是不同的，这会对大气产生怎样的影响呢？我们下节课再研究这个问题。【总结】