大气的热状况教案

教案：大气的热状况核心备课人：童斌备课成员：童斌、朱泽宇、唐映照、李双、程良华时间：2014年11月4日【课标要求及分析】运用图表说明大气受热过程。认识气热状况的基本原理，为后面学习大气运动、天气系统以及全球气候变化打下理论基础。【教材分析】本段核心结论为大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，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，受到大气的削弱作用；（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）地面辐射部分被大气吸收，以大气逆辐射的形式返回地面，起保温作用。【学情分析】（1）学生已有的基本知识：前一单元学习过地球的圈层结构，知道地球外部大气层的存在；对太阳辐射的时空分布特点有一定的了解；热胀冷缩的基本原理、气压与海拔成反比这些物理知识，都是初中课程内容。（2）学生已有的基本技能：对一些景观图的读图能力，析图能力。【学习目标】（1）知识与技能a.理解大气对太阳辐射的选择性吸收；理解地面辐射是大气热量的主要来源；b．获得大气运动的基础知识，认识大气的保温作用（2）过程与方法通过绘制大气的受热示意图，提高学生分析问题的能力。（3）情感、态度与价值观a.理解大气对地球保温作用的重要性，培养学生热爱自然的品质和保护环境的意识；b.培养学生勇于探索、不怕困难的心理品质，对学生进行辩证唯物主义思想教育。【教学重点分析】（1）削弱作用为本课重点之一。内容包括大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用。由于吸收和散射的选择性，绝大部分可见光能够到达地面。（2）保温作用是另一个重点。关键在地面辐射与大气辐射的关系，主要在两方面：大气吸收地面长波辐射的能力很强，大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。【教学难点分析】太阳辐射、地面辐射、大气辐射三者的关系较难理解。关键在于对概念的把握。还有大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用也是本节课的难点。【教学方式与方法的选择】教师引导，学生合作探究。通过合作探究活动，提高学生图表绘制及应用能力。【教学设计思路】根据课标要求，本课应让学生运用图表说明大气受热过程。教师引导下，发挥学生的主观能动性，合作完成一定的示意图绘制步骤，在过程中学习掌握本课教学内容。通过板书绘制示意图表，并按思维过程顺序将箭头编号，有利于学生把握整个思维及学习过程。【教学过程设计】过程，时间（min）教师活动板书导入（0.5）提问：1.为什么日出的时候，太阳周围都是红色和橙色？2.为什么晴朗夜晚后的早晨，比多云夜晚后的早晨更凉一下呢？大气的热状况大气受热过程总领（4.5）在晴朗的夏天，当太阳刚刚升起的时候，空气还是凉飕飕的，随着太阳不断的升高，温度也随之升高，到了中午时，天气已经变得十分炎热了，那么大气是如何受热升温的呢？万物生长靠太阳，地球上的能量最终来源于太阳辐射。太阳辐射能在地球上的接收和转化是一个复杂的过程。可以分为以下几个环节：首先太阳辐射到达地球大气上界；接着太阳辐射穿过大气层，受到大气对其的反射、散射和吸收作用。最后太阳辐射到达地球表面，其中部分被反射，部分被吸收。地表吸收的部分转化为热能，部分转化为化学能储藏于生物体内。大气的受热过程主要表现为大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。下面我们来详细学习这两方面的内容。大气的受热过程大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用大气对太阳的辐射的削弱作用（15~20）太阳辐射要到达地球，要经过大气层，那也就是要经过大气层的削弱作用-反射与散射、吸收。反射作用：特点：无选择性（1）反射主体：云和较大的颗粒尘埃。其中云的反射作用最为明显。（2）规律：云层越厚，云量越多，反射作用越明显。所以，在夏季，多云的白天，气温不会太高，就是因为云的反射作用减少了到达地面的太阳辐射。散射作用：特点：有选择性反射作用反射主体：云和较大的颗粒尘埃规律：云层越厚，云量越多，反射作用越明显。散射作用散射主体：空气分子或微小尘埃现象：改变部分太阳辐射的方向吸收作用当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射中的一部分以这些质点为中心向四面八方散射开来，从而使一部分太阳辐射不能到达地面。散射作用有选择性，空气质点有能力散射波长小于自身直径的光。可见波长越短的光，越易被散射。所以，可见光中波长最短的紫色和蓝色光最容易被散射，因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。黎明和黄昏，虽然太阳在地平线以下，但光芒已被空气中的微粒散射到天空，因此，天空是明亮的。吸收作用：特点：有选择性O3：强烈吸收紫外线CO2和H2O：吸收红外线但是，对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。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。现在我们总结一下：（要学生填表）过渡：到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是由低纬度向两极递减。那是为什么呢？我们刚才学过了，大气对太阳辐射有削弱作用，所以说，太阳高度角越大，太阳辐射经过大气层的路程越短，被大气削弱越少，温度越高。O3：强烈吸收紫外线CO2和H2O：吸收红外线可见光部分吸收很少最后画图：大气对地面的保温作用（10~15）地球表面吸收太阳辐射，温度升高，自己成为一个辐射源。根据辐射原理，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体的温度越低，辐射中最强部分的波长越长。太阳表面温度达到6000K，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，其能量主要集中于红外线部分。同理，大气辐射和人体辐射也是长波辐射。前面我们学过，大气层中的二氧化碳和水汽强烈吸收红外线，所以地表放射的长波辐射经过大气时，几乎全部被吸收，从而提高了大气温度，所以说，地面是对流层大气主要的热源。温度高，短波辐射，如太阳辐射温度低，长波辐射，如地面辐射地面是对流层大气主要的热源画图：提问：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。这个例子就很好的说明了对流层大气的直接热源是地面而不是太阳。大气的保温作用：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。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。我们把这种作用，称为大气的保温作用。小结