对流层大气受热过程教案

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教案设计

大气环境

朱劲飞

一、教学目标

(一)知识与技能

1.学生能够看图说出大气的垂直分层结构、各层的主要特征

2.学生能够说出大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应。

(二)过程与方法

1.学生能够看着表格,运用对比分析方法,比较说出不同大气对太阳辐射的削弱作用以及大

气的选择性吸收。

2.学生能够画出简图说明大气的整个受热过程。

(三)情感态度与价值观

通过了解大气与人类活动的密切性,学生能够增强大气环保的意识,树立正确的环境观。

三、教学内容及重难点分析

1.教学内容分析:

本节课选自湘教版高中地理必修1第二章第三节的第一课时,主要包括大气的削弱作用、保温作用和影响地面辐射的主要因素。本节课在教材中体现的图表比较多,而文字较少,因此在对本堂课的讲解时重点要培养学生的图表能力的分析,并且适当补充概括性的文字内容。

本节课的内容课程标准是“运用图表说明大气受热过程”。本条“标准”旨在认识导致大气运动的基本原理,为后面学习大气环流、天气系统以及全球气候变化打下理论基础。

2、重难点分析

要说明对流层的大气受热过程,那么首先就要认识大气的垂直分布。其次要明确大气对太阳辐射的削弱作用,了解不同的大气物质对太阳的不同波长的光有其选择性吸的特点。第三,明确什么是地面辐射,大气辐射以及大气逆辐射,重点掌握这三者的受热关系,能够学会运用图表分析。

这个也是课标中明确要求的。

3、教学重点和难点

(一)重点:

1.大气对太阳辐射的削弱作用

2.大气受热过程大气和温室效应

(二)难点:运用图表说明大气受热过程大气

授课过程:

引入:一个人最多可以几天不吃饭?——7天,几天不饮水,——3天?但一个人一分钟不呼吸就很难受,10分钟不呼吸就会——?大气为丰富多彩的生物界和人类的生存与发展提供了必要的条件。所以今天我们就共同来认识我们的大气环境。

第三节:大气环境

师:我们大气层的厚度大约有2000——3000千米,从底部到顶部大气环境是不是一成不变的呢? 生:不是

师:大气在垂直方向上如何变化的呢?

学生活动一:看图说话——大气的垂直变化

观察课本43页图2-23大气垂直分层示意图,合作探究完成下列问题

1、大气在垂直方向上分为哪几层?平均高度为多少?

2、随高度的上升各层的气温变化有何特点?

3、对流层和平流层的气温分布会造成怎样的大气运动和天气特点?

对流层气温上部冷、下部热,空气对流运动显著——天气复杂多变

平流层大气上热下冷大气稳定,空气以平流运动为主——天气晴朗单一

(师):同学们观察得非常准确。 对流层和平流层紧密相连、并且海拔高度都不是很高,但温度却随高度的增加出现截然相反的结果,这是为什么呢?同学们想知道吗?接下来我们就深入解析一下——对流层大气的受热过程。

学生活动二:深入解析——对流层大气的受热过程

(一)大气对太阳辐射的削弱作用

7%(包括X γ射

1、在太阳辐射能中,波长由短到长,主要分为哪几类光?各波段能量分别占太阳

生 (读表后回答)按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的比例为7%,波长范围是0.40微米以下。可见光占太阳辐射能的比例是50%,波长范围是0.40~0.76微米之间。红外光占太阳辐射能的比例是43%,波长范围是大于0.76微米。

师 :由此可见太阳的能量主要集中于可见光部分,我们将太阳辐射称为短波辐射。

2、这些光线在经过大气时如何被大气削弱的?各有什么特点?仔细探讨并完成下表。

紫外光:波长较短的几乎完全被上层大气吸收,波长较长的绝大部分被臭氧层吸收。

师:同学们知道臭氧层的位置吗?

臭氧层位于平流层之中,由于绝大部分紫外光被其吸收,使得平流层气温随高度的增加而增加。 红外光:对流层中的二氧化碳、水汽、云和浮尘,可直接吸收相当数量的红外光。

(补充:虽然对流层吸收了部分红外光,但太阳辐射的能量主要集中于可见光部分,吸收

的这些红外光的能量不足以影响对流层大气的温度)

可见光:波长较短的蓝色光等易为大气分子所散射,绝大部分能直接到达地面。

3、为什么晴朗的天空多呈蔚蓝色?

在太阳辐射的可见光中,波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射,所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。

也就是说,太阳光在通过对流层时,只是吸收了部分红外光,对占主要能量的短波辐射吸收的很少,不会改变对流层大气的受热状况。

所以说对流层基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。

(二)地面辐射和大气辐射

大部分太阳辐射穿过地球大气层到达地面,地面吸收热量升温,于是也能对外辐射能量,称地面辐射。由实验得知,物体的温度越高,波长越短;物体温度越低,辐射波长就越长。因此,太阳辐射称为短波辐射,地面辐射称为长波辐射。

同学们想一想地面辐射又被谁吸收了呢?

生大气层。

师回答得很好。对流层大气中的水汽、二氧化碳、云和浮尘能吸收长波,尤其以水汽和二氧化碳为最多,绝大部分地面辐射都被对流层大气所吸收,所以地面是对流层大气的直接热源。

读45页图2-25

生(学生看图尝试自己解释含义)大气在增温的同时,也向外辐射能量——大气辐射,大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,其中大部分朝向地面,因辐射方向与地面辐射相反,被称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了

师(承转)在不同的天气情况下,大气逆辐射的强弱程度是不同的,请同学们想一想是阴天时大气逆辐射强还是晴天时大气逆辐射强?为什么?

因为此时大气中吸收长波辐射的水汽含量较大。

学生活动三:学以致用——保温作用解释下列现象

(1)想一想,为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大?

地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,既降低了白天的最高气温,又提高了夜间的最低温度,从而减小了日较差。月球没有大气层所以昼夜温差大。

(2

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