高一湘教版地理必修一教案23 大气环境.docx

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高一湘教版地理必修一教案23大气环境

第三节　大气环境

三维目标

一、知识与技能

1.运用图表分析说明大气的受热过程和大气的运动。

2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图，了解气压带、风带的形成、分布、移动规律及其对气候的影响。

3.运用简易天气图，简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点。

二、过程与方法

1.运用图表说明大气的运动，培养学生对地理知识归纳总结的能力。

2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图，培养学生的动手能力，提高学生的读图和析图能力。

3.充分对比，理解概念的含义，如冷锋与暖锋，低压与高压，气旋与反气旋，培养学生对比分析问题的能力。

三、情感态度与价值观

通过对自然现象的科学解释，形成唯物主义的世界观，增强大气环境保护意识。

教学重点1.对流层大气的受热过程。

2.热力环流与大气的水平运动。

3．全球气压带、风带的分布及移动。

4.大气活动中心及季风环流。

5.常见天气系统的形成及天气状况。

教学难点1.热力环流与大气的水平运动。

2.全球的气压带与风带。

3.西南季风的成因。

4.天气系统的形成。

教具准备课本插图、课件、投影仪、图片。

课时安排5课时。

第1课时

教学过程

导入新课

师（情景导入）太阳辐射既能到达地球表面，又能到达月球表面，可是月球表面白天的温度可高达127℃，夜晚温度则降至－183℃。

与月球相比，地球的昼夜温差要小得多，这是为什么呢？

生这是因为地球除自转周期较短外，还有厚厚的大气层，而月球上没有。

师回答得非常好。

大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要的条件。

这节课，我们就来学习——大气环境

板　书：

第三节　大气环境

推进新课

师（投影图片）身背氧气筒的登山运动员的登山图。

师（提问）登山运动员登山时为什么要背着氧气筒呢？

生（思考后回答）因为登山时，越向上，空气越稀薄。

师（总结）看来随着高度的变化，大气层也会发生变化，那么，大气在垂直方向上的变化规律如何呢？

投影：

“大气垂直分层示意图”

师（提问）大气在垂直方向上分为哪几层？

各层的气温变化有何特点？

生（观察图片，思考并回答）大气在垂直方向上分为：

对流层→平流层→高层大气，其中，对流层的气温随着海拔的升高而逐渐降低，平流层的气温随着海拔的升高而升高，高层大气的气温变化是先降低后升高。

师激励性评价，并要求学生完成教材中的活动题。

问题探究：

读上图

（1）与人类关系最密切的是哪一层？

为什么？

（2）飞机飞行在哪一层？

为什么该层最适合飞机飞行？

生合作探究并回答

师

（1）与人类关系最密切的是对流层；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层，人类生活在对流层的底部，因此，该层是大气中最活跃，也是与人类关系最密切的一层。

（2）飞机飞行在平流层，这是因为该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。

（承转）太阳辐射透过大气到达地球表面，在地表和大气之间进行着一系列能量转换。

其中，对流层的气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程，都是能量在对流层中传递和转换的表现，下面，我们就来学习对流层大气的受热过程。

板　书：

一、对流层大气的受热过程

（一）大气对太阳辐射的吸收作用

师（提问）大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为哪几种形式？

生（看书后回答）主要表现为吸收、散射和反射。

投影：

大气对太阳辐射的削弱作用表

太阳辐射

总体波长范围：

0.15～4微米

紫外光

可见光

红外光

占太阳辐射能的比例

7%（包括X射线和γ射线）

50%

43%

波长（微米）

小于0.75

0.175～0.40

0.40～0.76

大于0.76

经过大气层时发生的情况

几乎完全被上层大气吸收

绝大部分被臭氧层吸收

波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面

对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光

提问：

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辐射能量的多少？

各类光的波长范围大约是多少？

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040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（进行激励性评价并提问）这些光线在经过大气时被大气削弱的情况是否相同，为什么？

生（合作讨论后回答）不相同。

紫外光几乎完全被上层大气吸收，绝大部分被臭氧层吸收。

可见光绝大部分能直接到达地面，波长较短的蓝色光等易为大气分子所散射。

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。

师激励性评价，并指导学生完成教材中的活动题。

问题探究：

（1）对流层大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用各有什么特点？

（2）为什么晴朗的天空多呈蔚蓝色？

生（小组合作探究并回答）

（1）对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量；对流层大气对太阳辐射的吸收具有选择性；波长较短的蓝色光最易被散射，因此散射也具有选择性，对流层的反射作用不具有选择性。

师回答得非常好，那么晴朗的天空为什么呈蔚蓝色呢，请同学们结合投影图片思考回答。

投影：

大气对太阳辐射的散射图

生（观察图后回答）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。

师（激励性评价并出示巩固训练）

投影：

1.关于大气对太阳辐射的削弱作用，叙述正确的是（　　）

A.大气的反射、散射和吸收都有选择性

B.大气的反射、散射无选择性，吸收具有选择性

C.大气的吸收和反射无选择性，散射具有选择性

D.大气的吸收和散射有选择性，反射无选择性

2.大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为、、；大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘可吸收相当数量的光，波长较短的光易被大气分子所散射。

参考答案：

1.D　2.略

太阳辐射经过厚厚的大气被削弱后，仍有47%到达地面，使地面增温，同时，地面在增温的同时又把热量向外辐射加热大气，使大气增温，大气增温后也要向外辐射，下面我们就来学习地面辐射和大气辐射。

板　书：

（二）地面辐射和大气辐射

师物体的温度越高，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。

那么地面辐射被谁吸收了呢？

生大气层。

师回答得很好。

近地面大气中的二氧化碳和水，能够强烈吸收地面长波辐射而增温，所以地面是对流层大气的直接热源。

投影：

“太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系示意图”

（提问）下面我们再来看看大气增温后会出现什么样的情况呢？

生（自主学习：

大气逆辐射对地面的保温作用）大气在增温的同时，也向外释放红外线长波辐射，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，其方向与地面辐射正好相反，故称大气逆辐射，所以大气又以大气逆辐射的形式将热量还给了地面，从而完成了大气的保温作用。

师非常好。

地面吸收太阳辐射而增温，同时以红外线的形式向外辐射热量。

地面放出的长波辐射绝大部分（75%～95%）被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收，少部分透过大气返回宇宙空间。

大气吸收了地面的长波辐射使大气增温，大气在增温的同时也向外放出红外线辐射，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，对地面起到了保温作用。

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，请同学们分析探讨以下两个问题。

（问题探究）：

（1）深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？

（2）每年秋冬季节我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？

生（合作讨论并回答）

（1）因为晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波辐射的吸收能力就弱，进而导致大气逆辐射弱，对地面的保温作用就弱，所以，容易出现霜冻。

（2）用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，以增强大气逆辐射作用，使大气的保温作用加强，因而使地里的蔬菜免遭冻害。

师（进行激励性评价，出示巩固训练）

投影：

读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题。

（1）写出图中字母所表示的辐射名称：

A，A1，B，C。

（2）图中的和对地面起到了保温作用。

（3）图中A2仅占A的很少部分，是因为大气对A的吸收具有性。

（4）图中A1要比A少的原因是。

（5）图中C1比A2大的原因是。

师（承转）地表的热量主要来自于太阳辐射，而地球表面高低纬度间，陆地和海洋之间获得的太阳辐射量并不一样，这主要与影响地面辐射的因素有关。

板　书：

（三）影响地面辐射的主要因素

师（提问）影响地面辐射的主要因素有哪几个？

生（阅读教材后回答）纬度位置和下垫面。

师回答得非常好。

投影：

“不同太阳高度辐射强度变化示意图”（下图）

师（提问）纬度位置是如何影响太阳辐射的呢？

生（自主学习）

师纬度不同的地区，年平均正午太阳高度不同，太阳辐射经过大气的路程长短各异，尤其是太阳光线照射水平地面的角度不同，这是太阳辐射强度由低纬度向两极递减的重要原因。

太阳高度角愈大，等量的太阳辐射经过大气的路径愈短，被大气削弱的愈少。

这样，同样性质的地表，受到太阳辐射的强度就越大，所产生的地面辐射就越强。

投影：

“不同性质地面的反射率”

师不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？

生不相同。

师不同的下垫面，为什么对太阳辐射的影响不同呢？

生（合作讨论）并回答：

下垫面不同，其地表性质就不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同，下垫面的热力状况就不一样，所以不同的下垫面，其地面辐射也就出现了差异。

师非常好。

由于下垫面的状况不同，吸收和反射的太阳辐射的比例不同，这就使得世界各地地面辐射的变化，并不完全与纬度的变化相一致。

师除上述两个主要影响因素外，还有其他因素吗？

生看书后回答：

有，如气象因素等。

师激励性评价后，布置学生完成以下训练题。

投影：

下图表示海陆上气温的变化，读图回答下列问题。

（1）这是指气温的变化，它体现了之间出现气温值和值。

（2）这种变化是由于的变化而造成的。

（3）比较图中两条曲线：

A线表示，B线表示。

（4）海陆表面上气温日变化的不同特点是：

①　；

②　；

③　。

课堂小结

今天我们主要学习了对流层大气的受热过程，分析了大气对太阳辐射的削弱作用，其中大气对太阳辐射的吸收、散射作用具有选择性，而反射不具选择性，大气逆辐射对地表能起到保温作用。

同时还了解了影响地面辐射的两个重要因素，即纬度因素和下垫面因素。

板书设计

活动与探究

探究课题:

逆温现象

探究内容：

1952年12月5～9日，英国发生了震惊全球的伦敦烟雾事件，整个城市笼罩在一片浓烟之中，酿成了四五千人死亡的“世界悲剧”。

1955年美国的洛杉矶发生了严重的光化学烟雾事件，当地65岁以上的老人有近400人因污染造成心脏衰竭死亡……科学家发现，这些重大污染事件的发生，除因污染严重外，还与一个无形的杀手——逆温有关……何为逆温?

逆温对大气运动有何影响（逆温为何妨碍污染物的扩散）?

逆温现象是怎样产生的?