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2015-2016学年湘教版必修一 2.3大气环境 第1课时 教案


第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 第三节 大气环境——大气受热过程
【课标要求及分析】 课标要求: 运用图表说明大气受热过程。 分 析:本条“标准”虽然简短,但它要求的内容是比较多的。从有关大气各条“标准” 综合来看,可以从以下几方面把握本条“标准” :第一,作为自然环境组成要素, “标准”中 的“大气”是指低层大气,其高度不超过对流层顶。第二,了解大气受热,需要

明确大气的 热量来源,地面(包括陆面和海面)是大气的直接热源。第三,大气受热过程,实际上是太 阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转换的过程。其中,大气温室效应及其作用是需要重 点阐述的基本原理。第四,学习大气受热过程,是为理解大气运动打基础。第五,学习和说 明大气受热过程,需要借用一些原理示意图,如大气温室效应示意图等。 【教材及学情分析】 教材分析:本节课内容——“大气的受热过程”是第二章第一节教材的重点,具有承上启下 的作用。这部分教材既是对前面第一章第四节“地球的外部圈层”知识的重要补充,尤其是 解释了“地面是对流层大气的直接热源”这一原理,同时也是学好整个第一节的基础。教材 内容比较结合生活实际,但出现了较多的陌生概念,对知识的理解增加了些许难度。教材安 排了大量的图片,并增加了很多学生学习的环节(如阅读、思考等) 。 学情分析:这部分知识初中阶段基本没有学习过,因此学生的知识基础较差,同时知识本身 的难度也大,对高一学生来说,理解起来有一定难度。由于内容与学生的生活密切相关,学 生对知识具有新鲜感,求知欲强,好奇心大,积极性高。 【学习目标】 知识与技能: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护作用;理解 太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。 过程与方法: 根据 “大气对太阳辐射的削弱作用” 示意图认识削弱作用的三种形式及其特点; 结合“大气的温室效应”示意图理解大气对地面的保温作用;运用大气热力性质解释一些地 理现象。 情感、态度与价值观:激发学生探究大气热状况的兴趣;养成求真求实的科学态度。通过对 “天空的颜色” “温室效应”的学习,明确成因,增强学生学以致用的意识和能力。培养学 生观察思考能力和理论联系实际的能力,树立事物是不断发展变化的辩证唯物主义观点。 【教学重、难点分析】 教学重点: 1.理解大气对太阳辐射的削弱作用。 2.理解大气的温室效应。 教学难点: 1.大气的温室效应。 2.太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射四种辐射之间的关系。 【教学方式与方法的选择】 本节课原理性强,授课时应紧密结合图片,做到图文结合,这样有助于原理理解。采用 启发式教学法和导学法推出本课的原理。由于知识比较抽象,用身边的实例辅助教学。大气 对太阳辐射的三种削弱作用——反射、散射和吸收作用,学生不容易区分,对这部分知识教 师可以借助表格选择比较法进行教学。 【教学设计思路】

本节课内容学习的好坏将直接影响到后面知识的学习, 因此重要性就不言而喻。 这部分 内容说难也难, 说容易也容易, 关键看怎样调动学生的学习积极性, 变被动学习为主动学习。 在教学设计过程中,我本着激发学生兴趣、把学习的主动权交给学生、合作学习、探究学习 等原则,按照“太阳暖大地——大地暖大气——大气还大地”的顺序进行讲解,尽量多的运 用图表深入浅出把握重点、 突破难点, 并且适时借助学生感兴趣的生活中例子帮助大家理解, 希望能收到事半功倍的效果。 【教学资源】 自制教学幻灯片、视频(大气的“温室效应” ) 、自制图片(太阳辐射在地面的不均匀分 布) 、一些数字资料等。 【教学过程设计】 教学环 节 教学过程 用图片、文字、数据等不同方式让学生感 知地球与月球的昼夜温差大小以及两者的差 异。 ①学生自由发 从身边现象入 言,说说自己身边气 手,让学生深深体会 温的昼夜变化情况; 地理就在我们周围, ②思考:为什么 同 时 用 学 生 比 较 熟 月球上昼夜温差巨 悉又感觉神秘的月 大,而地球上昼夜温 球与地球相比,激发 差比较小? 大家的兴趣和求知 欲。让学生带着问题 来学习。 学生活动 设计意图

1、导入

地球与月球的这种差异,与地球存在厚厚 的大气及其热力作用有关。 我们一起来学习 “大 气的受热过程” 。 板书:大气的受热过程 大气是在对太阳辐射起削弱作用和对地面 起保温作用的同时使自身受热的。我们首先学 习大气对太阳辐射的削弱作用。 2、讲授 新课 板书:一、大气对太阳辐射的削弱作用 我们已知太阳不断地以电磁波的形式向宇 宙空间放射巨大的能量。太阳辐射能在各种波 长范围是有变化的。 (如下图) 阅读教材 阅读教材 培养学生的阅 读习惯和自学能力。 理清本节课知 识线索,让学生对知 识有整体性认识。

看图,思考并回 答。 生:??

学会知识的迁 移,通过读图了解太 阳辐射的能量分布 情况,为后面的学习 打下基础。

提问: ①太阳辐射的主要波长范围? ②可见光区、紫外线区、红外线区的波长 范围? ③为什么把太阳辐射称为短波辐射? 承转:太阳辐射到达地面要穿过厚厚的大气, 大气对太阳辐射有吸收、反射和散射作用,从 而削弱了到达地面的太阳辐射。 视频播放完成后展示如下图片:

观看视频“大气 的削弱作用” 、读图 2-1-2“大气对太阳辐 射的削弱作用” ,思 考并回答问题。 生:对流层大气 中的水汽和二氧化 碳等,主要吸收太阳 辐射中波长较长的 红外线。平流层臭氧 主要吸收紫外线。大 气对太阳辐射中能 量最强的可见光线 却吸收得很少,大部 分可见光能够透过 大气射到地面上来。 由此可见,大气直接 吸收的太阳辐射能 量是很少的。大气对 太阳辐射的吸收是 有选择的。

利用录像易于 激发学生兴趣,引起 求知欲。有助于学生 理解新概念,增强新 知识的感性认识,比 较符合学生的认知 规律。

设问: ①对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐 射的哪部分? ②平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射的哪部 分? 板书:1.大气对太阳辐射的吸收作用 设问:为什么夏季天空多云时,白天的气温不

思考并回答。

用常识性问题

会太高? 教师:大气中的云层和尘埃,具有反光镜的作 用,把投射在其上的太阳辐射的一部分,又反 射回宇宙空间,从而减少了到达地面的太阳辐 射。大气对太阳辐射的反射是没有选择性的, 云层的反射作用最为显著。云层越厚,云量越 多,反射愈强。大气中的杂质颗粒越大,反射 能力越强,颗粒越小,反射能力越差。 板书:2.大气对太阳辐射的反射作用 承转:为什么晴朗的天空呈蔚蓝色?为什么阳 光未直接进教室,教室却是明亮的? 教师:当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微 小尘埃时,太阳辐射的一部分能量,便以这些 质点为中心向四面八方散射开来。散射可以改 变太阳辐射的方向,使一部分太阳辐射不能到 达地面。这种散射是有选择性的,波长越短, 散射能力越强。在可见光部分蓝紫色光波长最 短,散射能力最强,所以在晴朗的天空,特别 是雨过天晴时,天空呈蔚蓝色。所以,日出前 的黎明,日落后的黄昏,以及阴天,在树阴下, 在房间里,凡是阳光不能直接照射的地方,仍 是明亮的,这些都是大气的散射作用的缘故。 板书:3.大气对太阳辐射的散射作用 记

生:?? 理解、做笔

切入,深入浅出。 强调,明确概 念。

思考并回答 生:?? 分组讨论,每组 说出至少一个关于 大气的散射作用的 例子并向其他同学 解释。 生:??

引导学生在 日常生活中勤思考、 多动脑 突出学生的主 体地位,主动学习、 合作学习、探究学 习,将新知识的学习 与生活实际有机结 合起来,凸显地理学 科的应用性特点。

总结:综上所述,太阳辐射通过地球大气层时, 列表比较三种 大气削弱的主要是红外线、紫外线区和可见光 削弱作用: 的短波部分,而可见光的绝大部分能够透过大 方式 特 物 举 气射到地面。可见光集中了太阳辐射一半的能 点 质 例 量,所以太阳辐射给予地球表面巨大的能量, 吸收 是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要 反射 的能量源泉。 散射 承转:我们已知太阳直射点在地表作回归运动, 读图 2-1-3 “太阳 使太阳辐射能在地球表面分配不均匀。相比较 辐 射 在 地 面 的 不 均 而言,太阳直射的地方,单位面积获得的太阳 匀分布” 并回答。 辐射能最多。(投影展示) 生:?? 设问:那为什么会是这样? 板书:4.太阳高度对大气削弱作用的影响 教师:地球表面不同纬度地区,由于太阳直射 点的南北移动,太阳高度角有差异,会对地表 获得的太阳辐射有影响。因为太阳高度角越大 的地区,太阳辐射经过大气的路程越短,被大 气削弱得越少,最后到达地面的太阳辐射就越 多,反之越少(如下图) 。这是太阳辐射由低纬 向两极递减的原因之一。 借助图片 以及老师的讲解,尝 试归纳: ①??; ②??。

进行比较 教学更加有助于学 生有效理解三种削 弱作用。

让全体同学参 与并讨论,让大家大 胆想像,提出自己的 观点,培养学生的创 新能力。 温故知新, 培养学生时刻要进 行知识迁移的意识。

承转:有云的白天气温不会太高。那有云的夜 晚气温又不会太低,后者就是由大气热力作用 的另一表现——大气的保温作用形成的。 板书:二、大气对地面的保温作用 教师:由实验得知,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。 播放视频“大气的保温作用” 投影图 2-1-5“大气的温室效应” ,指图讲解。 与太阳短 波辐射对比理解。 要用到的一些 概念只要学生知道 即可,不必祥讲。

观看视频“大气 培养学生的读 的保温作用” 、读图, 图能力。结合目前全 思考:大气对地 球变暖的现实,激发 面的保温过程? 学生学习地理的兴 趣,理论联系实际, 用示意图将“大 培 养 思 维 和 创 新 能 气 对 地 面 的 保 温 过 力。 程”表示出来。

教师:投影以下图

教师:对流层大气的主要的直接热源是地面。 大气吸收地面辐射增温的同时,也向外辐射热 量,大气辐射热一部分向上射向宇宙空间,大 部分向下射向地面,其方向与地面辐射正好相 反,故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量 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,使地面 温度变化比较缓和。 综上所述,地球大气对太阳短波辐射几乎是透

用文字将图中 含义表达出来。 生:?? 举例说明大气 的保温作用: ①在晚秋或寒 冬,霜冻多出现在晴 朗的夜晚; ②寒潮来临前, 北方农田会燃烧秸 杆; ?? 读“玻璃温室效

培养学生图文 转化的能力。用不同 的方式帮助掌握“大 气的保温作用” 。充 分发挥学生的积极 性,不要轻易否定学 生的答案。

利用学生司空

明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面 上,使地面增温;大气对地面长波辐射却是隔 热层,把地面辐射放出的热量绝大部分截留在 大气中,并通过大气逆辐射又将热量还给地面。 大气的这种作用,类似于玻璃温室的作用,人 们通常称之为大气的“温室效应” 。

应示意图” ,理解大 气的“温室效应” 。 借助“玻璃温室 效应示意图”图示大 气保温作用原理。

见惯的现象突破难 点。 培养学生的动 手能力。

玻璃温室效应示意图 知识拓展:用大气的“温室效应”解释全球变 暖的趋势。 尝试回答。 让学生树立保 护环境的意识。

承转:我们学习了大气的受热过程,实际上主 要体现在太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大 气逆辐射这四种辐射之间的关系,下面我们再 来看这四种辐射的关系。 展示幻灯片: 回忆所学知识, 巩固新知识。

投影胶片,重述 大气的受热过程,掌 握本课重点内容。

总结:教师展示幻灯片:

尝试用自己的 语言说出大气的整 个受热过程。 生:?? 得出结论:(1)地 面辐射是近地面大 气 ( 对流层 ) 的主要的 直接的热源; (2) 太 阳辐射是地球上 ( 地 面和大气 ) 的根本能 量来源;(3)对地面直

学生通过自己 的努力掌握的知识 远比教师讲解的效 果要好。这也体现了 教学过程中学生的 主体性。

指导学生归纳总结。 教师:??

接起保温作用的是 大气逆辐射。 承转:大气的削弱作用和保温作用对地球 上的生命活动及其生存环境有重要意义。 板书:(三)大气热力作用的意义 设问:同学们看课本相关内容,归纳一下 大气热力作用的意义表现在几方面? 学生参考教材、合 地理知识来自 作学习,尝试回答。 于生活,同时也要求 生:大气热力作 学 生 将 地 理 知 识 能 用 的 意 义 表 现 在 两 应用于生活。学以致 方面:一是??;二 用 是 学 生 学 习 地 理 是??。这对地球环 的最大目的。 境特别是生物界和人 类生存与活动具有 重要意义。 本节课我们学习了大气的受热过程,通过 看图说话:利用 前后呼应,让学 学习,我们懂得了正因为地球上有大气存在, 本 节 课 所 学 知 识 解 生 检 验 自 己 这 节 课 并且由于地球大气的热力作用,才使得地球表 决课前的问题,理解 的学习成果,使大家 面温度的昼夜变化不像没有大气的月球那样强 大 气 的 整 个 受 热 过 有很高的成就感。同 烈。 程。 时也使学生们深刻 如下图所示: 3、小结 体会知识学习的重 要性,尤其是地理知 识的应用性。

【板书设计】 大气的受热过程 一、大气对太阳辐射的削弱作用 1.大气对太阳辐射的吸收作用——具有选择性:臭氧吸收紫外线;二氧化碳、水汽吸 收红外线 2.大气对太阳辐射的反射作用——无选择性:云层越厚,云量越大,反射能力越强 3.大气对太阳辐射的散射作用——具有选择性:波长越短,越容易被散射 4.太阳高度对大气削弱作用的影响 二、大气对地面的保温作用 1.太阳辐射使地面增温 2.地面辐射使大气增温,同时地面降温 3.大气逆辐射又使近地面增温,起到保温作用 【课堂评价】 1.太阳辐射总量最大值不在赤道,而在北回归线附近,其原因是(

)

A.赤道上正午太阳高度比北回归线上小 B.赤道上白昼时间较北回归线处长 C.赤道上云雨天气较北回归线上多 D.赤道上太阳辐射经过大气路程较短 答案:C 2. 下列四幅图中,昼夜温差最小的是(

)

答案:D 3.大气的“温室效应”是指( ) A.大气吸收了太阳辐射,保存在大气中,使大气温度增高 B.大气毫无阻挡地使太阳辐射至地面,使地面温度增高 C.平流层中的臭氧,强烈地吸收紫外线 D.大气中的水汽和二氧化碳几乎吸收了全部的地面辐射,使热量散失很少 答案:D 4.读大气对地面的保温作用图,分析回答:

(1)标出图中①②③三个箭头的名称: ① ; ② ; ③ 。 (2) 对于太阳辐射、大气辐射和地面辐射三种辐射来说,辐射波长由长到短的排列应 是 。 (3)大气吸收太阳辐射的成分是平流层的 和对流层的 和 ,到 达地面的太阳辐射主要是 光。 (4)由图可知, 大气对地面之所以具有保温作用, 就是因为大气吸收 使 大气增温,同时又以 的形式把热量归还给地面的缘故。 (5)射向地面的大气辐射最强的时候出现在 天气,最弱的时候出现在 天气。 答案:(1)大气吸收 大气(逆)辐射 地面辐射 (2)大气辐射、地面辐射、太阳辐射

(3)臭氧 二氧化碳 水汽 可见 (4)地面长波辐射 大气逆辐射 (5)有浓密低云的阴雨 空气透明度好的晴朗


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