資源簡介

第二節(jié) 大氣的受熱過程
一、課程標(biāo)準(zhǔn)
運(yùn)用示意圖，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）結(jié)合具體案例，說明大氣受熱過程
（二）結(jié)合實(shí)例，解釋大氣受熱過程有關(guān)的現(xiàn)象
三、教學(xué)方法
（一）講授法
（二）問答法
（三）讀書指導(dǎo)法
四、教學(xué)過程
教學(xué)過程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入 觀看視頻 【教師】：同學(xué)們，上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過大氣的組成和垂直分層結(jié)構(gòu)，加上課后習(xí)題的訓(xùn)練，想必同學(xué)們對大氣層對地球的重要意義已經(jīng)有所了解。接下來，我們通過一個(gè)視頻“假設(shè)地球上沒有大氣5秒會(huì)發(fā)生什么？” 【教師】：（播放視頻），視頻中有提到，當(dāng)沒有大氣層的時(shí)候，面向太陽的一側(cè)，地上的生物（包括人類）會(huì)被太陽輻射燒焦；背像地球的一側(cè)，熱量散失后，加上溫度急速降低，會(huì)下冰雹。 【教師】：也就是說，正是因?yàn)橛辛舜髿鈱樱厍虿拍芫S持適宜的溫度，你們看，沒有大氣層保護(hù)的月球，晝夜溫差就很大（宇航員穿宇航服），那么問題就來了，大氣層是如何調(diào)節(jié)溫度的？才會(huì)有這樣一個(gè)適宜人類生存的地球環(huán)境。所以，我們這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，主要就是來探尋：保護(hù)地球的大氣層到底是如何調(diào)節(jié)溫度的？ 【教師】：我們一起來探尋大氣的受熱過程。 觀看#如果大氣層消失5秒#的視頻，回答老師提出問題。 思考月球相比于地球，晝夜溫差大，不易生存，引出大氣層如何調(diào)溫的問題。 1.視頻吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 2.導(dǎo)入本節(jié)課的主題。
新課 講授 一、大氣受熱過程--太陽短波輻射 【教師】：上一章《太陽對地球的影響》一節(jié)，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了太陽輻射是地球上最主要的能量來源。太陽是以什么樣的形式向地球輸送能量的？ 【學(xué)生】：電磁波。 【教師】：沒錯(cuò)！其實(shí)，任何物體，只要溫度高于絕對0度，都會(huì)向外放射電磁波。只是說，波長不一樣。其中，最常見的電磁波就是“可見光”，可見光為什么分了7個(gè)色，就是由于波長不一樣。同學(xué)們知道，可見光中，波長最長的是？最短的是？ 【學(xué)生】：波長最長的可見光是紅光，最短的是紫光。 【教師】：（板書）比紅光波長再長的就是“紅外線”，比紫光波長再短的就是“紫外線”。輻射的波長與溫度有什么關(guān)系呢？ 【教師】：物體的溫度越高，輻射的波長越短，輻射的能量越強(qiáng)； 物體的溫度越低，輻射的波長越長，輻射的能量越弱！ 【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記） 【教師】：你們看這張波長示意圖：波長比較長的，從可見光中的紅光向外，紅外線，微波（微波爐），無線電波（通信）等等；波長比較短的，能量強(qiáng)的。像紫外線（上節(jié)課提過，會(huì)導(dǎo)致皮膚癌、白內(nèi)障等等疾病，對人體危害大），醫(yī)院拍片用的x射線（只有骨骼），伽馬射線（原子核，波長更短，能量更大）。 【教師】：太陽表面溫度有6000多k，溫度很高吧，能量巨大，所以，太陽輻射就屬于短波輻射。 【教師】：那太陽短波輻射的能量集中在？（輻射能力最強(qiáng)的波長集中在哪個(gè)波段？） 【學(xué)生】：(思考) 【教師】：可見光。發(fā)光發(fā)亮，我們能看見。如果用數(shù)據(jù)來看，大家注意看“太陽各種輻射的波長范圍”這幅圖。圖上0.4-0.8之間的屬于太陽輻射的可見光區(qū)，所以，可以看出太陽輻射能力最強(qiáng)的，輻射能力最高的是哪個(gè)區(qū)域？ 【學(xué)生】：可見光區(qū)域。 【教師】：占了太陽總輻射能力的50% 【教師】：老師現(xiàn)在體溫30多度，放的就不是可見光，要不然老師現(xiàn)在就是個(gè)明晃晃的大燈泡。但是，我現(xiàn)在也向外輻射電磁波，我這溫度不高，就屬于長波輻射，而且是紅外線。注意觀察生活：防疫的測溫門，還有感應(yīng)水龍頭（接收到的是長波：紅外線）。那么對應(yīng)的，像地面20-30多度，向外輻射能量，屬于長波輻射？還是短波輻射？ 【學(xué)生】：長波輻射。 二、大氣受熱過程--大氣的削弱作用 【教師】：繼續(xù)。太陽輻射屬于短波輻射，太陽輻射從太陽表面發(fā)出來之后，從四面八方走了。太陽輻射要達(dá)到地球，要經(jīng)過1.5億千米（日地距離），但是很快，因?yàn)槭翘柟猓馑伲峭瑢W(xué)們知道太陽光到地球需要多長時(shí)間嗎？ 【學(xué)生】：（思考） 【教師】：8分多鐘。太陽光（太陽輻射）到達(dá)地球這個(gè)過程，是直接就到達(dá)地面嗎？ 【學(xué)生】：不是。 【教師】：首先要經(jīng)過大氣吧。那太陽輻射穿過厚厚的大氣層的時(shí)候，大氣這個(gè)時(shí)候?qū)μ栞椛渚陀惺裁醋饔茫?【學(xué)生】：削弱作用。 【教師】：大氣對太陽輻射的削弱作用，體現(xiàn)在三個(gè)方面：吸收、反射和散射。大家把《學(xué)案》翻到32頁。 【學(xué)生】：（翻書，認(rèn)真筆記） 【教師】：其中，吸收有選擇性的，主要是大氣中（平流層的臭氧吸收紫外線，對流層中的水汽和二氧化碳吸收紅外線），但是它有沒有吸收可見光（太陽輻射最主要的能量區(qū)） 【學(xué)生】：沒有。 【教師】：所以，吸收具有選擇性。依據(jù)大氣中的成分（上節(jié)課學(xué)過的內(nèi)容）。接著就是，反射，反射就沒有選擇性，大氣中的云層和塵埃（固體雜質(zhì)）把太陽光反射出去，就包括可見光。所以，為什么陰天會(huì)感覺天更暗一點(diǎn)，就是大氣反射了太陽光。還有一種形式，是散射。物理中我們說“光沿直線傳播”，前提條件是：真空，或者均勻介質(zhì)中。那大氣是均勻介質(zhì)嗎？ 【學(xué)生】：不是。 【教師】：當(dāng)大氣中有微小塵埃，水滴，冰晶。太陽光中波長較長的紅光、橙光、黃光直接穿過大氣，射向地面。而波長較短的紫光和藍(lán)光很容易被懸浮在空中的微粒阻擋，光線在天空中散射到四面八方，所以，這就是晴朗的天空是蔚藍(lán)色的原因。但是如果大氣中塵埃顆粒較大，這個(gè)時(shí)候就五選擇性地散射各種波長。所以，陰天的天空是灰白色的。 【教師】：所以，太陽輻射到達(dá)地球表面的過程中，經(jīng)過厚厚的大氣層，就被大氣層進(jìn)行了削弱。也幸虧這削弱，地球生物避免太陽的直射，才得以生存。 【教師】：那我們接著這個(gè)削弱繼續(xù)說。大氣圈對太陽輻射的削弱作用越強(qiáng)，到達(dá)地面的熱量（或者說輻射）就越...？ 【學(xué)生】：越少。 【教師】：請同學(xué)們繼續(xù)看到《學(xué)案》32頁，所以從時(shí)間變化來看，為什么一年之中夏天最熱？一天之中正午最熱？從全球緯度變化來看，為什么緯度越低，輻射越強(qiáng)？（一年之中，夏季；一天之中，正午——太陽高度角最大，說明直射的路徑越短，同樣的能量，路徑短的，是不是削弱的就相對少？）：對應(yīng)的部分請同學(xué)們課后再繼續(xù)學(xué)習(xí)這部分。 三、大氣受熱過程--太陽暖大地 【教師】：太陽短波輻射穿過厚厚的大氣層，小部分（可見光區(qū)）能量被大氣吸收（選擇性），大部分到達(dá)地面，使地面增溫。這個(gè)過程，我們就叫“太陽暖大地”。 【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記） 四、大氣受熱過程--大地暖大氣 【教師】：大部分的太陽輻射到達(dá)地面后，“暖大地”，大地怎么了？ 【學(xué)生】：溫度升高。 【教師】：所以，地球表面在吸收太陽輻射的同時(shí)，就開始以長波輻射的形式向外輻射能量，也稱為“地面輻射”。而且，地面向外輻射的這些能量，主要會(huì)被誰吸收？ 【學(xué)生】：近地面大氣。 【教師】：近地面大氣（對流層）中含有大量的水汽和二氧化碳，水汽和二氧化碳對輻射的吸收具有選擇性，其對紅外線長波輻射吸收性強(qiáng)，對短波輻射吸收弱。所以，大氣增溫的主要原因是地面對它的長波輻射，吸收了地面的熱量。這個(gè)過程就稱為“大地暖大氣”。除了我們剛開始講的“地球最主要能量來源是太陽短波輻射”，第二條結(jié)論“地面長波輻射是大氣的最直接的能力來源”。 【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記） 【教師】：剛剛提到，地球最主要的能量來源是太陽短波輻射，所以，地面才能升溫，進(jìn)而主要向近地面大氣輻射能量。那，當(dāng)夜間沒有太陽輻射的時(shí)候，為什么我們感覺不到冷呢？ 【學(xué)生】：（思考） 五、大氣受熱過程--大氣暖大地 【教師】：前面講到大氣對太陽輻射的削弱作用，大氣還有另一個(gè)重要作用，就是對地面的保溫作用。 【教師】：“太陽暖大地”使得大地升溫，大地升溫的同時(shí)，“大地暖大氣”，使得大氣升溫。大氣升溫，大氣又會(huì)把熱量傳給地面，“返哺之恩”，一定程度補(bǔ)償了地面損失的熱量，對地面就起到了保溫作用。那么，大氣升溫后將熱量傳給地面的過程就叫做“大氣逆輻射”，也是大氣對大地實(shí)施的保溫作用的過程。 【教師】：稱為“大氣還大地”。大氣升溫向外輻射，屬于什么輻射？ 【學(xué)生】：長波輻射。 【教師】：天氣預(yù)報(bào)所播報(bào)的每天的空氣溫度，就是近地面大氣的溫度，適宜的溫度，屬于長波輻射。 六、大氣受熱過程--與人類活動(dòng) 【教師】：大氣受熱過程與人類生活息息相關(guān)。前面講到的，為什么晴朗的天空是蔚藍(lán)色的？是大氣對太陽光的散射（削弱作用中的一種形式），空中的塵埃比較小的時(shí)候。散射就具有選擇性，會(huì)把波長較短的藍(lán)紫光進(jìn)行阻擋，散射的光導(dǎo)致天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。灰白色的天空，是空中塵埃顆粒比較大的時(shí)候，散射就沒有選擇性，任何波長都會(huì)進(jìn)行散射，進(jìn)而看見灰白色天空。——大氣的削弱作用 【教師】：日出前后，傍晚時(shí)分為什么看見天空是紅橙色的？黃昏時(shí)的太陽光斜著穿過大氣層，光線在空氣中走過的距離比白天遠(yuǎn)得多，容易分散的藍(lán)光在離我們很遠(yuǎn)的途中就都散射掉了，幾乎沒有藍(lán)光能進(jìn)到我們的眼睛里。而紅色的光卻能跑得很遠(yuǎn)，經(jīng)過大氣層一直進(jìn)到我們眼睛里，這樣我們看到的天空就是紅色的。也許你平時(shí)注意到，早晚太陽是紅色的，當(dāng)空氣中灰塵特別多透過霧氣看太陽和燈光時(shí)，也都是紅色，這是因?yàn)樗{(lán)色在經(jīng)過塵埃和水滴時(shí)散失，只有紅光反射到我們眼睛里——太陽的削弱作用。 【教師】：晚秋和寒冬，像我國的中高緯地區(qū)，會(huì)出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象。而且霜凍現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)在晴朗的夜晚，首先晴朗說明云層不厚，晚秋和寒冬白天的太陽輻射本來就不強(qiáng)，加上夜晚云層不厚，大氣對地面的保溫作用又不強(qiáng)，地面熱量散失，就容易出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象。 【教師】：所以，勞動(dòng)人民是聰明的。就通過焚燒秸稈，秸稈燃燒產(chǎn)物是草木灰（現(xiàn)在不允許，人為增加大氣顆粒物，以對地面進(jìn)行保溫，或者建造大棚，都是預(yù)防霜凍。增強(qiáng)的是哪一環(huán)節(jié)？ 【學(xué)生】：大氣暖大地，大氣逆輻射。 1.學(xué)習(xí)太陽輻射的特點(diǎn)：短波輻射。認(rèn)識電磁波的規(guī)律，以及長波和短波輻射的特點(diǎn)。 2.學(xué)習(xí)大氣受熱過程的大氣對太陽輻射的削弱作用，綜合理解大氣層對地球是保護(hù)傘的重要意義，理解太陽輻射是地球最根本最主要的能量來源。 3.大氣受熱過程——【太陽暖大地】，學(xué)生能夠綜合分析和理解，太陽輻射大部分被地面吸收，少部分被大氣吸收，是地球表面的主要能量來源。 4.大氣受熱過程——【大地暖大氣】，聯(lián)系上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，結(jié)合本節(jié)講解，綜合理解地面長波輻射是近地面大氣的直接熱源。 4.大氣受熱過程——【大氣還大地】，認(rèn)識到大氣對地面的保溫作用，補(bǔ)償了地面損失的能量，維持了晝夜溫差的平衡。 5.聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)生活化的地理。基于教師講解，學(xué)生能夠用所學(xué)內(nèi)容來分析生活中的地理現(xiàn)象：如晴朗的天空為什么是蔚藍(lán)色的？ 1.通過圖文結(jié)合，口頭表述的形式，幫助學(xué)生辨別輻射的規(guī)律，為順利開展后續(xù)教學(xué)作必要知識鋪墊。 2.大氣削弱作用，是了解太陽輻射特點(diǎn)的重要環(huán)節(jié)，是理解認(rèn)識大氣受熱過程的關(guān)鍵。 3.結(jié)合大氣組成成分，綜合理解“太陽暖大地”的過程。地面長波輻射是近地面大氣的直接熱量來源，這是本節(jié)的重要結(jié)論之一。 4.大氣逆輻射，又稱大地的保溫作用，是大氣另一重要作用。幫助學(xué)生綜合理解大氣的“保溫被”作用，增強(qiáng)地理綜合能力。 5.理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合真實(shí)地理現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合分析，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和人地協(xié)調(diào)觀。
知識 梳理 【教師】：最后，我們一起來梳理一下。同學(xué)們注意聽老師講解大氣受熱過程的順序，這是本節(jié)課的重點(diǎn)。 【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講） 【教師】：具有很高溫度和能量的太陽，以短波輻射的形式向地球輻射能量，太陽輻射是地面最主要最根本的能量來源。到達(dá)地球表面的過程中，首先需要經(jīng)過厚厚的大氣層，大氣通過吸收、反射和散射的形式，對太陽輻射進(jìn)行了削弱。最終，太陽輻射的能量小部分被大氣吸收，大部分被地面吸收，使得地面溫度升高的過程，稱為“太陽暖大地”。地球表面在吸收太陽輻射的同時(shí)，又將其中的大部分能量以長波輻射的形式傳給近地面大氣，使得近地面大氣升溫，這個(gè)過程稱為“大地暖大氣”。所以，地面長波輻射是近地面大氣最直接的熱源（能量來源）。大氣受熱后，又會(huì)把大部分能量以長波輻射的形式返還給地面，補(bǔ)償?shù)孛孑椛鋼p失的熱量，對地面進(jìn)行了保溫作用，這個(gè)過程稱為“大氣還大地”。 【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記） 【教師】：這就是大氣受熱過程的全部，三個(gè)重要的階段：太陽暖大地，大地暖大氣，大氣還大地。太陽暖大地的過程中，大氣對太陽輻射進(jìn)行了削弱作用。大氣還大地的過程，就是大氣對大地的保溫作用。
當(dāng)堂 訓(xùn)練 【教師】：最后，我們一起當(dāng)堂訓(xùn)練下。從A-H，我們請同學(xué)來回答。 【學(xué)生】：思考，回答問題。 【教師】：除了剛剛那種形式，我們還會(huì)看見這種大氣受熱過程的流程圖。①-⑥分別是我們提到的：4種輻射（太陽輻射、地面輻射、大氣逆輻射、大氣輻射）；2種作用（大氣的削弱作用和保溫作用），請同學(xué)回答。 【學(xué)生】：回答問題。 【教師】：（強(qiáng)調(diào)白色薄膜和黑色薄膜的不同）①搭建起來的白色薄膜大棚：增強(qiáng)大氣逆輻射；②鋪在地表的白色地膜：反射太陽輻射，增加光效；③7月份溫度很高，大棚上鋪上黑色的尼龍網(wǎng)，減少太陽輻射。 【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記，完成相應(yīng)練習(xí)） 結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真思考，完成對應(yīng)的當(dāng)堂訓(xùn)練題。 基于本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)相應(yīng)的地理試題，進(jìn)行當(dāng)堂訓(xùn)練，既能鞏固本節(jié)所學(xué)內(nèi)容，又能及時(shí)獲知本節(jié)課學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思和補(bǔ)充。
本節(jié) 小結(jié)
作業(yè) 布置 配套作業(yè) 1.《學(xué)案》完成第二章第二節(jié) 2.《課時(shí)作業(yè)》完成“監(jiān)測評價(jià)（六）” 認(rèn)真完成相應(yīng)試題。 自我檢測，強(qiáng)化和鞏固所學(xué)。
板書 設(shè)計(jì) ① ②

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