大气分层和削弱教案

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1、第三节 大气环境一、课标三维目标（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

2、保护意识。二、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。三、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。四、教具准备：课本插图、课件、投影仪、图片。五、课时安排： 8课时第一部分：对流层大气的受热过程一、 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

3、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。二、教学内容及重难点分析（一）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

4、变化打下理论基础。（二）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。（三）教学重点：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（四） 难点：运用图表说明大气受热过程大气三、课时安排：2课时四、教学过程第一课时 大气的组成和垂直分层及对太阳辐射的削弱作用（一） 组织教学和引入新课师：（第一节上课简要介绍自己）同学好！从本节课开始的两周里

5、将由我和大家共同学习，希望我们能配合默契，你们能学的开心我也教的开心！前几次课，文老师带着我们学习了地壳和地球的表面形态，也就是地球圈层中的岩石圈，那从这节课开始我们就进入地球另外一个圈层大气圈的学习。大家先翻开书本，看看我们这一节分为了哪几个部分，了解本节的知识脉络。【板书】：第三节 大气环境生：对流层大气的受热过程；全球气压带、风带的分布和移动；气压带和风带对气候的影响；常见的天气系统师：对，这就是我们本节的一个知识脉络，当然在讲这些之前，我们首先肯定要先了解大气，主要是知道它的组成和垂直分层情况。（二） 讲解新课师：我们人类就生活在大气的底部，人离开大气也无法生存，大家觉得在我们身边看不

6、见摸不着的大气中有哪些物质？【板书】：一、大气的组成和垂直分层（一）组成及作用（学生讨论回答）师：同学们都说得很对，这都是存在在我们大气中的。老师这里对大气组成进行了一个总结：（PPT演示）我们可以将大气分为三个部分：干洁空气、水汽、固体杂质【板书】，所谓干洁空气顾名思义就是干燥洁净的空气，其中呢主要是氮气、氧气、二氧化碳、臭氧还有一些微量气体，他们的成分都相对固定，氮气占到78%、氧气占到21%，这两种气体加起来大约占空气的99%。水汽和固体杂质的含量就因时因地而异了。大气对人类不可缺少的作用就是从这些成分中体现：氮气是生物体的基本成分，氧气是我们生命生活所必需的，二氧化碳是植物光合作用的原

7、料；对地面保温、臭氧能吸收对人类有害的紫外线（“地球生命的保护伞”）、水汽和固体杂质都和成云致雨密切相关，固体杂质是大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等固态微粒，可以充当凝结核。（视情况讲不讲）大气和我们人类密切相关，人类活动也影响着大气的成分和含量：1.人类活动燃烧煤、石油等矿物燃料，不断向大气中排放大量的二氧化碳；大量森林被砍伐，从而使大气中的二氧化碳的含量增加。2.随着冰箱、空调的广泛使用，释放出大量的氟氯烃化合物，使大气中的臭氧总量减少。由此造成的全球气候变暖、臭氧空洞都是危害人类健康的，所以我们一定要有保护大气环境的意识。师：以上我们了解了大气的组成成分及其作用，地球的周围包围着的大气是

8、很厚的，从地面向上，可延伸数千千米的高空。那么，这么高的大气层在垂直方向上有什么变化特点呢？大气的组成成分在垂直方向上是有差异的，进而使得大气的温度、密度和大气运动状况等物理性质在垂直方向上有差异，特别是气温的差异决定空气的垂直运动状况。所以气温的垂直分布是划分大气各层的主要依据，也是大气各层最基本的特征。大家观察43页大气垂直分层示意图（图2-23）找出大气分为了哪几层并从气温变化、大气运动、天气和与人类活动的关系几个方面思考各层特点？【板书】（二）垂直分层1、划分依据：温度、密度、大气状况 2、分层师：分哪几层啊？生：对流层、平流层、高层大气板书师：对，最底部0-12km是对流层、12-5

9、0km是平流层、以上就是高层大气，不过要注意的是这个高度只是平均值，各地因具体情况不同还会有差别，在后面讲特征的时候也会提到。大家把书转过90度会发现，像一个不规则的M吧（在黑板画图），横坐标是温度，纵坐标是高度，还是很好记吧。那接下来我们就跟着这幅图看看各层的特点。【以下内容视情况板书】师：（对着黑板上的图）先来看对流层， 温度：气温随高度的增加而递减。这主要是因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低。平均每上升100米，气温降低0.6摄氏度。古诗中说“高处不胜寒”，原因就在于此。爬过上的同学可能也都有过这样的体会吧。大气运动：对流层上部冷下部热，大

10、家想一想烧开的水是不是会向上运动，所以就有利于空气的对流运动，该层的对流运动显著因此得名。对流层的高度因纬度而异，低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高，可达1718千米；高纬度地区受热少，对流层高度就低，仅89千米，中纬度：10-12km。该层天气现象复杂多样：近地面的水汽和固体杂质通过对流层运动向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。云、雨、雪等天气现象就发生在这一层。对流层作为人类生活的一层是与人类的关系最密切的。师：这些内容书上没有但也是需要我们掌握的，所以希望大家做好相应的笔记。老师讲了对流层，下面由同学们跟我总结平流层特征。（师生互动：） 气温随高度增高。这是

11、因为平流层气温基本不受地面的影响，到30千米以上，气温随高度增加迅速上升，这是因为平流层中的臭氧大量吸收太阳紫外线而是气温升高。在2227千米高度处，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。随着臭氧的增多，气温迅速增高。 气流以平流层运动为主。平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，该层因此而得名。天气晴朗少变：平流层少水汽尘埃与人类关系：我们刚才已经学习了大气的组成，知道臭氧是“地球生命保护伞”， 能够大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，而臭氧主要集中在平流层，可以说平流层是人类生存环境的天然屏障。同学们在看图，平流层中有架大型飞机，那么为什么飞机是在平

12、流层中飞行。（学生回答，老师总结）该层水汽含量少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，不会上下颠簸，有利于高空飞行。现在人们乘坐的大型飞机多是在平流层中飞行。师：同学们很棒。我们再来看高层大气，大家了解这两点就行：1、气压很低，密度很小：2000-3000km的高空为地球大气的上界2、60km以上的高空，有若干电离层，由于存在相当多的自由电子和离子，能反射无线电波还有极光现象。师：在我们学习大气组成和分层了解大气是什么之后，再看看它有什么作用，大家思考这样一个问题：假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？老师可以告诉大家答案，

13、大气对太阳辐射有削弱作用，这是大气的第一个作用。【板书】二、大气对太阳辐射的削弱作用师：太阳辐射在前面我们已经学过大家可以看到书本12页，我们来回顾这两个问题：1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？（紫外光，可见光，红外光）1. 太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？（可见光）从书本44页大气对太阳辐射的削弱作用也可以看出来吧，现在大家认真阅读经过大气层时发生的情况找出大气对太阳辐射的削弱作用有哪几种啊？（学生阅读）老师把他们圈了出来有吸收、散射、反射。接下来我们就一个个来了解是大气中哪些成分产生了作用以及有什么特点。1、 吸收作用【板书】参与成分：高层大气氧原子吸收波长小于0.175um的紫

14、外线，平流层臭氧大量吸收波长0.1750.4um的紫外线，对流层二氧化碳、水汽吸收红外线，可以看出不同的成分所吸收的太阳辐射也不同，所以大气的吸收是具有选择性的，而且吸收作用是这三种作用最弱的，这里就有一个问题了：为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？留给同学们下课后思考老师提示可以看被削弱的是哪种太阳辐射。2、 反射作用【板书】太阳辐射被反射后射向宇宙空间就是对太阳辐射的一种减弱。参与成分：云层、尘埃，他是无选择性的，就是各种波长的太阳辐射都能被削弱，影响反射强度的因素，云层的密度、厚度、颗粒大小这大家应该都能理解。而且反射作用是这三种作用中最强的。所以大家能回答老师为什么白天多云，气温

15、不会太高吗？（云层越厚，云量越多，反射越强。）3、 散射作用【板书】参与成分：空气分子和尘埃，它的特点有点不同，一般情况下对于空气分子和微小尘埃它是有选择性的，波长越短，散射越强，但对于颗粒较大的尘埃它是没有选择性的。这也是为什么晴朗的天空呈蔚蓝色，雾霾天空呈灰白色的原因。晴朗天是有选择性的散射，而雾霾天尘埃较大是无选择性散射，天空就是灰白色了。大家回忆天空还会出现什么颜色啊？（早上和傍晚为什么是红色？）这是日出日落前后，太阳高度角小，太阳辐射通过的大气路径长，大气散射就强，蓝光大都在大气很外层就散射掉了，投射下来的就是波长较长的红橙光，所以日出江花红胜火啦。（三）巩固新课：师：今天我们主要学

16、习了大气的组成及垂直分层，以及大气对太阳辐射的削弱作用，下面我们通过两个表格加深大家的记忆。（PPT演示+视情况要不要做题）第二课时：地面辐射大气辐射及地面辐射影响因素（一）组织教学和引入新课：师：上节课我们学习了大气的垂直分层、组成及其对大气的削弱作用，通过PPT上的这幅图我们就能很直观的了解到大气对太阳辐射有哪些作用？生：吸收、反射和散射。师：没错，上节课老师还留下过一个问题：为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？有同学有答案了吗？（大气主要吸收的是红外光和紫外光，占了太阳辐射能量大部分的可见光没有被吸收）那么太阳辐射中的可见光部分去了哪里呢？（学生讨论回答）其实这幅图就告诉了我们答案

17、，是被地面吸收了，100%的大气辐射有将近一半47%都被地面吸收了。中国有句古话叫有得必有失，地面吸收了透过大气的太阳辐射后升温会有怎样的反应呢？这就是我们今天要学习的地面辐射和大气辐射。请大家阅读书本44页的内容，回答PPT上这几个问题。1、什么是地面辐射？2、太阳辐射和地面辐射分别是长波辐射还是短波辐射？3、对流层大气与地面辐射的关系？【板书】地面辐射和大气辐射 一、地面辐射1、概念（二）讲解新课：（地面辐射）师：下面我来请一位同学回答下前两个问题。生：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又对外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。地面辐射为长波辐射，太阳辐射为短波辐射。师：完全

18、正确，找得很准确。地面得到太阳辐射后就会以地面辐射的方式失去。这里书上告诉我们根据辐射波长的差异，称地面辐射为长波辐射【板书】（长波辐射），太阳辐射为短波辐射，说得很笼统，可能同学们都不了解到底是怎么回事，老师在这里扩展一下。在前面我们学过太阳以电磁波的形式向外输送能量就称为太阳辐射，其实只要是有温度（也就是温度高于绝对温度零度）的物体就会释放电磁波，形成辐射。像蛇进行捕食就是靠猎物所释放的红外线确定猎物的位置。由实验发现，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；温度越低，波长越长。由于地球表面的温度比太阳低得多，太阳表面温度约为6000，地球表面的温度是15度，所以地面辐射的波长比太阳辐射

19、长得多。相对于太阳短波辐射来说，地面辐射为长波辐射。这个知识大家了解一下就好，只要记住太阳辐射和地面辐射分别是短波辐射和地面辐射就好。解决完第二个问题，我们再看第三个问题：对流层大气与地面辐射的关系，也是它的作用【板书】2、作用。再请一位同学回答。生：地面辐射是对流层大气增温的直接热量来源。师：很对。【板书】大气增温的直接热量来源。大气想要升温就要吸收热量，大家还记得上节课我们学的对流层大气是哪些成分吸收哪种光吗？生：二氧化碳和水汽吸收红外光。师：没错，对流层大气主要是吸收太阳辐射中的红外光，而对能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来，所以对流层大气直接吸收的太阳辐射

20、很少，但是呢，对流层大气中的二氧化碳和水汽却能够强烈地吸收地面放射的长波辐射，从而提高它的温度，所以说，地面放射的长波辐射是对流层大气的主要热量来源。那同学们想一想如果我问最根本的热量来源呢？（学生讨论）其实还是太阳辐射对吧，只是相当于转换了一种形式，总之，太阳辐射是地球上的根本能量来源。（大气辐射）师：大家说大气在吸收地面辐射增温的同时，它作为有温度的物体会向外辐射能量吗？（会），那如果要同学们命个名的话，你们会叫这种辐射什么？（大气辐射）对，我们就是称它为大气辐射。大家根据之前老师所讲的判断大气辐射是属于长波还是短波辐射啊？（长波辐射）对，因为它的温度不会很高对吧。【板书】二、大气辐射1、

21、概念（长波辐射）（画图）大气辐射呢是向是向四面八方发散，一部分呢朝上就会射向高层大气和宇宙空间，一部分又会向下射向地面。射向地面的大气辐射，又有属于自己独特的称呼，叫大气逆辐射【板书】射向地面大气逆辐射。根据它的定义请大家思考，什么因素会影响大气逆辐射的强度，以及它的存在会产生怎样的作用？（学生讨论）【板书】2、影响因素：云、湿度 首先请一位同学回答第一个问题。影响大气（逆）辐射的因素生：天空中有云，特别是有浓密的低云或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。（能解释一下吗？）有云、空气湿度大的话水汽、二氧化碳含量就会高一些，吸收地面辐射就越多，大气辐射越强，那大气逆辐射也会越强。师：很正确。

22、云多、空气湿度大，大气中含有水汽、二氧化碳越多，吸收的地面辐射越多，大气辐射越强。那大气逆辐射的作用大家看书一起回答我是什么啊？生：大气逆辐射会使地面增温，而地面增温又能加强地面辐射。师：没错，这里也就涉及到大气除了对太阳辐射的削弱作用的又一作用对地面的保温作用。【板书】3、保温作用请大家把书翻到46页阅读部分，先自己看一下。书上的内容总结起来就是两个方面：1）近地面大气吸收并保存地面辐射的热量（阻碍地面辐射的散失）（2）大气逆辐射将热量还给地面（补偿地面辐射损失的热量)这样，对流层大气就可以延缓地面温度下降的趋势，使得地面昼夜温差波动趋于和缓，这就是大气对地面的保温作用。也称为大气的温室效应

23、 。学习完这个知识大家能解释为什么地球表面昼夜温差远不如月球表面大吗？我提示一下月球表面是没有大气的。（PPT演示讲解）这也是书本45页活动题的第一小题，下面看到二三题我就请同学回答。生：（深秋至第二年早春季节，霜冻为什么出现在晴朗的夜晚）晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射热量散失，致使地面温度低。人造烟幕中含有大量二氧化碳、水汽、尘埃，能强烈的吸收地面辐射，减少地面辐射损失的能量，对地面起到保温作用，所以可以防御霜冻。师：看来大家都掌握得不错，接下来大家跟着老师一起总结太阳辐射、地面辐射、大气辐射三者的关系。（PPT演示）（热量平衡）师：根据书上的图，大家告诉老师地面收入有哪

24、些啊（黑板计算）（地面吸收太阳辐射47+大气逆辐射106=153支出呢（地面辐射120+湍流输送10+潜热输送23对于地球大气，其能量的存在和交换形式就不仅是辐射能了。这里还有水分的相变（降水、蒸发）伴随的热能量交换，冷暖空气流动传递的能量以及空气与下垫面之间的热量交换=153）两者相等，大气是不是觉得很神奇，就其实就是热量平衡的一个原理，大家现在也可以算一算大气和整个地气系统能量收支情况，也是平衡的，这也就使得多年来大气的温度基本稳定，我们生存在一个稳定的、平衡的大气环境中。（影响地面辐射的主要因素）师：同学大家还是看这幅图，根据地面辐射热量来源与支出大家，想一想地面辐射强度会受什么因素的影

25、响啊？（学生讨论）【板书】三、影响地面辐射因素师：从来源上看，地面增温的热量来源是太阳辐射，所以与太阳辐射是有一定的联系的。大家来看这个探究题.(A的太阳高度大于B的太阳高度，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多，等量的太阳辐射在地表分布的面积越小，光热越集中，所产生的地面辐射也就越强。对整个大气而言，影响年平均正午太阳高度的就是纬度因素【板书】1、纬度因素。纬度越低，年平均正午太阳高度大，太阳辐射经过的大气路程短，被大气削弱得少，单位面积获得的太阳辐射能多，地面辐射强。同样性质的地表，受到太阳辐射的强度越大，所产生的地面辐射也就越强。既然是地面辐射，肯定与地面

26、的性质是分不开的，也就是下垫面因素【板书】2、下垫面因素，什么是下垫面呢？下垫面是指与大气下层直接接触的地球表面。下垫面的状况不同，吸收和反射太阳辐射的比例也不同。大家看图2-27，不同性质地面的反射率。找出反射率最大和最小的，反射率最大的是新雪，最小的是海洋。南极与北极虽然都是高纬度，但南极的温度要比北极低，其中一个很重要的原因就是它们二者的下垫面因素不同，南极是被冰雪所覆盖，而北极被北冰洋包围，冰雪能强烈地反射太阳辐射，而海洋反射得少，所以南极热量散失得更多，使南极的温度更低。因为下垫面因素，使世界各地地面辐射的变化，并不完全与纬度的变化相一致。此外，影响地面辐射还有其他一些因素，像气象因素，海拔高度，空气质量等，其中以气象因素的影响为最大【板书】3、其他因素（气象）。例如，在同纬度地区，年日照时数的长短，显然会影响到地面获得的太阳辐射。年日照时数越长，地面获得的太阳辐射越多。所以，影响地面辐射主要因素是纬度因素、下垫面因素，其次是气象因素。（三）巩固新课师：我们总的来看对流层大气的受热过程：（PPT演示）大气的热力作用总结起来就有两个：1、削弱作用2、保温效应课后请大家完成练习册上相应练习。