《对流层大气的受热过程》

1、对流层大气的受热过程教学设计一、教学内容课题名称大气环境对流层大气的受热过程科目地理教学对象高一年级课时1课时版本湖南教育出版社单元章节第二章第三节二、教学任务分析教材分析本节课选自湘教版高中地理教材必修一的第二章第三节，对流层大气的受热过程，主要内容有大气对太阳辐射的削弱作用、地面辐射和大气辐射、影响地面辐射的主要因素这三个方面的知识点。作为本节内容的第一课时，对流层大气的受热过程不但是本节内容的重点，还是为之后学习大气的运动、全球气压带与风带所做的铺垫。从教材的安排顺序上来看，本节课教材首先介绍了大气对太阳辐射的三种削弱作用吸收、反射、散射，接下来又介绍了地面辐射和大气辐射，最后有分析了影

2、响地面辐射的两个主要因素纬度和下垫面。为后面要学习的重要内容全球气压带、风带的分布和移动做了一个铺垫，可以说这样的安排顺序体现了教材的内在逻辑与学生认知规律的统一性。学情分析在本书第一章第二节太阳对地球的影响中，学生已经学习过太阳辐射的概念及其对地球的影响，在本书第一章第四节地球的结构中，学生已经学习过大气圈这一概念，因此对于大气和太阳辐射都有一定的了解，为本节课内容的学习奠定了一定的基础。此外，与本节课内容相关的自然现象在生活中极为常见，例如，晴朗的天空多呈现蔚蓝色、多云的白天天空显得不太明亮、日出之前和日落之后的一段时间天空依旧明亮等等。这些自然现象都 有利于学生对本节课内容的理解与记忆。

3、但由于不同的学生之间必然存在着知识内容的差异，因此在教学过程中要更加注意师生间情感交流与语言激励，尽量营造出和谐愉快的课堂氛围，激发学生的学习兴趣和积极参与的意识，以更好地融入课堂学习。三、教学目标知识与技能1、能说出大气对太阳辐射的削弱作用的三种形式以及主要特征。2、能够说出地面辐射和大气逆辐射的概念及其能量的主要来源。3、能够说出影响地面辐射的两个主要因素。过程与方法1、通过分析大气对太阳辐射的削弱作用的表格，培养读表并从中提取有用信息的能力，提高归纳、总结的能力。2、通过展示图片和资料，对吸收、反射、散射作用的作用原理与特点的有所区分。3、通过对太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系示意图的

4、分析，知道大气对地面的保温作用。4、通过对图表、图片和资料的分析，了解纬度和下垫面因素对地面辐射的影响机理。情感态度与价值观1、通过对自然现象的科学解释，激发学生主动去探索研究生活中一些自然现象的兴趣，帮助学生形成唯物主义的世界观，增强对大气环境的保护意识。2、通过对资料和图片的分析，增强学生从资料中寻找有用信息并进行归纳总结的能力。四、教学重难点教学重点1、大气对太阳辐射的削弱作用的主要形式（吸收、反射、散射）及其特点。2、地面辐射和大气逆辐射的概念及其对地面的保温作用。3、影响地面辐射的主要因素。教学难点1、散射作用的原理。2、地面辐射和大气逆辐射对地面的保温作用的原理。五、教学方法教法启

5、发式讲授法、课堂讨论法、多媒体教学法学法小组合作讨论法六、教学过程流程教师活动学生活动设计意图导入新课(情景导入)月球和地球距离太阳的远近几乎一样，但是月球表面白天的温度可以高达127，夜晚则低至零下183，昼夜温差高达310。而地球的昼夜温差最大的地方是在美国的布朗宁，白天气温为7，而夜晚气温为零下49，昼夜温差仅达到56。那么，为什么月球的昼夜温差比地球大这么多呢？激励性评价。过渡：大气对地球来说至关重要，它既能削弱太阳辐射，又能对地面起保温作用。这节课我们就来学习大气环境。板书：第三节 大气环境对流层大气的受热过程学生思考并回答教师提出的问题。通过月地昼夜温差对比及相关的问题，来激发学生

6、的兴趣，从而引出本节课的内容。新课推进投影： 大林寺桃花 【唐】 白居易人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。问题：请同学们仔细思考：1、为什么同一个季节，同一座山的山麓和山顶会出现“芳菲尽”和“桃花始盛开”这样截然不同的场景呢？2、假设这座山的高度没有限制，那么随着高度的增加，温度是否会一直降低下去呢？答案：1、随着高度的增加，从山麓到山顶温度不断降低。2、不会。过渡：没错，随高度增加大气温度并非永无止境地降低。接下来我们来学习大气温度随高度变化的规律。阅读诗句，并对诗中的山顶、山麓截然不同的场景进行分析，得出原因。通过诗句引发学生的思考，从而引出大气垂直方向上的温

7、度变化规律及大气分层的内容。流程教师活动学生活动设计意图新课推进投影：问题探究：1、地球大气在垂直方向上分为哪几层？各层的气温变化有何特点 ？2、与人类关系最密切的是哪一层？为什么？3、飞机飞行在哪一层?为什么该层最适合飞机飞行？激励性评价，并总结精讲。答案：1、大气在垂直方向上分为三层：对流层、平流层、高层大气。其中，对流层的温度随高度增加而降低，平流层的温度随高度增加而增加。2、与人类关系最为密切的是对流层；对流层是贴近地面大气的最底层，这个大气质量的四分之三和几乎全部的水汽、固体杂质都集中在这一层，人来生活在对流层的地部，因此对流层是大气中最活跃也是与人类关系最密切的一层。3、飞机在平流

8、层飞行。因为平流层水汽和固体杂质比较少，能见度高，而且没有风霜雨雪等复杂的天气现象，天气晴朗，大气稳定度高，有利于飞机飞行。通过小组讨论，分析大气垂直分层图，并回答问题。培养学生的读图分析能力。流程教师活动学生活动设计意图承转：之前我们已经说了大气对地球来说至关重要，它的重要性主要体现在两个方面：一是大气对太阳辐射的削弱作用，二是大气对地面的保温作用。首先，我们来学习大气对太阳辐射的削弱作用。板书：（一）大气对太阳辐射的削弱作用投影：（表格）太阳辐射总体波长范围紫外光可见光红外光比例7%50%43%波长（微米）<0.1750.1750.400.400.76>0.76经过大气层时发生

9、的情况几乎完全被上层大气所吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等被大气分子散射，水汽、云、浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光科直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，看直接吸收相当数量的红外光问题探究：阅读课本P44及表格“大气对太阳辐射的削弱作用”,回答下列问题: 1、大气对太阳辐射的削弱作用,主要有哪几种形式?各有什么特点? 通过小组讨论，分析表格，并回答问题。培养学生的读图能力与分类归纳的能力。新课推进 学生讨论回答后教师归纳：投影：（1）大气对太阳辐射的吸收作用氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线二氧化碳、

10、水汽吸收红外线对流层平流层高层大气大气地 面问题探究：1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？答案：1、 选择性。2、 大气对太阳辐射中能量最强的可见光波段吸收得很少，大部分可见光能够透过大气到地面。板书：1、吸收作用阅读图片内容，小组讨论分析，回答问题。通过小组合作讨论，让学生在讨论中总结分析吸收作用的特点。新课推进投影：（2）大气对太阳辐射的反射作用：参与的大气成分：云层、尘埃 特点：无选择性 问题探究：1、为什么夏季多云的白天，温度不会太高？答案：1、因为夏季多云的白天，云层的反射作用增强，到达地面的太阳辐射减少。板书

11、：2、反射作用投影：（3）大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：空气分子和微小尘埃特点：具有选择性改变太阳辐射方向问题探究：1、为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？答案：1、波长较短的蓝色光等容易被大气分子散射，被散射的蓝色光有一部分会射向地面。板书：3、 散射作用阅读教材，结合所学内容，组内讨论回答。阅读教材，组内讨论并回答问题。培养学生对知识的运用能力。通过对生活中常见的自然现象的分析，加深学生对散射作用特征的掌握。新课推进转承：大气对太阳辐射的削弱，避免了地面由于过强的太阳辐射而过热的情况。那么，大气对地面的保温作用又是如何进行的呢？板书：（二）大气对地面的保温作用投影：地面吸收了透过大气

12、层的太阳辐射后升温，同时会持续向外辐射能量，形成地面辐射。地面辐射的一部分会射向宇宙空间，其余的大部分则会被对流层大气中的二氧化碳和水汽所吸收，是对流层大气增温的直接来源。通常根据辐射波长的差异，将太阳辐射称为短波辐射，地面辐射称为长波辐射。板书：1、地面辐射投影： 同理，大气吸收地面辐射之后升温，同时会持续向外辐射能量，形成大气辐射。大气辐射的一部分朝上射向高层大气和宇宙空间，一部分向下射向地面，而射向地面的这部分大气辐射称为大气逆辐射。天空中有云，特别是有浓密的低云，或者空气中的湿度比较大的时候，大气逆辐射就会增强。大气逆辐射会使地面增温，而地面增温又会加强地面辐射。这就是大气对地面的保温

13、作用，也是夜晚没有太阳辐射的时候，地面的温度也不会太低的主要原因。板书：2、大气逆辐射问题探究：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？答案：1、 因为晴朗的夜晚大气逆辐射弱。2、 因为人造烟幕会增强大气逆辐射阅读教材，思考。阅读教材，结合教材内容和生活经验，分组讨论并回答。透过讲解，使学生掌握太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射三者之间的关系，了解保温作用的原理。通过对生活中常见的自然现象的分析，巩固学生对大气逆辐射的作用的掌握。新课推进转承：地表的热量主要来自太阳辐射，但是地球表面高低纬度

14、之间以及海陆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问题探究：1、 影响地面辐射的因素主要有哪几个？答案：1、纬度位置、下垫面、气象。板书：1、 纬度2、 下垫面3、 气象投影：1、纬度因素：（太阳高度）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。这是太阳辐射由低纬向两极递减的原因之一。总结：太阳高度角不同：1、等量太阳辐射在地面的散布面积不同2、经过大气的路程长短不同，被削弱

15、程度不同。地面得到的太阳辐射不同，地面辐射也就不同。阅读教材，从课本中寻找答案。阅读教材，结合PPT进行思考。让学生了解知道影响地面辐射的两个主要因素。通过阅读，让学生知道纬度是如何影响地面辐射的。新课推进2、下垫面因素：问题探究：读图227“不同性质地面的反射率图”，回答：1、 不同性质的下垫面反射率一样吗？2、 反射率的大小跟地面辐射的多少有什么关系？答案：1、 不同性质的下垫面反射率不一样。2、 反射率越大，反射的太阳辐射越多，地面吸收的太阳辐射越少，地面辐射就越少，大气得到的就越少。总结：1、不同性质地面对太阳辐射的反射率不同 一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强、吸收就越弱；颜色越

16、深的物体，其反射就越弱、吸收就越强。陆地表面的反射率高于海洋。3、 其他因素：气象因素例如，在同纬度地区，年日照时数的长短会影响到地面获得的太阳辐射的量；降水少、多晴天和空气稀薄的地区，大气对太阳辐射的削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射强。阅读教材内容与表格，组内讨论并得出答案。阅读PPT内容，并做笔记。加强学生的读图分析能力，锻炼学生的团队配合能力。对教材知识点的补充，让学生了解影响地面辐射的其他次要因素。教学评价课堂练习：1对流层大气的直接热源是（ ）（A）太阳辐射 （B）地面辐射 （C）大气辐射 （D）大气逆辐射2对流层大气中对太阳辐射起散射作用的主要是（ ）（A）二氧化碳和水汽 （B）

17、云层和较大颗粒的尘埃（C）臭氧和氧原子 （D）空气分子和微小尘埃3晴朗的天空所以呈蓝色是由于太阳光穿过大气层时（ ）（A）直接到达地面的蓝色光比重大（B）空气分子使蓝色光发生散射作用（C）高层大气分子大量吸收蓝光（D）到达地面的蓝紫光又完全被反射到高空4大气的保温作用体现在（ ）（A）CO2温室效应 （B）反射作用 （C）散射作用 （D）大气逆辐射作用5霜冻多出现在晴朗的夜里是因为（ ）（A）空气中的水汽多 （B）太阳辐射弱（C）地面辐射弱 （D）大气逆辐射弱巩固强化。教学评价课后延伸：1、探究课题：温室效应与人类2、探究过程：确定温室效应的原理及其对人类生活的影响。探索温室效应的原理在农业、建筑、人体保健等方面的应用。3、探究过程、方法：实地调查（上网或到图书馆查阅资料）温室效应的原理以及温室效应的原理在农业、建筑、人体保健等方面的应用。将调查结果进行小组合作讨论。4、探究结果：将讨论结果写成小论文，班级展评。课外拓展、巩固强化。课堂小结大气层对于地球来说是至关重要的，一方面它对太阳辐射具有一定的削弱作用，可以确保白天的时候不会有过多的太阳辐射到达地面，地面温度不至于太高。另一方面，大气对于地面辐射具有较强的吸收作