[大气环境--对流层大气的受热过程]传统教学教案

湘教版高中地理必修1第二章“第三节 大气环境——对流层大气的受热过程”

教案

学 校：

年级及班级：

授课教师：

授课时间：第十一周星期三第9节

上课题目：普通高中课程标准实验教科书

地理1 必修 湖南教育出版社 2007年5月第2版

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

一、对流层大气的受热过程 P43

【教学目标】

1、知识与技能

（1）了解大气的垂直分层，以及每个层的主要特征及与人类的关系；

（2）知道大气的削弱和保温作用，并能解释日常生活中的一些现象；

（3）能用图示说明大气受热过程；

（4）知道影响地面辐射的主要因素。

2、过程与方法

（1）运用图表说明大气的垂直分层及对太阳辐射的削弱作用，培养学生对

地理知识归纳总结的能力。

（2）探究法分析影响地面辐射的主要因素。

3、情感态度与价值观

（1）通过认识大气对整个地理环境及人类活动的影响，树立学生正确的人

地观、科学的环境观；

（2）理论联系实际，运用大气的削弱作用和保温作用去解释生活中的一些

现象，从而激发探究地理问题的兴趣和动机，树立求真、求实的科学

态度。

【教学重点】

1、大气对太阳辐射的削弱作用

2、太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射的关系

【教学难点】

1、太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射的关系

2、影响地面辐射的主要因素

【课型】综合课

【教学方法】讲述法、讲练法、讨论法。

【教具】小黑板

【教学课时】45分钟

【教学过程】

一、组织教学（1分钟）

二、引入新课（2分钟）

情境导入：

[教师提问] 同学们，在讲述新课之前，老师想问大家一个问题，在刚刚过去的军训中，大家都非常辛苦。那在军训的过程当中，同学们是比较喜欢阴天呢？还是晴天呢？

[学生回答] 阴天！

[教师讲述] 为什么是阴天？

[学生回答] 因为阴天比较凉快！

[教师讲述] 是的，那么大家有没有想过为什么阴天的时候比较凉快呢？我们这节课就带着这个问题来学习新的内容。请同学们翻开课本43页，浏览课本43页的内容，同时观察图2-23，找出大气分为哪三个层，每个层各有什么样的特点。

[板书]第三节 大气环境

大气的垂直分层：

三、讲授新课（36分钟）

[教师提问]同学们找到了没有？大气共分为哪三个层？

[学生回答]对流层、平流层、高层大气。

[板书]对流层：

平流层：

高层大气：

[教师提问]对，非常好。下面我们就来学习这三个分层，大家看图，最底下的是哪个层？

[学生回答]对流层。

[教师提问]没错。我们知道，对流层是和人类活动关系最密切的，那么对流层有什么样的特点呢？大家都有过登山的经历吗？

[学生回答]有！

[教师提问]那大家回想一下，夏天的时候，我们在山脚下的时候比较凉快还是登上山顶的时候比较凉快呢？

[学生回答]登上山顶的时候比较凉快。

[教师提问]那大家可以从这里推出对流层中气温随海拔高度变化的规律吗？

[学生回答]对流层的气温随着海拔的升高而逐渐降低。

[板书]对流层：高度↑，温度↓

[教师讲述]没错。这就是对流层的一个特点，从这个特点我们可以得出对流层的温度是上冷下热的，这就有利于空气的对流，从而导致对流层的天气现象复杂多变。因此，对流层的对流运动是比较显著的。

[教师提问]那么平流层温度的垂直变化是不是也和对流层一样呢？

[学生回答]不一样。

[教师提问]没错。那么平流层的温度是如何变化的呢？

[学生回答]随高度的上升而上升。

[板书]平流层：高度↑，温度↑

[教师提问]刚才我们说到对流层以对流运动为主，那么平流层以什么运动为主呢？

[学生回答]以平流运动为主。

[教师讲述]是的，这是因为平流层水汽含量极少，天气晴朗，能见度好，并且平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，所以以平流运动为主，利于飞行。

[教师提问]最后我们来看一下高层大气。我们知道，高层大气是最接近太空的大气层。2000~3000千米的高空就是地球大气的上界。大家有没有看过电视里宇航员进入太空都要穿宇航服呢？

[学生回答]有。

[教师讲述]除了穿上太空服，宇航员还要带上氧气瓶，这是为什么？

[学生回答]因为太空的空气很稀薄。

[教师提问]没错，那么我们可以由此推断出，高层大气中的空气也是比较稀薄的了。空气稀薄，说明空气密度比较？

[学生回答]小。

[教师提问]没错，那么空气密度小，气压就比较？

[学生回答]低。

[板书]高层大气：气压低，密度小

[教师讲述]是的。除此之外，高层大气也是电离层所在的地方，电离层能够反射无线电波。

[教师提问]那同学们观察了课本当中的图，有没有发现高层大气中还有一种非常美丽的现象？

[学生回答]极光。

[教师讲述]没错，那关于极光呢，有兴趣的同学也可以上网查找资料，了解一下极光具体是怎么形成的。

[教师提问]好，大气层的三个分层我们都了解到了。那我们刚才说到，与人类活动最密切的是哪个层呢？

[学生回答]对流层。

[承转]没错，下面我们要学习的大气对太阳辐射的削弱作用就是位于对流层当中。好，现在请同学们翻开课本45页，观察图2-24，同时思考课本44页思考一个问题：假设到达大气上界的太阳辐射是100%，那为什么最终到达地面的太阳辐射只有47%呢？好，同学们带着这个问题浏览课本44页到45页的内容。

[板书] 一、对流层大气的受热过程

（一）大气对太阳辐射的削弱作用

[承转]大家思考好了吗？我们一起来解决这个问题吧。

[教师提问]假设到达大气上界的太阳辐射是100%，那为什么最终到达地面的太阳辐射只有47%呢？我们首先看一下右边这个箭头，它是直接指向大气层对吧？

[学生回答]对。

[教师讲述]它表示的是大气吸收太阳辐射。

[教师提问]我们再来看左边的两个箭头：太阳辐射经过大气层，最终到达地面，在这整一个过程中，大气将太阳辐射怎么样了？

[学生回答]反射和散射了。

[教师提问]对，没错。从这幅图中，同学们能不能总结出，大气对太阳辐射的三种作用形式？

[学生回答]是吸收、反射和散射。

[承转]好，我们现在就来学习这三种作用形式。请同学们翻开课本44页，观察课本44页的这个表格，找出太阳辐射分为哪三类光。

[板书]吸收

反射

散射

[教师提问]同学们观察得怎么样了？我请一位同学来回答，请XXX同学。

[学生回答]太阳辐射可分为紫外光、可见光、红外光。

[承转]请坐，回答得非常好。那么这三种光经过大气层时都发生了哪些情况呢？我们一一来看。

[教师讲述]首先我们来看紫外光，紫外光根据波长可以分为两种情况。波长较短的主要被上层大气吸收，而波长较长的部分主要被臭氧层吸收。

[教师提问]我们再来看可见光，可见光经过大气时发生了哪些情况？请XXX同学来回答一下。

[学生回答]可见光中，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。

[教师讲述]请坐，回答得非常好。最后我们来看红外光，红外光主要是被对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘所吸收。

[承转]简单了解这个表格之后，我们重点来学习大气对太阳辐射的三种作用形式。

[教师讲述]首先我们来学习吸收作用。

[教师提问]太阳辐射到达地球首先经过哪一个层？

[学生回答]高层大气。

[教师提问]对。刚才我们说高层大气吸收波长较短的？

[学生回答]紫外光。

[教师提问]好，太阳辐射经过高层大气后就来到了平流层，我们知道平流层当中有臭氧层，那么臭氧层吸收的是？

[学生回答]波长较短的紫外光。

[教师提问]没错。最后太阳辐射到达了对流层，我们知道对流层当中含有大量的水汽和二氧化碳等物质，那么这些物质吸收什么光？

[学生回答]波长较长的红外光。

[教师提问]没错。我们从高层大气、臭氧、水汽和二氧化碳的吸收作用中，能够得出大气吸收作用具有什么样的特点？

[学生回答]选择特性。

[教师提问] 没错。我们再来看反射作用。假设地球上没有大气，那么太阳辐射将全部到达地球。但当有了大气层之后，大气层就会反射部分太阳辐射。那有哪些光不能被反射吗？

[学生回答]没有。

[教师提问]这说明反射的特性是？

[学生回答]无选择性。

[教师提问]那么影响反射的因素是什么呢？我们知道，参与反射作用的大气成分是云层和尘埃，而云层越厚，尘埃越多的话，反射作用就越强。同学们现在能不能够解释，为什么阴天的时候比较凉快了啊？

[学生回答]因为阴天的时候云层比较厚，反射作用就越强，温度就不会太高。

[教师讲述]我们再来看散射作用。太阳光是平行射向地球表面的，而参与散射作用的大气成分是空气分子和微小尘埃，这时候太阳辐射就会向四面八方散射，这也使得到达地面的太阳辐射被削弱。

[教师提问]我们举一个散射作用的例子。晴天的时候，天空呈现的是什么颜色？

[学生回答]蓝色。

[教师提问]为什么呢？

[学生回答]因为有散射作用。

[教师讲述]没错，因为太阳辐射中波长较短的蓝紫光容易被散射，而肉眼对紫光并不敏感，因此最终大量的蓝色光就经过散射而被我们的肉眼所接收。

[教师提问]好，三种作用形式我们都讲完了，现在我们来小结一下。首先，吸收作用中参与作用的大气成分有？

[学生回答]臭氧、水汽和二氧化碳。

[教师提问]对。臭氧吸收波长较短的紫外线，而水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线。因此，吸收作用的特点是？

[学生回答]有选择性。

[教师提问]没错。那反射作用中参与作用的大气成分是什么？

[学生回答]云层和尘埃。

[教师提问]波长范围呢？

[学生回答]各种波长都能被反射。

[教师提问]因此它的特点是？

[学生回答]无选择性。

[教师提问]散射作用的大气成分是？

[学生回答]空气分子和微小尘埃。

[教师提问]它们散射的是？

[学生回答]波长较短的蓝紫光。

[教师提问]作用特点是？

[学生回答]有选择性。

[承转]看来同学都学得不错。那么大气除了对太阳辐射具有削弱作用，大气还有一个保温作用。现在就请同学阅读课本44页到45页的内容，同时思考什么是地面辐射、大气辐射和大气逆辐射。

[板书]（二）大气的保温作用

[教师提问]同学们找到答案了吗？我们一起来学习吧。太阳辐射到达地球的时候首先经过哪里？

[学生回答]大气层。

[教师提问]我们刚才学习了，大气会削弱太阳辐射，通过哪三种作用形式？

[学生回答]吸收、反射、散射。

[教师提问]大地接收太阳辐射之后会怎么样？

[学生回答]增温。

[教师讲述]对。所以我们把这个概括为“太阳暖大地”。

[板书]太阳暖大地

[教师提问]我们继续来看。大地增温后，会产生什么辐射？

[学生回答]地面辐射。

[教师提问]没错，地面辐射遇到大气层大部分会被大气怎么样？

[学生回答]吸收。

[教师提问]少部分的地面辐射会射向？

[学生回答]宇宙空间。

[教师提问]大气吸收了地面辐射后，大气也会怎么样？

[学生回答]增温。

[教师讲述]对了。我们就把这个过程概括为“大地暖大气”。

[板书]大地暖大气

[教师提问]最后，大气增温也会产生？

[学生回答]大气辐射。

[教师讲述]没错，我们把大气辐射射向地面的部分称为“大气逆辐射”，并且大气向上的部分同样是射向了宇宙空间。我们把这个过程概括为“大气还大地”。

[板书]大气还大地

[教师提问]好，这就是大气的保温作用。接下来我们一起来做一个活动探究。大家知道，月球是地球唯一的卫星，也就是说，月球与地球到达太阳的距离是比较相近的，但是同学们月球的昼夜温差有多大吗？老师给大家两个数据。白天，月球表面的温度最高能达到127℃，而到了夜间，月球的温度能降到-183℃。这温差是不是特别大？

[学生回答]是。

[教师讲述]月球的昼夜温差比地球上任何一个地方的昼夜温差都大，这是为什么呢？好，同学们自由讨论一下，等一下老师请一位同学来回答。请XXX同学来回答一下。

[学生回答] 主要原因是大气。地球表面有大气层，白天对太阳辐射有削弱作用，这使得白天温度不至于升得太高；夜晚因为大气层的保温作用，使得温度不至于降得太低，这样昼夜温差就不会太大。而月球因为没有大气层的削弱作用，白天温度很高；夜晚也没有大气层的保温作用，温度就降得很低，所以月球的昼夜温差就很大了。

[教师讲述]好，请坐。回答得非常好，大家掌声鼓励一下。看来大家对这部分的知识掌握得还是不错的。那接下来我们再来学习今天的最后一个知识点：影响地面辐射的主要因素，请同学们快速浏览课本45页到46页的内容，找出影响地面辐射的主要因素有哪几个。

[板书]（三）影响地面辐射的主要因素

[教师提问]同学们找到答案了吗？影响地面辐射的主要因素有什么？

[学生回答]纬度因素和下垫面因素。

[板书]纬度

下垫面

[教师讲述]好，首先我们先来了解纬度因素。我们知道，纬度不同，意味着年平均正午太阳高度就不同，那么我们讨论纬度因素的时候，主要就是讨论太阳高度不同对地面辐射有什么影响。

[教师提问]我们来看图，假设这是地球表面，这是大气层，当太阳高度角最大的时候，太阳光就垂直到达地面，这时候接收到太阳辐射的区域我们假设它为a，这种照射的情况我们假设为A。当太阳高度角不是最大的时候，照射的情况是这样的。这时候接收到太阳辐射的区域我们假设它为b，这种照射情况我们假设为B。那么同学们请观察，在A和B哪种情况下，a地区接收到的太阳辐射比较集中？

[学生回答]A情况下。

[教师提问]好，这是一方面。另一方面，A和B两种情况，哪种情况下太阳辐射经过的路径比较短？

[学生回答]A情况下比较短。

[教师提问]对。那么光热越集中，路径越短，说明a地区地面得到的太阳辐射就越？

[学生回答]多。

[教师提问]因此，产生的地面辐射就越？

[学生回答]强。

[承转]非常好。接下来我们来看第二个因素，下垫面因素。

[教师提问]同学们认真观察课本46页图2-27，从这幅图中，同学们有没有发现陆地的反射率与海洋的反射率有什么不同？我请一位同学来回答。

[学生回答]陆地的反射率普遍比海洋的反射率高。

[教师讲述]好，请坐。没错，我们可以发现陆地的反射率和海洋的反射率差别很大，并且陆地上不同性质的地面反射率也不一样，反射率不一样，吸收和反射的太阳辐射也就不一样，最终产生的地面辐射也就不一样。这就是下垫面因素了。最后，课本还补充了一个因素是什么因素？

[学生回答]气象因素。

[板书]气象

[教师提问]好，那究竟气象因素如何影响地面辐射呢？我们举一个例子来看，我们知道，拉萨和重庆大致位于同一纬度线，但是拉萨的年日照时数远远比重庆多得多，这是为什么呢？我们来分析一下。拉萨地区位于我国的什么高原？

[学生回答]青藏高原。

[教师提问]我们说，高原地区的空气比较？

[学生回答]稀薄。

[教师提问]空气稀薄意味着大气对太阳辐射的削弱作用就？

[学生回答]弱。

[教师提问]对了。那重庆地区呢？我们知道，重庆地区多雨雾，这就意味这大气当中的水汽比较多，在这种情况下，大气的削弱作用是比较？

[学生回答]强。

[教师提问]那大家现在能理解气象因素对地面辐射的影响了吗？

[学生回答]能。

四、总结新课（3分钟）

[教师提问]我们来总结一下这节课学习的内容。首先我们学习了大气的垂直分层，大气共分为哪三个层？

[学生回答]对流层、平流层、高层大气。

[教师提问]接着我们学习了大气受热过程的两种表现形式，分别是大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温作用。那同学们说大气的削弱作用有哪三种作用形式？

[学生回答]吸收、反射、散射。

[教师提问]大气的保温作用是哪三个过程？

[学生回答]太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地。

[教师提问]最后我们学习了影响地面辐射的三个因素，分别是什么？

[学生回答]纬度因素、下垫面因素和气象因素。

[教师讲述]非常好，看来同学们都掌握得不错了。

五、复习巩固（3分钟）

1、气象谚语有“露重见晴天”的说法。就此现象，下列叙述正确的是 ( )

A．天空云量少，大气保温作用强

B．地面辐射强，地表降温慢

C．空气中水汽少，地表降温慢

D．大气逆辐射弱，地表降温快

附：板书设计

第三节 大气环境

大气的垂直分层

对流层：海拔↑，温度↓

平流层：海拔↑，温度↑

高层大气：气压低，密度小

一、对流层大气的受热过程

（一）大气对太阳辐射的吸收作用

（二）地面辐射和大气辐射

太阳暖大地

大地暖大气

大气还大地

（三）影响地面辐射的主要因素 纬度

下垫面

气象