2022年高一地理《大气环境》教案 .pdf
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1、第三节大气环境教案【教学目标】1. 搜集资料说一说大气各垂直分层有哪些事物和现象,概括对流层大气与人类的关系。2. 列表比较大气对太阳辐射的削弱作用,并用所学解释实际事例。3. 画出简图说明大气的受热过程,解释大气受热的直接原因。能用简图推导月球表面昼夜温差大的原因。4. 理解三圈环流与全球气压带、风带的形成、分布和移动。5. 通过阅读北半球的“三圈环流示意”图,绘制全球的“三圈环流示意”图,从而理解全球气压带、风带的形成、分布和移动。6. 说出不同气压带和风带对气候的影响;7. 举例说明海陆热力差异对海陆气压分布的影响;8. 说明南半球气压带纬向分布较北半球明显的原因;9. 举例说明冬夏海陆
2、气压中心对世界各地天气和气候的影响;10. 说出什么是季风环流,说明为什么亚洲东部和南部的季风环流最为典型;11. 说出东亚与南亚季风的区别。12. 掌握常见天气系统的特点。13. 简易天气图的阅读。【教学重点难点】1. 大气各垂直分层特点及与人类的关系;2. 大气对太阳辐射的削弱作用;3. 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;4. 大气的温室效应。5. 三圈环流的形成及图示。6. 全球气压带、风带的形成、分布和移动。7. 近地面气压带和风带对气候的影响8. 亚洲和太平洋地区受海陆热力差异形成的高低压中心名称、所在位置、成因9. 季风环流形成,东亚与南亚季风的区别10.
3、 能说出锋面、低压、高压系统的概念,说明他们对天气的影响。11. 能识读电视天气预报节目中常出现的简易天气图,听懂每天电视台播放的天气形势预报。【教学过程与方法】第 1 课时【引入新课】我们学习了地球的宇宙环境之后,知道了地球是宇宙中的一颗既普通又特殊的行星。说地球普通,因为地球具有和其他行星一样的特性,都是物质的和运动的;说地球特殊,则是因为地球是太阳系中唯一有生命物质存在的天体。地球上具有生命物质,其中一个非常重要的原因就是地球有可供生物呼吸的大气。今天我们共同探讨大气环境的一些最基本的特征。地球的周围包围着的大气是厚厚的,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
4、有什么变化特点呢?一、大气的垂直分布(板书 ) 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。大气在垂直方向上可以划分为对流层、平流层和高层大气。【提问】请学生读大气的垂直分层示意图,并思考以下问题:1、“ 对流层、平流层的气温随高度变化情况有何不同?”【总结】 (1)对流层大气温度随高度增加而递减;(2)平流层大气温度随高度增加而增加;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
5、- - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 11 页 - - - - - - - - - (3)高层大气温度随高度增加先是降低,一定高度后又上升很快。【承转】气温在垂直方向上有这样的变化特点,即各层大气具体有些什么现象和事物,下面我们一一来了解一下。(学生自由发言,教师点拨) 【提问】 2、“ 为什么说对流层与人类关系最为密切?【学生发言,教师总结】因为人类就生活在对流层的底部,可以说是“ 人类之家 ” 。天气现象复杂多变。近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上空输送,在上升过程中随着气温的降低,容易成云致雨。与人们生活和生产活动紧密相关的各种天气现象(云
6、、雨、雾、雪等)都发生在对流层。因此对流层与人类的关系最为密切。平流层与人类的关系也很密切。如臭氧是“ 地球生命的保护伞” ,而臭氧主要集中在平流层,臭氧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,可以说平流层是人类生存环境的天然屏障。【提问】同学们再看图223 平流层中有架大型飞机,那么为什么飞机是在平流层中飞行呢?(学生回答,教师总结)该层水汽含量极少,天气晴朗,能见度好,大气平稳,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。【补充】 (承转 )平流层顶以上的大气,气压很低,空气密度很少,被划为“ 高层大气 ” 层。根据人造卫星的探测资料,在20003000 公
7、里的高空,地球大气的密度已经与星际空间的密度非常接近,这个高度可以大致地看作是地球大气的上界。【承转】太阳辐射是地球上的能量源泉,大气中发生的一切现象和过程,都与太阳辐射能及其转化密切相关。太阳辐射需要穿过厚厚的大气才能到达地面,这样太阳辐射在地球表面和大气之间进行着一系列的能量转换,从而形成地球表面复杂的大气热力状况,维持着地球表面的热量平衡。(一)大气对太阳辐射的削弱作用(板书 ) 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。【提问】请同学们对照课本的表中内容阅读图1.7,太阳辐射的主要波长范围是多少?主要分成哪几个部分?太阳辐射能是怎样分
8、布的?【总结】从图中可以看出太阳辐射的主要波长范围是0.154 微米。其中,人眼能看见的光线,波长在0.40.76 微米之间,因此这个范围称为可见光区,太阳辐射总能量的50%集中在这个波长范围,所以太阳辐射能主要集中在可见光区。人们把太阳辐射称为短波辐射。波长小于0.4 微米的紫外线区占太阳辐射总能量的7%,波长大于0.76 微米的红外线区占太阳辐射总能量的43%,这两部分人们用肉眼都无法看见。【提问】太阳辐射各种波长的光是怎样被削弱的?有哪些削弱作用?各有什么特点?【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。【提问】平流层中的
9、臭氧吸收太阳辐射的哪部分?【点评】平流层中的臭氧吸收太阳紫外线。可见,大气对太阳辐射的吸收是有选择的。1.大气对太阳辐射的吸收具有选择性(板书 ) 平流层臭氧主要吸收紫外线。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。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。【承转】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。接下来我们了解一下大气的反射作用。2.大气对太阳辐射的反射作用(板书 ) 大气对太阳辐射的反射是没有
10、选择性的,所以反射光呈白色。云层的反射作用最为显著。云层越厚,云量越多,反射愈强。所以夏季天空多云时,白天的气温不会太高,就是这个道理。此外,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。【提问】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?【点评】以上这两种现象都是大气的散射作用造成的,因此我们再来学习大气对太阳辐射名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - 的散射作用。3.大气对太阳辐
11、射的散射作用(板书 ) 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。另一种情况是散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等时,它们的散射无选择性,各种波长同样被散射,使天空呈白色。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。综上所述,太阳辐射通过地
12、球大气层时,大气削弱的主要是红外线、紫外线区和可见光的短波部分,而可见光的绝大部分能够透过大气射到地面。可见光集中了太阳辐射一半的能量,所以太阳辐射给予地球表面巨大的能量,是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉。(二)地面辐射和大气辐射(板书 ) 【提问】对流层大气的主要的直接热源是什么?为什么说地面辐射是长波辐射?对流层中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射吸收差,但对地面长波辐射吸收能力很强,因而使近地面大气增温。近地面大气又以辐射、对流等方式,把热量传给高一层大气,使大气保存了地面所放出热量的绝大部分(75%95%)。因此,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
13、时,也向外辐射热量,大气辐射也主要集中在红外线区,所以大气辐射也是长波辐射。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。天空有云,特别是浓密的低云,大气逆辐射更强,多云的夜晚通常比晴朗的夜晚暖和些。所以,在晚秋或寒冬,霜冻多出现在晴朗的夜晚。板书下图讲解:综上所述,地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,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
14、大气逆辐射又将热量还给地面。人们把大气的这种作用,称为大气温室效应。【承转】我们学习了大气的热力作用,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。画出简图,重述大气的热力作用,掌握本课重点内容。图 1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - 图 2 大气的温室效应,我们应重点弄清太阳辐射与地面辐射、大气辐射等之间的关系。如图 1,这种关系主要表现在以下两方
15、面:一方面是大气对地面长波辐射的吸收能力很强,从而将地面放出的热量保存在大气中,二是大气逆辐射将大部分热量返还给地面,在一定程度上弥补了地面辐射损失的热量,正是这种关系,才使得大气对地面具有保温作用,我们可以借助于上述简图分析说明大气保温效应的三个物理过程:(1)太阳辐射到达地面后,地面吸收太阳辐射而增温;(2)地面增温后产生地面长波辐射,大气又强烈吸收地面辐射而增温; (3)大气增温后又产生大气长波辐射,一小部分射向宇宙空间而散失,剩余的绝大部分射向地面,我们称之为“ 大气逆辐射 ”(如图 1)。大气逆辐射在很大程度上弥补了地面辐射所损失的能量,从而起到了对地面的保温作用。【点评】从大气对地
16、面的保温作用这一过程中,我们不难得出这样的结论:(1)地面辐射是近地面大气 (对流层 )的主要的直接的热量来源,而地面辐射的主要能量来源是太阳辐射,所以说, (2)太阳辐射是地球上(地面和大气 )的根本能量来源。(3)对地面直接起保温作用的是大气逆辐射。它们之间的关系如图2。【承转】同学们,上一单元的学习我们已知太阳直射点在地表作回归运动,使太阳辐射能在地球表面分配不均匀。纬度不同的地方,太阳高度角不同。相比较而言,太阳直射的地方,单位面积获得的太阳辐射能最多。那为什么会是这样?请同学们读图226“ 不同太阳高度辐射强度变化示意图” 。(三)影响地面辐射的主要因素(板书 ) 1、纬度因素:地球
17、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,等量太阳辐射在地面的散布面积不同经过大气的路程长短不同,被削弱程度不同。地面得到的太阳辐射不同,地面辐射也就不同。2、下垫面因素:【提问】读图227“ 不同性质地面的反射率图” ,什么样的下垫面反射率最高?反射的多少跟地面得到的多少、地面辐射的多少有什么关系?【总结】反射的越多,地面得到的越少,地面辐射的越少,大气得到的就越少。3
18、、其他因素: (略)【活动】读课本阅读内容,思考温室效应是怎样形成的?说说温室大棚的原理在农业、建筑、人体保健等方面的应用。【点评】略第 2 课时一、复习旧课:在黑板上给出两个近地面的甲、乙两点,甲地受冷,乙地受热,叫学生在黑板上完成热力环流简图。二、引入新课:学生在黑板上完成了甲、乙两点的热力环流简图后,接着总结,如果上面说的甲地是极地,乙地是赤道,这样大范围的大气会如何运动呢?有无规律可循呢?将学生带入学习新课的情境中,开始本节课的学习。三、学习新课:(三)全球气压带和风带的分布(板书)1、“北半球单圈环流形成的示意”图(增加)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
19、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 11 页 - - - - - - - - - 学生在黑板上完成了甲、乙两点的热力环流简图后,组织学生开展探究学习:假设的条件“地球不自转,地球表面均匀”,也就是只考虑赤道与极区间的冷热差异。学生会在上节课学过热力环流的基础上很容易实现知识的迁移,把甲地改为北半球的极地,乙地改为赤道,再叫学生在黑板上画出“北半球单圈环流形成的示意”图。2、“北半球三圈环流和风带示意”图(图2-32 )这部分教学还要强调假设的条件与前提是“考虑地球自转产生的地转偏向力,不考虑实际地球表面的海陆差异”。教
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