中图版 (2019)必修 第一册第二单元 自然地理要素及现象第三节 大气受热过程与热力环流教学设计

第二章　自然地理要素及现象

第三节　大气的受热过程与热力环流

第一课时教学设计

“大气的受热过程”是第二章《自然地理要素及现象》第三节《大气受热过程与热力环流》的重点内容，具有承上启下的作用。这部分教材既是对前面第一章第二节“地球的外部圈层”和第二章第二节《大气的组成与垂直分层》知识的重要补充，尤其是解释了“地面是对流层大气的直接热源”这一原理，同时也是学好整个第三节的基础。教材内容比较结合生活实际，但出现了许多的新的概念，对知识的理解增加了些许难度。教材插入了大量的图片，并增加了很多学生学习的环节（如阅读、思考等）。

1.了解大气的受热过程、大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保护作用；

2.理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。

通过学习，培养学生综合思维和实践能力，帮助学生树立起正确的人地协调观。

1.理解大气对太阳辐射的削弱作用。

2.理解大气的温室效应。

3.大气的温室效应。

4.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。

预习，完成导学案，制作教学课件

1、导入

    【师】用图片、文字、数据等不同方式让学生感知地球与月球的昼夜温差大小以及两者的差异。

【生】

学生自由发言，说说自己身边气温的昼夜变化情况；

思考：为什么月球上昼夜温差巨大，而地球上昼夜温差比较小？

【归纳】

地球与月球的这种差异，与地球存在厚厚的大气及其热力作用有关。我们一起来学习“大气的受热过程”。（板书：大气的受热过程）

2、讲授新课

大气是在对太阳辐射起削弱作用和对地面起保温作用的同时使自身受热的。我们首先学习大气对太阳辐射的削弱作用。（板书：1、大气对太阳辐射的削弱作用）

【生】

阅读教材

【师】

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。观察下面图片回答下面问题：

①对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射的哪部分？

②平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射的哪部分？

【生回答】略

【师生归纳】

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。平流层臭氧主要吸收紫外线。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。大气对太阳辐射的吸收是有选择的。（板书：2、大气对太阳辐射的吸收作用）

【师】为什么夏季天空多云时，白天的气温不会太高？ 

【生】思考并回答。（略）

【师生归纳】

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。大气对太阳辐射的反射是没有选择性的，云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越多，反射愈强。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。（板书：2.大气对太阳辐射的反射作用）

【师】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？

【生】思考并回答。（略）

【师生归纳】

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。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。（板书：3、大气对太阳辐射的散射作用）

【总结】

综上所述，太阳辐射通过地球大气层时，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。

【师】有云的白天气温不会太高。那有云的夜晚气温又不会太低，后者就是由大气热力作用的另一表现——大气的保温作用形成的。（板书：二、大气对地面的保温作用）

由实验得知，物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。地面吸收太阳辐射，温度增高，同时又把热量向外辐射，但它比太阳温度低得多，所以地面辐射的波长比太阳辐射要长得多，能量主要集中在红外线部分。因此，相对于太阳短波辐射来说，地面辐射为长波辐射。

播放视频“大气的保温作用”，投影“大气的温室效应”图。

【生】观看视频“大气的保温作用”、读图，思考大气对地面的保温过程。用示意图将“大气对地面的保温过程”表示出来。（回答略）

【师】投影以下图

【师生归纳】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时，也向外辐射热量，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。

【生】读“玻璃温室效应示意图”，理解大气的“温室效应”。 借助“玻璃温室效应示意图”图示大气保温作用原理。（回答略）

【总结】

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，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。大气的这种作用，类似于玻璃温室的作用，人们通常称之为大气的“温室效应”。

【师】我们学习了大气的受热过程，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。

展示幻灯片：

【生】回忆所学知识，巩固新知识。尝试用自己的语言说出大气的整个受热过程。（回答略）

【师生归纳】

(1)地面辐射是近地面大气(对流层)的主要的直接的热源； (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。

【师】大气的削弱作用和保温作用对地球上的生命活动及其生存环境有重要意义。（板书：4、大气热力作用的意义）

归纳一下大气热力作用的意义表现在几方面？

【生】（回答略）

【师生归纳】

大气的削弱作用和保温作用对地球上的生命活动及其生存环境有重要意义。太阳辐射使地面增温，地面辐射使大气增温，同时地面降温，大气逆辐射又使近地面增温，起到保温作用。

【课后小结】

本节课我们学习了大气的受热过程，通过学习，我们懂得了正因为地球上有大气存在，并且由于地球大气的热力作用，才使得地球表面温度的昼夜变化不像没有大气的月球那样强烈。

【板书设计】

大气的受热过程

一、大气对太阳辐射的削弱作用

1.大气对太阳辐射的吸收作用——具有选择性：臭氧吸收紫外线；二氧化碳、水汽吸收红外线

2.大气对太阳辐射的反射作用——无选择性：云层越厚，云量越大，反射能力越强

3.大气对太阳辐射的散射作用——具有选择性：波长越短，越容易被散射

二、大气对地面的保温作用

1.太阳辐射使地面增温

2.地面辐射使大气增温，同时地面降温

3.大气逆辐射又使近地面增温，起到保温作用

    本节课内容学习的重要性就不言而喻。这部分内容说难也难，说容易也容易，关键看怎样调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习。在教学设计过程中，应本着激发学生兴趣、把学习的主动权交给学生、合作学习、探究学习等原则，按照“太阳暖大地——大地暖大气——大气还大地”的顺序进行讲解，尽量多的运用图表深入浅出把握重点、突破难点，并且适时借助学生感兴趣的生活中例子帮助大家理解，应当说收到了事半功倍的效果。