第二章地球上的大气.docx

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第二章地球上的大气

第二章：

地球上的大气

第一节冷热不均引起大气运动（第一课时）

【内容分析】

本节课主要介绍了大气的受热过程、热力环流两部分知识。

从内容上看，这两个框题之间是一种因果关系。

大气的受热过程影响着大气的热状况，而大气的热状况即冷热不均匀则制约着大气的运动状态，是形成热力环流的根本原因。

教学设计过程中要注意两部分知识的内在联系，通过因果关系的推导，帮助学生理解记忆本节课的知识。

【教学目标】

一、知识目标

1．了解大气的受热过程，理解地面是近地面大气主要、直接的热源

2．了解大气运动的能量来源、大气运动的根本原因

3．学会叙述热力环流的形成过程，理解地表冷热不均引起的大气运动

二、能力目标

培养读图、析图、绘图能力，提高分析问题以及运用地理知识解决实际问题的能力。

三、德育目标

认识大气运动与人们日常生活的关系，能用所学知识解决实际问题，服务于社会。

【教学重点】

1.地面是近地面大气的直接热源2.热力环流的形成过程

【教学难点】

热力环流的动态过程引起的等压面的弯曲方向，不同地点气压值的比较

【教学方法】

运用学案教学法，利用实验、课本插图，结合具体实例，引导学生理解课本知识。

【教具准备】

天气预报录音、相关实验器材、学案

【课时安排】1课时

【教学过程】（上课的前一天发放该课的学案，让学生课前做好预习）

新课导入：

（播放当天天气预报的录音）根据录音中的温度播报，计算当天的昼夜温差。

但是大家知不知道月球表面白天的温度可高达127℃，夜晚则降至—183℃，昼夜温差达到上XX，比地球上的大得多。

这是为什么呢？

是因为地球表面有厚厚的大气层而月球没有，那为什么有了大气昼夜温差就会减小呢？

带着该问题我们来学习今天的内容。

（板书）第二章地球上的大气

第一节冷热不均引起大气运动

师：

地球上的能量主要来自哪里？

生：

太阳

师：

太阳是一个巨大而炽热气体球，它源源不断的以电磁波的形式向外放射能量，也就是太阳辐射。

所以地球大气的能量来源也是太阳辐射能。

（板书）一、大气的受热过程

1．大气的能量来源：

太阳辐射能

师：

除了太阳，其它事物也向外辐射能量。

如大气、地面、人体等。

但不同物体辐射的热量波长不同。

（引导学生阅读P28注释①）根据注释可知，物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体温度越低，辐射中最强部分的波长越长。

按照这一理论分析太阳辐射、大气辐射、地面辐射、人体辐射各属于长波还是短波辐射？

生：

回答

师：

太阳表面温度达到6000K，所以太阳辐射为短波辐射，而大气、地面、人体温度远低于太阳表面温度，所以他们属于长波辐射。

那太阳辐射到底是怎样让大气增温的呢？

读图2.1思考。

生：

对照图回答

师：

（边板图边分析）大气对太阳辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能透过大气到达地面，使地面增温，地面再以长波辐射的形式把热量传递给大气，近地面大气中的CO2和H2O，能够强烈吸收地面长波辐射而增温，吸收率75%～95%，近地面大气又以对流、传导等方式，层层向上传递热量、贮存能量

（板书）2．大气受热过程：

“太阳暖大地，大地暖大气”

师：

由以上分析可见近地面大气主要的、直接的热源是什么？

生：

地面

师：

正确，但是大家想想看地面的热量又是从何而来的？

生：

太阳

师：

对，大气的受热过程就是太阳晒热了地面，地面烘热了大气。

所以我们可以说太阳辐射是大气的根本热源，地面辐射是大气的直接热源。

另外地面不仅是近地面大气主要的、直接的热源，还是它的主要水源，大气中的水汽也主要来自地面的蒸发和蒸腾。

（板书）3．近地面大气主要、直接的热源（水源）是地面

师：

引导学生完成学案的【思考探究】第①②③题。

1为什么大气吸收的地面辐射多，吸收的太阳辐射少？

（参考P28注释①）

2为什么“高处不胜寒”？

（结合近地面大气的主要、直接的热源来分析）

3在白天,晴天的气温高还是阴天的气温高?

为什么?

（结合大气对太阳辐射的削弱作用）

学生讨论回答，老师小结

师：

那么大气受热后会出现什么情况呢？

引导学生结合图2.1自主学习

生：

学生对照图作出总结

师：

（边板图边分析）大气在增温的同时，也向外释放长波辐射。

大气辐射的一小部分向上射向宇宙空间外，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。

所以，大气以大气逆辐射的形式将热量还给了地面，对地面起保温作用。

（板图如下）

（板书）4．大气放热过程：

“大气还大地”

师：

引导学生完成学案后的【思考探究】的第④⑤题。

4在夜晚,晴天的气温高还是阴天的气温高?

为什么?

（结合大气逆辐射的保温作用）

5在晚秋或寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?

生：

学生回答

师：

分析第④题，在夜晚阴天的气温高于晴天，因为阴天云层厚，大气逆辐射强，大气对地面的保温作用显著，气温高。

结合③④题思考晴天和阴天相比何时昼夜温差大？

生：

晴天

师：

分析第⑤题，霜冻多出现在晴朗的夜晚，因为晴朗的夜晚，云层薄，大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱，气温低，易出现霜冻。

那么在晚秋和寒冬，人们用人造烟幕来防御霜冻的原理是什么呢？

生：

用人造烟雾来增强大气逆辐射以防止霜冻的发生。

师：

现在我们来思考为什么月球表面昼夜温差比地球表面大得多？

参考教材P29活动题中的图2.2，要求前后四个同学讨论。

生：

由小组选出代言人汇报讨论结果。

师：

解答此题的关键是大气层，由于地表有大气层，白天大气削弱了部分太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，白天温度不高；而夜晚近地面大气吸收了绝大部分地面辐射，又以大气逆辐射的形式，把热量还给地面，起保温作用，使夜晚温度降得不至于过低。

月球上没有大气层，白天太阳辐射全部到达月球表面，使月球表面温度迅速升高。

夜晚，月球表面辐射强烈，没有大气对月球表面的保温作用，温度下降速度很快。

再加上月球昼夜交替周期比地球长，所以月面温度昼夜变化比地球剧烈得多。

（转承）通过刚才的学习我们知道了大气的受热过程，而大家都知道热胀冷缩是大气的显著物理特征，所以大气受热后必然会引起大气的运动。

接下来我们就共同研究大气运动最简单的形式——热力环流

（板书）二、热力环流——大气运动最简单的形式

师：

什么是热力环流呢？

实验：

用酒精灯和烧杯做烧开水的实验

师：

大家仔细观察水烧开了是什么样子的？

生：

锅里的水沸腾时，中间的水向上冒，锅边的水往下沉。

师：

那为什么会这样呢？

生：

讨论回答

师：

因为中间的水受热多而向上冒，周围的水受热少而向下沉。

这就是由于受热不均而形成的热力环流。

那么我们地球表面的大气受热均匀吗？

生：

不均匀

师：

为什么地球表面的大气受热不均匀呢？

大家回忆大气的直接热源是什么？

生：

地面

师：

那么地球表面冷热均匀吗？

生：

不均匀

师：

对，回忆以前我们学习的知识，太阳辐射由赤道向两极递减，导致高低纬度温度差异。

比如赤道地区热，大气获得的热量多，做膨胀上升运动，而两极地区冷，大气受热少，做收缩下沉运动。

这就引起了大气运动。

（板书）1．大气运动的能量来源：

太阳辐射

2．大气运动的根本原因：

太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬间的温度差异

师：

那大气受热不均后会怎样运动呢？

实验：

引导两名学生在讲台旁完成书上P29—30的实验

实验用品：

长方形的玻璃缸（长100cm，宽30cm，高40cm左右），塑料薄膜，一盆热水，一盆冰块，一束香，火柴等。

活动步骤：

（1）将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端。

（2）用平整的塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严。

（3）在塑料薄膜的一侧（装冰块的盆上方）开一个小洞。

（4）将一束香点燃，放进小洞内。

师：

观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的。

生：

香的烟雾先下沉，从装冰块的盆向装有热水的盆飘动，然后在装有热水的盆向上升起，最后飘向装冰块的盆的上方，形成一个循环。

师：

该实验给我们展示的就是地面冷热不均带来空气环流，即热力环流。

（板书）3．热力环流的定义：

由于地面冷热不均而形成的空气环流

师：

那么热力环流的形成原理是什么呢？

（通过板图与学生共同分析）

B′A′C′

高

低

低

高

高

低

1010hpa

BACBAC

冷却受热冷却

师：

引导学生读图得出分析结果

（1）若A、B、C三地地表均一且受热均匀（如左上图），则

①三地气温相同；

②三地气压相同；

③三地气压随高度递减的规律相同；

④三地上空同一水平面上各点的气压相等，等压面为互相平行的水平面。

（2）若A地受热，B、C两地冷却（如右上图），则

①A地空气受热膨胀上升，B、C两地空气相对冷却下沉，引起空气垂直运动；

②A地近地面空气膨胀上升，密度减小，气压降低，B、C两地近地面空气相对冷却下沉，密度增大，气压升高，迫使空气从B、C流向A，导致空气水平运动，此时三地近地面的等压面不再是水平面，在气压较低的A处，等压面往下移，在气压较高的B、C处，等压面往上移；

③A′处因上升的空气聚积，密度增大，气压比同一水平面上周围地区高，B′、C′处因空气下沉后密度减小，气压比同一水平面上的周围地区低，空气就从气压较高的A′处流向气压较低的B′、C′处。

气压较高的A′处，等压面往上移，气压较低的B′、C′处，等压面往下移。

④上述垂直运动和水平运动共同组成热力环流。

师：

结合以上分析，请一位同学到黑板上画出热力环流的原理图，并用自己的话表述热力环流的形成过程。

生：

（学生回答时，教师给予一定的补充并对图进行修改）

（板书）4．热力环流的形成：

太阳辐射分布不均

同一水平面气压差异

空气

水平运动

空气

垂直运动

冷热不均

直接

原因

根本

原因

热力环流

师：

分析热力环流的形成过程中常常会遇到气压的比较。

请同学们总结气压比较的原理。

并完成学案上的填空。

生：

总结回答

师：

小结并板书

（板书）5．气压高低的比较：

①不同高度：

气压随高度的增加而递减

②同一高度：

气温高，气压低；气温低，气压高（一般情况）

③近地面气压的高低值与高空相反

师：

在此谈到的高压与低压都是指同一水平面上不同地方相比较而言的。

请同学们对上图中

A、B、A′、B′的气压由高到底排序。

生：

思考后回答（B>A>A′>B′）

师:

热力环流形成后等压面发生了弯曲。

引导学生观察可见等压面凸起处是高压区，等压面下凹处是低压区。

（板书）6．“高高低低”—高压处等压面向高处凸；低压处等压面向低处凹

师：

完成学案【思考探究】的第⑦题。

根据右图中等压面的分布，回答下列各题：

（1）①、②、③三处中，属于低压区的是

（2）④、⑤、⑥三处中，属于高压区的是_

（3）A、B、C三地中，形成下沉气流的是

形成上升气流的是________________

生：

讨论回答

师：

小结

（转承）热力环流是自然界常见的一种自然现象。

下面我们就来看看一些生活中的热力环流。

（板书）7．生活中的热力环流：

①城市风─城市热岛环流：

__________________________________________________

郊区市区郊区

（请学生上黑板结合热力环流的原理，画出市区和郊区间的热力环流）

师:

由图可见，近地面的风是由郊区吹向城市的，所以如需要布局一些有大气污染的工厂，我们应将它们设置在环流范围之外，避免污染市区。

另外在郊区应多植树，以净化流回城市的风。

（转承）另外在海洋与陆地之间也存在这样的热力环流，引导学生思考教材P30活动题，小组合作讨论海陆风的形成，请小组派代表上台画出。

②海陆风：

海风陆风

师：

如果将白天换成夏季，夜晚换成冬季，会怎样呢？

生：

讨论回答

师：

夏季：

陆地受热升温较快，海洋受热升温较慢，从而产生了冷热差异，近地面吹海风。

冬季：

陆地降温较快，海洋降温较慢，从而产生了冷热差异，近地面吹陆风。

师：

除了城市风和海陆风外，山顶和山谷之间也同样存在冷热不均，也会有热力环流。

课后请同学们思考完成学案上山谷风的绘画，并考虑形成过程。

【课堂小结】请同学们闭上眼睛回忆今天我们都学到了哪些知识？

（认识了大气的受热、放热过程，知道了近地面大气主要、直接的热源是地面。

理解了大气运动的根本原因，并学会叙述热力环流的形成。

学会比较不同地点的气压高低，最终能用学到的知识解释生活中的现象和问题。

）

【作业布置】完成学案后的巩固练习

【课堂评价和反思】

本节内容的逻辑性很强，所以教学过程中很注重引导学生理清各原理规律之间、各部分之间的相互关系和相互影响，让学生明白其中的逻辑推理关系，真正地理解知识。

另外鉴于某些知识比较抽象，比如热力环流，所以在课堂教学中加入了一些实验，以增强学生的感官认识，并将抽象的内容具体化。

再者本节内容与生活联系比较密切，所以在课堂上多次联系生活实例，以培养学生运用知识解决实际问题的能力。

此外本次教学中我还采用了讲练结合法，以达到巩固知识的作用，并从练习中找到学生学习中的薄弱处。

但由于课堂时间有限所以一些实验的效果难于充分展示出来，所以可以将某些实验用多媒体展示或者交给学生在课前实践，另外在分析热力环流的形成前，应讲清并区分几个概念：

气压、空气密度、空气上升运动、空气下沉运动。

这样更便于学生理解热力环流的形成。

（后附本节课所设计的学案）

第一节冷热不均引起大气运动（第一课时）学案

杨云

【教学目标】

一、知识目标

1．了解大气的受热过程，理解地面是近地面大气主要、直接的热源

2．了解大气运动的能量来源、大气运动的根本原因

3．学会叙述热力环流的形成过程，理解地表冷热不均引起的大气运动

二、能力目标

培养读图、析图、绘图能力，提高分析问题以及运用地理知识解决实际问题的能力。

三、德育目标

认识大气运动与人们生活和生产活动的关系，能用所学知识解决实际问题，服务于社会。

【教学重点】

1.地面是大气的直接热源2.热力环流的形成过程

【教学难点】

热力环流的动态过程引起的等压面的弯曲方向，不同地点气压值的比较

【新课学习】

【知识梳理】

一、大气的受热过程

1．大气的能量来源：

___________________________

2．大气受热过程：

太阳短波辐射穿过大气过程中，部分被大气______和______（削弱作用），大部分到达地面，并被地面______和_______，地面吸收太阳辐射能增温，又以______辐射的形式把热量传递给大气，使大气增温。

如图2.1

3．近地面大气主要、直接的热源（水源）是____________

（误区警示：

太阳辐射是大气的根本热源，地面辐射是大气的直接热源）

4．大气放热过程：

大气增温时，也向外辐射热量。

大气辐射方向有向____的，也有向_____的。

大气辐射中向_____的部分，因为与地面辐射方向相反，称为__________________，它将热量还给了地面，从而对地面起到__________作用。

5．小结：

太阳暖_______；大地暖______；大气还_______

二、热力环流—大气运动最简单的形式

1．大气运动的能量来源：

_______________

2．大气运动的根本原因：

______________________________________________________

3．热力环流的定义：

__________________________________________________________

4．热力环流的形成：

如P30图2.3

太阳辐射分布不均

同一水平面气压差异

空气

___运动

空气

___运动

冷热不均

直接

原因

根本

原因

热力环流

5．气压高低的比较：

①不同高度：

气压随高度的增加而_________

②同一高度：

气温高，气压____；气温低，气压____（一般情况）

③近地面气压的高低值与高空相反

6．等压面的弯曲方向：

“高高低低”——高压处等压面向高处凸；低压处等压面向低处凹

7．生活中的热力环流：

①城市风─城市热岛环流：

（结合热力环流的原理，画出市区和郊区间的热力环流）

__________________________________________________

郊区市区郊区

②海陆风：

见P30活动题

③山谷风：

谷风山风

【思考探究】

6为什么大气吸收的地面辐射多，吸收的太阳辐射少？

（参考P28注释①）

7为什么“高处不胜寒”？

（结合近地面大气的主要、直接的热源来分析）

8在白天,晴天的气温高还是阴天的气温高?

为什么?

（结合大气对太阳辐射的削弱作用）

9在夜晚,晴天的气温高还是阴天的气温高?

为什么?

（结合大气逆辐射的保温作用）

10在晚秋或寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?

11完成教材P29活动第

（2）小题

12

根据右图中等压面的分布，回答下列各题：

（1）①、②、③三处中，属于低压区的是

（2）④、⑤、⑥三处中，属于高压区的是_

（3）A、B、C三地中，形成下沉气流的是

形成上升气流的是________________

【巩固练习】

1．太湖水的热量主要来源是（）

A．太阳辐射B．地面辐射C．大气辐射D．地球内部

2．大气的保温效应是因为（）

A.大气对太阳辐射的选择性吸收作用B.地面的反射作用

C.大气对太阳辐射的散射作用D.大气的逆辐射作用

3．一般说来，阴天比晴天的日较差小，原因是（）

A.阴天云量多，大气对流旺盛，把大部分热量传给大气

B.阴天云量多，大气的保温作用强

C.阴天大气水汽含量多，水汽强烈吸收地面辐射

D.阴天云量多，白天削弱了到达地面的太阳辐射，夜间增强了大气逆辐射

4．在晚秋或寒冬，用人造烟幕来防御霜冻的原理是（）

A.增强太阳短波辐射B.增强大气逆辐射作用

C.增强大气对太阳辐射的散射作用D.增强大气对太阳辐射的反射作用

5．产生热力环流的根本原因是（）

A.相邻地区存在气流升降运动B.地区之间存在热量差异

C.同一水平面上存在气压差异D.相邻地区的地面状况差异

6．下图中各点之间的气压关系正确的是（）

A点比B点气压低②B点比D点气压高

B点和D点气压相等④C点比D点气压高

A.①②B.③④C.①③D.②④

7．读下列四幅大气运动图，图中曲线和直线表示等压面，正确的有（）

A.①②B．②③C.①③D．②④

8．下图表示的热力环流中，错误的是（）

9．下列四种辐射中，属于短波辐射的是：

（）

A.大气辐射B.太阳辐射C.大气逆辐射D.地面辐射

10．根据城市环流，上海造林重点应在（）

A．农村B．近郊C．郊区D．市区

下图中甲、乙两地的纬度相同，读图做11-12题。

11．a处气温比近地面气温低的主要原因是（）

A、地面是大气的主要直接热源B、太阳辐射是大气的主要直接热源

C、a处大气的反射作用比近地面强D、a处的太阳辐射比近地面弱

12．b处气温比同纬度平原地区低的主要原因是（）

①到达b处的太阳辐射少②b处的地面辐射弱

③b处大气吸收的地面辐射少④b处大气的保温效应差

A、①②B、③④C、①④D、②④

13．关于右图的错误叙述是（）

A、甲地温度高于乙地

B、丁处的气压高于丙

C、若丙处气温为1℃，则乙处气温一般低于25℃

D、甲、乙、丙、丁间形成的热力环流呈顺时针方向流动

14．9日与10日气温日变化曲线有差异的原因是（）

A．测量误差

B．9日是阴天，10日是晴天

C．太阳辐射差异

D．10日有台风影响

15．下图中，昼夜温差最小的是：

（）

16.根据下图中所给内容，完成下列要求：

（1）图中的辐射名称：

①____________辐射，②__________辐射，③___________辐射。

（2）大气把辐射的绝大部分吸收，又以_______________的形式把大部分能量还给地面，对地面起到_________________作用。

（3）影响①到达地面的强度的最主要因素是_______________，这是因为______________

________________________________________________________。

（4）地面增温主要来自图中的（以下填数码）_______；大气受热主要来自图中的______

（5）图中④表示大气对太阳辐射的_____________作用。