2019-2020年高中地理《第二章 第3節(jié) 大氣環(huán)境》教學(xué)設(shè)計 湘教版必修1.doc

2019-2020年高中地理第二章 第3節(jié) 大氣環(huán)境教學(xué)設(shè)計 湘教版必修1一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能A.運用圖表分析說明大氣的組成和垂直分層。B.熟記并掌握大氣層的特點 C.掌握大氣的受熱過程和影響地面輻射的影響因素。2、過程與方法A.運用圖表說明大氣的組成及各組成的作用、大氣的垂直分層和各層的特點。培養(yǎng)學(xué)生對圖表的觀察總結(jié)的能力。B.黑板上畫圖重點分析大氣的受熱過程，培養(yǎng)學(xué)生的空間分析。C.用生活中的例子，通過對比點解，培養(yǎng)學(xué)生對比分析問題、總結(jié)的能力。3、情感態(tài)度與價值觀 通過對自然現(xiàn)象的科學(xué)解釋，形成唯物主義的世界觀，增強大氣環(huán)境保護(hù)意識，以及利用大氣環(huán)境發(fā)展生產(chǎn)的觀念。二、教學(xué)重難點教學(xué)重點：1.大氣的受熱過程。2.大氣的垂直分成和特點。3對流層大氣的受熱過程。三、教具：課本插圖、多媒體課件、圖片。教學(xué)難點：1.大氣的垂直分成和特點。2對流層大氣的受熱過程四、課時課型。45分鐘新課。五、教學(xué)過程師：上課，有誰知道今天的最高氣溫和最低氣溫？，那么你能推算出今天的晝夜溫差是多大嗎？今天老師看到了一則新聞，是這樣說的， 月球上，在陽光直射的地方,溫度高達(dá)127C;夜晚溫度可低到-183 C，你們算算月球上的日溫差是多少？你們發(fā)現(xiàn)什么？（月球溫差大約地球）誰知道這是為什么嗎？生：地球上有大氣師：對，這是兩幅在宇宙空間拍攝的衛(wèi)星云圖，從圖中可以看出，地球外圍有蔚藍(lán)色的大氣圈，正是由于地球上大氣的存在，才使得生命免受太陽輻射的危害，保證了生命的生存和發(fā)展，這節(jié)課，我們就來了解地球上的大氣。要了解大氣環(huán)境，我們首先要簡單地了解大氣的基本組成，這是書本上沒有的知識，同學(xué)們可以做下筆記師：我們來看看大氣是由什么組成的？大氣主要由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)組成，干潔空氣就是指不含水汽和雜質(zhì)的空氣，其中干潔空氣又分為氮氣、氧氣、臭氧和二氧化碳；其中氮氣是干潔空氣的主要成分，占到干潔空氣的78%，氧氣占21%，其余氣體包括臭氧、二氧化碳等只占1%；不同的大氣成分作用不同氮氣是維持生物體活動的基本成分，比如植物必需的三元素是氮磷鉀，所以種植作物需要施氮肥；氧氣我們都知道，無論是人類、動物還是植物，都需要氧氣維持生物的呼吸；臭氧主要是吸收紫外線，是人類的保護(hù)傘，因為紫外線的輻射會造成人類皮膚的癌變；二氧化碳現(xiàn)在我們經(jīng)常提到，因為溫室效應(yīng)，全球海平面上升，其中有一部分原因就是人類活動，使得大氣中的二氧化碳含量升高，而二氧化碳吸收紅外線，有保溫作用；水汽和雜質(zhì)是成云致雨的必要條件，當(dāng)空氣中含有水汽、雜質(zhì)比較多的時候，空氣遇冷就容易成云致雨。這就是大氣的組成及其意義，我們只需要了解。師：好，了解了大氣的組成之后我們來看兩幅圖片，圖片顯示的是運動員登陸珠穆朗瑪峰的情景，如果大家平時注意觀察的話就會知道登山運動員身上都背著重重的氧氣筒，大家知道這是為什么嗎？生：因為登山時，越向上，空氣越稀薄。師：很好，正如XX所說，海拔越高空氣越稀薄，氧的含量不能滿足人的正常呼吸，所以登山運動員在登海拔比較高的山時通常會背氧氣筒。師：海拔越高空氣越稀薄，那么也就是說，隨著高度的變化，大氣層的厚度也會發(fā)生變化，那么，大氣在垂直方向上會有怎樣的變化規(guī)律如何呢？師：這是大氣的垂直分層示意圖，從圖中我們可以看出大氣總共可以分為幾層？生：三層師：對，根據(jù)溫度密度和大氣垂直運動狀況分為了三層、分別是12千米以下的對流層，12至50千米的平流層，以及50千米以上的高層大氣， 這里，我們具體從每一層的特點來分析。先來看對流層。師：同學(xué)們請看ppt，這里有一幅圖，縱坐標(biāo)代表的是高度，橫坐標(biāo)代表的是溫度。紅色的這條曲線代表的是對流層的氣溫隨高度的變化。那么，從這條曲線的變化，我們可以看出，對流層的溫度隨著高度的升高而降低。那么為什么接近地面的空氣溫度高，而越往上溫度越低呢？原因就是地面是對流層的主要熱源，再重復(fù)一遍地面是對流層的主要熱源。至于原因我們等下會解釋的。剛剛我們說氣溫隨著高度的升高而降低，那么降低快慢有什么樣的規(guī)律呢？我們來看高度每升高1000米，氣溫下降6攝氏度。請同學(xué)們做一下筆記，這是必考的計算題。好，那么我們一起來做一個練習(xí)。師：接著來我們看對流層的第二個特點。同學(xué)們有沒有想過我們?yōu)槭裁匆训谝粚用麨閷α鲗幽兀科鋵嵑苤匾囊粋€原因就是，對流層的大氣對流運動非常顯著。由于對流層靠近地面的氣溫要比上面的高，所以靠近地面的大氣受熱膨脹上升，上升到一定高度后，便會冷確收縮，當(dāng)越來越多的空氣堆積在一起，質(zhì)量越來越大時，便會慢慢下沉，由此形成了對流過程。也正是因為對流運動顯著，所以，對流層的天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，常常伴隨有風(fēng)霜雨雪等天氣現(xiàn)象發(fā)生。師：好，我們再來看一下平流層又有怎么樣的特點呢，它和對流層有什么不同？師：圖中黃色所標(biāo)注的這條曲線就是平流層氣溫隨高度的升高而變化的規(guī)律。我們可以看出，平流層氣溫的變化與對流層的變化是相反的，氣溫隨著高度的增加而增加。這又是為什么呢？因為在平流層的頂部有一層厚厚的臭氧層，臭氧吸收了大量紫外線后使得平流層的頂部空氣溫度相對較高。也就是說平流層的熱量來源是？地面 在平流層中這種上熱下冷的大氣狀態(tài)會不會發(fā)生對流？因而平流層以平流運動為主，天氣比較晴朗。師：下面來看高層大氣。藍(lán)色的這條曲線代表的是高層大氣氣溫隨高度變化的規(guī)律。我們可以看到高層大氣在這個地方，趨勢改變了，那么高層大氣為什么會在這個地方改變了原有的變化趨勢呢？高層大氣底層，是平流層和高層大氣的分界處，仍然具有較高的臭氧含量，因此，這里也保持了較高的溫度。高層大氣中層，這里沒有足以引起氣溫升高的臭氧，太陽輻射和宇宙射線的作用也還不能使氧分子分離成為氧原子，因此，熱層的溫度將降到很低。高層大氣的最高層，氧分子進(jìn)一步分離成為氧原子，氧原子能像臭氧分子一樣吸收大量的熱，因而外層大氣的溫度又開始回升。所以，高層大氣溫度隨高度的增加先遞減而后遞增。另外，高層大氣有電離層，能反射無線電波，利于無線電通信，我們使用的手機(jī)，和原來的有天線的電視就是利用了這個原理。（電離層，有大量離子和自由電子，足以反射電磁波的部分大氣層。距地面高度70500 km。 ）師：還有一個特別的現(xiàn)象，罕見的極光，流星就出現(xiàn)在高層大氣，我們來欣賞一下神奇的極光和美麗的流星。師：好，現(xiàn)在打開書43頁，我們來完成活動題 下面有一道練習(xí)題。師：既然對流層與我們?nèi)祟愱P(guān)系最為密切，下面我們就來深入學(xué)習(xí)對流層首先來看對流層的受熱狀況，在這里我們首先理解一個概念，太陽輻射，太陽輻射是。根據(jù)波長和輻射的特點，太陽輻射分了生：三個區(qū)，分別是紅紫可見師：這是太陽輻射能隨波長的分布圖，我們來看，橫軸代表波長，縱軸代表輻射能力，從橫軸我們可以看出，波長由短到長分別是：紫外區(qū)、可見光區(qū)、紅外區(qū)；其中紫外線區(qū)是短波輻射，紅外線區(qū)是長波輻射，可見光區(qū)波長由長到短又分為紅橙黃綠青藍(lán)紫；紫外區(qū)的能量占到了太陽輻射能的7%，可見光區(qū)占50%，紅外線區(qū)占43%，所以我們說太陽輻射能主要集中在可見光區(qū)；同學(xué)們 這里還有一個電磁學(xué)知識，大家只要記住這句話就可以了：溫度越高，輻射能力越強，而輻射波長越短；太陽的輻射保證了地球上能量的來源，那么到達(dá)大氣頂?shù)奶栞椛淠軌蛉康竭_(dá)地面嗎？生：不能，大氣削弱師：打開書44頁我們來看這幅圖，請同學(xué)們找出圖中有關(guān)大氣削弱的關(guān)鍵字，生：。師：這說明大氣對太陽輻射的削弱作用主要有吸收散射和反射，這三種形式有什么特點呢？大氣對太陽輻射的削弱藍(lán)色實線代表紫外線，黃色代表可見光，紅色代表紅外線，我們來看吸收的都是什么物質(zhì)？吸收的是什么？是什么？可見光有沒有被吸收？這說明吸收具有選擇性但是反射作用對任何太陽輻射都沒有選擇性，但是云層的厚度，塵埃的多少和反射的強弱有關(guān)，云層越厚，反射越強，塵埃雜質(zhì)越多反射越強。那么散射呢？波長較短的藍(lán)紫光易被散射，說明其他的不易被散射，這說明散射有什么特點？師：對，有選擇性。我們來看44頁活動題，晴朗的天空為什么是藍(lán)色的？生：。師：為什么不是紫色呢？。師：大氣受熱過程除了受到大氣削弱的影響外還受到地面輻射和大氣輻射的影響，什么是地面輻射，什么是大氣輻射？來看了解一下他們的概念，。由于地面和大氣的溫度很低，所以地面輻射和大氣輻射都是長波輻射，而太陽輻射是短波輻射，剛才呢都是預(yù)熱，下面我們來學(xué)習(xí)最精彩的部分大氣受熱的過程師：首先太陽輻射來到地球，經(jīng)過大氣的檢驗后，一部分被吸收，一部分被散射和反射，留下大部分可見光來到客廳，作為客人他帶來了很多禮物，主人要不要收？要的，所以地面心里一熱就升溫了，這個過程我們叫太陽暖大地。地面升溫后就會向外釋放能量，要不然臉就被憋紅了啊，釋放的熱量有75-95%被大氣吸收，有一小撮會射向宇宙空間，我們把這一過程叫大地暖大氣，由于大氣吸收的主要是地面的熱量，所以大氣的主要來源是地面，而非太陽輻射，記住了沒有？好；此時，大氣又收到禮物了，心里是不是熱了？怎么辦？對，能量反饋，一部分射向宇宙空間，一部分射向大地，射向大地的一部分叫大氣逆輻射，這個過程叫大氣還大地。大氣的受熱有三個過程，太陽暖大地，大地暖大氣，大氣還大地。好，大氣受熱的三個過程是？。非常好！師：書本45頁，來看活動題師：地面是大氣受熱的直接熱源，那么地面受熱得多少直接關(guān)系到大氣的溫度變化，那么什么因素影響著地面的輻射呢？這是我的大學(xué)湖南科技大學(xué)，這是祁連山腳下，是我去年回家拍的，是什么原因使得兩地景觀有如此大的差異？生：。師：歸結(jié)為一點，那就是緯度因素，那么還有什么因素呢？這是哪里？對，是四中的馬路，這里呢？還是四中，這兩種地面的輻射一樣嗎？不確定我們就來看書本46也的圖，不同地面的反射率不同就使得地面獲得的熱量有別，還記得我提醒過大家的一句話嗎？溫度越高，能量越大，波長越短，巖石和土壤性質(zhì)不同，所以白天巖石受熱快，地面輻射也強。土壤反之。我們還來看一下土壤的顏色好像也與反射率有關(guān)，是怎樣的規(guī)律？對顏色越淺反射越強，土壤性質(zhì)不同反射率也不一樣，其中，。很多，同學(xué)們自己去發(fā)現(xiàn)師：下面我們用太陽高度角的知識來回答下面問題。下墊面主要是反射率的問題，剛才通過表已經(jīng)說了，在這里不詳細(xì)講了，緯度和下墊面是影響地面輻射的主要因素，除此之外還有天氣狀況，日照長短等，有興趣可以去了解一下，下面我們來回顧總結(jié)師：最后鞏固練習(xí)題。