【教案】大气受热过程 教学设计 2022-2023学年高一地理人教版（2019）必修第一册

1、 教学设计第二节 大气的受热过程一、课程标准运用示意图，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。二、教学目标 （一）结合具体案例，说明大气受热过程（二）结合实例，解释大气受热过程有关的现象三、教学方法（一）讲授法（二）问答法（三）读书指导法四、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图新课导入观看视频【教师】：同学们，上节课我们已经学习过大气的组成和垂直分层结构，加上课后习题的训练，想必同学们对大气层对地球的重要意义已经有所了解。接下来，我们通过一个视频“假设地球上没有大气5秒会发生什么？”【教师】：（播放视频），视频中有提到，当没有大气层的时候，面向太阳的一侧，地上的生物（包括人类）会

2、被太阳辐射烧焦；背像地球的一侧，热量散失后，加上温度急速降低，会下冰雹。【教师】：也就是说，正是因为有了大气层，地球才能维持适宜的温度，你们看，没有大气层保护的月球，昼夜温差就很大（宇航员穿宇航服），那么问题就来了，大气层是如何调节温度的？才会有这样一个适宜人类生存的地球环境。所以，我们这节课的学习目标，主要就是来探寻：保护地球的大气层到底是如何调节温度的？【教师】：我们一起来探寻大气的受热过程。观看#如果大气层消失5秒#的视频，回答老师提出问题。思考月球相比于地球，昼夜温差大，不易生存，引出大气层如何调温的问题。1.视频吸引学生的学习兴趣。2.导入本节课的主题。新课讲授一、大气受热过程-太阳

3、短波辐射【教师】：上一章太阳对地球的影响一节，我们已经学习了太阳辐射是地球上最主要的能量来源。太阳是以什么样的形式向地球输送能量的？【学生】：电磁波。【教师】：没错！其实，任何物体，只要温度高于绝对0度，都会向外放射电磁波。只是说，波长不一样。其中，最常见的电磁波就是“可见光”，可见光为什么分了7个色，就是由于波长不一样。同学们知道，可见光中，波长最长的是？最短的是？【学生】：波长最长的可见光是红光，最短的是紫光。【教师】：（板书）比红光波长再长的就是“红外线”，比紫光波长再短的就是“紫外线”。辐射的波长与温度有什么关系呢？【教师】：物体的温度越高，辐射的波长越短，辐射的能量越强； 物体的温度

4、越低，辐射的波长越长，辐射的能量越弱！【学生】：（认真听讲，做好笔记）【教师】：你们看这张波长示意图：波长比较长的，从可见光中的红光向外，红外线，微波（微波炉），无线电波（通信）等等；波长比较短的，能量强的。像紫外线（上节课提过，会导致皮肤癌、白内障等等疾病，对人体危害大），医院拍片用的x射线（只有骨骼），伽马射线（原子核，波长更短，能量更大）。【教师】：太阳表面温度有6000多k，温度很高吧，能量巨大，所以，太阳辐射就属于短波辐射。【教师】：那太阳短波辐射的能量集中在？（辐射能力最强的波长集中在哪个波段？）【学生】：(思考)【教师】：可见光。发光发亮，我们能看见。如果用数据来看，大家注意看“

5、太阳各种辐射的波长范围”这幅图。图上0.4-0.8之间的属于太阳辐射的可见光区，所以，可以看出太阳辐射能力最强的，辐射能力最高的是哪个区域？【学生】：可见光区域。【教师】：占了太阳总辐射能力的50%【教师】：老师现在体温30多度，放的就不是可见光，要不然老师现在就是个明晃晃的大灯泡。但是，我现在也向外辐射电磁波，我这温度不高，就属于长波辐射，而且是红外线。注意观察生活：防疫的测温门，还有感应水龙头（接收到的是长波：红外线）。那么对应的，像地面20-30多度，向外辐射能量，属于长波辐射？还是短波辐射？【学生】：长波辐射。二、大气受热过程-大气的削弱作用【教师】：继续。太阳辐射属于短波辐射，太阳辐

6、射从太阳表面发出来之后，从四面八方走了。太阳辐射要达到地球，要经过1.5亿千米（日地距离），但是很快，因为是太阳光，光速，那同学们知道太阳光到地球需要多长时间吗？【学生】：（思考）【教师】：8分多钟。太阳光（太阳辐射）到达地球这个过程，是直接就到达地面吗？【学生】：不是。【教师】：首先要经过大气吧。那太阳辐射穿过厚厚的大气层的时候，大气这个时候对太阳辐射就有什么作用？【学生】：削弱作用。【教师】：大气对太阳辐射的削弱作用，体现在三个方面：吸收、反射和散射。大家把学案翻到32页。【学生】：（翻书，认真笔记）【教师】：其中，吸收有选择性的，主要是大气中（平流层的臭氧吸收紫外线，对流层中的水汽和二氧

7、化碳吸收红外线），但是它有没有吸收可见光（太阳辐射最主要的能量区）【学生】：没有。【教师】：所以，吸收具有选择性。依据大气中的成分（上节课学过的内容）。接着就是，反射，反射就没有选择性，大气中的云层和尘埃（固体杂质）把太阳光反射出去，就包括可见光。所以，为什么阴天会感觉天更暗一点，就是大气反射了太阳光。还有一种形式，是散射。物理中我们说“光沿直线传播”，前提条件是：真空，或者均匀介质中。那大气是均匀介质吗？【学生】：不是。【教师】：当大气中有微小尘埃，水滴，冰晶。太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光直接穿过大气，射向地面。而波长较短的紫光和蓝光很容易被悬浮在空中的微粒阻挡，光线在天空中散射到四面

8、八方，所以，这就是晴朗的天空是蔚蓝色的原因。但是如果大气中尘埃颗粒较大，这个时候就五选择性地散射各种波长。所以，阴天的天空是灰白色的。【教师】：所以，太阳辐射到达地球表面的过程中，经过厚厚的大气层，就被大气层进行了削弱。也幸亏这削弱，地球生物避免太阳的直射，才得以生存。【教师】：那我们接着这个削弱继续说。大气圈对太阳辐射的削弱作用越强，到达地面的热量（或者说辐射）就越.？【学生】：越少。【教师】：请同学们继续看到学案32页，所以从时间变化来看，为什么一年之中夏天最热？一天之中正午最热？从全球纬度变化来看，为什么纬度越低，辐射越强？（一年之中，夏季；一天之中，正午太阳高度角最大，说明直射的路径越

9、短，同样的能量，路径短的，是不是削弱的就相对少？）：对应的部分请同学们课后再继续学习这部分。三、大气受热过程-太阳暖大地【教师】：太阳短波辐射穿过厚厚的大气层，小部分（可见光区）能量被大气吸收（选择性），大部分到达地面，使地面增温。这个过程，我们就叫“太阳暖大地”。【学生】：（认真听讲，做好笔记）四、大气受热过程-大地暖大气【教师】：大部分的太阳辐射到达地面后，“暖大地”，大地怎么了？【学生】：温度升高。【教师】：所以，地球表面在吸收太阳辐射的同时，就开始以长波辐射的形式向外辐射能量，也称为“地面辐射”。而且，地面向外辐射的这些能量，主要会被谁吸收？【学生】：近地面大气。【教师】：近地面大气（

10、对流层）中含有大量的水汽和二氧化碳，水汽和二氧化碳对辐射的吸收具有选择性，其对红外线长波辐射吸收性强，对短波辐射吸收弱。所以，大气增温的主要原因是地面对它的长波辐射，吸收了地面的热量。这个过程就称为“大地暖大气”。除了我们刚开始讲的“地球最主要能量来源是太阳短波辐射”，第二条结论“地面长波辐射是大气的最直接的能力来源”。【学生】：（认真听讲，做好笔记）【教师】：刚刚提到，地球最主要的能量来源是太阳短波辐射，所以，地面才能升温，进而主要向近地面大气辐射能量。那，当夜间没有太阳辐射的时候，为什么我们感觉不到冷呢？【学生】：（思考）五、大气受热过程-大气暖大地【教师】：前面讲到大气对太阳辐射的削弱作

11、用，大气还有另一个重要作用，就是对地面的保温作用。【教师】：“太阳暖大地”使得大地升温，大地升温的同时，“大地暖大气”，使得大气升温。大气升温，大气又会把热量传给地面，“返哺之恩”，一定程度补偿了地面损失的热量，对地面就起到了保温作用。那么，大气升温后将热量传给地面的过程就叫做“大气逆辐射”，也是大气对大地实施的保温作用的过程。【教师】：称为“大气还大地”。大气升温向外辐射，属于什么辐射？【学生】：长波辐射。【教师】：天气预报所播报的每天的空气温度，就是近地面大气的温度，适宜的温度，属于长波辐射。六、大气受热过程-与人类活动【教师】：大气受热过程与人类生活息息相关。前面讲到的，为什么晴朗的天空

12、是蔚蓝色的？是大气对太阳光的散射（削弱作用中的一种形式），空中的尘埃比较小的时候。散射就具有选择性，会把波长较短的蓝紫光进行阻挡，散射的光导致天空呈现蔚蓝色。灰白色的天空，是空中尘埃颗粒比较大的时候，散射就没有选择性，任何波长都会进行散射，进而看见灰白色天空。大气的削弱作用【教师】：日出前后，傍晚时分为什么看见天空是红橙色的？黄昏时的太阳光斜着穿过大气层，光线在空气中走过的距离比白天远得多，容易分散的蓝光在离我们很远的途中就都散射掉了，几乎没有蓝光能进到我们的眼睛里。而红色的光却能跑得很远，经过大气层一直进到我们眼睛里，这样我们看到的天空就是红色的。也许你平时注意到，早晚太阳是红色的，当空气中

13、灰尘特别多透过雾气看太阳和灯光时，也都是红色，这是因为蓝色在经过尘埃和水滴时散失，只有红光反射到我们眼睛里太阳的削弱作用。【教师】：晚秋和寒冬，像我国的中高纬地区，会出现霜冻现象。而且霜冻现象会出现在晴朗的夜晚，首先晴朗说明云层不厚，晚秋和寒冬白天的太阳辐射本来就不强，加上夜晚云层不厚，大气对地面的保温作用又不强，地面热量散失，就容易出现霜冻现象。【教师】：所以，劳动人民是聪明的。就通过焚烧秸秆，秸秆燃烧产物是草木灰（现在不允许，人为增加大气颗粒物，以对地面进行保温，或者建造大棚，都是预防霜冻。增强的是哪一环节？【学生】：大气暖大地，大气逆辐射。1.学习太阳辐射的特点：短波辐射。认识电磁波的规

14、律，以及长波和短波辐射的特点。2.学习大气受热过程的大气对太阳辐射的削弱作用，综合理解大气层对地球是保护伞的重要意义，理解太阳辐射是地球最根本最主要的能量来源。3.大气受热过程【太阳暖大地】，学生能够综合分析和理解，太阳辐射大部分被地面吸收，少部分被大气吸收，是地球表面的主要能量来源。4.大气受热过程【大地暖大气】，联系上节所学内容，结合本节讲解，综合理解地面长波辐射是近地面大气的直接热源。4.大气受热过程【大气还大地】，认识到大气对地面的保温作用，补偿了地面损失的能量，维持了昼夜温差的平衡。5.联系实际，学习生活化的地理。基于教师讲解，学生能够用所学内容来分析生活中的地理现象：如晴朗的天空为

15、什么是蔚蓝色的？1.通过图文结合，口头表述的形式，帮助学生辨别辐射的规律，为顺利开展后续教学作必要知识铺垫。2.大气削弱作用，是了解太阳辐射特点的重要环节，是理解认识大气受热过程的关键。3.结合大气组成成分，综合理解“太阳暖大地”的过程。地面长波辐射是近地面大气的直接热量来源，这是本节的重要结论之一。4.大气逆辐射，又称大地的保温作用，是大气另一重要作用。帮助学生综合理解大气的“保温被”作用，增强地理综合能力。5.理论联系实际，结合真实地理现象，引导学生进行综合分析，培养学生的综合思维和人地协调观。知识梳理【教师】：最后，我们一起来梳理一下。同学们注意听老师讲解大气受热过程的顺序，这是本节课的

16、重点。【学生】：（认真听讲）【教师】：具有很高温度和能量的太阳，以短波辐射的形式向地球辐射能量，太阳辐射是地面最主要最根本的能量来源。到达地球表面的过程中，首先需要经过厚厚的大气层，大气通过吸收、反射和散射的形式，对太阳辐射进行了削弱。最终，太阳辐射的能量小部分被大气吸收，大部分被地面吸收，使得地面温度升高的过程，称为“太阳暖大地”。地球表面在吸收太阳辐射的同时，又将其中的大部分能量以长波辐射的形式传给近地面大气，使得近地面大气升温，这个过程称为“大地暖大气”。所以，地面长波辐射是近地面大气最直接的热源（能量来源）。大气受热后，又会把大部分能量以长波辐射的形式返还给地面，补偿地面辐射损失的热量，对地面进行了保温作用，这个过程称为“大气还大地”。【学生】：（认真听讲，做好笔记）【教师】：这就是大气受热过程的全部，三个重要的阶段：太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地。太阳暖大地的过程中，大气对太阳辐射进行了削弱作用。大气还大地的过程，就是大气对大地的保温作用。当堂训练【教师】：最后，我们一起当堂训练下。从A-H，我们请同学来回答。【学生】：思考，回答问题。【教师】：除了刚刚那种形式，我们还会看见这种大气受热过程的流程图。-分别是我们提到的：4种辐射（太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、大气辐射）；2种作用（大气的削弱作用和保温作用），请同学回答。【学生】：回答问题。【教师