23对流层大气受热过程教案.docxVIP

2.3 大气环境第一课时 对流层的受热过程课型：新授课 教材分析：1、大气的垂直分层是学习大气受热过程的基础。2、大气受热过程：本段核心结论“地面是近地面大气主要的直接热源”，应阐明以下内容要点：（1）太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源；（2）太阳辐射穿过大气层的过程；（3）到达地面的太阳辐射能被地面吸收而使地面增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气；结论：地面是近地面大气主要的直接热源。教学目标：（一）知识与技能1、掌握大气的垂直分层；2、明确大气的热量来源，即导致大气运动的能量来源，使学生能运用图示说明大气的受热过程。（二）过程与方法1.通过探讨使学生理解“太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面”的原理。（三）情感、态度与价值观通过对大气运动的学习，理解常见的自然现象，从而建立科学的自然观及正确的环境观。教学重点： 大气的受热过程；教学难点：地面辐射是对流层大气的直接热源。教学方法：讲授法、讨论法、演示法教具准备：课件和多媒体课时安排：1课时教学过程【提问导入】位于非洲中部的乞力马扎罗山，被称为“赤道上的白雪公主”，即地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？通过这节课的学习，大家便能明白，海拔越高，气温越低的原因了。大气的组成和垂直分层大气的组成大气的垂直分层让学生阅读课本图2-23 大气垂直分层示意，完成活动的问题。 （提问）1、对流层的气温随高度的升高如何变化？通过看图可知，随着海拔的升高，气温递减，对流层大气上热下冷，并且对流运动显著。其次，由于对流运动显著，各种天气现象复杂多变，与我们人类的生活紧密相关。平流层的特点：气温随着海拔的升高而递增，原因在于平流层含有臭氧层，臭氧通过吸收紫外光而增温，气温下冷上热，大气稳定，不易形成对流运动，适合飞机飞行。高层大气：海拔高，大气密度小，因此气压低，海拔2000-3000米处为大气层上界。高层大气含有电离层，电离层能够反射无线电短波。其次，高层大气还有极光、流星等现象发生。对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用【过渡】（提问）假如到达大气上界的太阳辐射定为100%，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有47%，这是什么原因造成的？（讲解）这是因为大气对太阳辐射的削弱，大气对太阳辐射的削弱表现为对太阳辐射的吸收、反射和散射。让学生阅读课本，1、分析P44表格，指出太阳辐射经过大气各层时都有哪些部分被吸收？太阳辐射总体波长范围：0.15～4微米紫外光可见光红外光占太阳辐射能的比例7%（包括X射线和γ射线）50%43%波长（微米）小于0.750.175～0.400.40～0.76大于0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光O3吸收紫外光，CO2、H2O吸收红外光，说明吸收具有选择性。大气对太阳辐射的反射作用，参与的大气成分主要有云层、水汽、尘埃，云层越厚，反射越强，反射没有选择性。大气对太阳辐射的散射，参与的大气成分主要有空气分子，波长越短越容易被吸收，因此，波长短的蓝紫光易被散射，所以晴朗天空呈现蓝色。（二）地面辐射和大气辐射（讲解）太阳辐射为短波辐射，温度高，能量集中在可见光波段，波长短，因而为短波辐射。经过大气层后，太阳辐射一部分被削弱，但大部分被地面吸收，使得地面增温。地面因为吸收了太阳辐射后增温，向外释放热量，因而形成了地面辐射，地面辐射能量集中在红外光波段，波长较长，因而为长波辐射。对流层大气里的水汽、二氧化碳通过吸收大量的地面辐射后增温，只有小部分的地面辐射射向宇宙空间，因此使大气增温的直接热源是地面辐射，从而可以解释课前提出的问题，为什么海拔越高，气温越低，因为离地面越远，气温就越低。（这是本节课的重点，应着重强调）大气吸收辐射增温，也要向外辐射热量，形成大气辐射，部分射向地面的辐射，称为大气逆辐射， 大气逆辐射把热量返还给地面后，使得地面增温，从而对地面起到一个保温作用。 思考：为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低温度，从而减小了日较差。月球没有大气层所以昼夜温差大。根据所学知识解释自然现象：一天当中，气温最高的时间是几时？ 14时。使大气增温的直接热源是地面辐射，地面增温最快的时间是正午，而地面辐射被大气层吸收还需要2个小时左右，所以气温最高的是一天中的14时。2、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？ 散射作用。3、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面热量散失多。（三）、影响地面辐射的主