1、周庄高级中学校内公开课 大气保温作用原理（教案）一、教学目标：（一）知识与技能1学生能够看图说出大气的垂直分层结构、各层的主要特征以及与人类的关系；2学生理解并能够说出大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应； 3学生能够理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系并能解释相关生活现象；4学生能够理解并说出影响地面辐射大小的主要因素。（二）过程与方法1学生能运用示意图说明大气的受热过程； 2学生通过对图像的阅读分析，学会正确的读图方法，提高了读图分析图的能力。（三）情感态度与价值观1通过了解大气对地理环境和人类活动的影响，学生树立正确的环境观，探索大气环境的兴趣得到培养。2通过对大气环境中出现的一些
2、实际问题的探究，学生的求知欲被激发，培养了热爱自然的美好心灵，热爱科学的思想感情。3通过对天气现象的科学剖析，学生能够破除封建迷信，培养了科学精神，树立了辩证唯物主义世界观。二、教学重难点重点：大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。难点：大气保温作用的原理。教具准备：课本插图、课件、投影仪、图片。课时安排：1课时三、教学过程： 第三节 大气环境导入新课: 1. 天有多高？2. 晴朗的天空为什么是蓝色的？3. 为什么地球上有生命的存在而月球上没有？过渡：，那么我们一起来学习本节课的内容去解决这个问题，这节课我们要学习大气环境，请大家思考地球上的大气由哪些组成？各组成的主要作用是什么？过渡：
3、刚刚我们了解了大气的物质组成，那么大气的垂直分层又是怎样划分的呢？ 一、大气垂直分层：1.对流层（平均12km）：气温随高度上升而降低；对流运动显著；天气现象复杂多变。2.平流层（50-55km）：气温先稳后上升，臭氧多；水平流动天气好；高空飞行很适合。3.高层大气(20003000km)：电离层能反射无线电短波，对无线电通讯有重要作用。活动1（P43）读“大气垂直分层示意图”讲解:对流层：温度随高度升高气温降低，海拔每升高100m气温下降0.6；对流层之所以叫对流层是因为其空气对流运动显著；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层，人类生活在对
4、流层的底部，因此，该层是大气中最活跃，也是与人类关系最密切的一层；与人们生活和生产活动紧密相关的各种天气现象(云、雨、雾、雪等)都发生在对流层，因此对流层还有一个特点就是天气现象复杂多变。从图上我们可以看出对流层平均厚度约12km。平流层：首先其气温先稳后上升；平流层含有大量臭氧，能够吸收太阳辐射中的紫外线；平流层的空气水平运动显著；平流层空气水平运动无对流，大气平稳，还有该层水汽固体杂质少，天气状况好，能见度高，适宜飞机飞行。平流层的厚度大约在5055km高层大气：温度随高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。这一层与我们关系不大，我们只需要了解一下就可以了，这层密度小、气压低，存在电离层，
5、因而能够反射无线电波，对无线通讯有重要的作用，根据人造卫星的资料，在2000到3000km的高空，地球的大气密度已经非常接近星际空间的密度，这个高度可以大致看作是地球大气的上界。【承转】太阳辐射是地球上的能量源泉，太阳辐射到达地面需要穿过厚厚的大气，在这个过程中太阳辐射与大气之间进行着一系列的能量转换，人类的生产生活基本上都是在对流层进行的，所以我们先来学习对流层大气在太阳辐射作用下的受热过程。二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用同学们阅读P44页的列表：思考：在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐射能量的多少？各类光的波长范围大约是多少？提问
6、：在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐射能量的多少？各类光的波长范围大约是多少？讲解：按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的比例为7%，波长范围是0.40微米以下。可见光占太阳辐射能的比例是50%，波长范围是0.400.76微米之间。红外光占太阳辐射能的比例是43%，波长范围是大于0.76微米。 思考：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？削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为哪几种形式？反射、散射、吸收 1.大气对太阳辐射的吸收作用：（读图）（1）从臭氧、二氧化碳
7、和水汽的吸收作用可知大气对太阳辐射的吸收具有什么特性？选择性，2. 大气对太阳辐射的散射作用：（读图） 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，其中波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射。例：晴朗的天空多呈现蔚蓝色，日出前的黎明，日楼后的黄昏，天空是白色的。讲解：在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。3. 大气对太阳辐射的反射作用：（读图）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有反射到宇宙空间，从而减少了到达地面的太阳辐射，云层的反射作用最为显著。云层
8、越厚，反射作用越强。例：反射光呈白色，夏季多云的白天气温不会太高。小结:过渡：大气除了对太阳辐射具有削弱作用外，还具有保温作用，下面我们一起来学习“地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射1.对流层大气的主要热源是什么？2.大气是如何实现对地面保温作用的？投影：“太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系动态图”小结：地面辐射是大气的主要热源，大气对地面具有保温作用。（承转）在不同的天气情况下，大气逆辐射的强弱程度是不同的，请同学们分析探讨以下两个问题。练习：（问题探究）：（1）为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面的大？（2）深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？（3）每年秋冬季节我
9、国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？ 讲解：（1）月球白天在阳光直射的地方温度可达127,夜晚则降至183白天，地球上由于有大气对太阳辐射的削弱作用，气温不会过高，晚上又有大气对地面的保温作用，气温不会太低，昼夜温差小。白天，月球上由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高；夜间由于没有大气的保温效应，月面温度骤降，气温很低，温差大。（2）因为深秋早春晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波辐射的吸收能力就弱，进而导致大气逆辐射弱，对地面的保温作用就弱，所以，夜间容易出现霜冻。（3）用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，吸收地面辐射，
10、增强大气逆辐射，提高夜晚的温度,因而使地里的蔬菜免遭冻害。过渡：地表的热量主要来自于太阳辐射，而地球表面高低纬度间，陆地和海洋之间获得的太阳辐射量并不一样，这主要与影响地面辐射的因素有关。板书：（三）影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素有哪几个？1.纬度因素：投影：“不同太阳高度辐射强度变化示意图”(下图）思考： A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？ 2.下垫面因素：“不同性质地面的反射率”提问：1.不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？ 不相同，颜色越深反射越弱，海洋放射率小于陆地反射率 2.反射率的高低跟地面得到的多少、地面辐射的多少有什么关系？小结：阅读
11、：P47 大气的温室效应和保温作用思考：为什么玻璃温室会有保温效应？ 讲解：因为地球大气对太阳的短波辐射几乎是透明的，大部分太阳短波辐射能够穿过大气到达地面，使地面增温，对流层大气能够吸收大部分长波辐射，把地面辐射的大部分热量截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量归还给地面。温室效应就是运用这个原理：阳光（短波辐射）可以透过玻璃照射进来，而地面辐射、大气逆辐射（短波辐射的辐射会被玻璃阻挡，不能穿透出去，就使得玻璃室里面的温度较高。小结：练习：课堂小结今天我们主要学习了对流层大气的受热过程，分析了大气对太阳辐射的削弱作用，其中大气对太阳辐射的吸收、散射作用具有选择性，而反射不具选择性，大气逆辐射对地表能起到保温作用。同时还了解了影响地面辐射的两个重要因素，即纬度因素和下垫面因素。板书设计第三节 大气环境一、 大气的组成成分干结空气：N2、O2、CO2，O3水汽：固体杂质：二、 大气的垂直分层对流层：平流层：高层大气：三、 对流层大气的受热过程（一） 大气对太阳的削弱作用（二） 地面辐射和大气辐射（三） 影响地面辐射的主要因素