对流层大气的受热过程教学目标知识与技能学生能够看

对流层大气的受热过程

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 2．学生能够说出大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应。 （二）过程与方法

1.学生能够看着表格，运用对比分析方法，比较说出不同大气对太阳辐射的削弱作用以及大气的选择性吸收。

2.学生能够画出简图说明大气的整个受热过程。 （三）情感态度与价值观

通过了解大气与人类活动的密切性，学生能够增强大气环保的意识，树立正确的环境观。

三、教学内容及重难点分析 1.教学内容分析：

本节课选自湘教版高中地理必修1第二章第三节的第一课时，主要包括大气的削弱作 用、保温作用和影响地面辐射的主要因素。本节课在教材中体现的图表比较多，而文字较少， 因此在对本堂课的讲解时重点要培养学生的图表能力的分析，并且适当补充概括性的文字内容。

本节课的内容课程标准是“运用图表说明大气受热过程”。本条“标准”旨在认识导致大气 运动的基本原理，为后面学习大气环流、天气系统以及全球气候变化打下理论基础。 2、重难点分析

要说明对流层的大气受热过程，那么首先就要认识大气的垂直分布。其次要明确大气对太阳辐射的削弱作用，了解不同的大气物质对太阳的不同波长的光有其选择性吸的特点。第三，明确什么是地面辐射，大气辐射以及大气逆辐射，重点掌握这三者的受热关系，能够学会运用图表分析。这个也是课标中明确要求的。 3、教学重点和难点 （一）重点：

1.大气对太阳辐射的削弱作用 2.大气受热过程大气和温室效应

（二）难点：运用图表说明大气受热过程大气 导入 师：上节课我们学习了地球四大圈层之一—岩石圈，接下来学习与我们生活密切相关的另一个圈层——大气圈。在学习大气圈之前我们先欣赏白居易的一首诗： 大林寺桃花

人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。 长恨春归无觅处，不知转入此中来。 大家一起读……

对于这首诗，老师现在有几个问题想问大家，

问题1：首先请语文课代表说一下你对这首诗的理解 学生答 转承过度：刚才语文课代表从文学角度印上了这首诗，但是今天老师把这首诗拿到地理课来学习，相比跟地理也相关，现在

问题2：这首诗体现了什么地理现象？ 学生讨论：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”

师总结：随着海拔的升高，气温逐渐降低，海拔越高，气温越低 师进一步问：为什么 学生讨论

师：这个问题先留个大家，等学完这节课再回答这个问题

过度：现在我们翻开课本43页，根据图2-23 大气垂直分层示意图，了解一下大气的垂直分布。现在又三个问题需要大家从图中找出相关信息来回答

问题1：对流层和平流层随地表高度的增加温度会发生什么变化？ 学生讨论

师总结： 对流层温度随高度（海拔）升高而降低 平流层温度随高度（海拔）升高而升高 问题2：根据对流层、平流层温度变化特征，想一想对流层、平流层气流运动状况 学生讨论

师总结：对流层下热上冷，空气对流旺盛；平流层下冷上热，大气稳定，垂直方向上运动不显著，气流以水平运动为主。其实空气运动方式与他们的名称也类似。 问题3：飞机大家都坐过，那哪一层适合航天飞机飞行呢？

学生：平流层 师过度：接下来我们深入了解一下对流层和平流层，先看对流层

对流层概况：平均厚度12千米，集中了整个大气直流的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质，是大气中最活跃，与人类关系最密切的圈层。

对流层特点（从气温、气流、与人类关系三个方面来考虑） ①：气温从高度增加而递减（每上升1000米气温先进6℃） ②：气流对流运动显著——各纬度厚度不同 ③：天气现象复杂多样 师：现在又两个问题

问题1：对流层平均厚度12km，那尺度和极地厚度是都一样呢？ 学生讨论：不一样

师进一步提问，那夏季和冬季是否一样？ 师：对流层主要是由于气温的变化促使空气对流运动，地面接收到的太阳辐射有赤道向两极逐渐递减，即低纬地区气温高，空气对流网上，高纬度地区气温低，空气对流较弱。空气对流旺盛的地区对流层较高，对流弱的崎岖，对流层较低（热开水，冷水） 问题2：那从几方面来说明对流层与我们人类关系最密切？ 学生讨论：师总结：①人口生活在对流层

②风霜雨雪等天气现象都发生在对流层 ③对流层空气清洁度直接影响人类健康 转承过度接下来看一下平流层： 位置：对流层顶——50—55km

在22-27km高度存在臭氧层——吸收紫外线，保护人类健康 特点：大致随高度增加气温逐渐升高

气流以平流运动为主，适合飞机飞行 对流层受热过程

过度师：还记不记得刚才留给大家的问题，气温随海拔升高逐渐降低，什么原因呢，现在我们开始探究——对流层的受热过程。现在大家阅读教材44页，大气对太阳辐射的削弱作用和表格，思考以下问题

问题1：比较简单，在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？哥波段能量分布占太阳辐射能力的多少？

学生讨论：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0.40～0.76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。 师总结：由此可见太阳的能力主要集中在可见光波段

问题2：这些光线在经过大气时如何被大气削弱的？各有什么特点？仔细探讨 波长较短的几乎完全被上层大气吸收，波长较长的绝大部分被臭氧层吸收。 师（补充）：臭氧位于平流层，这也是平流层温度随高度增加而升高的原因

红外光：对流层中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光。

（补充：虽然对流层吸收了部分红外光，但太阳辐射的能量主要集中于可见光部分，

吸收的这些红外光的能量不足以影响对流层大气的温度）

可见光：波长较短的蓝色光等易为大气分子所散射，绝大部分能直接到达地面。 问题3：为什么晴朗的天空多呈蔚蓝色？ 学生讨论

师：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。

也就是说，太阳光在通过对流层时，只是吸收了部分红外光，对占主要能量的短波辐射吸收的很少，不会改变对流层大气的受热状况。所以说对流层基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。

过度师：大气层对太阳辐射削弱作用除了吸收和散射外，削弱作用最强的是反射，吸收和散射都是有选择性的，而反射是没有选择性的，白天多云，气温不会太热，就是由于大气反射的作用，云层对太阳辐射削弱作用最强。 太阳辐射 占太阳辐射能的比例 波长（微米） 总体波长范围：0.15～4微米 紫外光 7%（包括X线） γ射可见光 50% 0.40～0.76 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 红外光 43% 大于0.76 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 小于0.75 0.175～0.40 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 地面辐射和大气辐射 师过度：还记得太阳辐射吗？太阳辐射是太阳以电磁波的形式原因不断地向宇宙空间放射热量，那大家想一想，太阳可以向外放射热量，那地面和大气会向外放射热量吗，大家讨论一下 师：大部分太阳辐射穿过地球大气层到达地面，地面吸收热量升温，于是也能对外辐射能量，称地面辐射。由实验得知，物体的温度越高，波长越短；物体温度越低，辐射波长就越长。因此，相对于太阳的温度来说，太阳辐射称为短波辐射，地面辐射称为长波辐射。

过度师：同学们想一想地面辐射又被谁吸收了呢？ 生

师：回答得很好。对流层大气中的水汽、二氧化碳、云和浮尘能吸收长波，尤其以水汽和二氧化碳为最多，绝大部分地面辐射都被对流层大气所吸收，所以地面是对流层大气的直接热源。这也就是为什么随高度增加，气温逐渐降低的原因。

过度：读45也图2-25 “太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系示意图”，思考大气增温后会出现什么样的情况

学生讨论

师：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量，即大气辐射。它也属于长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，其中大部分朝向地面，因辐射方向与地面辐射相反，被称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了 师（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，请同学们想一想是阴天时大气逆辐射强还是晴天时大气逆辐射强？为什么？ 师：因为此时大气中吸收长波辐射的水汽含量较大 学以致用——大气逆辐射解释下列现象

（1）想一想，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。 （2 因为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，容易出现霜冻。

（3）电视剧《闯关东》中的场景，主人公朱开山在深秋的夜晚带领全家人及长工们在田间地头点燃了柴草，用人造烟幕的办法，使地里的庄稼免遭了冻害，其原理是什么？

用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，以增强大气逆辐射作用，使大气的保温作用加强，从 今天就学到这里，接下来看一看我们都有哪些收获。 课后作业：温中作业本