理解大气的受热过程,阐述大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用原理。
能够运用大气受热过程原理解释一些自然现象,如昼夜温差变化、温室效应等。
2.过程与方法目标
通过阅读图表、分析数据等方式,培养学生获取和解读地理信息的能力。
利用案例分析,让学生学会运用所学知识解释实际地理现象,增强学生的知识迁移能力。
3.情感态度与价值观目标
激发学生探究大气环境奥秘的兴趣,培养学生的科学精神。
使学生认识到大气环境与人类活动的密切关系,树立正确的环境观和资源观。
二、教学重难点
1.教学重点
大气的受热过程。
大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用原理。
2.教学难点
理解大气的保温作用原理,特别是大气逆辐射的概念。
运用大气受热过程原理解释一些自然现象。
三、教学方法
1.讲授法:讲解大气受热过程的基本概念、原理等基础知识,使学生对本节课的内容有初步的认识。
3.小组讨论法:组织学生分组讨论大气受热过程中的一些问题,如大气对太阳辐射的削弱作用方式等,培养学生的合作探究能力和思维能力。
4.案例教学法:选取昼夜温差变化、温室效应等实际案例,让学生运用所学知识进行分析,加深对大气受热过程原理的理解和应用。
四、教学过程
(一)导入新课(3分钟)
播放一段关于地球大气环境的视频,视频中展示了日出日落时天空的颜色变化、白天和夜晚的气温差异等现象。视频播放结束后,提出问题:为什么天空会呈现不同的颜色?为什么白天和夜晚的气温会有明显的差异?这些现象与大气有什么关系?引导学生思考,从而引出本节课的主题大气的受热过程。
(二)新课讲授(30分钟)
强调太阳辐射能在到达地球之前,要经过厚厚的大气层。大气层对太阳辐射有一定的影响,这将在后面详细讲解。
2.大气对太阳辐射的削弱作用(10分钟)
吸收作用
举例说明,平流层中的臭氧吸收紫外线,对流层中的水汽和二氧化碳吸收红外线,而对能量最集中的可见光吸收很少。
反射作用
结合云层反射太阳辐射的图片,讲解云层等较大颗粒的物质对太阳辐射有反射作用。
强调云层越厚,反射作用越强,如在阴天时,太阳辐射被云层大量反射,到达地面的太阳辐射就少。
散射作用
展示晴朗天空呈蔚蓝色的图片,讲解空气分子和微小尘埃对太阳辐射有散射作用。
解释为什么晴朗的天空呈蔚蓝色,是因为波长较短的蓝色光最容易被散射,所以晴朗的天空看起来是蓝色的。
说明散射作用的强弱与太阳高度角有关,太阳高度角越小,散射作用越强,如早晚太阳高度角小,太阳辐射经过大气的路程长,被散射得多,所以此时天空较亮;中午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的路程短,被散射得少,所以天空较蓝。
3.地面辐射和大气辐射(10分钟)
地面辐射
讲解地面吸收太阳辐射后,温度升高,同时向外辐射能量,这种辐射称为地面辐射。地面辐射是长波辐射,其能量主要集中在红外线部分。
强调地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源,因为大气中的水汽和二氧化碳等物质对地面长波辐射吸收能力很强。
大气辐射
讲解大气吸收地面辐射后,也向外辐射能量,这就是大气辐射。大气辐射也是长波辐射。
展示大气辐射方向的示意图,说明大气辐射一部分射向宇宙空间,另一部分射向地面,射向地面的大气辐射称为大气逆辐射。
4.大气的保温作用(5分钟)
结合前面所学内容,讲解大气的保温作用原理。
地面吸收太阳辐射后升温,同时向外辐射地面辐射。大气吸收地面辐射后升温,又向外辐射大气辐射,其中大气逆辐射把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
举例说明,秋冬季节,晴朗的夜晚气温较低,就是因为大气逆辐射弱,地面热量散失快;而多云的夜晚气温相对较高,是因为大气逆辐射强,对地面的保温作用好。