大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)（第2課時(shí)）示范課教學(xué)課件魯教版高中地理必修第一冊(cè)新課標(biāo)

第一節(jié)大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)第二單元從地球圈層看地表環(huán)境（第2課時(shí)）課程引入激趣導(dǎo)入閱讀資料《如果大氣層消失將面臨什么》如果地球大氣層突然消失，我們將會(huì)面臨什么？科學(xué)家表示，當(dāng)?shù)厍虻拇髿鈱油蝗幌В銜?huì)注意到的第一件事情就是天空會(huì)變黑，大氣層的消失，伴隨著的還有聲音的消失，一旦大氣層消失，地球會(huì)變成真空環(huán)境，你可以感受到地面的震動(dòng)，但不會(huì)聽到任何聲音，而在這種環(huán)境下，河流、湖泊、海洋都會(huì)沸騰，因?yàn)橐后w的蒸氣壓超過(guò)了外部壓力，而危害最大的還有太陽(yáng)輻射，地球表面上所有未受保護(hù)的人、植物和動(dòng)物都會(huì)死亡?；仡櫼郧八鶎W(xué)太陽(yáng)輻射相關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題。1.什么是太陽(yáng)輻射？2.到達(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射，約占太陽(yáng)輻射總量的多少？答案提示：1.概念：太陽(yáng)源源不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射的能量，這種現(xiàn)象就稱為太陽(yáng)輻射。2.約占太陽(yáng)輻射總量的二十二億分之一。太陽(yáng)輻射回顧舊知太陽(yáng)輻射的相關(guān)知識(shí)二、大氣的受熱過(guò)程回顧以前所學(xué)太陽(yáng)輻射相關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題。3.太陽(yáng)輻射按波段可分為哪幾個(gè)光區(qū)？能量最強(qiáng)的光區(qū)是哪一個(gè)？答案提示：3.太陽(yáng)輻射按波段可分為紫外光區(qū)、可見光和紅外光區(qū)等三個(gè)光區(qū)。它們分別約占太陽(yáng)輻射總能量的7%、50%和43%。因此，太陽(yáng)輻射能主要集中在可見光區(qū)，可見光是太陽(yáng)輻射中能量最強(qiáng)的部分。其中，可見光由七種色光組成，波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短依次為：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光。二、大氣的受熱過(guò)程光區(qū)紫外光區(qū)可見光區(qū)紅外光區(qū)占太陽(yáng)輻射總能量的比例7%50%43%太陽(yáng)輻射能量隨波長(zhǎng)的分布回顧舊知太陽(yáng)輻射的相關(guān)知識(shí)如果把到達(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射作為100%計(jì)算，而實(shí)際上最后被地球表面吸收的太陽(yáng)輻射約占47%。閱讀以上材料，思考并回答：1.到達(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射為什么沒有全部到達(dá)地球表面呢？2.順利穿過(guò)厚厚的大氣層后照射到地球表面的太陽(yáng)輻射會(huì)被地面完全吸收嗎？如果不能，是什么原因？答案提示：1.因?yàn)榈竭_(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射還要穿過(guò)厚厚的大氣層，才能到達(dá)地球表面。而太陽(yáng)輻射在穿過(guò)大氣層的過(guò)程中，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射有明顯的削弱作用。2.不會(huì)。原因：經(jīng)過(guò)削弱作用后的太陽(yáng)輻射照射到地球表面，還會(huì)有一部分被地面向上反射掉而不會(huì)被地面吸收。到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射大氣的削弱作用1二、大氣的受熱過(guò)程大氣的削弱作用1自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，小組討論并回答：3.地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用有哪幾種主要方式？答案提示：3.地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用主要有三種方式：吸收作用、反射作用、散射作用。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用示意圖二、大氣的受熱過(guò)程自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：1.大氣的直接吸收作用是怎么削弱太陽(yáng)輻射的？答案提示：1.吸收作用：具有選擇性。平流層大氣中的臭氧和氧原子主要吸收太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)較短的紫外線；對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳主要吸收太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線。太陽(yáng)輻射中能量最強(qiáng)的可見光被吸收得很少，大部分可以順利地透過(guò)大氣層照射到地面。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用示意圖大氣的削弱作用1二、大氣的受熱過(guò)程大氣的削弱作用1自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：2.大氣的反射作用是怎么削弱太陽(yáng)輻射的？答案提示：1.反射作用：沒有選擇性。起反射作用的大氣成分：云層和較大顆粒的塵埃物質(zhì)。其中，云的反射作用最為顯著。云層越低、越厚，云量越多，反射越強(qiáng)。云層反射太陽(yáng)輻射二、大氣的受熱過(guò)程大氣的削弱作用1自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：3.大氣的散射作用是怎么削弱太陽(yáng)輻射的？試舉例說(shuō)明。答案提示：3.散射作用：具有選擇性。起散射作用的大氣成分有：空氣分子和微小塵埃。散射作用過(guò)程：當(dāng)太陽(yáng)輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時(shí)，太陽(yáng)輻射的一部分便以這些質(zhì)點(diǎn)為中心，向四面八方散射開來(lái)。特點(diǎn)：波長(zhǎng)越短，越易被散射，因此波長(zhǎng)較短的藍(lán)光、紫光最容易被散射。舉例：晴朗的天空常呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。原因就是波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫色光較易被大氣散射。蔚藍(lán)色天空二、大氣的受熱過(guò)程作用形式作用特點(diǎn)參與作用的大氣成分削弱的輻射或色光典例反射作用散射作用吸收作用大氣的削弱作用1表1：大氣對(duì)太陽(yáng)輻射削弱作用的主要方式無(wú)選擇性有選擇性有選擇性云層和較大顆粒的塵埃大氣中的空氣分子或微小塵埃水汽和二氧化碳等（對(duì)流層內(nèi)）臭氧（平流層內(nèi)）氧原子（高層大氣內(nèi)）各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射可見光中波長(zhǎng)較短的藍(lán)色光和紫色光最容易被散射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線波長(zhǎng)較短的紫外線波長(zhǎng)較短的紫外線夏季多云的白天氣溫不會(huì)太高①晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色②日出前的黎明、日落后黃昏，天空仍然明亮地面是對(duì)流層大氣主要的直接熱源①平流層的氣溫隨海拔高度的增加而增加②平流層被稱為“地球生命的保護(hù)傘”，使地面生物免遭過(guò)多紫外線的傷害二、大氣的受熱過(guò)程大氣的削弱作用1答案提示：紫外光絕大部分會(huì)被臭氧和氧原子吸收掉；絕大部分可見光能夠直接到達(dá)地面；紅外光大部分會(huì)被對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收而不能到達(dá)地面。綜合以上大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用及其方式，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，小組討論并回答：太陽(yáng)輻射在穿過(guò)大氣層的過(guò)程中，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的各個(gè)光區(qū)的削弱作用有什么差異？大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用二、大氣的受熱過(guò)程太陽(yáng)輻射光區(qū)紫外光區(qū)可見光區(qū)紅外光區(qū)占太陽(yáng)輻射能比例波長(zhǎng)范圍（微米）大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收作用大氣的削弱作用1表2：大氣對(duì)太陽(yáng)輻射削弱作用7%50%43%0.175－0.40.4－0.76大于0.76絕大部分被臭氧層吸收波長(zhǎng)較短的藍(lán)色光等被大氣分子所散射，水汽、云層和浮塵等可阻擋、反射和吸收一部分可見光，但絕大部分可見光能夠直接到達(dá)地面對(duì)流層大氣中的二氧化碳、水汽、云和浮塵，可直接吸收相當(dāng)數(shù)量的紅外光二、大氣的受熱過(guò)程

熱輻射原理：由實(shí)驗(yàn)得知，物體的溫度越高，輻射中最強(qiáng)部分的波長(zhǎng)越短；反之越長(zhǎng)。例如：1.太陽(yáng)表面溫度約6000K，因此太陽(yáng)輻射屬短波輻射，能量主要集中在可見光區(qū)。

2.地球固體表面的平均溫度約22℃，比太陽(yáng)的溫度低得多，所以地面輻射的波長(zhǎng)比太陽(yáng)輻射的波長(zhǎng)長(zhǎng)得多，相對(duì)太陽(yáng)短波輻射來(lái)說(shuō)，地面輻射為長(zhǎng)波輻射，主要集中在紅外線光區(qū)。

3.近地面大氣平均溫度15℃，因此大氣輻射為長(zhǎng)波輻射，主要集中在紅外線光區(qū)。知識(shí)拓展了解熱輻射原理熱輻射原理圖二、大氣的受熱過(guò)程自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答：地面輻射是怎么產(chǎn)生的？答案提示：地面吸收太陽(yáng)輻射而增溫，同時(shí)以長(zhǎng)波輻射的形式向近地面大氣輻射熱量，其能量主要集中在紅外線波段。大氣受熱過(guò)程示意圖地面輻射2二、大氣的受熱過(guò)程自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題。1.低層大氣主要的熱量來(lái)源是什么？2.大氣輻射是怎么產(chǎn)生的？答案提示：1.低層大氣主要的熱量來(lái)源是地面輻射。近地面空氣吸收了地面輻射熱量以后，又以對(duì)流、傳導(dǎo)等方式，層層向上傳遞熱量。2.大氣輻射的產(chǎn)生過(guò)程包括：（1）地面放出的長(zhǎng)波輻射除少部分向上透過(guò)大氣返回宇宙空間外，絕大部分（75%～95%）被對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。（2）大氣在增溫的同時(shí)，向外放出長(zhǎng)波輻射，這就是大氣輻射。地面輻射使大氣增溫示意圖大氣的保溫作用3二、大氣的受熱過(guò)程自主閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題。1.大氣逆輻射是怎么產(chǎn)生的？2.大氣逆輻射對(duì)地面起什么作用？答案提示：1.大氣輻射的一部分向上射向宇宙空間，而大部分向下射向地面，因輻射方向與地面輻射方向相反，因而被稱為大氣逆輻射。2.大氣逆輻射把熱量返還給地面，在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到了保溫作用。大氣的受熱過(guò)程示意圖大氣的保溫作用3二、大氣的受熱過(guò)程

答案提示：1.因?yàn)榇髿饽孑椛涞谋刈饔谩?.不是。大氣逆輻射每時(shí)每刻都存在，最強(qiáng)時(shí)為大氣溫度最高時(shí)，即午后2時(shí)左右，并不是只有在夜晚存在。3.天空中有云，特別是有濃密的低云，或空氣中濕度比較大的時(shí)候，大氣逆輻射最強(qiáng)。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，小組合作探究，思考并回答：1.在夜晚，沒有太陽(yáng)輻射，為什么氣溫不會(huì)降得太低?2.大氣逆輻射是不是只有在夜晚存在？3.大氣逆輻射作用在什么情況下最強(qiáng)？

【重要提醒】大氣逆輻射是大氣輻射的一部分，它是始終存在的，而且白天氣溫高，輻射更強(qiáng)。在白天，由于太陽(yáng)輻射的影響，近地面接收的太陽(yáng)輻射的熱量遠(yuǎn)大于大氣逆輻射帶來(lái)的熱量，大氣逆輻射對(duì)近地面氣溫的影響不明顯。在夜晚由于沒有太陽(yáng)輻射，近地面氣溫主要受大氣逆輻射強(qiáng)弱的影響，大氣逆輻射對(duì)近地面氣溫的影響更為明顯。大氣受熱過(guò)程示意圖活動(dòng)探究2認(rèn)識(shí)大氣逆輻射的保溫作用二、大氣的受熱過(guò)程答案提示：地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和對(duì)地面的保溫作用，既降低了白天的最高氣溫，又提高了夜間的最低氣溫，從而減小了氣溫的日較差，使得地面因晝夜交替而導(dǎo)致的溫度波動(dòng)趨于緩和，為生物的生長(zhǎng)發(fā)育和人類生存提供了適宜的溫度條件。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射既有明顯的削弱作用，又通過(guò)大氣逆輻射對(duì)地面起保溫作用，思考：大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和對(duì)地面的保溫作用有何共同意義？活動(dòng)探究3大氣的削弱作用和保溫作用的共同意義二、大氣的受熱過(guò)程1.日出前、日落后天空明亮；白天時(shí)，房間里、樹蔭下也是明亮的。2.交通信號(hào)“紅燈停、綠燈行”的科學(xué)依據(jù)。3.白天白云時(shí)，氣溫比晴天低；夜晚多云時(shí)氣溫比晴天高。4.晚秋或寒冬，霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚；諺語(yǔ)“十霧九晴”的道理。5.對(duì)流層大氣中，“高處不勝寒”。6.青藏高原是我國(guó)太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的地區(qū)。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，說(shuō)一說(shuō)下列自然現(xiàn)象的產(chǎn)生原因。活動(dòng)探究4大氣受熱過(guò)程原理的生活實(shí)例

答案提示：1.空氣分子和微小塵埃的散射作用改變了太陽(yáng)輻射的方向，使之到達(dá)地平線上或者太陽(yáng)不能直接照射到的地方。2.紅色光線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，難被散射，穿透力強(qiáng)，以紅燈作為停止信號(hào)更為醒目。3.白天多云時(shí)云層的反射作用強(qiáng)，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射少，氣溫低；夜晚多云時(shí)大氣逆輻射強(qiáng)，補(bǔ)償給地面的熱量多，地面散失熱量少，氣溫高。4.晴朗夜晚，大氣逆輻射弱，地面熱量散失快，氣溫低，易出現(xiàn)霜凍及霧等天氣現(xiàn)象。5.地面是對(duì)流層大氣的直接熱源，離地面越遠(yuǎn)，獲得的地面熱量越少。6.青藏高原海拔高，空氣稀薄，固體雜質(zhì)少，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，所以太陽(yáng)輻射強(qiáng)。二、大氣的受熱過(guò)程結(jié)合所學(xué)知識(shí)，小組合作探究，思考并回答：太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣輻射和大氣逆輻射有何差異？各有什么作用？答案提示：

差異：太陽(yáng)輻射為短波輻射，地面輻射、大氣輻射和大氣逆輻射為長(zhǎng)波輻射。

作用：太陽(yáng)輻射是地面的根本熱源；地面輻射是對(duì)流層大氣主要的直接熱源；大氣逆輻射把熱量傳給地面，在一定程度上補(bǔ)償?shù)孛孑椛鋼p失的熱量，對(duì)地面起保溫作用。大氣的受熱過(guò)程示意圖活動(dòng)探究5認(rèn)識(shí)四種輻射的差異二、大氣的受熱過(guò)程輻射名稱輻射類型輻射方向作用太陽(yáng)輻射地面輻射大氣輻射大氣逆輻射大氣的受熱過(guò)程和保溫作用4表1：大氣受熱過(guò)程中的輻射類型短波輻射長(zhǎng)波輻射長(zhǎng)波輻射長(zhǎng)波輻射射向地面射向大氣和宇宙空間射向宇宙空間射向地面地面的根本熱源維持地球大氣圈與宇宙空間熱量收支平衡大氣逆輻射補(bǔ)償?shù)孛孑椛鋼p失的熱量，對(duì)地面起保溫作用對(duì)流層大氣主要的直接熱源二、大氣的受熱過(guò)程結(jié)合以上所學(xué)知識(shí)，試描述大氣的受熱過(guò)程。答案提示：太陽(yáng)輻射熱量是地球表層最主要能量來(lái)源。大氣的受熱過(guò)程主要表現(xiàn)為：太陽(yáng)輻射→地面增溫→地面輻射→大氣增溫→大氣逆輻射→地面保溫。圖示：太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射之間的關(guān)系歸納總結(jié)1大氣的受熱過(guò)程二、大氣的受熱過(guò)程過(guò)程具體過(guò)程熱量來(lái)源1太陽(yáng)暖大地2大地暖大氣3大氣還大地

大氣的受熱過(guò)程和保溫作用可以形象地概括為“太陽(yáng)暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”三個(gè)環(huán)節(jié)。師生共同小結(jié)，歸納大氣的受熱過(guò)程，完成下表2：大氣受熱過(guò)程的“三環(huán)節(jié)”。太陽(yáng)輻射到達(dá)地面，地面吸收后增溫地面增溫后形成地面長(zhǎng)波輻射，對(duì)流層大氣吸收后增溫大氣增溫后形成大氣輻射，其中方向向下的大氣逆輻射將大部分熱量返還給地面太陽(yáng)是地面的直接熱源地面是對(duì)流層大氣主要的直接熱源通過(guò)大氣逆輻射把熱量返還給地面歸納總結(jié)2大氣受熱過(guò)程的“三環(huán)節(jié)”二、大氣的受熱過(guò)程觀看電視劇《闖關(guān)東》視頻片段，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，小組合作，探究相關(guān)問(wèn)題。1.影片中大致是在什么季節(jié)？2.影片中所說(shuō)的“霜頭來(lái)了”，你認(rèn)為指的是什么？這種災(zāi)害多發(fā)生在什么時(shí)候？原因是什么？

3.影片中，主人公朱開山在夜晚帶領(lǐng)全家人及長(zhǎng)工們?cè)谔镩g地頭點(diǎn)燃柴草，這樣做的目的是什么？蘊(yùn)含著哪些地理知識(shí)。答案提示：1.大致是在晚秋和寒冬。2.霜凍。多發(fā)生在晚秋和寒冬季節(jié)晴朗的夜晚。原因是：在晴朗的夜晚，天空少云或無(wú)云，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面氣溫很低，容易出現(xiàn)霜凍。3.人造煙霧產(chǎn)生的二氧化碳和煙塵顆粒，能增強(qiáng)大氣逆輻射，減少夜晚地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到保溫作用，所以可預(yù)防霜凍。活動(dòng)探究6大氣逆輻射保溫原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。此資源為素材中的“【課程引入】闖關(guān)東“霜頭來(lái)了”.mp4”的截圖，如需播放，請(qǐng)?zhí)崆跋螺d視頻。二、大氣的受熱過(guò)程觀看電視劇《闖關(guān)東》視頻片段，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，小組合作，探究相關(guān)問(wèn)題。4.點(diǎn)火放煙的做法有什么弊端呢？還有什么措施可以預(yù)防這種氣象災(zāi)害？答案提示：4.弊端：會(huì)造成大氣污染