大氣的熱力狀況說課教案

大氣的熱力狀況教學(xué)案例教材分析及背景1、教材地位和作用——承上啟下本節(jié)課內(nèi)容選自《全日制普通高級中學(xué)教科書（必修）地理》（人教版）第二單元第二節(jié)“大氣的熱力狀況”。這一節(jié)教材包含兩部分內(nèi)容，即大氣的熱力作用和全球的熱量平衡。本節(jié)內(nèi)容既是對第一單元宇宙中的地球的承接和復(fù)習(xí)，又為后面學(xué)習(xí)大氣運動奠定了基礎(chǔ)。一切天氣現(xiàn)象都與大氣的運動有關(guān)，因此，要分析氣象與氣候，首先就要分析大氣運動，而大氣運動的能量來源又是太陽輻射。在經(jīng)過對2.1大氣的組成和垂直分布簡單復(fù)習(xí)后，就可以直接進入到教學(xué)過程中。在講解過程中要注意聯(lián)系生活實際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時要注意聯(lián)系前面所學(xué)知識，為學(xué)生詳細、生動的介紹大氣對太陽輻射的削弱作用、大氣對地面輻射的吸收作用以及大氣逆輻射的知識，為后面大氣的運動等課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2、教學(xué)目標的確定根據(jù)教學(xué)大綱的要求以及學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和認知能力，確定以下三維目標：（1）知識目標：①了解太陽輻射的波長組成；②理解大氣對太陽輻射的削弱作用（吸收、反射和散射作用）；③理解掌握大氣對地面的保溫效應(yīng)及其機理；④了解大氣對全球熱量平衡的作用。（2）能力目標：①能讀懂到達地面太陽輻射圖、大氣溫室效應(yīng)圖，會分析說明大氣熱力過程；②提高同學(xué)們發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考、解決實際問題的能力。（3）情感、德育目標：①提高環(huán)保意識，減緩全球溫室效應(yīng)，保護臭氧層；②樹立唯物主義辯證觀念，認識全球的熱量平衡是自然界的重要規(guī)律，要把握規(guī)律，保護地球；③養(yǎng)成求真、求實的科學(xué)態(tài)度，提高同學(xué)們的地理審美情趣。3．教學(xué)的重點難點重點：大氣對太陽輻射的削弱、大氣的保溫作用難點：大氣的溫室效應(yīng)；太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射之間的關(guān)系。教學(xué)手段（1）主要以講授法、討論法、提問法、分析比較法的形式，“讀、議、講、練”相結(jié)合，以多媒體、板書、畫圖為輔助手段；（2）采用啟發(fā)式教學(xué)，以生活中的實際問題引導(dǎo)學(xué)生思考分析；（3）分組討論，以活躍課堂氣氛，增強同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣；（4）鼓勵學(xué)生課后通過多種途徑（互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、報紙等）獲取知識和信息，為其提供必要的幫助，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力，擴大知識面，促進全面發(fā)展。教學(xué)方法和過程導(dǎo)入新課我會向?qū)W生們提出一些有趣的問題，調(diào)動學(xué)生們的積極性和求知欲。然后開始正式上課，將這些問題留給學(xué)生思考，待本節(jié)課內(nèi)容講完之后再由老師來總結(jié)歸納。提出問題：①后羿為什么要射下九個太陽？全部射完之后有什么后果？②20世紀60年代，美國成功實現(xiàn)阿波羅登月計劃。請問，月球上的宇航員看到的天空是什么樣子的？月球上晝夜溫差達300攝氏度，而地球的晝夜溫差要小得多，這又是為什么呢？講授新課我會結(jié)合多媒體、板書、畫圖的形式，為同學(xué)們講授新課。提出問題：讓同學(xué)們觀察課本圖2.2以及我在PPT上的圖片1、圖片2和圖片3，再請同學(xué)比較它們的相同點和不同點，并分析原因。我最后進行總結(jié)歸納。圖2圖1圖2圖1 圖2.2圖3圖2.2圖3教師總結(jié)：相同點是地球、月球都是不發(fā)光的球體，其能源都是來源于太陽輻射，不同的是地球隔著一層厚厚的大氣層，保護著地球。因為大氣的運動及其熱力狀況變化，所以地球上有著各種各樣的天氣現(xiàn)象。從而進入本次課程內(nèi)容——大氣的熱力狀況。教學(xué)效果：正式上課前向同學(xué)們提問，一方面是為了讓同學(xué)們集中注意力，調(diào)動他們的積極性，另一方面又是為了引出新課，為本節(jié)課的教學(xué)做準備。待教師總結(jié)歸納之后，繼續(xù)向?qū)W生提問：大氣層被稱為地球的外衣，為什么它允許大量的太陽能量進入，卻有少部分的能量逸出？首先就要了解太陽和地球兩者輻射過程中不同的波長特點。進入主題。大氣對太陽輻射的削弱作用太陽不斷以電磁波的形式向外輻射能量，太陽輻射能在各種波長是有變化的。讓學(xué)生認真閱讀課文以及課本的圖2.3。投射到地球上的太陽輻射，要穿過厚厚的大氣才能到達地面，由于大氣對太陽輻射的吸收、反射和散射作用，從而削弱了到達地面的輻射。如圖4。圖4圖4提出問題：①太陽輻射能以什么形式向外傳播？有何特點？②大氣對太陽輻射的吸收、反射、散射有無選擇性？哪些波長的太陽輻射易被大氣吸收？大氣又放過哪些波長的輻射？③大氣溫度的高與低主要來自太陽輻射還是地面輻射？讓同學(xué)們前后桌討論，并選取代表回答。教師總結(jié)：太陽能量輻射的特點是以多種波長電磁波的形式輻射，主要集中在可見光區(qū)。光區(qū)波長（λ）范圍采用表格，一是將繁雜的文字進行編輯，事半功倍；二是增強了課堂的直觀性；三是能讓學(xué)生主動參與到課堂中來。占太陽輻射總能量百分比采用表格，一是將繁雜的文字進行編輯，事半功倍；二是增強了課堂的直觀性；三是能讓學(xué)生主動參與到課堂中來。紫外光區(qū)<0.4μm紫外線7％可見光區(qū)0.4—0.76μm可見光50％紅外光區(qū)>0.76μm紅外線43％②吸收作用：特點：有選擇性O(shè)3：吸收紫外線特點：有選擇性CO2和H2O：吸收紅外線問：大氣主要吸收太陽輻射中什么波段的能量？最終的結(jié)果是什么？答：對于太陽輻射中能量最強的可見光部分卻吸收的很少，大部分可見光能夠透過大氣射到地面上來。問：為什么在日出之前天就亮了，在樹陰下，在房間里，凡是陽光不能直接照射的地方仍是明亮的？問：為什么在月球上白天看太陽只是一個明亮的圓盤，而四周背景卻是黑暗的？問：為什么晴朗的正午天空呈藍色？提問，提問，引出散射作用特點：有選擇性特點：有選擇性③散射作用：當(dāng)太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃是，太陽輻射中的一部分會以這些質(zhì)點為中心向四面八方散射開來，從而使一部分太陽輻射不能到達地面。散射作用有一定的選擇性，空氣質(zhì)點有能力散射波長小于自身直徑的光?？梢姴ㄩL越短的光，越易被散射。所以，可見光中波長最短的紫色和藍色光最容易被散射，因此晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍色。黎明和黃昏，雖然太陽在地平線以下，但它的光芒已被空氣中的微粒散射到天空，因此，天空是明亮的。問：為什么月球的表面晝夜溫差相差如此之大？提問，提問，引出反射作用特點：特點：無選擇性④反射作用：（1）反射主體：云和較大的顆粒塵埃。其中云的反射作用最為明顯。（2）規(guī)律：云層越厚，云量越多，反射作用越明顯。（3）所以，在夏季，多云的白天，氣溫不會太高，就是因為云的反射作用減少了到達地面的太陽輻射。[思考］太陽高度與大氣削弱作用有什么關(guān)系？答：太陽輻射經(jīng)過大氣路徑短——被大氣削弱的少板圖2.5“太陽高度與太陽輻射經(jīng)過大氣路徑長短的關(guān)系”。問：為什么夜里溫度又不會降的很低呢？答：大氣具有保溫效應(yīng)。提問，提問，引出大氣溫室效應(yīng)大氣的溫室效應(yīng)提出問題：為什么夏天有云的白天氣溫不會太高？為什么多云的夜晚比晴朗的夜晚溫暖？為什么農(nóng)民用人造煙幕在晚秋或寒冬防御霜凍？交通燈中為什么使用紅燈停？運用生活中的實例，提高學(xué)生對掌握本次課程的實用性。教師總結(jié)：大氣的保溫作用是本節(jié)課的難點，特別是大氣的溫室效應(yīng)，太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射之間的關(guān)系。為此，我采用舉例法，如太陽溫度相對地球來說比較高，所以太陽是短波輻射，地球是長波輻射。太陽短波輻射可以透過大氣層射入地面,而地面吸收后放出長波輻射被大氣吸收而增溫。大氣增溫的同時也向外輻射小部分射向宇宙，大部分返回地面正好相反，稱為大氣逆輻射，這在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，大氣對地面起到了保溫作用，而大氣中的二氧化碳和水汽就像一層厚厚的玻璃把地球變成了一個大暖房，除二氧化碳和水汽外，還有甲烷、臭氧等。并板圖2.6。大氣的削弱作用和保溫作用是大氣熱力作用的兩個方面他們共同促成了全球的熱力平衡，保持地球平均溫度的恒定。從整個地球多年平均狀況來看，地球收入的熱量和支出的熱量是相等的，這樣就使得全球的多年平均溫度比較穩(wěn)定，有利于人類的生存和活動。引出全球熱量平衡引出全球熱量平衡全球熱量平衡看圖2.7全球熱量平衡。提出問題：①地氣系統(tǒng)、大氣系統(tǒng)、地面系統(tǒng)的熱量收支是否平衡。②全球熱量平衡的意義。教學(xué)效果：通過介紹全球的熱量平衡意義，重點關(guān)注全球氣候變暖的問題，來向?qū)W生強調(diào)一個地球的重要性，增強學(xué)生的環(huán)保意識。課堂小結(jié) 吸收：有選擇性——臭氧（紫外線）、水汽（紅外線） 表現(xiàn)形式：反射：無選擇性——云層越厚，云量越多，反射越強 散射：有選擇性——空氣粒子和微塵易散射藍紫光大氣對太陽輻射的削弱作用 時間：太陽高度越大，削弱越少 影響因素： 地點：緯度越高，削弱越少 課堂作業(yè)作業(yè)：隨著工業(yè)化和城市化在我國的不斷推進，大量的廢氣如二氧化碳、固體懸浮顆粒等排入大氣，這會對我國城市的局部小氣候