内容正文:
2024高考一轮考点帮
2.2.1 大气的物质基础、特征及其受热过程(学案)
【课标解读】
大气的物质能量传输与大气的组成和垂直分层密切相关。太阳辐射的输入经由大气和地面一系列的传递转化,使得大气产生可感知的温度变化,可借此理解气温的日变化规律。同时大气层对地面有保温作用,在生活生产中有较多的实践应用。
【教学目标】
1.知道大气的成分及其作用
2.知道大气的垂直分层及其主要特点
3.掌握大气受热过程中热量的传递过程及原理应用
4.能从受热过程理解气温的日变化规律
【教学过程】
一、基础检验
(一)大气的组成及作用
大气组成
主要作用
干洁
空气
主要
成分
N2
生物体的基本成分,有减弱氧化的作用
O2
维持生物活动的必要物质,具有氧化作用
微量
成分
CO2
植物光合作用的原料、吸收 ,对地面保温
O3
吸收 ,保护地球生物;影响大气温度
水汽
水汽的相变,产生了一系列天气现象;吸收 对地面保温
固体杂质
作为凝结核,是 的必要条件
【重要概念扩展】
温室气体和温室效应:
温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射,并重新发射辐射的一些气体。如水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)等是地球大气中主要的温室气体。
温室效应:温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。
水汽相变:水蒸发成水汽吸收热量,反之释放热量,升华(固态→汽态)吸热,凝华(汽态→固态)放热。
(二)大气的垂直分层及其主要特点
1.大气层的主要分层依据:
大气的温度、密度、和大气运动状况
2.大气层的特征:
位置
范围
温度
密度
大气运动
天气状况
高层
大气
平流层
对流层
探究一:对流层高度的差异性
厚度变化:上界因纬度和季节而不同< 关键在于温度高低产生的对流强度>
[纬度]:低纬度:17-18km;中纬度:10-12km;高纬度:仅为8-9km。
[季节]:夏季大于冬季。
探究二:推测臭氧在20~30km达到最大值的原因及意义。
在20~30km(平流层上层)的这一位置,由于太阳短波辐射强度大,使氧分子解离成氧原子,并与氧分子结合成臭氧,这一高度有足够的氧分子和氧原子,因此成为臭氧集中的臭氧层。臭氧集中吸收紫外线,使得平流层上热下冷。
(三)大气的受热过程及其现实应用
1.大气的受热过程
(1)三主体: ; ; 。
(2)受热过程:
(输入端) 被大气进行 、 、 ,合称削弱作用;
(传递端)大部分太阳辐射传递到 ,其吸收后又以 的形式对外传递;
(接收端)大气中的 、 等能强烈吸收来自地面的长波辐射而增温。
(完成大气受热过程示意图)
(3)气温的日变化
动态的视角进行分析,以热量传递环节为依托,分析一天中温度的变化。
探究1:探究ABCDE各点代表的地理意义。
探究2:分析太阳短波辐射和地面长波辐射存在的时间段,并找出其作用最强的时段。
2.大气的保温作用
大气以长波辐射的形式对外传递热量,其中向地面的部分称之为大气逆辐射
而辐射与自身温度高低有关。因此大气吸收地面的热量越多,大气逆辐射就越强。
因此保温作用应用的基本原理就是增加对地面长波辐射的吸收,从而增强大气逆辐射,给地面进行保温。
案例:全球气候变暖与温室气体(主要是CO2)剧增有关;秋冬季节燃烧稻草、秸秆等制造烟雾;(反向利用)反向利用,增大昼夜温差,减少土壤水分蒸发,反射光线,增色
【扩展】保温的另一个方式的减少地面长波辐射的流失(截留热量),如温室大棚生产反季节蔬菜、地膜生产。
二、情境导学
主题:以大气的受热过程走进丁真的世界
丁真,四川省甘孜州理塘县人,因凭借又甜又野的长相而走红网络,一起走红的还有他的家乡理塘。甘孜州理塘县平均海拔4000米,生活在这里的丁真因皮肤黝黑、清澈眼神、帅气的脸庞迅速走红网络。理塘年平均气温3.0℃,年平均地面温度5.9℃,无霜期仅50天,年平均日照时数2637.7小时。但其近些年打造的“极地果蔬”(指生长在青藏高原上的有机果蔬品质优异)不仅满足本地群众的需求,还远销内地城市和港澳,使得当地实现脱贫。
探究一:请你从所学的大气受热的过程的原理分析其皮肤黝黑原因?
海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用弱,白天太阳辐射强,长时间接受太阳辐射照射。
探究二:针对理塘种植业发展中热量不足的情况,提出改善热量