2.1大气圈与大气运动——大气的受热过程 导学案-2024-2025学年高中地理鲁教版（2019）必修一

第2课时　 大气的受热过程 导学案 （原卷+答案） 课程标准 知识导学 思维导图 运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象。　 学法 指导 1.运用示意图、视频、模拟实验等，说明大气的受热过程。 2．能够运用示意图，说明大气保温作用的基本原理。 3．运用大气受热过程，解释相关地理现象。 重点 大气的受热过程及大气对地面保温作用。 助 学 助 记 【知识链接】　物体辐射的波长与温度的关系 物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之则越长。可以简单记为：温(温度)高—波(辐射波长)短，温(温度)低—波(辐射波长)长。由此可以推知太阳辐射、地面辐射和大气辐射的主要波长类型。 辐射类型 波长类型 太阳辐射 短波辐射 地面辐射 长波辐射 大气辐射 长波辐射 【易错辨析】　大气逆辐射只存在于夜晚 这种说法是错误的。大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的，白天辐射更强。只是白天由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用；夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生大气逆辐射只有晚上存在的误解。 新 知 预 习 地球表层最主要的能量来源是____________。 大气受热过程的环节： 1．太阳__________辐射穿过大气层。大气对太阳辐射有________作用，形式包括________、散射和________。 2．太阳辐射到达地表。地面吸收的太阳辐射占到大气层顶太阳辐射的__________左右。 3．地面吸收太阳辐射而增温，同时向外辐射________。绝大部分被对流层大气中的________和__________吸收，使大气增温。所以地面的________辐射是________大气主要的热量来源。 4．大气增温的同时也向外辐射热量，其中一部分传到地面，被称为大气________，对地面起到了________作用。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 探究点一　大气的受热过程 　 2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。月球表面昼夜温差很大，白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃，夜晚温度可降到－183 ℃。 据此探究下列问题： 1．请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳辐射)、反射(大气对太阳辐射)、地面辐射、大气逆辐射。[综合思维] 2．分别说明大气对太阳辐射和近地面的影响。[综合思维] 3．据上题简要分析月球表面昼夜温差大的原因。[综合思维] 1．大气对太阳辐射的削弱作用 作用 特点 参与作用的 大气成分 被削弱的辐射 形成的自 然现象 反射 作用 无选 择性 云层、较大尘埃 各种波长的太阳辐射 夏季多云的白天，气温不太高 散射 作用 有选 择性 大气分子、颗粒微小的尘埃 波长较短的蓝、紫色光 晴朗天空呈蔚蓝色 无选 择性 颗粒较大的尘埃等 各种波长的太阳辐射 阴天、黎明天空呈灰白色 吸收 作用 有选 择性 臭氧、水汽、二氧化碳 紫外光、红外光 2.大气对地面的保温作用 大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下： 读大气受热过程示意图，完成1～3题。 1．图中与大气保温作用密切相关的是(　　) A．①吸收 B．②吸收 C．④大气逆辐射 D．③地面吸收 2．大气的热量主要直接来自图中的(　　) A．①吸收 B．地面辐射 C．④大气逆辐射 D．太阳辐射 3．倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中(　　) A．①吸收减弱 B．③地面吸收增强 C．②吸收减弱 D．④大气逆辐射增强 大气的受热过程深刻影响着人类活动，下图为大气受热过程示意图。据此完成4～5题。 4．与“高处不胜寒”关系最密切的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．能正确反映大气受热过程的是(　　) A．①②③④ B．①④②③ C．①③②④ D．①④③② 探究点二　大气热力作用原理的应用 　 阳光房也称为玻璃房，是采用玻璃与金属框架搭建的全透明非传统建筑，以达到享受阳光、亲近自然的目的，阳光房是国内外追求自然的时尚人士所推崇的建筑，阳光房为人们创造了一个舒适的氛围，即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天的舒适，不会感受到一丝的寒冷。 据此探究下列问题： 1．寒冷的冬季白天，阳光房内温度较高的原因是什么？ [综合思维] 2．探讨北半球中纬度地区的植物园使热带植物安全越冬可采取的措施。[地理实践力] 1．大气热力作用对昼夜温差的影响 (1)天气状况对昼夜温差的影响 大气 状况 大气对太阳辐射的削弱作用 大气逆辐射 昼夜 温差 晴朗 弱(白天温度高) 弱(夜晚温度低) 大 阴雨 强(白天温度不太高) 强(夜晚温度不太低) 小 (2)海拔对昼夜温差的影响 海拔 云层 大气对太阳辐射的削弱作用 大气逆辐射 昼夜 温差 高 薄 弱(白天温度高) 弱(夜晚温度低) 大 低 厚 强(白天温度不太高) 强(夜晚温度不太低) 小 (3)下垫面状况对昼夜温差的影响 受热力性质差异的影响，陆地、戈壁、沙漠等下垫面白天吸热快、夜晚散热快，昼夜温差大；海洋、森林、草地和湿地等下垫面白天吸热慢、夜晚散热慢，昼夜温差小。 2．运用大气热力作用原理解释某些自然现象 现象 原因 晴朗天空呈蔚蓝色 在太阳辐射的可见光中，蓝光、紫光的波长较短，容易被散射 阴沉天空呈灰白色 阴天时，云层厚，大部分太阳光被反射 日出前、日落后天空明亮 大气的散射作用改变了太阳光的方向 白天多云时的气温比晴天低 白天多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少 夜晚多云时的气温比晴天高 夜晚多云时，大气逆辐射强，在一定程度上补偿了地面损失的热量 晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚 晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，近地面热量散失多，地面气温低，易出现霜冻现象 日最高气温没有出现在正午，而是午后2时；日最低气温没有出现在午夜，而是日出前后 当近地面大气热量收支平衡时，气温达到最大值或最小值。正午，太阳辐射最强，但近地面大气热量收入大于支出，温度继续升高，午后2时收支平衡。同理，整个夜晚大气热量以支出为主，持续降温，日出前后收支平衡，气温最低 青藏高原光照强但气温低 高原上空气稀薄，削弱太阳辐射少，大气保温作用弱 全球变暖 人类生产、生活排放大量温室气体，大气吸收地面辐射增多，大气逆辐射增强，近地面气温升高 3.运用大气热力作用原理解释生产、生活中的某些现象 现象 原因 利用烟雾防霜冻 烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失 果园中铺沙或鹅卵石 防止土壤水分的蒸发，同时能增大昼夜温差，有利于水果糖分积累 玻璃温室、塑料大棚、太阳能热水器 太阳短波辐射能够通过玻璃，使热量进入室内(玻璃管内)，但地面(水的)长波辐射难以透过玻璃，热量被保存在温室(玻璃管)内 冬季树木下部涂白 白天，涂白处可反射阳光，避免温度过高；夜晚，涂白处对树皮具有保温作用，减小昼夜温差，防止树皮开裂 如图所示，赣南部分农民正往白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网。据此完成1～3题。 1．白色塑料大棚能有效提高棚内热量条件，其工作原理叙述正确的是(　　) A．增强地面反射 B．增强太阳辐射 C．截留地面辐射 D．减弱大气逆辐射 2．若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的季节多在(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 3．大棚种植反季节蔬菜经济效益虽好，但质量略低于自然生长的蔬菜，主要原因是大棚内(　　) A．日温差较小 B．光照较差 C．水分不足 D．土壤贫瘠 最新研究发现，每年迁徙至北极地区的鸟类产生的鸟粪被微生物分解后，会释放约4万吨的氨，氨与海水浪花喷洒出的硫酸盐及水分子混合后，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒，从而使北极气温有所降低。据此完成4～5题。 4．鸟粪影响北极地区气温的地理原理是(　　) A．增加了太阳辐射 B．减弱了地面辐射 C．减弱了大气逆辐射 D．增强了大气辐射 5．该影响最弱的季节是(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 　 下图为大气受热过程示意图。读图，完成1～3题。 1．日出前的黎明、日落后的黄昏，天空看上去仍然明亮，是因为大气对太阳辐射的(　　) A．②作用 B．③作用 C．④作用 D．⑤作用 2．青藏高原是我国太阳辐射最强的地区，主要是因为(　　) A．①辐射强 B．⑤作用弱 C．③辐射强 D．②辐射强 3．图中箭头④比①细的主要影响因素是(　　) A．大气的保温作用 B．大气的削弱作用 C．地面的反射作用 D．地面的削弱作用 下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图，箭头反映了能量传递的方向及大小(粗细)。读图，回答4～6题。 (注：大气透明度往往与大气密度、天气有关) 4．①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同，说明甲、乙两地(　　) A．纬度相当 B．海拔相当 C．距海远近相同 D．大气透明度相近 5．近地面大气温度随高度升高而递减，主要影响因素是(　　) A．①⑤ B．②⑦ C．③⑧ D．④⑥ 6．霜冻多出现在晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚，主要是因为此时(　　) A．地面辐射弱 B．太阳辐射强 C．大气反射强 D．大气逆辐射弱 7．当地时间2月1日，危地马拉富埃戈火山在2018年首次喷发，火山灰形成巨大的“蘑菇云”进入大气层，形成火山灰云。结合大气的受热过程示意图，回答下列问题。 (1)火山喷发形成的“蘑菇云”，削弱了到达地表的太阳辐射，该作用对应图中箭头________和________。 (2)“蘑菇云”增强了射向地面的大气逆辐射，该作用对应图中箭头________。 (3)从理论上讲，“蘑菇云”会使当地白天地面温度不至于________，夜晚温度不至于________，昼夜温差会变________。 参考答案 第一步·新课学前预习 太阳辐射 1．短波　削弱　反射　吸收 2．二分之一 3．热量　水汽　二氧化碳　长波　低层 4．逆辐射　保温 第二步·互动释疑解惑 探究点一 [情景探究] 1．提示： 2．提示：大气通过反射、散射、吸收，对太阳辐射有削弱作用。大气通过大气逆辐射，对近地面有保温作用。 3．提示：月球表面无大气。白天，没有大气对太阳辐射的削弱作用，太阳辐射全部到达月面，使其温度很高；夜晚无大气逆辐射，无大气的保温作用，月球表面散失热量多，使其温度很低。 [应用体验] 1～3.解析：第1题，图中与大气保温作用密切相关的是④大气逆辐射，减少了地面辐射的热量损失。①吸收的是太阳辐射，对大气影响小。②吸收的是地面辐射，是大气升温的主要直接来源。③地面吸收的是太阳辐射，使地面增温。第2题，大气的热量主要直接来自图中的地面辐射，地面辐射是大气热量的主要直接来源。①吸收的是太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射热量很少。④大气逆辐射是大气释放热量。第3题，倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中②吸收减弱，大气吸收的地面辐射减少，大气增温减慢。①吸收对大气温度影响小。③地面吸收的是太阳辐射，不受二氧化碳减少影响。④大气逆辐射减弱。 答案：1.C　2.B　3.C 4～5.解析：第4题，读图可知，①为到达地面的太阳辐射，②为大气吸收的地面长波辐射，③为大气逆辐射，④为大气对太阳辐射的削弱作用，“高处不胜寒”是因为地面是近地面大气主要的直接热源，距离地面越远，气温越低。故选B。第5题，大气的受热过程为太阳辐射(①)穿过大气层时被大气削弱(④)，地面吸收太阳辐射升温，以长波辐射(②)的形式释放热量，绝大部分的地面长波辐射被大气吸收，大气又以大气逆辐射(③)的形式将能量还给地面，综上所述，大气的受热过程是①④②③。故选B。 答案：4.B　5.B 探究点二 [情景探究] 1．提示：玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上，使地面增温；玻璃阻截地面长波辐射，阻止阳光房内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳光房内温度高于阳光房外。 2．提示：建造阳光房(玻璃温室)，在适宜的时间移入其中，或者是加盖薄膜、草帘、建造温室大棚等。 [应用体验] 1～3.解析：第1题，图中塑料薄膜是白色透明的，增强地面反射的作用弱，A错误；白色塑料薄膜对太阳辐射削弱很少，也不能增强太阳辐射，B错误；白色塑料大棚能有效截留地面辐射，减少地面辐射热量损失，从而起到保温作用，C正确；可以变相地增强大气逆辐射，D错误。故选C。第2题，黑色尼龙网的主要作用是削弱太阳辐射。若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时段多在夏季，夏季太阳辐射较强，容易将作物晒伤，B正确。第3题，大棚生产，由于保温效应晚上更明显，故提高了大棚内夜间的温度，而减少了昼夜温差，不利于糖分的积累，A正确；白色塑料大棚内的光照较好，B错误；白色塑料大棚保温、保湿，水分充足，C错误；大棚内人工施肥，土壤并不贫瘠，D错误。故选A。 答案：1.C　2.B　3.A 4～5.解析：第4题，由材料分析可知，鸟类产生的鸟粪被微生物分解后，会释放约4万吨的氨，氨与海水浪花喷洒出的硫酸盐及水分子混合后，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒，尘埃颗粒增多，大气对太阳辐射的削弱作用会增强，导致到达地面的太阳辐射减弱，使地面辐射减弱，从而使北极地区气温降低。故选B。第5题，由于北极地区冬季气温低，且会出现极夜现象，故此时该影响最弱，D正确。 答案：4.B　5.D 第三步·课堂达标检测 1～3.解析：第1题，日出前的黎明、日落后的黄昏，天空看上去仍然明亮，是因为大气对太阳辐射的散射作用，散射光线射向四面八方，所以天空在太阳未出前或刚落下时仍明亮，D项正确。第2题，青藏高原太阳辐射强，是由于海拔高、空气稀薄，大气削弱作用弱，B项正确。第3题，太阳辐射穿过大气层时，受大气的吸收、反射、散射等削弱作用，从而使到达地面的太阳辐射比到达地球大气上界的太阳辐射有所减少，B项正确。 答案：1.D　2.B　3.B 4～6.解析：第4题，图示箭头①⑤都是来自大气上界的太阳辐射，若两箭头传递的能量方向及大小相同，即两箭头所示的太阳高度是相同的，说明甲、乙两地的纬度相当，获得的太阳辐射相同。第5题，地面辐射是大气的直接热源，近地面大气接受了地面辐射②⑦增温后再通过热传导作用，向高空大气传送热量，越靠近地面温度越高，越远离地面温度越低。第6题，晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚，云量少，大气的逆辐射弱，对地面的保温作用弱，降温快，使空气中的水汽易形成霜冻；夜晚无太阳辐射，晴朗的夜晚地面辐射强。 答案：4.A　5.B　6.D 7．解析：第(1)题，读图判断，①表示大气反射作用，②表示大气吸收作用，③表示大气逆辐射，④表示地面辐射。“蘑菇云”对太阳辐射的削弱作用主要表现为反射作用和吸收作用，即①和②。第(2)题，由上题分析可知，表示大气逆辐射的箭头为③。第(3)题，理论上，“蘑菇云”白天对太阳辐射有反射和吸收作用，使地面温度不至于过高，夜晚对地面具有保温作用，使晚上气温不至于过低，当地昼夜温差会变小。 答案：(1)①　②　(2)③　(3)过高　过低　小 学科网（北京）股份有限公司 $$