1.3 大气热力环流 第1课时 教案 2025-2026学年高一上学期地理湘教版（2019）必修一

《大气热力环流》第1课时教案 学科 高中地理 年级册别 必修第一册 共2课时 教材 湘教版 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容是“地球上的大气”章节中的核心部分，主要围绕大气热力环流的形成原理展开。教材通过“冷热不均引起大气运动”的基本逻辑，引导学生理解地表受热差异如何引发空气的垂直与水平运动，进而形成热力环流。该部分内容是后续学习风带、气压带、天气系统等知识的基础，具有承上启下的作用。教材以图文结合的方式呈现了热力环流的模拟实验、示意图和实际案例（如海陆风、城市风），帮助学生建立空间思维与动态认知。 学情分析 高一学生已具备一定的物理基础，对温度、密度、压力等概念有一定了解，但对“空气流动”的宏观机制缺乏直观感知。学生习惯于静态图像理解，难以从三维视角把握空气在不同高度的运动规律。同时，学生对“热力环流”这一抽象概念存在畏难情绪，容易将“上升”与“高压”混淆。因此，需借助真实情境、可视化工具和小组探究活动，将抽象原理具象化，激发学习兴趣，突破思维障碍。 课时教学目标 人地协调观 1. 能够运用热力环流原理解释海陆风、城市风等自然与人文现象，树立尊重自然、顺应规律的意识。 2. 能分析人类活动（如城市建设）对局部大气环流的影响，增强可持续发展观念。 综合思维 1. 能够整合气温、气压、空气密度、垂直与水平运动等多个要素，构建热力环流的逻辑链条。 2. 能从“地表受热差异—空气升降—气压变化—水平运动”的路径进行因果推理，提升系统性思维能力。 区域认知 1. 能识别不同区域（沿海、内陆、城市、郊区）因热力性质差异形成的典型环流模式。 2. 能结合地图判断某地可能存在的热力环流方向，并解释其成因。 地理实践力 1. 能通过模拟实验观察空气流动轨迹，提升动手操作与观察能力。 2. 能参与小组合作绘制热力环流示意图，培养空间表达与协作能力。 教学重点、难点 重点 1. 理解地表受热不均导致空气垂直运动，进而引发水平气流的全过程。 2. 掌握热力环流的基本结构：近地面气压高低、高空气压分布、空气流动方向的对应关系。 难点 1. 空气在垂直方向上升后，为何高空会形成低压区？ 2. 如何正确理解“同一水平面上，空气由高压流向低压”，并区分近地面与高空的气压关系。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、演示实验法 教具准备 PPT课件、热力环流模拟实验装置、激光笔、彩色纸板、白板、小组任务卡 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：寻找“看不见的风”【5分钟】 一、创设情境：沙漠绿洲的“神秘风” （一）、展示图片：白天的沙漠与绿洲对比图 1. 教师提问：请同学们观察这张照片，白天沙漠地表温度极高，而绿洲植被茂密，温度相对较低。如果你站在沙漠边缘，你会感受到什么？为什么？ 2. 引导思考：沙漠热得快，绿洲吸热慢，两者之间是否存在空气流动？这种流动是否能被我们“看见”？ 3. 播放一段视频：无人机航拍显示绿洲边缘有微弱的气流从绿洲吹向沙漠，形成“绿洲风”。 4. 提出驱动性问题：为什么沙漠与绿洲之间会产生空气流动？这种流动是如何形成的？它背后隐藏着怎样的科学原理？ 5. 教师小结：这股“看不见的风”其实是一种由地表温度差异引发的大气运动——热力环流。今天，我们就来揭开它的神秘面纱。 二、实验探究：模拟热力环流的形成过程 （一）、分组实验：搭建热力环流模型 1. 将全班分为6个小组，每组发放一套实验材料：一个透明塑料箱、两块不同颜色的纸板（红色代表沙漠，绿色代表绿洲）、一支激光笔、若干细烟雾棒（或香薰棒）、一个小型风扇（可选）。 2. 明确实验任务：用红色纸板模拟沙漠地表，绿色纸板模拟绿洲地表，放置在塑料箱两侧。点燃烟雾棒，将其置于红色纸板上方，观察烟雾的运动轨迹。 3. 教师示范：将烟雾棒靠近红色纸板，用激光笔照射烟雾路径，引导学生观察烟雾先上升，再向另一侧水平移动，最后下降回绿色区域。 4. 提问引导：烟雾为什么先向上飘？上升后又往哪边走？最后为什么会下降？这个过程说明了什么？ 5. 学生记录实验现象：用笔在任务卡上画出烟雾的流动路线，并标注“上升”“水平流动”“下降”三个阶段。 6. 教师强调：实验中烟雾的运动轨迹，正是真实大气中空气流动的缩影，我们将用数学语言描述这一过程。 7. 过渡语：接下来，让我们一起构建一个更精确的热力环流模型。 1. 观察图片，讨论感受，提出猜想。 2. 观看视频，发现“看不见的风”现象。 3. 分组实验，观察烟雾运动轨迹。 4. 记录实验现象，初步归纳流动规律。 评价任务 观察细致：☆☆☆ 记录完整：☆☆☆ 合作有序：☆☆☆ 设计意图 通过真实情境引入，激发学生探究欲望；利用烟雾实验将抽象的空气流动可视化，降低认知门槛；通过小组合作实验，培养动手能力和团队协作意识；为后续理论建构提供直观依据。 概念建构：热力环流的形成原理【15分钟】 一、分析地表受热差异与空气垂直运动 （一）、出示对比图：白天沙漠与绿洲的地表温度变化 1. 展示两张温度曲线图：一条显示沙漠地表温度快速升高至60℃，另一条显示绿洲地表温度仅升至35℃。 2. 提问：为什么沙漠升温更快？绿洲升温较慢？ 3. 引导学生回答：沙漠沙石比热容小，吸热快，散热也快；绿洲土壤湿润，含水量高，比热容大，升温慢。 4. 教师补充：地表吸收太阳辐射后，加热其上方的空气，形成“近地面热空气团”。 5. 追问：热空气密度如何变化？为什么？ 6. 学生回答：热空气密度减小，体积膨胀，变得轻盈。 7. 教师总结：地表受热不均 → 空气受热不均 → 热空气上升，冷空气下沉。 8. 板书：地表受热差异 → 空气垂直运动（上升/下沉） 二、理解气压变化与水平气流形成 （一）、讲解气压变化机制 1. 教师提问：当空气上升后，近地面还剩下多少空气？气压会怎样？ 2. 学生回答：空气减少，气压降低。 3. 教师演示：在白板上画出两个竖直剖面图，左侧为沙漠（空气上升），右侧为绿洲（空气下沉）。 4. 标注气压：在沙漠近地面标“低气压”，在绿洲近地面标“高气压”。 5. 提问：在同一水平面上，空气会从哪里流向哪里？ 6. 学生回答：从高压区流向低压区。 7. 教师强调：这是大气运动的基本规律——“空气由高压流向低压”。 8. 绘制水平气流箭头：从绿洲近地面吹向沙漠近地面。 9. 进一步追问：高空呢？空气上升后，在高空聚集，会导致哪里气压升高？ 10. 学生思考后回答：沙漠上空空气增多，气压升高；绿洲上空空气减少，气压降低。 11. 教师补充：高空形成“反气压差”，空气从沙漠高空流向绿洲高空。 12. 完整绘制热力环流闭合圈：近地面从绿洲→沙漠，高空从沙漠→绿洲，形成一个闭环。 13. 教师板书关键点： 地表热 → 空气上升 → 近地面低压 地表冷 → 空气下沉 → 近地面高压 近地面：高压 → 低压 高空：高压 → 低压（反向） 三、归纳热力环流结构特征 （一）、总结热力环流的四个核心环节 1. 地表受热差异 → 空气垂直运动（上升/下沉） 2. 垂直运动 → 近地面气压差异（低压/高压） 3. 水平方向：空气由高压流向低压（近地面） 4. 高空补偿：空气由高压流向低压（高空），形成闭合环流。 2. 教师提问：如果把整个过程画成一个循环图，应该是什么样子？ 3. 学生尝试在白板上画出环流图。 4. 教师点评并规范图示：用实线表示空气流动，虚线表示气压分布，标注“上升”“下降”“高压”“低压”等关键词。 5. 强调：热力环流不是单一方向的风，而是一个立体的、闭合的空气循环系统。 1. 观察温度变化图，分析地表热力差异。 2. 思考空气密度与气压的关系。 3. 参与讨论，回答教师提问。 4. 在白板上尝试绘制热力环流示意图。 评价任务 逻辑清晰：☆☆☆ 术语准确：☆☆☆ 绘图规范：☆☆☆ 设计意图 通过“问题链”层层推进，引导学生从现象到本质，建立“温度—密度—气压—运动”的因果链；利用板书与图示强化记忆；通过互动问答及时纠正错误认知，如“上升即高压”等误区；培养学生的逻辑推理与空间想象能力。 应用拓展：热力环流的现实案例【15分钟】 一、案例1：海陆风的形成 （一）、展示海陆风示意图 1. 教师提问：白天，陆地与海洋哪个升温快？夜晚呢？ 2. 学生回答：白天陆地升温快，夜晚海洋降温慢。 3. 教师引导：白天陆地热，空气上升，近地面形成低压；海洋冷，空气下沉，近地面形成高压。 4. 画出白天海陆风：近地面风从海洋吹向陆地，称为“海风”。 5. 夜晚相反：陆地冷却快，形成高压；海洋较暖，形成低压，风从陆地吹向海洋，称为“陆风”。 6. 教师强调：海陆风是典型的热力环流，每天循环一次。 7. 提问：若某海滨城市计划建一座大型电厂，应建在何处？为什么？ 8. 学生讨论：应建在远离居民区的陆地一侧，避免污染随海风吹向市区。 9. 教师总结：理解热力环流有助于城市规划与环境保护。 二、案例2：城市风的形成 （一）、播放城市热岛效应动画 1. 展示城市与郊区的温度对比图：城市中心温度比郊区高3~5℃。 2. 教师提问：为什么城市会变“热”？ 3. 学生回答：建筑密集、水泥路面多、人口密集、工业排放多。 4. 教师补充：城市热岛效应使城市中心空气受热上升，近地面形成低压。 5. 郊区空气相对较冷，下沉，近地面形成高压。 6. 画出城市风：近地面风从郊区吹向城市，高空风从城市吹向郊区。 7. 教师强调：城市风会使污染物集中在城市上空，加剧雾霾。 8. 提问：如何缓解城市风带来的污染问题？ 9. 学生建议：增加绿地、建设通风廊道、控制工业排放。 10. 教师总结：热力环流不仅是自然现象，也是影响人类生活的关键因素。 三、角色扮演：我是气象小专家 （一）、分组任务：设计“热力环流宣传海报” 1. 每组选择一个场景（海陆风、城市风、山谷风等），绘制一张宣传海报。 2. 海报内容包括：① 场景名称；② 温度差异示意图；③ 空气流动路径；④ 一句环保倡议语。 3. 教师提供模板：A4纸，彩笔，贴纸。 4. 小组合作完成，时间8分钟。 5. 展示成果：每组派一名代表上台讲解海报内容。 6. 其他小组评分：使用“红黄蓝”三色贴纸投票，红=最佳创意，黄=内容准确，蓝=表达清晰。 1. 分析海陆温差，推断风向变化。 2. 讨论城市风对环境的影响。 3. 小组合作设计海报，分工明确。 4. 上台展示并解说作品。 评价任务 案例准确：☆☆☆ 表达清晰：☆☆☆ 创意新颖：☆☆☆ 设计意图 将抽象原理与现实生活紧密联系，增强地理学科的应用价值；通过角色扮演激发学生参与热情；在创作中深化理解，实现“做中学”；培养社会责任感与环保意识。 课堂小结：构建知识网络【5分钟】 一、回顾核心知识点 （一）、师生共同梳理知识框架 1. 教师提问：今天我们学习了什么？它的形成原因是什么？ 2. 学生回答：热力环流；地表受热不均引起空气垂直运动，进而产生水平气流。 3. 教师引导：请用一句话概括热力环流的本质。 4. 学生回答：由于地表温度差异导致空气上升与下沉，从而形成闭合的环流系统。 5. 教师板书：热力环流 = 地表受热差异 → 空气垂直运动 → 气压差异 → 水平气流 → 闭合环流 6. 提问：近地面与高空的气压关系有何不同？ 7. 学生回答：近地面，热处为低压，冷处为高压；高空则相反。 8. 教师强调：记住口诀：“热升冷降，近地低压；高空反向，气压对调。” 9. 最后布置作业：课后完成练习册第38页“基础巩固”题，下节课前提交。 10. 教师结束语：今天的探索就到这里，希望你们能带着“看不见的风”的好奇心，继续走进大气的世界。 1. 回忆本节课核心内容。 2. 参与知识梳理，构建思维导图。 3. 记住口诀，强化记忆。 评价任务 要点完整：☆☆☆ 口诀记忆：☆☆☆ 参与积极：☆☆☆ 设计意图 通过师生共建知识体系，强化记忆；用口诀帮助学生快速掌握关键点；设置课后任务，衔接下一课时，实现教学闭环。 作业设计 一、填空题 1. 当地表受热较多时，空气________，气压________，形成________；当地表受冷时，空气________，气压________，形成________。 2. 热力环流中，近地面空气由________流向________，高空空气由________流向________。 3. 海陆风白天吹的是________风，夜晚吹的是________风。 4. 城市热岛效应使得城市中心空气________，近地面形成________，郊区空气________，近地面形成________。 二、选择题 1. 下列关于热力环流的说法，正确的是（ ） A. 热力环流只发生在白天 B. 热力环流的形成与地表受热差异无关 C. 热力环流是由于空气垂直运动引起的水平气流 D. 热力环流只能在海边发生 2. 关于城市风的叙述，错误的是（ ） A. 城市风是热力环流的一种表现 B. 城市风近地面从郊区吹向城市 C. 城市风有利于污染物扩散 D. 城市风会使城市上空空气质量恶化 三、简答题 1. 请用文字描述海陆风的形成过程，并画出其示意图。 2. 为什么说“热升冷降”是理解热力环流的关键？请结合实例说明。 【答案解析】 一、填空题 1. 上升；降低；低压；下沉；升高；高压 2. 高压区；低压区；低压区；高压区 3. 海；陆 4. 上升；低压；下沉；高压 二、选择题 1. C 2. C 三、简答题 1. 白天，陆地升温快，空气上升，近地面形成低压；海洋升温慢，空气下沉，近地面形成高压；空气由海洋吹向陆地，形成海风。夜晚反之，形成陆风。示意图略（参考教材P68图315）。 2. “热升冷降”是热力环流的核心机制：热空气密度小，上升；冷空气密度大，下沉。这直接导致了近地面气压差异，进而引发水平气流。例如，沙漠白天热，空气上升，形成低压，吸引周围冷空气流入，形成“绿洲风”。 板书设计 热力环流 地表受热差异 → 空气垂直运动 ↑ ↓ 热：上升 → 低压；冷：下沉 → 高压 ↓ ↑ 近地面：高压 → 低压 高空：高压 → 低压（反向） → 形成闭合环流 口诀：热升冷降，近地低压；高空反向，气压对调。 案例：海陆风、城市风 教学反思 成功之处 1. 以“看不见的风”为情境主线，极大激发了学生的好奇心与探究欲，课堂氛围活跃。 2. 实验环节设计巧妙，烟雾轨迹直观呈现空气流动路径，有效突破“垂直运动→水平气流”的思维难点。 3. 案例教学贴近生活，学生在讨论城市风、海陆风时表现出强烈的社会责任感。 不足之处 1. 部分学生对“高空气压高于近地面”仍存在误解，需在第二课时加强辨析。 2. 小组海报制作时间略紧，个别小组未能充分展示创意。 3. 对于基础较弱的学生，部分术语（如“气压差”“闭合环流”）理解仍有困难，需设计分层任务。 学科网（北京）股份有限公司 $