第二章 第二节 第1课时 大气的受热过程 大气对地面的保温作用-【优学精讲】2026-2027学年高中地理必修第一册教用课件(人教版)
2026-08-27
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教辅
摘要:
该高中地理课件聚焦大气受热过程与保温作用,课前通过基础梳理(太阳辐射能量来源、受热环节)和教材微拓(辐射波长关系、“高处不胜寒”等现象解释)搭建学习支架,课堂结合问题导学(上海与西宁昼夜温差对比)和知识深化,形成从原理到应用的连贯学习脉络。
其亮点在于以综合思维、地理实践力和区域认知为导向,通过图表对比(大气削弱作用与保温作用表格)、案例探究(新疆“早穿皮袄午穿纱”、新能源汽车天窗设计改进)及达标演练(沙尘天气对受热过程影响),帮助学生提升原理应用能力,教师可借助结构化资源高效开展教学。
内容正文:
第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气的受热过程 大气对地面的保温作用
课程标准 运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
学科素养 1.综合思维:结合图文材料,理解大气的受热过程和大气的作用。
2.地理实践力:结合图文材料,运用大气受热过程原理,解释相关地理现象。
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内
容
索
引
课前主动学习
1
1
课堂深度学习
2
课前主动学习
第一部分
4
基础梳理
一、大气的受热过程
1.能量来源:____________是地球大气最重要的能量来源。
太阳辐射
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2.受热过程
太阳短波辐射
长波辐射
3.直接热源:__________________是近地面大气主要的、直接的热源。
地面长波辐射
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二、大气对地面的保温作用
1.大气的吸收作用
对流层中的______、二氧化碳等,吸收____________的能力很强。因此,地面辐射的长波辐射绝大部分(75%~95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会______。
2.大气辐射和大气逆辐射
(1)大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射,叫大气辐射。
(2)大气辐射中的大部分向下射向______,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。
水汽
长波辐射
增温
地面
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3.大气对地面的保温作用
_______________把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了______作用。
大气逆辐射
保温
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教材微拓
【名师点睛】 温度越高,辐射越强,辐射的波长越短。故太阳辐射的波长<地面辐射的波长<大气辐射的波长。
【名师点睛】 太阳辐射强≠气温高
青藏高原所处的纬度较低,海拔较高,空气稀薄,大气透明度高,大气对太阳辐射的削弱作用弱,因此太阳辐射强,但大气吸收地面辐射的能力弱,通过大气逆辐射返还地面的热量少,造成青藏高原气温较低。
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【名师点睛】 “高处不胜寒”的原因
近地面大气主要的、直接的热源为地面长波辐射,海拔越低,距离地面越近,获得的地面辐射越多,气温越高;海拔越高,距离地面越远,获得的地面辐射越少,气温越低。
【名师点睛】 大气逆辐射
(1)大气温度越高,大气逆辐射越强,故白天的大气逆辐射比夜晚强。
(2)影响大气逆辐射的因素
①空气湿度:空气湿度越大,大气逆辐射越强。
②云层厚度:云量越多,云层越厚,大气逆辐射越强。
③大气洁净度:大气越混浊,大气逆辐射越强。
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课堂深度学习
第二部分
11
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知识点一 大气的受热过程和对地面的保温作用
问题导学
阅读材料,探究下列问题。
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。太阳辐射在穿过大气层到达地面的过程中,太阳、地面和大气之间存在着能量的转换和传递,影响着大气的温度变化。自工业革命以来,由于人类大量使用化石燃料,全球二氧化碳浓度增加,导致全球变暖。下图示意大气受热过程和我国两城市某日的天气情况。
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(1)说出示意图中数字代表的含义。[综合思维]
[提示] ①太阳辐射;②地面辐射;③大气逆辐射。
(2)与上海相比,说出西宁的昼夜温差特点,并运用大气受热过程原理解释原因。[区域认知]
[提示] 西宁昼夜温差大。理由:西宁海拔高,空气稀薄,晴天多;白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,地面获得的太阳辐射多,气温较高;夜间大气逆辐射弱,保温效果差,气温较低,昼夜温差大。
(3)说明温室气体增多导致全球变暖的原因。[综合思维]
[提示] 温室气体可以大量吸收地面辐射,使大气增温,同时增强大气逆辐射,对地面的保温作用增强,导致全球变暖。
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知识深化
1.大气的受热过程
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2.大气对太阳辐射的削弱作用
作用形式 作用特点 参与作用的大气成分 削弱的辐射 形成的自然现象
反射作用
散射作用
无选择性
较大颗粒的尘埃、云层
各种波长的太阳辐射
夏季白天多云,气温不太高
有选择性
空气分子、微小尘埃
可见光中波长较短的蓝光、紫光
晴朗的天空呈蔚蓝色
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作用形式 作用特点 参与作用的大气成分 削弱的辐射 形成的自然现象
散射作用
吸收作用
无选择性
较大颗粒的尘埃等
各种波长的太阳辐射
天空呈灰白色
有选择性
臭氧、水汽、二氧化碳
紫外线、红外线
平流层中的臭氧能吸收紫外线增温
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3.大气的保温作用
基本过程
作用
影响因素
举例
地面长波辐射绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳吸收,然后以大气逆辐射(长波辐射)的形式将热量返还给地面
减少了地面的热量损失,使地球表面温度,特别是夜间的温度不至于降得过低
与空气的透明度有关,如大气中的云量、尘埃、水汽等越多,作用越明显
阴天夜晚不太冷,春、秋、冬晴朗的夜晚易发生霜冻
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图解太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射的关系
方法技巧
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达标演练
(2026·四川眉山高一期末)2025年3月下旬至4月上旬,受冷空气挟带沙尘传输的影响,四川盆地大部分城市出现多轮持续性轻度至重度污染天气。下图示意大气受热过程。据此完成1~2题。
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1.使近地面大气温度升高的热量传递过程是( )
A.①→②→③ B.②→③→④
C.①→④→② D.③→④→②
解析:读图可知,①为到达大气上界的太阳辐射,④为到达地面的太阳辐射,②为地面辐射,③为大气逆辐射。结合所学可知,近地面大气温度升高的热量传递过程是太阳辐射(①)经过大气的削弱作用后到达地面(④),地面吸收热量后增温,通过地面辐射(②)把热量传递给大气,近地面大气吸收地面辐射后升温,即①→④→②,C正确。
C
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2.在沙尘天气的影响下,四川盆地( )
A.①减弱 B.②增强
C.③增强 D.④增强
解析:沙尘不能影响到达大气上界的太阳辐射(①);漂浮在大气中的沙尘增强了大气对太阳辐射的削弱作用,使到达地面的太阳辐射(④)减弱,地面吸收的太阳辐射减少,地面辐射(②)随之减弱;沙尘增多会增强大气的保温作用,即大气逆辐射(③)增强。
C
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(2026·浙江温州高一期末)下图为大气受热过程示意图。据此完成3~4题。
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3.当某地③越大时( )
A.昼夜温差越小
B.大气温度越高
C.地面辐射越强
D.到达地面的太阳辐射越强
解析:据图可知,③表示大气对太阳辐射的反射作用(主要与云层有关),当③越大时,说明云量越多,大气对太阳辐射的削弱作用越强,到达地面的太阳辐射越弱,地面辐射越弱,白天气温升高幅度较小,大气温度不高;云量越多,大气逆辐射越强,夜晚大气对地面的保温作用越强,气温下降幅度较小,因此昼夜温差就会越小。A正确。
A
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4.青藏高原地区太阳辐射强,
但平均温度低,是由于( )
A.②弱③强
B.③强⑤强
C.④强⑥弱
D.⑥强⑨强
解析:青藏高原地区海拔高、空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用(②③)弱,到达地面的太阳辐射(④)强;由于大气稀薄,大气吸收地面辐射的能力(⑥)弱,且大气逆辐射(⑧)弱,保温作用差,平均温度低。
C
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知识点二 大气热力作用原理的应用
问题导学
阅读材料,探究下列问题。
为提升驾乘体验,新能源汽车普遍采用全景天窗设计。有实验表明,全景天窗设计的汽车在夏季车内最高温度可达50 ℃以上,远高于车外气温。全景天窗透光率高(约80%),但隔热性能受天窗玻璃材质和附加设施(如遮阳天幕)影响显著。图1示意大气受热过程,图2示意汽车全景天窗设计。
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(1)指出汽车全景天窗影响了图1中的哪些大气受热环节。(写序号+名称)[综合思维]
[提示] ②到达地表(车内)的太阳辐射、③地面辐射、④大气逆辐射。
(2)结合所学知识,解释夏季全景天窗设计的汽车车内最高温度远高于车外的原因。[综合思维]
[提示] 天窗玻璃透光率高,大量太阳短波辐射进入车内;车内座椅、仪表台等吸收短波辐射后升温,释放长波辐射,使车内空气升温,天窗玻璃对长波辐射的透过率低,故热量难以向车外散失;车内空气流动受限,热量流失少,因此温度较高。
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(3)结合大气受热过程原理,为新能源汽车全景天窗设计改进提出建议。[综合思维]
[提示] 在天窗玻璃内侧加装高反射率遮阳天幕,直接阻挡太阳短波辐射进入车内;使用智能变色玻璃,根据光照强度自动调节玻璃透光率,动态控制太阳辐射的输入量,避免持续暴晒。
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知识深化
1.运用大气热力作用原理解释某些自然现象
十雾
九晴
露(霜)
重见
晴天
指深秋、冬季或初春的夜晚若出现大雾,则第二天多数是晴天。原因在于低温条件下才会形成雾。晴朗的夜晚,大气的保温作用弱,近地面辐射降温,气温较低,易形成雾;翌日,日出后到达地面的太阳辐射多,气温上升,雾也就逐渐消散,天气晴好
露(霜)的形成类似于雾,气温低时才会形成露(霜)。说明当地夜间天气晴朗,大气的保温作用弱,天气寒冷,大气稳定,地面辐射降温强烈
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2.运用大气热力作用原理解释某些人文现象
(1)玻璃温室的保温原理
①原理:大部分太阳短波辐射能够穿透玻璃到达温室内地表,而地面长波辐射则不能穿透玻璃,热量集聚在温室内,使温室内部气温升高。
②同类事物:塑料大棚和地膜。
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(2)农民利用烟雾或浇水防霜冻
①烟雾中含有大量的二氧化碳,能够吸收地面辐射,从而增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,从而防御霜冻。
②浇水可增加近地面大气中的水汽,水汽能够吸收地面辐射,从而增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻。
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(3)新疆素有“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的说法
新疆地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;晚上大气的保温作用弱,地面损失热量多,至清晨(日出前后),近地面气温达到最低,故有“早穿皮袄”的现象。
(4)温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
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达标演练
(2026·浙江杭州高一上期中)浙江省某中学地理兴趣小组,从11时开始在相同光照条件下,用两个相同的密闭玻璃装置进行实验测定(如下图所示,两个容器底部分别加入相同体积的砂土和水),2小时后采集第一次数据。之后将两装置放置在无直接光照的室内,再过5小时后对两装置的数据进行第二次采集,并对比两次采集的数据。据此完成1~2题。
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1.该实验可模拟的地理原理或现象是( )
①大气降水的主要环节 ②大气的保温作用
③大气的削弱作用 ④大气的受热过程
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
D
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解析:读图可知,甲装置里是CO2和砂土,乙装置里是空气和水。由所学知识可知,太阳短波辐射透过玻璃进入瓶内,瓶底砂土和水吸收太阳辐射增温再向外辐射热量,CO2较普通空气而言,对地面长波辐射的吸收能力更强,且砂土的比热容比水小,升温快,地面及大气长波辐射较少穿透玻璃瓶,导致甲装置升温更快,温度更高,故该实验模拟的地理现象是大气的受热过程,④正确;之后将两装置放置在无直接光照的室内,CO2和普通空气的大气逆辐射强度不同,所以该实验也可模拟大气的保温作用,②正确。
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2.对两次四个数据采集器采集的实验数据进行分析,得出的结论是( )
A.数据最小的是第一次的a
B.两次数据差值最大的是c
C.数据最大的是第一次的b
D.两次数据差值最小的是a
C
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解析:第一次数据采集时,瓶底砂土和水吸收太阳辐射增温,温度高于同装置内的气温,即b大于a,d大于c,砂土的比热容比水小,升温快,向大气传递热量更多,且CO2较普通空气而言,对地面长波辐射的吸收能力强,故b大于d,a大于c;第二次数据采集时,两装置在无直接光照的室内放置了5小时,故四个数据采集器的数据均减小,砂土降温快,降温幅度大,水降温慢,降温幅度小,装置内气体降温慢于砂土和水,故两次四个数据采集器采集的实验数据中,数据最小的是第二次的b,数据最大的是第一次的b,A错误,C正确;
两次数据差值最大的是b,最小的是d,B、D错误。
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(2026·黑龙江牡丹江高一期末)新疆北屯市地处47°N,是瓜子类作物的“黄金种植带”,成为我国的“瓜子之都”,享有“中国食葵之乡”的美誉,产量占全国总量的19%。北屯平均海拔500 m以上,年日照时长2 500~3 000小时。北屯葵花籽颗粒饱满,品质优良,深受消费者青睐。图1示意大棚内越冬的葵花,图2为大气受热过程示意图。据此完成3~4题。
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3.北屯年日照时长达2 500~3 000小时,与下列哪个因素有关( )
A.④强
B.③强
C.②弱
D.①弱
解析:根据图示信息可知,①为到达大气上界的太阳辐射,②为大气对太阳辐射的削弱作用,③为地面辐射,④为大气逆辐射。北屯年日照时长达2 500~3 000小时,说明晴天多,大气对太阳辐射的削弱作用(②)弱,到达地面的太阳辐射多,C正确。
C
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4.图1中葵花采用大棚栽培,主要是为了( )
A.增强④的效果
B.改变③的方向
C.降低②的强度
D.延长①的时间
解析:大棚能够阻挡地面辐射,增强大气逆辐射(④),起到保温作用,A正确。
A
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城市
天气现象(白天/夜间)
最高温/最低温
上海
28 ℃/18 ℃
西宁
22 ℃/3 ℃
$
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