内容正文:
2.2.1 大气的受热过程 导学案
人教版高中地理 必修第一册 · 第二章 地球上的大气 · 班级:________ 姓名:________ 学号:________
一、学习目标
★ 基础目标(全体必达)
· 说出太阳辐射是短波辐射,说出大气对太阳辐射的三种削弱方式(吸收、反射、散射)。
· 说出近地面大气主要的、直接的热源是地面(地面辐射)。
· 说出大气逆辐射对地面的保温作用,说出多云的夜晚较温暖的原理。
★★ 提升目标(多数达成)
· 判读大气受热过程示意图,说出图中各箭头的名称与含义。
· 解释一天中最高气温出现在 14 时左右、最低气温出现在日出前后的原因。
· 依据反射率数据比较不同性质地面对太阳辐射的吸收差异。
★★★ 拓展目标(学有余力)
· 运用受热过程原理解释温室大棚、霜冻防御、青藏高原气候、全球变暖等实际问题。
· 画出大气受热过程示意图,标注四类辐射箭头。
二、自主学习(课前预习・阅读教材 P34—P36 完成)
(一)太阳辐射与削弱作用
1. 太阳辐射是__________波辐射,其能量最集中的波段是__________。物体温度越高,辐射中最强部分的波长越__________。
2. 大气对太阳辐射的削弱作用有三种方式:
①吸收:具有选择性——臭氧吸收__________,水汽和二氧化碳吸收__________;大气对__________吸收很少,大部分太阳辐射能穿过大气到达地面。
②反射:云层、较大尘埃将太阳辐射的一部分反射回宇宙空间,__________选择性(填“有”或“无”)。
③散射:空气分子、微小尘埃使一部分太阳辐射向__________弥散,__________光波长最短、最容易被散射,所以晴朗的天空呈现__________色。
3. 到达地面的太阳辐射__________(填“=”或“≠”)全部被吸收。一般来说,地面颜色越深、表面越粗糙、湿度越大,地面反射率就越__________。
4. 读“不同性质地面的反射率”图,回答:
图 不同性质地面的反射率(湘教版资料)
(1)反射率最高的地面是__________(约__________%),反射率最低的是__________(平均约__________%)。
(2)据此推断:同等太阳辐射条件下,新雪覆盖的地面升温较__________(快/慢),海洋表面升温较__________(快/慢)。
(二)大地暖大气
5. 到达地面的太阳辐射被地面吸收后,地面增温,同时又以__________辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气中的__________和__________对地面长波辐射吸收强烈。
6. 两个“热源”要分清:太阳辐射是大气的__________热源(根本来源);__________是近地面大气主要的、直接的热源。
7. 对流层大气离地面越远,获得的地面辐射越__________,气温越__________——这就是“高处不胜寒”的原因。
(三)大气还大地
8. 大气增温后也向外辐射能量(大气辐射,属__________波辐射),其中射向__________的部分叫__________辐射。它把热量归还地面,对地面起__________作用,好像地球的“棉被”。
9. 规律:云层越__________、空气湿度越__________ → 大气逆辐射越__________ → 保温作用越__________。所以多云的夜晚比晴朗的夜晚更__________。
(四)预习自测
· 大气对太阳辐射的削弱作用中,与“朝霞、晚霞”现象直接相关的是( )A.吸收 B.反射 C.散射
· 近地面大气主要的、直接的热源是( )A.太阳辐射 B.地面辐射 C.大气逆辐射
· 深秋,我国北方有寒潮天气时,农民常在傍晚于果园里点燃熏烟,其主要目的是( )A.增强地面辐射 B.增强大气逆辐射 C.增大昼夜温差
三、合作探究
图 大气的受热过程示意(课堂主图,请结合各探究判读)
探究一 为什么月球白天那么热?——大气的削弱作用
月球与太阳的距离和日地距离接近,但月球白天温度约 +127℃。完成削弱作用三种方式对比表:
削弱方式
作用对象/特点
有无选择性
典型现象或实例
吸收
臭氧吸收紫外线;水汽、CO₂ 吸收红外线
大气对可见光吸收很少
反射
无
散射
晴朗天空呈蔚蓝色;朝霞、晚霞
回到月球之谜:月球没有__________,太阳辐射不被削弱,直接灼烤月面,白天骤热;地球大气通过__________、__________、__________三道“防线”削弱太阳辐射,白天地面不至于被灼烤过热。
探究二 为什么月球夜晚那么冷?——大气的保温作用
1. 请将受热过程三环节按先后排序(填序号):①大地暖大气 ②大气还大地 ③太阳暖大地
正确顺序:__________ → __________ → __________。
2. 合作思考:若天气晴朗,一天中的最高气温出现在__________(时间),原因是(按因果链排序):当地 12 时太阳辐射最强 → 约 1 小时后__________辐射最强 → 又约 1 小时后气温最高。这说明热量传导需要__________。
3. 合作思考:一天中的最低气温出现在__________(时间),原因是:夜间地面不断失热且得不到太阳辐射补充,晴朗夜晚云量少,大气逆辐射__________,保温作用__________,降温快,直到日出才重新获热。
4. 回到月球之谜:月球无大气 → 无保温,白天吸收的热量以长波辐射迅速散失到宇宙,夜晚骤降至约 −183℃;地球的大气逆辐射像“__________”,夜间降温缓慢,昼夜温差小。
探究三 学以致用:大气受热过程与生活
1. 玻璃温室为什么棚内更暖?(用“短波”“长波”各说一句话)
图 玻璃温室保温原理(示意)
短波__________________________________________;
长波__________________________________________。
2. 天气与昼夜温差:白天多云,大气__________作用强,气温较__________;夜晚多云,大气__________作用强,气温较__________。推论:晴天昼夜温差__________,阴天昼夜温差__________。
3. 果园燃烟防霜冻的原理:烟雾增强__________辐射,减少地面热量损失。
4. 青藏高原太阳辐射最______却最______:海拔高、空气稀薄——白天__________作用弱,到达地面的太阳辐射强(拉萨“日光城”);夜晚大气__________作用弱,气温低。
5. 全球变暖机理:人类排放 CO₂ 增多 → 大气吸收__________辐射更多 → __________辐射增强 → 保温作用增强 → 气温升高。
6. ★拓展(选学)逆温:正常情况下对流层气温随高度升高而__________;晴朗无风的夜间,近地面降温快于大气,形成“下冷上热”的__________层,大气稳定,不利于污染物扩散。(高考常见,下节课详学)
图 正常气温垂直变化与逆温(选学拓展)
探究四 动手绘图:画出大气受热过程示意图
· 在下方框中画出:大气上界(虚线)、地面;用箭头标注太阳辐射、大气削弱(吸收/反射/散射)、地面辐射、大气逆辐射。
· 用黄色(或单线)表示短波太阳辐射,红色(或双线)表示长波地面辐射,橙色(或波浪线)表示大气逆辐射。
· 在图旁写上三步口诀:____________________ → ____________________ → ____________________。
四、课堂检测
(本部分与课件第 42—51 页“课后检测”内容一致,建议限时 10 分钟完成)
单项选择题(第 1~12 题)
下图为大气受热过程图。据此完成下面小题。
1.当某地③越大时
A.昼夜温差越大 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少
2.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.②弱⑧弱 D.⑥强⑨强
读下图大气热量交换过程图,完成下面小题。
3.二氧化碳的浓度增加会导致大气热量交换环节强弱变化,下列叙述正确的是
A.①变大,②变大 B.②变小,③变小
C.③变大,④变大 D.⑤变小,④变大
4.西北地区昼夜温差大的主要原因是
A.①强,②强 B.②强,③弱
C.⑤强,④强 D.②强,④弱
2024年11月30日10:30,王先生从昆明长水国际机场乘坐飞机至广州出差,飞机稳定飞行期间,王先生拍了一张图片(图略),结合右图及所学知识,据此完成下面小题。
5.据图左推测,此时飞机所在位置是
A.对流层 B.平流层
C.中间层 D.高层大气
6.云海形成的原因与气温变化有关,图右中丁层气温变化的主要原因是
A.臭氧吸收紫外线升温 B.大气吸收太阳短波辐射升温
C.大气吸收地面长波辐射升温 D.大气吸收大气逆辐射升温
2024年2月16日,中央气象台寒潮大风沙尘暴三预警齐发,其中沙尘暴蓝色预警。新疆东部和南疆盆地、内蒙古中西部等地出现沙尘暴。2月19日,北方部分地区及四川、湖北等地也出现大风沙尘天气。下图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。
7.沙尘天气对大气受热过程会产生一定影响,其主要作用是
A.①增强,④增强 B.①增强,③减弱
C.②减弱,③增强 D.②增强,④增强
8.沉降的沙尘会加速地面积雪消融,主要原因是
A.地面吸收太阳辐射增加 B.大气吸收太阳辐射增加
C.地面反射太阳辐射增强 D.大气反射太阳辐射减弱
三七是一种五加科人参属植物,是中国传统名贵中药材之一,也是中国最早的药食同源植物之一。云南文山州是其主产区,被称为“中国三七之乡”。图1为小明同学暑假在当地拍摄的三七种植大棚照片,上覆黑色的透气尼龙网;图2为大气受热过程示意图。读图,完成下面小题。
图 1 三七种植大棚(上覆黑色透气尼龙网)
图 2 大气受热过程示意图
9.根据大气受热过程原理,霜多形成在
A.晴朗的夜晚 B.多云的夜晚
C.晴朗的白天 D.多云的白天
10.关于三七种植大棚中尼龙网的使用,说法正确的是
A.主要使用的季节为冬季 B.能增加大气逆辐射
C.增强太阳辐射,提高农作物存活率 D.削弱太阳辐射,减少农作物水分蒸腾
华北平原是我国重要的粮棉油生产基地,早春时节的低温冻害是影响农作物生长的主要障碍。地膜覆盖可以保障农作物的正常发芽生长。下图为华北平原地膜覆盖景观图和大气受热过程示意图。据此,完成下列小题。
图 1 华北平原地膜覆盖景观
图 2 大气受热过程示意图
11.华北地区在春播时进行地膜覆盖,有效提高了地温,这主要是因为地膜使
A.①增强 B.②增加
C.③减少 D.④减弱
12.可通过增强②达到对地面保温作用的措施是
A.为树上果实套上纸袋 B.宁夏瓜田用砂石覆盖
C.秋收结束后秸秆还田 D.深秋晴夜在农田熏烟
【参考答案】(做完后自查或听教师讲评)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
C
D
A
C
D
A
A
D
C
D
五、知识构建(思维导图,请补全空格)
2.2.1 大气的受热过程
├─ 一、削弱作用(管白天)——“太阳暖大地”
│ ├─ 吸收:臭氧吸__________;水汽、CO₂ 吸__________(有选择性)
│ ├─ 反射:云层、尘埃(__________选择性)
│ ├─ 散射:__________光最易被散射 → 蓝天、朝霞晚霞
│ └─ 地面反射率:新雪 84%—95% > 冰 > 草地 > 海洋(约 7%);反射率越大,吸收越__________
├─ 二、大地暖大气——地面是近地面大气主要的、__________热源
│ ├─ 地面吸收太阳辐射增温 → 以__________波辐射传热给大气
│ ├─ 根本热源:__________;直接热源:__________
│ └─ 最高气温约 14 时、最低气温__________前后(热量传导需要时间)
├─ 三、大气还大地——“大气还大地”保温作用(管夜晚)
│ ├─ 大气辐射中射向地面的部分叫__________辐射
│ └─ 云越厚、湿度越大 → 逆辐射越__________ → 保温越强(多云夜__________)
└─ 四、应用:温室(短波进得来、__________出不去)|燃烟防霜冻|青藏高原|全球变暖(CO₂↑→逆辐射↑)
六、课后拓展
1. 生活观察
· 连续记录本地 3 天的天气与昼夜温差,选其中一天,用削弱作用与保温作用原理写 3—5 句解释。
· 观察清晨草叶上的霜:当天夜里是否晴朗无风?试着用大气逆辐射解释霜的成因。
2. 资料搜集
· 搜集拉萨“日光城”或我国西北“早穿皮袄午穿纱”的资料,用本节原理各写一段解释。
· 了解家乡温室大棚或地膜覆盖的农业生产,访问种植户:覆盖物主要解决什么问题?
3. 拓展思考
· 我国西北内陆昼夜温差大、瓜果格外甜,能用今天所学解释吗?(提示:白天削弱弱、光合强;夜晚保温弱、呼吸消耗少,利于糖分积累)
4. 预习提示
· 预习教材“热力环流”部分,思考:如果地面受热不均,空气会怎样运动?
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