地理 湘教版必修1《第二章 自然環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換》教案

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1、【課題】 自然環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換 教案 【課標要求及分析】 課標要求: 運用圖表說明大氣受熱過程。 分 析：本條“標準”雖然簡短，但它要求的內(nèi)容是比較多的。從有關(guān)大氣各條“標準”綜合來看，可以從以下幾方面把握本條“標準”：第一，作為自然環(huán)境組成要素，“標準”中的“大氣”是指低層大氣，其高度不超過對流層頂。第二，了解大氣受熱，需要明確大氣的熱量來源，地面（包括陸面和海面）是大氣的直接熱源。第三，大氣受熱過程，實際上是太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)換的過程。其中，大氣溫室效應(yīng)及其作用是需要重點闡述的基本原理。第四，學(xué)習(xí)大氣受熱過程，是為理解大氣運動打基礎(chǔ)。第五，學(xué)習(xí)和

2、說明大氣受熱過程，需要借用一些原理示意圖，如大氣溫室效應(yīng)示意圖等。 【教材及學(xué)情分析】 教材分析：本節(jié)課內(nèi)容——“大氣的受熱過程”是第二章第一節(jié)教材的重點，具有承上啟下的作用。這部分教材既是對前面第一章第四節(jié)“地球的外部圈層”知識的重要補充，尤其是解釋了“地面是對流層大氣的直接熱源”這一原理，同時也是學(xué)好整個第一節(jié)的基礎(chǔ)。教材內(nèi)容比較結(jié)合生活實際，但出現(xiàn)了較多的陌生概念，對知識的理解增加了些許難度。教材安排了大量的圖片，并增加了很多學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)（如閱讀、思考等）。 學(xué)情分析：這部分知識初中階段基本沒有學(xué)習(xí)過，因此學(xué)生的知識基礎(chǔ)較差，同時知識本身的難度也大，對高一學(xué)生來說，理解起來有一定

3、難度。由于內(nèi)容與學(xué)生的生活密切相關(guān)，學(xué)生對知識具有新鮮感，求知欲強，好奇心大，積極性高。 【學(xué)習(xí)目標】 知識與技能：了解大氣的受熱過程、大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保護作用；理解太陽輻射和地面輻射與大氣受熱過程的關(guān)系。 過程與方法：根據(jù)“大氣對太陽輻射的削弱作用”示意圖認識削弱作用的三種形式及其特點；結(jié)合“大氣的溫室效應(yīng)”示意圖理解大氣對地面的保溫作用；運用大氣熱力性質(zhì)解釋一些地理現(xiàn)象。 情感、態(tài)度與價值觀：激發(fā)學(xué)生探究大氣熱狀況的興趣；養(yǎng)成求真求實的科學(xué)態(tài)度。通過對“天空的顏色”“溫室效應(yīng)”的學(xué)習(xí)，明確成因，增強學(xué)生學(xué)以致用的意識和能力。培養(yǎng)學(xué)生觀察思考能力和理論聯(lián)系實際的能力

4、，樹立事物是不斷發(fā)展變化的辯證唯物主義觀點。 【教學(xué)重、難點分析】 教學(xué)重點： 1.理解大氣對太陽輻射的削弱作用。 2.理解大氣的溫室效應(yīng)。 教學(xué)難點： 1.大氣的溫室效應(yīng)。 2.太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射四種輻射之間的關(guān)系。 【教學(xué)方式與方法的選擇】 本節(jié)課原理性強，授課時應(yīng)緊密結(jié)合圖片，做到圖文結(jié)合，這樣有助于原理理解。采用啟發(fā)式教學(xué)法和導(dǎo)學(xué)法推出本課的原理。由于知識比較抽象，用身邊的實例輔助教學(xué)。大氣對太陽輻射的三種削弱作用——反射、散射和吸收作用，學(xué)生不容易區(qū)分，對這部分知識教師可以借助表格選擇比較法進行教學(xué)。 【教學(xué)設(shè)計思路】 本節(jié)課內(nèi)容學(xué)

5、習(xí)的好壞將直接影響到后面知識的學(xué)習(xí)，因此重要性就不言而喻。這部分內(nèi)容說難也難，說容易也容易，關(guān)鍵看怎樣調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在教學(xué)設(shè)計過程中，我本著激發(fā)學(xué)生興趣、把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等原則，按照“太陽暖大地——大地暖大氣——大氣還大地”的順序進行講解，盡量多的運用圖表深入淺出把握重點、突破難點，并且適時借助學(xué)生感興趣的生活中例子幫助大家理解，希望能收到事半功倍的效果。 【教學(xué)資源】 自制教學(xué)幻燈片、視頻（大氣的“溫室效應(yīng)”）、自制圖片（太陽輻射在地面的不均勻分布）、一些數(shù)字資料等。 【教學(xué)過程設(shè)計】 教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過程 學(xué)生活動 設(shè)計意

6、圖 1、導(dǎo)入 用圖片、文字、數(shù)據(jù)等不同方式讓學(xué)生感知地球與月球的晝夜溫差大小以及兩者的差異。 地球與月球的這種差異，與地球存在厚厚的大氣及其熱力作用有關(guān)。我們一起來學(xué)習(xí)“大氣的受熱過程”。 ①學(xué)生自由發(fā)言，說說自己身邊氣溫的晝夜變化情況； ②思考：為什么月球上晝夜溫差巨大，而地球上晝夜溫差比較小？ 從身邊現(xiàn)象入手，讓學(xué)生深深體會地理就在我們周圍，同時用學(xué)生比較熟悉又感覺神秘的月球與地球相比，激發(fā)大家的興趣和求知欲。讓學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)。 2、講授新課學(xué)科王 板書：大氣的受熱過程學(xué)科王 閱讀教材 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀習(xí)慣和自學(xué)能力。學(xué)科王 大氣是在對太

7、陽輻射起削弱作用和對地面起保溫作用的同時使自身受熱的。我們首先學(xué)習(xí)大氣對太陽輻射的削弱作用。 板書：一、大氣對太陽輻射的削弱作用 閱讀教材 理清本節(jié)課知識線索，讓學(xué)生對知識有整體性認識。 我們已知太陽不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射巨大的能量。太陽輻射能在各種波長范圍是有變化的。（如下圖） 提問： ①太陽輻射的主要波長范圍？ ②可見光區(qū)、紫外線區(qū)、紅外線區(qū)的波長范圍？ ③為什么把太陽輻射稱為短波輻射？ 看圖，思考并回答。 生：…… 學(xué)會知識的遷移，通過讀圖了解太陽輻射的能量分布情況，為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 承轉(zhuǎn)：太陽

8、輻射到達地面要穿過厚厚的大氣，大氣對太陽輻射有吸收、反射和散射作用，從而削弱了到達地面的太陽輻射。 視頻播放完成后展示如下圖片： 設(shè)問： ①對流層中的水汽和二氧化碳主要吸收太陽輻射的哪部分？ ②平流層中的臭氧主要吸收太陽輻射的哪部分？ 觀看視頻“大氣的削弱作用”、讀圖2-1-2“大氣對太陽輻射的削弱作用”，思考并回答問題。 生：對流層大氣中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太陽輻射中波長較長的紅外線。平流層臭氧主要吸收紫外線。大氣對太陽輻射中能量最強的可見光線卻吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣射到地面上來。由此可見，大氣直接吸收的太陽輻射能量是很少的。大氣對太陽輻射的吸收

9、是有選擇的。 利用錄像易于激發(fā)學(xué)生興趣，引起求知欲。有助于學(xué)生理解新概念，增強新知識的感性認識，比較符合學(xué)生的認知規(guī)律。 板書：1.大氣對太陽輻射的吸收作用 設(shè)問：為什么夏季天空多云時，白天的氣溫不會太高？ 思考并回答。 生：…… 用常識性問題切入，深入淺出。 教師：大氣中的云層和塵埃，具有反光鏡的作用，把投射在其上的太陽輻射的一部分，又反射回宇宙空間，從而減少了到達地面的太陽輻射。大氣對太陽輻射的反射是沒有選擇性的，云層的反射作用最為顯著。云層越厚，云量越多，反射愈強。大氣中的雜質(zhì)顆粒越大，反射能力越強，顆粒越小，反射能力越差。 理解、做筆

10、記 強調(diào)，明確概念。 板書：2.大氣對太陽輻射的反射作用 承轉(zhuǎn)：為什么晴朗的天空呈蔚藍色？為什么陽光未直接進教室，教室卻是明亮的？ 思考并回答 生：…… 引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中勤思考、多動腦 教師：當太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時，太陽輻射的一部分能量，便以這些質(zhì)點為中心向四面八方散射開來。散射可以改變太陽輻射的方向，使一部分太陽輻射不能到達地面。這種散射是有選擇性的，波長越短，散射能力越強。在可見光部分藍紫色光波長最短，散射能力最強，所以在晴朗的天空，特別是雨過天晴時，天空呈蔚藍色。所以，日出前的黎明，日落后的黃昏，以及陰天，在樹陰下，在房間里，凡是陽光不

11、能直接照射的地方，仍是明亮的，這些都是大氣的散射作用的緣故。 分組討論，每組說出至少一個關(guān)于大氣的散射作用的例子并向其他同學(xué)解釋。 生：…… 突出學(xué)生的主體地位，主動學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，將新知識的學(xué)習(xí)與生活實際有機結(jié)合起來，凸顯地理學(xué)科的應(yīng)用性特點。 板書：3.大氣對太陽輻射的散射作用 總結(jié)：綜上所述，太陽輻射通過地球大氣層時，大氣削弱的主要是紅外線、紫外線區(qū)和可見光的短波部分，而可見光的絕大部分能夠透過大氣射到地面?？梢姽饧辛颂栞椛湟话氲哪芰?，所以太陽輻射給予地球表面巨大的能量，是發(fā)生在地理環(huán)境里各種現(xiàn)象和過程的最重要的能量源泉。 方式 特點 物質(zhì) 舉例

12、 吸收 反射 散射 列表比較三種削弱作用： 進行比較教學(xué)更加有助于學(xué)生有效理解三種削弱作用。 承轉(zhuǎn)：我們已知太陽直射點在地表作回歸運動，使太陽輻射能在地球表面分配不均勻。相比較而言，太陽直射的地方，單位面積獲得的太陽輻射能最多。(投影展示) 設(shè)問：那為什么會是這樣？ 讀圖2-1-3“太陽輻射在地面的不均勻分布” 并回答。 生：…… 讓全體同學(xué)參與并討論，讓大家大膽想像，提出自己的觀點，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 板書：4.太陽高度對大氣削弱作用的影響 教師：地球表面不同緯度地區(qū)，由于太陽直射點的南北移動，太陽高度角有差異，會

13、對地表獲得的太陽輻射有影響。因為太陽高度角越大的地區(qū)，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程越短，被大氣削弱得越少，最后到達地面的太陽輻射就越多，反之越少（如下圖）。這是太陽輻射由低緯向兩極遞減的原因之一。 借助圖片以及老師的講解，嘗試歸納： ①……； ②……。 溫故知新，培養(yǎng)學(xué)生時刻要進行知識遷移的意識。 承轉(zhuǎn)：有云的白天氣溫不會太高。那有云的夜晚氣溫又不會太低，后者就是由大氣熱力作用的另一表現(xiàn)——大氣的保溫作用形成的。 板書：二、大氣對地面的保溫作用 教師：由實驗得知，物體溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；反之越長。地面吸收太陽輻射，溫度增高，同時又把

14、熱量向外輻射，但它比太陽溫度低得多，所以地面輻射的波長比太陽輻射要長得多，能量主要集中在紅外線部分。因此，相對于太陽短波輻射來說，地面輻射為長波輻射。 與太陽短波輻射對比理解。 要用到的一些概念只要學(xué)生知道即可，不必祥講。 播放視頻“大氣的保溫作用” 投影圖2-1-5“大氣的溫室效應(yīng)”，指圖講解。 觀看視頻“大氣的保溫作用”、讀圖， 思考：大氣對地面的保溫過程？ 用示意圖將“大氣對地面的保溫過程”表示出來。 培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力。結(jié)合目前全球變暖的現(xiàn)實，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣，理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)思維和創(chuàng)新能力。 教師：投影以下圖 教師：對流層大氣的主要的直

15、接熱源是地面。大氣吸收地面輻射增溫的同時，也向外輻射熱量，大氣輻射熱一部分向上射向宇宙空間，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射正好相反，故稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射又把熱量還給地面，這就在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用，使地面溫度變化比較緩和。 用文字將圖中含義表達出來。 生：…… 舉例說明大氣的保溫作用： ①在晚秋或寒冬，霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚； ②寒潮來臨前，北方農(nóng)田會燃燒秸桿； …… 培養(yǎng)學(xué)生圖文轉(zhuǎn)化的能力。用不同的方式幫助掌握“大氣的保溫作用”。充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，不要輕易否定學(xué)生的答案。 綜上所述，地球大氣對太陽短波輻射幾乎是透明體，大部

16、分太陽輻射能夠透過大氣射到地面上，使地面增溫；大氣對地面長波輻射卻是隔熱層，把地面輻射放出的熱量絕大部分截留在大氣中，并通過大氣逆輻射又將熱量還給地面。大氣的這種作用，類似于玻璃溫室的作用，人們通常稱之為大氣的“溫室效應(yīng)”。 玻璃溫室效應(yīng)示意圖 讀“玻璃溫室效應(yīng)示意圖”，理解大氣的“溫室效應(yīng)”。 借助“玻璃溫室效應(yīng)示意圖”圖示大氣保溫作用原理。 利用學(xué)生司空見慣的現(xiàn)象突破難點。 培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。 知識拓展：用大氣的“溫室效應(yīng)”解釋全球變暖的趨勢。 嘗試回答。 讓學(xué)生樹立保護環(huán)境的意識。 承轉(zhuǎn)：我們學(xué)習(xí)了大氣的受熱過程，實際上主要體現(xiàn)在太陽輻射、地面輻射、大氣輻射

17、、大氣逆輻射這四種輻射之間的關(guān)系，下面我們再來看這四種輻射的關(guān)系。 展示幻燈片： 回憶所學(xué)知識，鞏固新知識。 投影膠片，重述大氣的受熱過程，掌握本課重點內(nèi)容。 總結(jié)：教師展示幻燈片： 指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)。 教師：…… 嘗試用自己的語言說出大氣的整個受熱過程。 生：…… 得出結(jié)論：(1)地面輻射是近地面大氣(對流層)的主要的直接的熱源； (2)太陽輻射是地球上(地面和大氣)的根本能量來源；(3)對地面直接起保溫作用的是大氣逆輻射。 學(xué)生通過自己的努力掌握的知識遠比教師講解的效果要好。這也體現(xiàn)了教學(xué)過程中學(xué)生的主體性。 承轉(zhuǎn)：大氣的削弱作用和保溫作用對地球上

18、的生命活動及其生存環(huán)境有重要意義。 板書：(三)大氣熱力作用的意義 設(shè)問：同學(xué)們看課本相關(guān)內(nèi)容，歸納一下大氣熱力作用的意義表現(xiàn)在幾方面？ 學(xué)生參考教材、合作學(xué)習(xí)，嘗試回答。 生：大氣熱力作用的意義表現(xiàn)在兩方面：一是……；二是……。這對地球環(huán)境特別是生物界和人類生存與活動具有重要意義。 地理知識來自于生活，同時也要求學(xué)生將地理知識能應(yīng)用于生活。學(xué)以致用是學(xué)生學(xué)習(xí)地理的最大目的。 3、小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了大氣的受熱過程，通過學(xué)習(xí)，我們懂得了正因為地球上有大氣存在，并且由于地球大氣的熱力作用，才使得地球表面溫度的晝夜變化不像沒有大氣的月球那樣強烈。 如下圖所示：

19、看圖說話：利用本節(jié)課所學(xué)知識解決課前的問題，理解大氣的整個受熱過程。 前后呼應(yīng)，讓學(xué)生檢驗自己這節(jié)課的學(xué)習(xí)成果，使大家有很高的成就感。同時也使學(xué)生們深刻體會知識學(xué)習(xí)的重要性，尤其是地理知識的應(yīng)用性。 【板書設(shè)計】 大氣的受熱過程 一、大氣對太陽輻射的削弱作用 1.大氣對太陽輻射的吸收作用——具有選擇性：臭氧吸收紫外線；二氧化碳、水汽吸收紅外線 2.大氣對太陽輻射的反射作用——無選擇性：云層越厚，云量越大，反射能力越強 3.大氣對太陽輻射的散射作用——具有選擇性：波長越短，越容易被散射 4.太陽高度對大氣削弱作用的影響 二、大氣對地面的保溫作用 1.太陽輻射使地面增溫

20、 2.地面輻射使大氣增溫，同時地面降溫 3.大氣逆輻射又使近地面增溫，起到保溫作用 【課堂評價】 1.太陽輻射總量最大值不在赤道，而在北回歸線附近，其原因是( ) A.赤道上正午太陽高度比北回歸線上小 B.赤道上白晝時間較北回歸線處長 C.赤道上云雨天氣較北回歸線上多 D.赤道上太陽輻射經(jīng)過大氣路程較短 答案：C 2. 下列四幅圖中，晝夜溫差最小的是( ) 答案：D 3.大氣的“溫室效應(yīng)”是指( ) A.大氣吸收了太陽輻射，保存在大氣中，使大氣溫度增高 B.大氣毫無阻擋地使太陽輻射至地面，使地面溫度增高 C.平流層中的臭氧，強烈地

21、吸收紫外線 D.大氣中的水汽和二氧化碳幾乎吸收了全部的地面輻射，使熱量散失很少 答案：D 4.讀大氣對地面的保溫作用圖，分析回答： (1)標出圖中①②③三個箭頭的名稱： ① ； ② ； ③ 。 (2)對于太陽輻射、大氣輻射和地面輻射三種輻

22、射來說，輻射波長由長到短的排列應(yīng)是 。 (3)大氣吸收太陽輻射的成分是平流層的 和對流層的 和 ，到達地面的太陽輻射主要是 光。 (4)由圖可知，大氣對地面之所以具有保溫作用，就是因為大氣吸收 使大氣增溫，同時又以 的形式把熱量歸還給地面的緣故。 (5)射向地面的大氣輻射最強的時候出現(xiàn)在 天氣，最弱的時候出現(xiàn)在 天氣。 答案：(1)大氣吸收 大氣(逆)輻射 地面輻射 (2)大氣輻射、地面輻射、太陽輻射 (3)臭氧 二氧化碳 水汽 可見 (4)地面長波輻射 大氣逆輻射 (5)有濃密低云的陰雨 空氣透明度好的晴朗