高中地理中图版 (2019)必修 第一册第三节 大气受热过程与热力环流第一课时学案设计

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第三节　大气受热过程与热力环流第一课时　大气的受热过程课程标准学业质量标准核心素养运用示意图等，说明大气受热过程原理，并解释相关现象。水平1：运用图表等资料，说出大气受热的基本过程。水平2：运用图表等资料，归纳大气对太阳辐射削弱作用的表现形式及其特点，大气对地面保温作用的基本原理。水平3：根据图表资料，说明影响大气削弱作用的因素，运用大气受热过程原理解释相关地理现象。水平4：根据图表资料，探讨大气受热过程原理在生产、生活实践中的应用。人地协调观：运用大气受热过程原理，合理安排人类活动，调控人类活动。综合思维：运用资料分析影响大气受热过程的因素。地理实践力：运用大气受热过程原理指导生产、生活实践。
一、大气对太阳辐射的削弱作用1．三种削弱作用2．大气削弱作用的纬度差异：低纬度地区的太阳高度大，太阳辐射经过大气层的路径短，被大气削弱得少，地球表面吸收的太阳辐射就多。高纬度地区的情况则相反。1．判断正误。(1)就整个地球大气而言，热量的根本来源是太阳辐射。(√)(2)到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是由低纬度地区向高纬度地区递减的。(√)2．太阳辐射被削弱的方式中，叙述正确的是(　　)A．云层对太阳辐射的反射最显著B．散射使得太阳辐射都回到宇宙空间C．平流层中臭氧吸收红外线D．对流层中的水汽、二氧化碳吸收紫外线答案　A解析　云层对太阳辐射的反射最显著，云层越厚反射越强烈，故A项正确。散射是向着四面八方的，一部分被散射回宇宙，故B项错误。平流层中臭氧主要吸收太阳辐射中的紫外线，故C项错误。对流层中的水汽、二氧化碳吸收太阳辐射中的红外线，故D项错误。3．阴天时，气温一般比晴天低。为什么？提示　阴天云层厚，对太阳辐射反射强烈，很多太阳辐射不能到达地表，大气获得太阳的能量较少，所以气温不会太高。二、大气对地面的保温作用1．三种辐射特征2．地面接收到太阳辐射后，再以地面辐射的形式把能量辐射向大气；几乎全部被大气中的水汽和二氧化碳吸收，从而使大气温度升高。所以地面是大气主要的直接热源。3．大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射仅有一小部分射向宇宙，而大部分则射向地面，其方向与地面辐射的方向相反，所以称为大气逆辐射。4．大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量，对地面起到了保温作用。5．地球外部存在大气层，将吸收的太阳辐射热量保存在大气—地面之间，类似于玻璃温室的作用，人们称之为大气的“温室效应”。1.判断正误。(1)太阳温度高、辐射能力强，所以太阳辐射是长波辐射。(×)(2)地面是大气主要的直接热源。(√)2．对地面起到保温作用的是(　　)A．太阳辐射B．地面辐射C．大气辐射D．大气逆辐射答案　D解析　大气逆辐射把热量还回给地面，在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量，对地面起到了保温作用。3．夜间多云，气温比晴天高。为什么？提示　多云的夜间很多热量被大气中的二氧化碳和水汽吸收，大气逆辐射再将热量还给地面，极少散失到宇宙空间，所以温度比晴天的夜间较高。任务探究　大气对太阳辐射的削弱作用某中学地理学习小组在某周末进行了为期两天的课外实践活动。活动中发现周六为阴天，周日为晴天。通过实践活动，该学习小组得出了以下结论：(1)日出前的黎明，日落后的黄昏，天空仍然是明亮的。(2)阴沉的天空呈现为灰白色，晴朗的天空呈现蔚蓝色。(3)下图为两日气温日变化示意图。据此探究下列问题：(1)运用大气受热过程原理解释结论(1)和(2)中的现象。(2)判断两条气温曲线代表的日期。(3)阴天时，白天的气温较晴天________，为什么？[成果展示]　(1)大气散射作用改变了太阳光的方向，日出前、日落后，天空仍然是明亮的；因各种波长的太阳辐射被云层散射，阴沉的天空呈现为灰白色；太阳光中的蓝紫色光易被散射，晴朗的天空呈现蔚蓝色。(2)A曲线代表周日气温变化，B曲线代表周六气温变化。(3)低　阴天时，大气对太阳辐射的削弱作用强，因而白天气温较低。1．大气对太阳辐射削弱作用的三种方式2．削弱作用与纬度的关系3．削弱作用在实践中的应用 读大气受热过程图，回答(1)～(2)题。(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是(　　)A．①—②—③    B．①—④—②C．②—③—④    D．③—④—②(2)青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，主要是由于(　　)A．大气削弱①辐射少B．大气削弱②辐射少C．地面削弱③辐射少D．地面削弱④辐射少 科学思维大气受热过程分析思路第(1)题，太阳辐射到达地面之前经过了大气的削弱，地面吸收太阳辐射增温后以地面辐射方式散发热量，近地面大气吸收地面辐射后增温。第(2)题，青藏高原地势高，大气稀薄，能见度高，大气对太阳辐射削弱作用弱，太阳辐射强。   [答案]　(1)B　(2)A　　提升运用能力太阳辐射经过大气的路程越短，其能量被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多，太阳辐射强度越大。读图，完成1～2题。 1．图中甲、乙、丙、丁四地太阳辐射最强和最弱的分别是(　　)A．甲地、乙地    B．乙地、丙地C．丙地、丁地    D．甲地、丁地答案　D解析　读图，根据纵坐标含义可知，甲地太阳辐射最强，丁地太阳辐射最弱。2．产生乙现象的原因可能是(　　)A．天空多云    B．天空晴朗C．地势较低    D．地势平坦答案　A解析　太阳辐射经过的大气路径越长，大气对太阳辐射的削弱作用越强。读图可知，乙地太阳辐射经过大气路径较短，但太阳辐射较弱，可能是乙地多云，大气对太阳辐射削弱作用强造成的。任务探究　大气对地面的保温作用拉萨和成都纬度基本相同，两城市的光照和气温却存在显著的差异。下表为两个城市气候资料。  年日照时数/小时1月平均气温/℃7月平均气温/℃拉萨3 005－2.115.3成都1 1305.525.2 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。(2)与成都相比，拉萨太阳辐射强、气温低。试分析原因。[成果展示]　(1)见下图。(2)拉萨地处青藏高原，海拔高，空气稀薄，大气能见度高，大气对太阳辐射削弱作用弱，太阳辐射强；空气稀薄，大气吸收地面辐射少，气温低。1．大气的受热过程地球大气的能量主要来自太阳辐射能。太阳辐射能透过大气到达地球表面，在地面和大气之间进行一系列能量转换(如下图所示)。其过程包括：①到达地球的太阳辐射能，一部分被大气吸收，但是吸收得很少。大部分被地面吸收，地面吸收太阳辐射能而增温，同时向外放出地面辐射。②近地面大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时向外放出大气辐射。③大气辐射除小部分射向宇宙空间外，绝大部分以大气逆辐射的形式射向地面，从而对地面起到保温作用。2．大气对地面的保温作用3．保温作用在实践中的应用　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 读大气热状况示意图，完成(1)～(2)题。(1)对地面起保温作用是图中的(　　)A．①    B．②  C．③    D．④(2)雾霾天气时，图中的(　　)A．①增强    B．②减弱  C．③增强    D．④增强 科学思维大气的保温作用分析思路第(1)题，大气逆辐射可以补偿地面热量，从而起到保温作用。第(2)题，大气中雾霾浓度升高使得大气吸收地面辐射增多，大气辐射增强，大气逆辐射随之也增强。   [答案]　(1)D　(2)D　　提升运用能力下图为江门市2016年1月4～6日的天气状况示意图和大气受热过程示意图。读图，完成第1题。1．关于江门市2016年1月4～6日的天气状况，下列描述正确的是(　　)A．1月6日平均气温最高B．1月6日昼夜温差最大C．1月4日最易出现霜冻D．1月5日恰逢暖空气过境答案　A解析　读图可知，1月4日，昼夜都是阴天，白天多云，云层对太阳辐射的削弱作用强，故白天气温较低；晚上多云，大气逆辐射强，气温较高。1月5日，昼夜都是晴天，白天云少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，故白天气温较高；晚上少云，大气逆辐射弱，气温较低。1月6日，白天是晴天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，白天气温较高；晚上是阴天，晚上多云，大气逆辐射强，气温较高。2．结合大气受热过程示意图，分析青藏高原昼夜温差大的原因是(　　)①环节少　②环节多　③环节多　④环节少A．①②③    B．①③④  C．②③④    D．①②④答案　B解析　青藏高原海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，即①环节少；大气对地面辐射的吸收较少，即②环节少；大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，③环节多；空气稀薄，大气逆辐射作用弱，④环节少。
图表问题巧点拨[教材第46页“思考”]点拨　1.沥青路面和草地是两种不同的地表物质成分，接受热量多少、快慢不同，会导致二者温度的不同。2．根据曲线形态说明二者变化的同步性及温度高低。3．沥青路面吸热强烈，吸放热的速度快，会对沥青路面分布广的城镇气温产生影响。答案　1.沥青路面与草地相比较，沥青路面比热容小，所以其升温和降温的辐度大，一天内温差较大。2．关系：二者变化基本同步，草地温度整体高于近地面空气温度。原因：大气的热量主要来自地面辐射。3．沥青路面使得城镇温度高于周围农村。[教材第48页“思考”]点拨　晴朗和多云两种不同天气状况下，大气中水汽多少不同，导致大气接受辐射获得能量与失去热量有差异，引起早晨的温度差异。答案　晴朗夜晚，水汽少，大气对地面的保温作用微弱，导致地面辐射散失的热量更多，故更凉一些。地理实践深探索方向与建议1．观察交通信号灯的颜色，并运用大气受热过程原理解释原因。2．调查周边农村地区，了解当地农民预防霜冻的方法。3．统计当地连续几日的天气变化，运用大气受热过程原理解释相关地理现象。展示与评价略。　　时间：45分钟　　　满分：100分探究点题号大气对太阳辐射的削弱作用1、5、7、8、9、10、11、12、13大气对地面的保温作用2、3、4、6、14 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)就整个地球大气来说，受热能量的根本来源是太阳辐射，太阳辐射能被大气接收和转化的过程十分复杂，其加热大气的过程大致可以用下图表示。读图，完成1～3题。1．造成①②差异的原因是(　　)A．大气对太阳辐射的削弱作用B．大气对太阳辐射的散射作用C．大气对太阳辐射的反射作用D．大气对太阳辐射的吸收作用答案　A解析　读图可知，①和②都是太阳辐射，受大气对太阳辐射的削弱作用的影响，②小于①。大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射、散射三种方式。2．与人们通常所称大气“温室效应”相关的主要过程有(　　)A．①和②    B．②和③  C．③和④    D．②和④答案　C解析　“温室效应”是大气中温室气体过多，能强烈吸收地面辐射(③)，使大气增温明显；过多的温室气体会增强大气逆辐射(④)，保温作用强。3．多云的天气昼夜温差较小，主要是因为(　　)A．②增强，③减弱    B．②减弱，③增强C．③增强，④减弱    D．②减弱，④增强答案　D解析　多云的天气，白天云层对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射(②)减少，温度不太高；夜晚大气逆辐射(④)强，保温作用强，温度不太低，昼夜温差小。下图为成都与拉萨某季节一天中气温变化曲线图。读图，回答4～5题。4．拉萨和成都比较，一天中的气温日较差差异明显，原因是(　　)A．纬度差异    B．经度差异C．地形差异    D．人类活动差异答案　C解析　读图可知，拉萨气温日较差大于成都。拉萨地处青藏高原，海拔高，大气稀薄，昼夜温差大；成都地处四川盆地，云雾天多，昼夜温差小，故导致两地温差大小的因素为地形差异，C项正确。5．下列现象与气温日较差关联大的是(　　)A．早穿皮袄午穿纱    B．外出戴太阳帽C．吃火锅除湿热    D．带雪地镜防阳光反射答案　A解析　早穿皮袄午穿纱，说明昼夜温差大，A项正确；外出戴太阳帽，主要是太阳辐射强，B项错误；吃火锅除湿热，与气候湿热有关，C项错误；带雪地镜防阳光反射，与太阳辐射强有关，D项错误。深秋、初冬时节是大雾多发期。读图，回答6～8题。6．深秋、初冬时节是大雾多发期，这其中的道理是(　　)A．昼夜温差较小，水汽易凝结B．昼夜温差较小，水汽不易凝结C．昼夜温差较大，水汽不易凝结D．昼夜温差较大，水汽易凝结答案　D解析　深秋、初冬时节天气晴朗，大气逆辐射弱，昼夜温差大，夜晚降温快，水汽易凝结形成大雾。7．白天的大雾天气使空气能见度降低的主要原因是(　　)A．大雾削弱了地面辐射B．大雾对太阳辐射具有反射作用C．大雾改变了太阳辐射的波长D．大雾增强了大气逆辐射答案　B解析　白天，大雾对太阳辐射的反射强，使光线很弱，大气能见度降低。8．出现浓雾天气时，大气能见度较差，但红绿色的交通信号灯却很醒目，原因是(　　)A．红、绿色光不容易被散射B．红、绿色光最容易被散射C．红、绿色光不容易被遮挡D．红、绿色光不容易被吸收答案　A解析　散射作用具有选择性，波长较短的蓝紫色光最容易被散射，交通信号灯的红、绿色光不容易被散射，故显得很醒目，A项正确。读下图，完成9～10题。9．由甲到丁，太阳辐射能减少，其原因是(　　)A．削弱作用    B．吸收作用C．反射作用    D．散射作用答案　A解析　由甲到丁，到达地面的太阳辐射减少，与大气对太阳辐射的削弱作用有关，大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射、散射三种方式。10．大气中长期滞留的火山灰会影响当地乃至全球气温，如1991年菲律宾皮纳图博火山喷发产生的火山灰使当年全球平均气温下降0.5 ℃，导致气温下降的主要原因受________的影响(　　)A．A作用    B．B作用C．C作用    D．丁作用答案　C解析　火山喷发形成火山灰，滞留在空气中的火山灰，对太阳辐射具有反射作用。下面的甲图为南昌附近一个蔬菜大棚的照片，乙图为地球大气受热过程示意图，图中数字代表某种辐射。据此回答11～12题。11．乙图中(　　)A．①能量大部分被大气所吸收B．②是近地面大气的根本热源C．③只出现在夜晚，起保温作用D．④表示散失的少量长波辐射答案　D解析　由乙图可判断出，①表示到达地球的太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射很少；②表示地面辐射，是近地面大气的直接热源；③表示大气逆辐射，白天和夜晚都存在；④表示射向宇宙空间的大气辐射，射向宇宙空间的大气辐射是地球损失的热量。12．照片拍摄季节，南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网，而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是(　　)A．7～8月，削弱①以减少农作物水分蒸腾B．10～11月，阻挡②以防止夜间温度过低C．12月～次年1月，增加③以提高土壤的温度D．6～7月，增强④以降低白天大气的温度答案　A解析　7～8月，南昌市正值伏旱天气，太阳高度大，太阳辐射强，大棚内温度上升过快、过高，农作物蒸腾作用强，水分损失多。覆盖黑色尼龙网可以削弱一部分到达大棚内部的太阳辐射，从而在一定程度上降低大棚内温度，减少农作物水分蒸腾。二、综合题(共2小题，共52分)13．读大气热力作用关联示意图，回答下列问题。(30分)(1)图中①②③各表示什么辐射：①________辐射；②________辐射；③________辐射。(6分)(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用，包括⑤_________、⑥_________、⑦_________三种形式。(8分)(3)大气通过________对地面起到________作用。(4分)(4)影响图中①的强度的最主要因素是________，其原因是什么？(8分)(5)地面增温主要来自图中的________，大气受热主要来自图中的________。(填代号)(4分)答案　(1)太阳　地面　大气逆(2)削弱　吸收　反射　散射(3)大气逆辐射　保温(4)太阳高度　太阳高度越大，单位面积地面获得的热量越多；太阳高度越大，太阳辐射经过大气层的路程越短，被削弱得越少。(5)①　②解析　第(1)题，根据箭头指向可判断，①为太阳辐射，②为地面辐射，③为大气逆辐射。第(2)题，图中④表示大气对太阳辐射的削弱作用，包括吸收、反射和散射。第(3)题，大气吸收大部分地面辐射，通过大气逆辐射对地面起保温作用。第(4)题，图中①为太阳辐射，影响其强度的主要因素是太阳高度。太阳高度越大，单位面积地面获得的热量越多；太阳辐射经过大气层的路程越短，被削弱得越少。第(5)题，从大气的受热过程来看，太阳辐射是地面增温的主要来源，对应的是①；近地面大气的主要的、直接的热源是地面辐射，对应的是②。14．读大气的保温作用示意图，回答下列问题。(22分)(1)大气吸收太阳辐射的主要成分是平流层的________以及对流层的________和________。(6分)(2)由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收________使大气增温，指出大气保温作用与天气变化的联系。(6分)(3)太阳辐射和地面辐射相对而言，辐射波长较长的是________。(2分)(4)在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的秸秆来防御寒潮，试用所学知识解释其原理。(8分)答案　(1)臭氧　水汽　二氧化碳(2)地面辐射　晴天，保温作用弱；阴雨天，保温作用强。(3)地面辐射(4)燃烧秸秆产生的浓烟中含有大量二氧化碳，它可以强烈地吸收地面辐射使大气增温，然后大气又以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面，从而使地面辐射热量损失减少，降温减慢，减少寒潮造成的损失。解析　第(1)题，大气吸收太阳辐射的主要成分是平流层的臭氧、对流层的水汽和二氧化碳。第(2)题，大气吸收地面辐射使大气增温，阴雨天的保温作用强于晴天。第(3)题，据实验得知，物体的温度越高，辐射的波长越短；反之越长。故太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。第(4)题，农民焚烧秸秆增加了大气中的二氧化碳，从而更多地吸收地面辐射，增强了大气逆辐射，故对地面起着保温作用。