高中地理第二单元《第二节大气圈与天气与气候》教案鲁教版必修1Word格式.docx

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板书：

第二节大气圈与天气、气候

（一）

师大气是多种气体的混合物。

大气层的大气的组成、密度、温度随高度变化而变化。

低层大气与人类关系最为密切，它是由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成的。

师大家阅读教材35及36页第一段，参照36页表221，分析低层大气的组成和作用。

生（读图文，分析）

板书：

一、大气圈的组成与结构

1.低层大气的组成

师同学们在刚才自学的基础上填写表格。

组成

成分

体积（％）

作用

干洁空气

氮

78

氮是地球上生物体的基本成分

氧

21

氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质

二氧化碳

0.033

二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用

臭氧

极少

臭氧能大量吸收太阳紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”

水汽

水汽的相变产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象，并伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度

固体杂质

固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件

生（填写干洁空气一组表）

师同学们把表格填得很好。

大家看水汽和固体杂质的含量虽然很少，但却是天气变化的重要角色，起到了重要的作用。

师由于人类活动造成的大气污染，已导致大气成分及比例产生变化。

师大家看教材35页图221，王老师乘飞机到外地出差。

在机场时还是细雨蒙蒙，起飞不久后却是晴空万里、阳光普照。

大家说说为什么会出现这种变化。

生飞机飞到了云层上方，所以就没有雨了。

师很好，由此可以看出，地球大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况有差异，根据这种差异，可将大气层分为三层，自下至上依次是对流层、平流层和高层大气。

师大家参照教材36页图222大气的垂直分层，阅读36页的内容。

大家在阅读的基础上填写下表。

2.大气圈的结构

层次

气温的垂直变化的原因

其他特征

大气的垂直分层

C高层大气

有若干电离层能反射无线电波

B平流层

高度增加气温增加

O3大量吸收太阳紫外线

水平运动为主；

水汽杂质少，云雨绝迹，利于高空飞行

A对流层

高度增加气温降低

大气的热量来自地面

对流运动强烈；

天气现象复杂，与人类最密切

师阅读过程中注意如下几个方面：

①为什么对流层集中了大气质量的34和几乎全部的水汽与杂质?

②为什么在对流层内气温随高度增加而降低?

③平流层和高层大气对人类的意义是什么?

④对流层、平流层、高层大气各有什么特点?

生（读书、读图、思考、填表）

师大家把表格填得很好，但我们刚才提出的几个问题并没有完全在表中体现。

下面我们就来探讨一下为什么对流层集中了大气质量的34和几乎全部的水汽与杂质。

生是否因为地球引力使大气、水汽和固体杂质集中在对流层？

师回答很好！

为什么在对流层内气温随高度增加而降低?

生对流层大气主要的热源来自地面，所以随海拔高度的升高，大气接受的地面辐射热量减少，温度降低。

师很好！

师大家知道，太阳辐射是地球上最主要的能量来源。

我们来看教材36页图223太阳辐射光谱示意图，了解一下太阳辐射的波长分布，有波长较短的λ射线、X射线、紫外线和人眼能看见的可见光，和波长较长的红外线区。

射向地球的太阳辐射首先到达的是地球的大气层，但大气直接吸收太阳辐射的能量很少。

同学们阅读大气的受热过程的第一小节，然后回答这个问题。

二、大气的受热过程

生这是因为大气对太阳辐射的吸收具有选择性。

师大气对太阳辐射的吸收作用的选择性表现在哪？

请举例说明。

生大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。

而太阳辐射中能量最强的可见光被吸收得很少，绝大部分可透过大气射到地面。

师由实验得知，物体的温度越高，辐射的波长越短；

反之越长。

由于地表的温度比太阳低得多。

所以地面辐射与太阳辐射相比，波长长得多，其能量主要集中在红外波段。

因此，相对于太阳辐射来说，地面辐射为长波辐射。

大家已经知道了水汽和二氧化碳主要对波长较长的红外线有很强的吸收作用。

师地面吸收太阳辐射而增温，同时以红外线的形式向外辐射热量。

地面放出的长波辐射绝大部分（75％—95％）被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收，少部分透过大气返回宇宙空间。

大气吸收了地面的长波辐射使大气增温。

大气在增温的同时，也向外放出红外辐射，其中大部分朝向地面，因辐射方向与地面辐射相反，被称为大气逆辐射。

大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。

下面大家试着画一下大气对地面的保温过程。

师在生活中仔细观察周围的地理现象，说一说为什么冬春季节霜冻总出现在晴朗的夜晚。

生（学生思考、讨论并总结发言）因为晴朗的夜晚大气中水汽和固体杂质含量少，大气透明度好，大气逆辐射弱，保温作用差，气温低，所以容易造成明显的降温霜冻天气。

师深秋季节，农业生产中为了防止晚熟的庄稼遭受霜冻，经常在田间地头用潮湿的柴草燃起一堆堆篝火。

你认为他们这样做对防止霜冻有作用吗，为什么?

生（学生思考、讨论并总结发言）有作用。

潮湿的柴草在燃烧的过程中释放出大量的烟雾，燃烧柴草放出的热量微不足道，但浓浓的烟雾弥漫在农田上空，使得夜间大气的逆辐射作用明显增强，起到了很好的保温作用，在很大程度上防止和减轻了霜冻的危害。

师为了改善农业生产条件，人们采用塑料大棚和玻璃温室进行生产，结合你对课文中大气受热过程的理解，说一说塑料大棚和玻璃温室的设计和生产原理。

生（学生思考、讨论并总结发言）塑料大棚和玻璃温室的设计和生产原理与大气的受热过程原理基本相同。

对于太阳短波辐射来讲，塑料薄膜和玻璃几乎是“透明的”，太阳辐射可以大部分进入。

但对于地面长波辐射来说，塑料薄膜和玻璃却是“不透明的”，长波辐射很少能够通过。

这样，温室和大棚就使得外界的太阳能量不断进入室内，而室内的热量却很少散失出去，从而起到调节温度的作用。

课堂小结

人们是这样比喻地球上的大气的：

（1）大气是地球生命的保护伞；

（2）大气是地球的空调器；

（3）大气是地球生命呼吸所需氧气的源泉；

（4）大气是风云变幻的大舞台。

可见，大气对自然环境和人类有着重要的影响。

第2课时

导入新课

师《三国演义》中有这样一个故事：

讲诸葛亮把司马懿困在葫芦峪中用火攻，眼看火烧到紧要关头，天上突降大雨，救了司马懿的命。

诸葛亮就叹道：

谋事在人，成事在天。

其实他不知道这火是他放的，这雨也是他自己下的。

近地面空气受热膨胀上升，上升过程中不断冷却，水蒸气凝结成雨。

师热空气会上升，那么，冷空气呢？

生下沉。

师很好。

热空气上升，冷空气下沉就属于大气运动，显然大气的运动并不只有空气简单的上升和下沉，那么大气到底是怎样运动的呢？

今天我们就来研究大气的运动。

第二节大气圈与天气、气候

（二）

三、大气的运动

师我们刚才所说的空气上升和下沉是大气的垂直运动，大气的垂直运动表现为气流的上升和下沉，大气还有水平运动，大气的水平运动就是我们平常所说的风。

我们首先从大气运动最简单的形式入手，大气运动最简单的形式就是热力环流。

1.热力环流

师假如A、B、C三地地表性质均一，且温度一致，则A、B、C三地空气密度和等压面（等压面是指在垂直方向上气压值相等的点所在的面）随高度的变化均是一致的。

同学们看此时三地的等压面有何特点。

读“热力环流模式图”，比较A、B、C、D四点气压的高低。

师此题的关键在于比较同一水平面上两点（A与B，C与D）气压的高低。

而近地面A、B点气压的高低又与各自的受热状况有直接关系。

由于近地面气流由A流向B，那么可以确定B地一定受热多，空气上升，近地面形成低压，A地冷却，气流下沉，近地面形成高压，近地面气流就由高压区（A）流向低压区（B），从而可以确定Pa＞Pb。

而在同一地点，高空气压与近地面是相反的，因此在高空，C为高压区，D为低压区，故Pc＞PD。

而在同一空气柱内，气压值是随高度的升高而递减的，故可确定Pb＞Pc，这样，A、B、C、D四点气压的高低就可确定了。

答案：

PA＞PB＞PC＞PD

城市风示意图

师城市与郊区哪个地方热？

生城市。

师为什么？

生人口集中，工业发达，交通工具等释放出大量人为热。

师由于城市和郊区冷热不均，这样在城市与郊区之间就形成了简单的热力环流。

同学们思考一下，然后自己讲述城市风的形成过程。

生由于城市比郊区热，引起空气在城市上升、在郊区下沉，大气从城市高空流向郊区，到郊区后下沉。

下沉气流又从近地面流向城市中心，于是城市与郊区之间形成了热力环流。

师这个小型的热力环流，就称为城市风。

由于城市风的出现，城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，笼罩在城市上空，并从高空流向郊区，到郊区后下沉。

下沉气流又从近地面流向城市中心，并将郊区工厂排出的污染物带入城市，致使城市的空气污染更加严重。

为了减轻城市的大气污染，在城市规划时，一定要注意研究城区上空的风到郊区下沉的距离。

一方面将污染严重的工业企业布局在城市风的下沉距离之外，避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区。

另一方面，应将卫星城建在城市风环流之外，以避免相互污染。

师除了城市风，典型的热力环流还有教材38页活动中提到的海陆风，海与陆由于热力性质不同，白昼和黑夜形成了相反的热力环流，同样山与谷形成的山谷风也是热力环流。

这两种热力环流大家课后去思考。

师刚才的动画演示了热力环流的形成过程：

冷热不均造成大气垂直运动，大气垂直运动产生了同一水平面上的气压差异，同一水平面上的气压差异导致了大气的水平运动。

而大气的水平运动就是我们日常所说的风。

2.大气的水平运动——风

师我们刚才已经知道风是怎样产生的了，请同学回答。

生地面受热不均→空气的上升和下沉→同一水平面产生气压差异→风。

由于地表受热不均，导致同一水平面上产生气压差异，单位距离间的气压差叫做气压梯度。

水平面上存在的气压梯度，产生了水平气压梯度力。

它促使大气由高气压区流向低气压区，从而形成风。

地面受热不均→空气的上升和下沉→同一水平面产生气压差异→气压梯度→水平气压梯度力→风

师所以，形成风的根本原因是地表受热不均，形成风的直接原因是水平气压梯度力。

（1）风的直接原因——水平气压梯度力

水平气压梯度力的方向示意图

师大家看，水平气压梯度力的方向有何特点？

生垂直于等压线；

由高压指向低压。

师回答正确。

风大小受什么决定？

生决定于水平气压梯度力的大小。

师水平气压梯度力的大小是由单位距离内的气压差决定的。

（2）风的大小——单位距离内的气压差

师水平气压梯度力垂直于等压线，风向是不是也由高压吹向低压，垂直于等压线呢？

生应该是吧。

师到底是不是，还是让事实说话吧。

高空风的形成过程

近地面风的形成过程

师近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用，最终风向如何？

生近地面的风向与等压线成一夹角

师摩擦力与风运动方向相反，当摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力三力达到平衡时，风是斜穿等压线吹的。

再看一遍动画，回答：

这是模拟哪一个半球的动画？

生南半球，因为风向向水平气压梯度力左面偏转。

师回答非常好。

——近地面：

（受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用）风向与等压线成一夹角

太阳辐射是地面主要的直接热源。

地面受热，引起大气的上升或下沉运动，在近地面和高空分别形成高低不同的气压值。

由于地表受热不均，在同一水平面上产生气压梯度，促使大气由高气压区流向低气压区，形成了风。

水平气压梯度力是形成风的直接原因。

对于近地面和高空的风向与等压线之间的关系是学习的难点，要注意理解把握，更要学会灵活应用。

第3课时

师前边大家学习了热力环流和大气的水平运动。

我们先来回顾一下，什么是热力环流？

生地面冷热不均而形成的空气环流叫热力环流。

师近地面大气的风向主要受哪几个力的影响？

生水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力。

师大气时刻不停地运动着，运动的形式和规模复杂多样，既有最简单的热力环流，也有规模很大的全球性运动。

那么，全球性的大气运动又是怎样运动？

四、全球的气压带和风带

师地球上大范围、有规律的大气运动叫做大气环流。

它会有什么样的作用呢？

生输送和交换热量。

师大气环流是大气运动的一种主要形式，它促进高低纬度间、海陆间的热量和水汽交换，调整全球的水热分布，促进地球上的水量平衡和热量平衡，也是各地天气变化和气候形成的重要因素。

这节课我们首先要学习气压带和风带的形成与分布。

1.气压带和风带的形成与分布

师由于不同纬度地区所得到的太阳辐射是不同的，因而高低纬度间因太阳辐射而产生的热量差异，会驱使大气不断的运动。

三圈环流图及低纬环流立体图

三圈环流及低纬环流立体图

1.低纬环流

①赤道地面气温高空气受热上升，使地面形成赤道低气压带、高空形成高压；

②来自赤道上空向北流的空气受地转偏向力的影响变成自西向东的方向，在北纬30°

附近的上空堆积产生下沉气流，形成副热带高气压带。

③近地面，大气由副热带高气压带流向赤道低气压带，受地转偏向力和摩擦力的影响，偏转成东北信风。

2.中纬环流和高纬环流

①在近地面，从副热带高气压带流向高纬地区的气流在地转偏向力和摩擦力的作用下偏转成中纬西风。

（参照讲授情况补充历史故事：

在航海路线上，为了确保安全，常选择稳定的信风带航线，而不走多风暴的西风航线，故称信风带为“贸易风”。

第二次世界大战震惊世界的珍珠港事件，日本海军就是大胆地选择了多风暴的西风带航线，出乎意料之外偷袭成功的）

②北纬90°

由于气温低，盛行下沉气流，近地面形成极地高气压带，气流从高纬流向低纬地区偏转成极地东风。

③这两支性质不同的气流在北纬60°

附近相遇后，暖轻的气流爬升到冷重的气流之上，形成副极地上升气流，近地面形成副极地低气压带。

④北纬60°

附近高空形成高气压，气流向南北两方分流，形成中纬环流和高纬环流。

南半球的气流受地转偏向力的影响向左偏，因此相反。

师由于三圈环流的存在，在全球共形成了相间分布的七个气压带和六个风带。

请大家观察气压带和风带的分布特点，熟练画出气压带、风带分布的简图，并记住其名称。

在画图的时候，要注意以下两点：

（1）明确赤道和极地的冷热，确定赤道低压和极地高压的位置，归纳出高低压相间分布的规律，画出七个风带。

（2）根据水平气压梯度力从高压指向低压，地转偏向力“南左北右”的原则画出六个风带。

生

（学生到黑板和在草稿纸上反复操练，指认并画出六个风带和七个气压带）

师气压带和风带是怎样有规律的移动呢？

生随太阳直射点的南北移动而移动。

春秋分时，所有风带、气压带的位置关于赤道对称。

北半球夏半年期间，太阳直射点在北半球，各个风带、气压带的位置都比春秋分日向北偏；

北半球冬半年期间，太阳直射点在南半球，各个风带、气压带的位置都比春秋分日向南偏。

从夏至日开始，各个风带、气压带向南移动；

从冬至日开始，各个风带、气压带向北移动。

师风带、气压带季节移动的原因是什么？

生是太阳直射点随季节变化而南北移动引起的。

师如果黄赤交角为0°

，还会有气压带、风带的季节性移动吗？

生不会。

因为如果黄赤交角为0°

，太阳直射点就一直在赤道上，太阳直射点没有了南北向的季节性移动，气压带和风带也就没有了季节移动

2.海陆分布对气压带的影响

师海陆热力性质有什么差异呢？

生海洋热容量大，陆地热容量小。

师那么，冬季大陆与海洋相比较，哪里的气温低？

哪里的气温高？

夏季呢？

生大陆增温和冷却比海洋快，同纬度的大陆温度夏季比海洋高，冬季比海洋低。

师同纬度的大陆与海洋相比，陆地热容量小，海洋热容量大，相同的太阳辐射使陆地气温变化大，海洋变化小，相比较冬季陆地降温快，气温比海洋低，夏季陆地升温快，气温比海洋高。

那么，冬季大陆会形成高气压还是低气压？

生冬季大陆会形成高气压。

生冬季陆地降温快，气温比海洋低，空气收缩下沉，空气冷而重，近地面形成高气压。

师夏季大陆会形成高气压还是低气压？

生夏季大陆会形成低气压。

生夏季陆地升温快，气温比海洋高，空气受热膨胀上升，空气暖而轻，近地面形成低气压。

师北半球海陆相间分布，冬季时副极地低气压带会受到怎样的影响？

夏季时副热带高气压带会受到怎样的影响？

生冬季的大陆会形成高气压，把副极地低气压带切断。

副极地低气压只能保留在海洋上。

生夏季的大陆会形成低气压，把副热带高气压带切断。

副高只能保留在海洋上。

这说明海陆热力差异对气压带有重大影响。

地球上的气压带会被切成块状分布于大陆和海洋上。

北半球海陆相间分布，冬、夏季分别形成不同的高、低压中心。

而南半球的海洋面积大，海陆性质差异小。

所以气压带基本呈带状。

师海陆热力性质的差异影响了气压带的分布，形成了高、低压中心，冬、夏季海陆上的这些高低气压中心，势力强，范围广，称为大气活动中心。

风向在两个不同的高低压中心之间是如何变化的呢？

下面再来研究季风环流。

3.季风环流

“亚洲季风图”

师根据图中风向在不同季节的变化可以得到什么规律？

生冬夏风向相反。

请大家一起读教材，什么叫季风？

生（读教材）盛行风向随季节作有规律变化的风叫季风。

师那么季风形成的原因有哪些？

我们先来分析东亚季风。

生东亚在冬、夏季时，海陆上形成了相反的气压中心，夏季风从海洋吹向陆地，冬季风从陆地吹向海洋。

师海陆上形成了相反的高、低气压中心是海陆热力性质的差异造成的，因此海陆热力性质差异是东亚季风的形成原因。

东亚季风为什么最典型？

生（合作探究）东亚季风最典型，是因为东亚地处世界最大的大陆和最大的大洋之间，这里海陆热力性质的差异十分显著。

所以东亚形成了世界上最典型的季风。

东亚的季风给东亚带来了什么样的气候特征？

生（合作探究）夏季风从较低纬度的海洋吹向陆地，带来了丰富的降水，雨热同期，形成了“回归荒漠带上的绿洲”。

冬季受来自亚洲高压干冷的偏北风的影响，华北地区寒冷干燥，秦淮以南低温少雨。

师非常正确。

再看印度半岛夏季的西南季风是如何形成的？

生（合作探究）印度半岛夏季吹西南季风的原因是气压带、风带的季节移动造成的。

夏季，太阳直射点向北移动到北半球，南半球的东南信风越过赤道，在地转偏向力的影响下右偏，成为西南季风。

师印度半岛夏季的西南季风有何特点？

生（合作探究）印度半岛夏季的西南季风来自赤道海洋，空气湿热，造成南亚夏季高温多雨。

师西南季风有的年份强，有的年份弱，进退有快有慢，这会带来什么后果？

生（合作探究）西南季风的强弱、进退会影响南亚地区的天气和气候，容易造成严重的旱涝灾害。

师西南季风还可以影响到我国的云南南部、西藏南部、四川西部一带，给这些地区带来丰富的降水。

刚才我们学习了三个地区的季风，着重探究了东亚和南亚的季风，但南半球有季风环流影响的地区不叫季风气候。

大家要注意，季风环流也是大气环流的组成部分。

今天我们学习了三圈环流的形成和分布，又学习了海陆分布对大气环流的影响以及季风的形成和分布，知道北半球冬、夏季的气压中心。

第4课时

从当天的天气状况引入。

师有哪一位同学能够根据昨晚的电视天气预报，说出今天的天气如何？

生（据现实情况回答）

师大家回忆一下前两天的天气与今天有什么不同？

生（据实际情况回答）

师天气现象是我们最能感受到的一种自然现象，这种自然现象是不断变化的，不仅同一地点不同时间的天气有晴、阴、雨、雪等变化，而且同一时间不同地区的天气也不相同。

通过这节课的学习，我们会弄清其中的道理。

在一定的程度上，我们还可以进行初步的天气预报。

下面我们就学习“常见的天气系统”。

五、常见的天气系统

师常见的天气系统主要有锋、气旋和反气旋。

我们首先来学习“锋面系统”。

1.锋面系统

师要了解锋的形成，首先要知道什么是气团？

生水平方向上温度、湿度等物理性质分布比较均一的大范围空气,叫做气团。

师“大范围”说的是