2020-2021学年高一地理新教材鲁教版必修第一册学案：第二单元 第一节 第二课时 大气的受热过程

2020-2021学年高一地理新教材鲁教版必修第一册学案：第二单元 第一节 第二课时 大气的受热过程

www.ks5u.com 第二课时　大气的受热过程 ‎【热点链接】　‎2020年4月18日下午，京城天空，一道美丽的日晕出现在太阳周边。日晕是阳光通过云层时，受冰晶的影响，形成的一种大气光学现象。民间谚语称，“日晕三更雨，月晕午时风”。日晕是如何产生的？‎ 提示　日晕是阳光通过云层时，受冰晶折射或反射而形成的一种大气光学现象。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。‎ 课程标准 学业质量标准 核心素养定位 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。‎ ‎1．能量来源 ‎(1)A太阳辐射是地球表层最主要的能量来源。‎ ‎(2)C地面长波辐射是低层大气主要的热量来源。‎ ‎2．大气对太阳辐射的削弱作用 ‎(1)削弱作用的方式：I吸收，G散射，H反射。‎ ‎(2)大气吸收作用 大气吸收作用具有选择性。臭氧和氧原子主要吸收紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收红外线，大气对可见光吸收很少。大气直接吸收的太阳辐射很少。‎ ‎1．判断正误。‎ ‎(1)到达地面的太阳辐射少于大气上界的太阳辐射，与大气对太阳辐射的削弱作用有关。(√)‎ ‎(2)大气保温作用的强弱与天气变化无关。(×)‎ ‎2．属于短波辐射的是(　　)‎ A．地面辐射 B．太阳辐射 C．大气辐射 D．大气逆辐射 答案　B 解析　太阳辐射属于短波辐射，地面辐射、大气辐射、大气逆辐射属于长波辐射。‎ ‎3．说明大气的散射作用与大气的反射作用的差异。‎ ‎3.大气对地面的保温作用 ‎(1)地面受热：太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。‎ ‎(2)大气吸收：绝大部分地面辐射被大气吸收，使大气增温。‎ ‎(3)大气的保温作用：大气辐射以E大气逆辐射为主，对地面起到了保温作用。‎ 提示　大气的散射作用主要是空气分子和微小尘埃参与，大气的反射作用主要是较大颗粒的尘埃参与，特别是云层反射作用最为强烈。‎ 主题探究　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 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 无选 择性 云层和较大颗粒的尘埃 各种波长的太阳辐射 夏季多云的白天，气温不太高 续表 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 有选 择性 空气分子、微小尘埃 可见光中波长较短的蓝紫光 晴朗的天空呈蔚蓝色 无选 择性 较大颗粒的尘埃等 各种波长的太阳辐射 阴天的天空呈灰白色 吸收作用 有选择性 水汽、二氧化碳(对流层)；臭氧(平流层)；氧原子(高层大气) ‎ 水汽和二氧化碳主要吸收红外线，臭氧和氧原子主要吸收紫外线 平流层中的臭氧能吸收紫外线，对地球生命具有保护作用 ‎2．削弱作用与纬度的关系 ‎3．削弱作用在实践中的应用 现象 原因 晴朗天空呈蔚蓝色 晴天时，太阳光中的蓝紫色光易被散射 阴沉天空呈灰白色 阴天时，云层厚，各种波长的太阳辐射被散射 日出前、日落后天空明亮 大气的散射作用改变了太阳光的方向 白天多云时气温比晴天低 多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射减少 读大气受热过程图，回答(1)～(2)题。‎ ‎(1)图中箭头④比①细的主要原因是(　　)‎ A．大气的吸收作用 B．大气的反射作用 C．大气的削弱作用 D．大气的散射作用 ‎(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 大气受热过程的分析思路 类题透析 思路点拨 原理 削弱作用包括吸收、反射、散射作用。‎ 受大气削弱作用的影响，到达地面的太阳辐射明显减少。‎ 应用 大气削弱作用越弱，太阳辐射越强。‎ 青藏高原地势高，空气稀薄，大气的削弱作用弱。‎ ‎[答案]　(1)C　(2)A 主题探究　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，下图为大气受热过程示意图。‎ 年日照时数/小时 ‎1月平均气温/℃‎ ‎7月平均气温/℃‎ 拉萨 ‎3 005‎ ‎－2.1‎ ‎15.3‎ 成都 ‎1 130‎ ‎5.5‎ ‎25.2‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)造成①②差异的原因是什么？‎ ‎(2)③的强弱与天气变化有什么关系？‎ ‎(3)④的强弱与天气变化有什么关系？‎ ‎(4)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)受大气对太阳辐射削弱作用的影响，①强于②。‎ ‎(2)③为大气对太阳辐射的反射作用。晴天，大气对太阳辐射的反射作用弱；阴雨天，大气对太阳辐射的反射作用强。‎ ‎(3)④为大气逆辐射。晴天，大气逆辐射弱，保温作用弱；阴雨天，大气逆辐射强，保温作用强。‎ ‎(4)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 现象 原因 夜晚多云时气温比晴天高 夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少 晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚 晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻现象 青藏高原光照强但气温低 高原上空气稀薄，大气削弱作用弱，保温作用弱 利用烟雾防霜冻 烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失 果园中铺沙或鹅卵石　‎ 防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差，有利于水果糖分积累等 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 大气保温作用的分析思路 类题透析 思路点拨 原理 大气逆辐射将能量返还地面，实现大气的保温作用。‎ ‎①为太阳辐射，②为削弱作用，③为地面辐射，④为大气逆辐射。‎ 应用 雾霾天气时，大气吸收地面辐射的能力增强。‎ 大气辐射增强，大气逆辐射增强。‎ ‎[答案]　(1)D　(2)D 教材活动巧点拨 ‎[教材第30页活动]‎ 思路点拨　1.用温度计分别测得封闭阳台的温度、室外的温度，用温度高的减去温度低的，即可得知它们的温度差。‎ ‎2．封闭阳台的玻璃对于太阳辐射中能量最多的可见光的透过率大，可见光射入封闭阳台后被地面吸收。地面放出的是红外光，而玻璃对于红外光透过率低，所以可见光进得来而红外光出不去从而保住了能量，使得封闭阳台温度较高。‎ ‎3．可从保暖(搭建温室大棚、架设风障、熏烟等)防冻(浇灌冻水等)进行分析。在中纬度地区的植物园，在土壤上冻前及时浇灌冻水、搭建温室大棚、在上风方向架设风障、熏烟等措施可以使热带植物安全越冬。‎ 核心素养速提升 素养提升1　人地协调观 下图示意我国某地的大棚农业设施剖面。该地修建大棚时，往往将地面挖深0.5～1‎.5 m。同时在大棚的一侧修筑厚达‎3 m的土墙。据此完成1～2题。‎ ‎1．农作物生长区域低于地面0.5～‎1.5 m，主要是改变棚内的(　　)‎ A．空间 B．温度 C．湿度 D．土壤 答案　B 解析　根据分析可知，农作物生长区域低于地面0.5～1‎.5 m的主要目的是为了保温，B项正确。‎ ‎2．小明发现，大棚出入口处的西红柿口感更好，原因是大棚出入口处(　　)‎ A．光照强 B．风力大 C．温差大 D．墒情好 答案　C 解析　位于出入口附近，保温效果较差，温差大，西红柿口感更好，C项正确。‎ 素养提升2　综合思维和区域认知 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。‎ 素养提升3　地理实践力 ‎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。‎ 　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 ‎1，5，7，8，9，10，13‎ 大气对地面的保温作用 ‎2，3，4，6，11，12，14‎ 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用下图表示。读图，完成1～3题。‎ ‎1．(综合思维)使近地面大气温度升高的热量传递过程依次是(　　)‎ A．①—②—③ B．②—③—④‎ C．①—②—④ D．②—④—③‎ 答案　A 解析　近地面大气增温的过程是太阳辐射(①)穿过大气层，少部分被大气吸收、反射后，大部分太阳辐射(②)到达地面，地面增温后又以地面辐射(③)的形式将热量传递给大气，大气吸收地面辐射(③)后增温。‎ ‎2．(综合思维)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．(综合思维)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．(区域认知)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，故导致两地气温日较差差异明显的因素为地形差异，C项正确。‎ ‎5．(地理实践力)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．(综合思维)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．(综合思维)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，使光线减弱，大气能见度降低。‎ ‎8．(地理实践力)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　大气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，故很醒目，A项正确。‎ 读下图，完成9～10题。‎ ‎9．(综合思维)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．(综合思维)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。‎ 每年冬天，茶农都要为西湖龙井茶树防冻。以下是两种常见的防冻措施：①覆盖防寒(寒潮来前，用网纱等覆盖茶树蓬面，以保护茶树，如左图)；②熏烟驱霜(晚霜来前，气温降至‎2 ℃‎左右时点火生烟，以减轻晚霜冻害，如右图)。据图完成11～12题。‎ ‎11．(地理实践力)左图中的网纱在冬季主要能够(　　)‎ A．防太阳暴晒 B．防病虫害 C．防霜冻 D．防洪、防涝 答案　C 解析　据材料“寒潮来前，用网纱等覆盖茶树蓬面”可知，图中的网纱在冬季主要能够阻隔霜冻直接接触叶面，从而减少冻害，C项正确。‎ ‎12．(地理实践力)右图中的熏烟能够减轻霜冻，是因为烟雾能够(　　)‎ A．使大气温度增加，大气逆辐射增强 B．使大气中水汽含量增加，太阳辐射增强 C．使地面温度增加，地面辐射增强 D．使大气中CO2浓度、烟尘增加，大气逆辐射增强 答案　D 解析　熏烟可以增加植被覆盖区域上空大气中CO2、悬浮颗粒物的浓度，从而提高对地面辐射的吸收量，增加大气逆辐射，起到保温作用，D项正确。‎ 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。‎