2020-2021学年高一新教材地理人教版必修第一册学案：第2章第2节　第1课时　大气的受热过程

2020-2021学年高一新教材地理人教版必修第一册学案：第2章第2节　第1课时　大气的受热过程

www.ks5u.com 第二节　大气受热过程和大气运动 第一课时　大气的受热过程 ‎【热点链接】　‎2020年4月18日，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”。‎4月19日为谷雨，春季的最后一个节气。谷雨，顾名思义“雨生百谷”。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。‎ 一　大气的受热过程 ‎1.能量来源：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。‎ ‎2．大气的受热过程 ‎(1)A是太阳短波辐射，大气吸收较少。‎ ‎(2)地面被加热，以B地面长波辐射的形式释放能量，大气吸收较多。‎ ‎(3)近地面大气的直接热源：地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。‎ ‎1.判断正误。‎ ‎(1)大部分太阳辐射被大气吸收。(×)‎ ‎(2)地面辐射属于长波辐射。(√)‎ ‎2．大气最根本的能量来源是(　　)‎ A．太阳辐射 B．大气辐射 C．地球内部 D．地面辐射 答案　A 解析　太阳辐射是地球大气最根本的能量来源。‎ ‎3．分析对流层气温垂直变化的原因。‎ 提示　对流层大气主要的、直接的热源是地面长波辐射。海拔越高，获得地面辐射越少，气温越低。‎ 二　大气对地面的保温作用 ‎1.大气增温原理 ‎(1)对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。‎ ‎(2)地面长波辐射的绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。‎ ‎2．大气的保温作用 ‎(1)大气辐射属于长波辐射。‎ ‎(2)大气辐射大部分射向地面，被称为大气逆辐射。‎ ‎(3)大气辐射以大气逆辐射为主，对地面起到了保温作用。‎ ‎1.判断正误。‎ ‎(1)大气主要依靠水汽和二氧化碳吸收地面辐射。(√)‎ ‎(2)大气辐射大部分射向宇宙空间。(×)‎ ‎2．对地面具有保温作用的主要是(　　)‎ A．太阳辐射 B．大气辐射 C．大气逆辐射 D．地面辐射 答案　C 解析　大气辐射以大气逆辐射为主，大气逆辐射将能量返还地面，实现对地面的保温作用。‎ ‎3．“白天没有大气逆辐射”的说法正确吗？为什么？‎ 提示　不正确。大气逆辐射始终存在，白天气温高，大气逆辐射强。‎ 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 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 各种波长的太阳辐射 阴天的天空呈 择性 较大颗粒的尘埃等 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)与同纬度地区相比，青藏高原太阳辐射强，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 ‎－2.1‎ ‎15.3‎ 成都 ‎1 130‎ ‎5.5‎ ‎25.2‎ 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 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 ‎[科学思维]　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为大气的削弱作用，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35页活动]‎ 思路点拨　1.大气对太阳辐射削弱作用(吸收、反射、散射)，大气辐射和大气逆辐射。‎ ‎2．白天，大气对太阳辐射削弱作用强；夜晚，大气保温作用强；地球昼夜温差较小。‎ ‎3．月球上没有大气层。白天，没有大气对太阳辐射的削弱作用，太阳辐射强，温度上升幅度大；夜晩，没有大气的保温作用，温度下降幅度大；故月球昼夜温差大。‎ 核心素养速提升 素养提升1　综合思维和区域认知 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。‎ 素养提升2　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　根据图文可知，农作物生长区域低于地面0.5～1‎.5 m的主要目的是保温，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3　地理实践力 ‎1．观察不同天气状况，太阳能交通信号灯的亮度变化，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以用下图表示。读图，完成1～3题。‎ ‎1．(综合思维)下列条件下，②最强的是(　　)‎ A．高原地区的晴天 B．高原地区的阴天 C．平原地区的晴天 D．平原地区的阴天 答案　A 解析　地势高，晴天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强。‎ ‎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”是指大气中温室气体过多，强烈吸收地面辐射(③)，使大气增温明显的现象。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，气温不太高；夜晚大气逆辐射(④)强，保温作用强，气温不太低，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，C项正确。‎ ‎5．(地理实践力)下列现象与气温日较差关联较大的是(　　)‎ 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，主要体现太阳辐射强，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，使光线很弱，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　大气对太阳辐射的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)。据此完成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，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。‎