地理教学设计
第2单元 第02课时 热力环流
设计人： 审核：一中地理组 时间：20170308 编号：
【设计理念】
高中地理新课程注重理论与实践相结合,要求学生在分析地理事物的基础上,逐步学会运用基本的原理来探究地理过程、成因以及规律等。因此,我在设计本课进行教学时,从学生身边遇到的实际热力环流问题入手,通过实验推理热力环流原理，利用原理解释自然现象和指导现实生活，力求将知识融于生活,并充分考虑目前高中生的心理发展规律和不同的学习需要,积极引导学生通过动手实验、探究发现、合作交流等学习方式来提升学生的综合思维能力和地理实践力！
【课标要求】
运用示意图说明热力环流的成因及环流模式。
【学习目标】
1.识记：了解热力环流的相关概念。
2.理解：通过实验理解热力环流的形成过程和原理。能绘制简单的热力环流原理示意图。
3.应用：能运用热力环流的基本原理，解释生活中的大气现象如城市风、海陆风，指导工厂选址和城市规划。
【过程方法】
学习过程
本课遵循由问题提出→实验探究→归纳原理→→解决问题的教学主线。
1、通过实验证明热力环流的形成过程，探究出热力环流原理。
2、通过自主—活动—探究，利用原理解释现实中热力环流的应用。
学习方法
1、实验探究法：通过实验演示，获得知识，验证结果。
2、图式教学法：学生绘图、析图。
3、情境教学法：创设情景，激起学生的求知欲。
【教学步骤】
【学习流程】
〖设计意图〗
一、知识准备
1，气压是指该地单位面积垂直向上延伸到大气层上界所承受的空气柱的总重量，单位：百帕（hPa）。右图中甲乙丙丁四地，乙地和丁地海拔相等，乙的气压_____丁的气压（“<”、 “>”、“=”）；气压最大的为_____，最小的为_____；因此，气压的垂直分布规律为：海拔越高，气压越_____。在其它条件相同的前提下，温度越高，空气密度越 体积越 气压越 。
2，运用气压概念和分布规律，在图中标出与丙地气压值相等的A地。
3，大气运动最简单的形式 ，其形成的根本原因是 。
【教学步骤】
【学习流程】
〖设计意图〗
情境导入
播放视频《爽爽的贵阳》
引起学生兴趣，设置悬疑
明确目标
ppt展示学习目标
让学生了解本节课的知识点，以及需要达到的程度
探究原理
二、原理探究
实验一
热空气的运动
认真观察实验，完成下面问题：
1.观察塑料袋的运动方向（画出酒精灯上方空气运动方向）。
2.分析塑料袋运动的原因。
（提示：空气体积、密度、空气浮力、重力）
通过操作实验让学生直观感受受热、冷却情况下空气的运动，理解空气垂直运动的原因，加深印象
实验二
冷空气的运动
认真观察实验，完成下面问题：
1.观察烟雾的运动方向（画出瓶中冷空气运动方向）。
2.分析烟雾运动的原因。
（提示：空气体积、密度、空气浮力、重力）
实验三
空气的
水平运动
认真观察热力环流模拟实验，完成下面问题：
1.观察试验中热水和冰块上方之间的空气如何运动。
2.仔细阅读课本，讨论空气水平运动的原因。（画图并描述形成过程）
（提示： 冷热不同 空气体积 密度 垂直运动 堆积 密度 补偿 水平运动循环）
通过观看实验让学生直观感受水平方向空气的运动，理解空气水平运动的原因，并且能够用文字描述运动过程
原理总结
1热力环流示意图
(1)用“→”完成图中ABCD 之间的大气运动。
（2）比较ABCD之间的气压高低。
2.热力环流形成过程
总结原理，能够把原理进行图文转换，理解原理，为原理的应用做准备
学以致用
三、走近生活
用原理指导
生活实践
指导生活
解释现象
运用热力环流原理，与组员合作解决下列问题。
1. 指导生活—山谷风
从前有座山，山里有条谷，谷底住着一个卖臭豆腐的老汉，山坡上住着一个烧炭的老翁，有一天两个老汉吵了起来，而且越吵越厉害，最后闹到了县衙，卖臭豆腐的老汉控告烧炭老翁烧炭的烟气熏得他晚上睡不着觉；烧炭的老翁控告老汉臭豆腐的气味熏得他白天吃不下饭。县太爷百思不得其解，感到很茫然，你知道为什么吗？
知识准备：白天，山坡接受太阳光热较多,空气增温快；而山谷上空，同高度上的空气因离地较远，增温慢。到了夜间，山坡上的空气像四周辐射冷却，空气降温快；而谷地内相对封闭，空气流通慢不易散热，降温慢。
2.解释现象—海陆风
从青岛度假回来的小明向同学描述居住在海边的感受：白天空气潮湿，夜晚比较干燥。你认为小明有没有撒谎？（画图并说明）
知识准备：陆地和海洋的热力性质差异：海洋比热容大，升温慢，降温慢；陆地比热容小，升温快，降温快。
? 结论：
理由：
四、建设家乡
情感升华
2016年，章丘撤市划区，迎来发展新机遇，刘天东市长在章丘市2106年工作报告中指出今后五年的发展定位是：建设以产业高地、宜居新区、文旅名城为主要特征的济南东部卫星城。重点提到要巩固工业强市，优化人居环境。
请结合下图《章丘城市功能区分布》和城市热力环流原理，思考政府应如何做到既发展工业又优化人居环境！
构建知识体系
课后拓展资料
城市五岛效应
城市气候与郊区相比有"热岛"、"干岛"、"湿岛"、"浑浊岛"和"雨岛"等"五岛"效应。除了大家熟悉的"热岛"，"干岛"指城市水汽压的平均值与同时期周围郊区平均水汽压相比较，城区低于郊区，呈现出"城市干岛"效应。"湿岛"指城区平均水汽压高于同时刻的郊区平均水汽压，出现明显的"城市湿岛"。"浑浊岛"指由于城市工业生产、交通运输和居民炉灶等排放出的烟尘污染物比郊区多，造成城区的低云量多于附近郊区，这就使得城市的散射辐射比郊区强，直接辐射比郊区弱，大气的浑浊度显著大于郊区。
1.热岛效应
城市热岛效应就是指城市气温比郊区高，是城市化的发展导致城市中的气温高于外围郊区的现象。近些年，随着城市建设的高速发展，热岛效应也愈发明显。概括起来，城市热岛的形成主要有四个原因:首先是人工建筑物的影响，如混凝土、柏油路面以及各种建筑墙面。这些人工建筑物吸热快而热容小，在相同的太阳辐射条件下，其表面温度明显高于绿地和水面。其次是城市大气污染。城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等，这些物质可以吸收环境中热辐射的能量，产生众所周知的"温室效应"，从而引起大气的进一步升温。 三是人工热源的影响。日益增加的工厂、汽车、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时，还在不停地向外"倾泻"着热量，使城市的"体温"一再升高。四是城市绿地和水体的减少。随着城市中建筑、广场和道路的大量增建，绿地、水体等自然因素却相应减少，吸热少了，缓解热岛效应的能力自然就被削弱了。
2.干岛效应
与热岛效应通常是相伴存在的。由于城市的主体为连片的钢筋水泥筑就的不透水下垫面，因此，降落地面的水份大部分都经人工铺设的管道排至他处，形成径流迅速，缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄能力。因而平时城市近地面的空气就难以像其他自然区域一样，从土壤和植被的蒸发中获得持续的水份补给。这样，城市空气中的水分偏少，湿度较低，形成孤立于周围地区的"干岛"。
3.湿岛效应
大城市各月的夜间都有可能出现强度不等的湿岛。出现次数和种类以1月为最，但其强度偏弱。7、8月其次，其种类较少但强度甚大。春秋两季介于冬夏之间，具有过渡性质。
湿岛的种类有凝露湿岛、雨天湿岛、雾天湿岛、结霜湿岛和雪天湿岛等类型。
市区夜间经常出现凝露湿岛，天气稳定又无低云、风速较小的夜间，郊区降温快，结露多，空气中水汽大量析出，水汽压即迅速降低;市区因热岛效应，气温较高，结露量较少，空气中水汽压高于郊区，形成城市湿岛。上午温度上升后，露水蒸发，郊区空气中湿度迅速增加，市区转为干岛。凝露湿岛以8月最多，7月和10月其次，4月和1月较少。
雨天湿岛是降雨时及停雨后，因市区热岛效应使蒸发量比郊区大，空气中水汽含量比郊区多。雨天湿岛以4月最多，7月次之，8、10两月再次之，1月最少。
雾天湿岛常是在有雾时，雾滴与周围空气间进行水分交换，市区较暖，饱和水汽压较高，能容纳的水汽量较郊区为多，形成雾天湿岛。
结霜湿岛是市区有强热岛时，结霜量小于郊区，空气中的水汽压比郊区大，形成结霜湿岛。
雪天湿岛的形成与雨天湿岛相似，但因气温低、热岛效应小和风速稍大等，其湿岛强度较弱。
4.雨岛效应
大城市高楼林立，空气循环不畅，加之盛夏时节，建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放，使城市上空形成热气流，热气流越积越厚，最终导致降水形成.城市上空悬浮颗粒物多，遇到暖湿气流，凝结核多，易形成局地暴雨。
5.城市浑浊岛效应
是指由于城市大气中的污染物质比郊区多,凝结核也多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,因此造成城市的日照时数减少,太阳直接辐射大大削弱,其能见度也小于郊区的现象。
评测练习
读下边的“热力环流示意图”，回答1—2题。
1、下列叙述正确的是( )
A、甲地受热，近地面形成高压 B、乙地受热，近地面形成低压
C、甲地冷却，高空形成高压 D、乙地冷却，高空形成低压
2、由于城市人口集中，工业发达，释放出大量废气和废热，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型热力环流，称之为城市热岛环流，若甲、乙两地分别代表城市和郊区，则( )
A、甲地人口集中，工业发达，形成“热岛”
B、乙地人口集中，工业发达
C、甲代表郊区，近地面气温高，气压低
D、乙代表城市，近地面气温高，气压高
3.在“四幅热力环流示意图”中,判断其中符合热力学原理的是( )
.?.?.??
A B C D.
4、影视剧中往往让女主角面朝大海，海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。结合“北半球某滨海地区海陆环流图”（甲图）和“气温变化特征图”（乙图），为了完成女主角头发向后飘逸的场景，如果你是导演，你会选择什么时间段来完成拍摄( )
A.16时至次日8时 B.8时至17时 C.18时至次日6时 D.6时至18时
5、读某地工业区、商业文化住宅区分布示意图，工业区内24小时连续生产钢铁、化肥等产品，住宅区的居民发现大气污染白天比夜间严重，主要原因是（ ）
A.城郊间的热力环流 B.逆温层的出现 C.海陆风的影响 D.山谷风的影响
6.读图回答问题。（6分）? ? （1）简述导致城市气温高于郊区，形成城市热岛的主要原因？（2分）?
（2）在图中用粗线标出城市与郊区之间的热力环流的方向。（1分）?
（3）上图中若在郊区甲地建设卫星城或建设有大量大气污染物排放的工厂，是否合理，（1分）并说明原因？（2分）
课件17张PPT。爽爽的贵阳明确
学习目标明确学习目标学习流程实验探究原理原理指导生活明确目标1.观察塑料袋的运动方向。
2.分析塑料袋运动的原因。
探究原理实验一 热空气的运动实验用品：
酒精 酒精棉 塑料袋 打火机
实验过程：先将酒精棉蘸上酒精，
点燃酒精棉，将塑料袋放置于酒
精灯上方，一段时间后松手观察
塑料袋如何运动实验二 冷空气的运动探究原理1.观察烟雾的运动方向。
2.分析烟雾运动的原因。
实验用品：
纸片 火柴 广口瓶 电冰箱
实验过程：
把纸片卷起来用火柴小心点着，吹熄纸片并将其扔入广口瓶中，把盖子盖住截留烟。然后将广口瓶放进电冰箱的冰冻室里。约10分钟后，把广口瓶拿到不通风的房间中，将瓶口朝下，观察烟雾的运动方向。实验二 冷空气的运动实验三 空气水平运动探究原理1.观察试验中热水和冰块上方之间的空气如何运动。
2.仔细阅读课本，讨论空气水平运动的原因。（画图说明）
实验三 空气水平运动探究原理课堂总结更上一层楼指导生活山 谷 风 从前有座山，山里有条谷，谷底住着一个卖臭豆腐的老汉，山坡上住着一个烧炭的老翁，有一天两个老汉吵了起来，而且越吵越厉害，最后闹到了县衙……
卖臭豆腐的老汉：县太爷，烧炭老翁太可恶了，他烧炭冒出的烟，熏得我天天晚上睡不着觉，害的老汉我都神经衰弱了。
烧炭的老翁：青天大老爷，您可得给我做主啊，卖臭豆腐的是恶人先告状啊，您想啊，烟向上冒，我住山腰，他住山谷，烟怎么可能向下冒，反倒是他家臭豆腐的气味熏得我白天吃不下饭，您看我现在都饿得皮包骨了，您可得给我做主啊。
卖臭豆腐的老汉：县太爷，整个山谷里就我们两家，烟肯定是他家烧炭冒出来的……
县太爷百思不得其解，感到很茫然，你能给县太爷解释一下吗？解释现象 从青岛度假回来的小明向同学描述居住在海边的感受：白天空气潮湿，夜晚比较干燥。你认为小明有没有撒谎？
海 陆 风课后探究——城市风课后思考：
1我们在城市建设中，应该如何布局污染型工厂，要改善城市环境应该在何处植树造林？
2评价城市风对城市空气质量的利与弊。学到了什么冷热不均山谷风同一水平面
产生气压差异水平运动垂直运动热力环流海陆风城市风继续探究生活中的热力环流！课后反思
热力环流是重点也是难点，学生对于地理这门在初中被忽略的学科，学生基础相对比较薄弱，因此，若想落实学生自主探究的新课标思想，有一定的难度，本人通过几个实验分解热力环流形成过程，通过实验让学生直观感受热力环流的形成过程，分步骤的去探究热力环流的原理。高中学生已经有一定的知识物理准备知识，结合实验学生在探究的过程中一边理解热力环流原理，一边用语言描述原理。既锻炼了学生的综合思维能力，有提高了学生的地理实践力。另外考虑到年龄段的学生空间想象能力还有待加强，本人将热力环流的形成过程直接用粉笔画，也要求学生跟着画。这能帮助学生建立空间概念，更好地理解热力环流。
在学完热力环流的基本原理和过程后，让学生学以致用，运用所学知识，分析海陆风、山谷风，并作简图，自己描述其形成过程，使学生对知识的印象更加深刻牢固。
本节课的教学设计是想充分调动学生的感官进行听、说、读、写，引导他们通过先行后知，自主学习，但由于学生平时都比较习惯在老师的引导下被动接受知识，对于这样几乎完全要求学生为主的课堂，学生还不是非常适应，学生口头表达能力也相对比较薄弱。画热力环流简单示意图，有部分学生还是知其然，不知其所以然地依葫芦画瓢。因此，如果让学生更好地自主学习，这还待探讨和深究。
