高中地理必修一第二章——大气实验

第二章大气实验：自造太阳能发电站准备材料：盆、铝箔、挂钩、土豆实验步骤：把铝箔放在脸盆里，清理平整；盆中间撕开一块铝箔将挂钩固定在上面，再将土豆穿在钩上；把盆放到阳光底下；光照强烈的条件下，若干分钟后，土豆熟了。

原理说明：铝箔把光线引到盆的中间使其产生高温。

实验：分解太阳光准备材料：塑料盆、小镜子、白纸、水实验步骤：在塑料盆里倒入2.5厘米的水，把水盆放在阳光能直射到的地方；把镜子斜靠在盆边；把镜子反射的光导向白纸上，纸张上呈现七彩颜色，从红开始最后是紫色。

原理说明：水使得从镜子反射出来的阳光折射了。

当光线折射时，每个颜色都会以不同角度弯曲，造成彩虹效应。

实验：温室效应准备材料：1个透明的玻璃杯、2条黑色美术纸、2支温度计、透明胶扣在地上；将2支温度计用透明胶分别粘在黑色美术纸上；将其中的一组放在玻璃杯内，另外一组放在玻璃杯外面，记录下当时的温度；每隔30分钟观测一下，记录一下2支温度计上的温度，看有什么不同。

原理说明：放在玻璃杯中的那支温度计的温度在开始时和外面的温度计的温度一样，但隔一段时间后，就会始终高于外面的温度。

同理，地球表面的二氧化碳形成了地球的“玻璃杯”，吸收了大量的太阳光，却反射回来了地球的辐射热，造成了温室效应。

实验：散射的光线（宇宙中）准备材料：一个装满了水的玻璃杯，一个手电筒、牛奶实验步骤：在玻璃杯中滴几滴牛奶，把水搅浑；打开手电筒，把它对准瓶口，让光线垂直射到水面上；注意观察水的颜色；再把手电筒平放在杯子的一侧，让光线射到玻璃杯的外壁上，注意观察水的颜色；当光线垂直落到水面上时，水看上去是淡蓝色的，当光线穿过玻璃杯的外壁射向水里时，水似乎变成了粉红色，而光线本身在水里看上去是橘黄色的。

原理说明：掺了牛奶而变浑浊的水把手电筒的光分解成了好几种不同的颜色的光。

其中，蓝色的短波光比红色的长波光更容易被散射，以致它不能直行。

实验：比较说明“温室效应”现象。

实验用材：1．5升或更大的宝矿泉水瓶、温度计（2支）、土壤（一些）、玻璃金（2个）、剪刀、手表、纸笔等文具。

实验步骤：（l）将一些土壤分别放人两个玻璃金，用剪刀将塑料瓶拦腰剪断，将底都婉状部分倒扣在盛有土壤的盘中。

这样就制成了“微型温室”；（2）在“微型温室”顶部钻一个小洞，将温度计插进去；（3）将“微型温室”放置在阳光（或其它有较强热能的光源）下，将另外一支温度计放量在没有“微型温室”的盘中，保证两支温度计接受同样的光照射，然后观察升温过程，每隔三小时观察一次温度计，并记录温度。

实验结论：两支温度计显示的温度有所不同，塑料瓶内的温度明显高于瓶外温度。

实验：热力环流的形成实验器材：长方形的玻璃缸（长100厘米，宽30厘米，高40厘米）、胶合板盖（一侧开有一小洞）、一盆黄沙、一盆清水、一支香、一盒火柴、两只1000W射灯及电源。

实验步骤：第一步：将黄沙和水并排放置于玻璃缸内的两侧，盖上胶合板（将小孔一侧正对水盆）；第二步：接通电源，使射灯同角度同时照射黄沙和水；第三步：点得从小孔垂直插入适当深度，观测烟气运动。

实验原理：由于黄沙和水的热力差异，引起空气受热不均，从而产生气体的环状流动。

实验：比较说明海洋与陆地气温日较差的大小。

实验用材：水、沙子、烧杯（2个）、温度计（2支）、带夹子的铁架台、大功率白炽灯、手表、纸笔等文具实验步骤：（1）在室内把装有相同体积水和沙子的两个烧杯放在铁架台两侧，把温度计分别插入水和沙子中，并用夹子固定。

（2）用大功率白炽灯对水和沙子同时加热到相同温度，并记录此温度。

（3）把步骤（1）的装置移到室外阳光下，观察升温过程，每隔10分钟观察一次温度计，并记录温度。

实验结论：水升温和降温都比沙子慢，即水的温度变化比沙子小，说明海洋气温日较差比陆地小。

实验：大气散射实验1实验器材：一个装满了水的玻璃杯，一个手电筒、牛奶实验步骤：在玻璃杯中滴几滴牛奶，把水搅浑；打开手电筒，把它对准瓶口，让光线垂直射到水面上；注意观察水的颜色；再把手电筒平放在杯子的一侧，让光线射到玻璃杯的外壁上，注意观察水的颜色；当光线垂直落到水面上时，水看上去是淡蓝色的，当光线穿过玻璃杯的外壁射向水里时，水似乎变成了粉红色，而光线本身在水里看上去是橘黄色的。

原理说明：掺了牛奶而变浑浊的水把手电筒的光分解成了好几种不同的颜色的光。

其中，蓝色的短波光比红色的长波光更容易被散射，以致它不能直行。

实验说明：该实验简单易行，其中牛奶浓度的配制很关键；但实验效果差，并不能取得预期实验现象，故不能很好解释大气散射原理。

实验：大气散射实验2实验器材：浓度为5％硫代硫酸溶液和浓度为5％的稀硫酸溶液各250ml，容积为500ml烧杯一只以备用，幻灯机一台，优质可溶性淀粉少量。

实验过程：1、将大约0.5g(三分之一药匙)淀粉放入容积为500ml烧杯中，加温度大约为800C热水500ml于烧杯中，搅拌均匀，此时可以看到淀粉溶液呈乳白色。

2、将250ml 5％硫代硫酸溶液倒入250ml浓度为5％的稀硫酸溶液，搅拌、混合，配制成500ml胶体溶液。

3、将一张黑色卡纸开半径为3.3cm的相邻3cm二个圆孔，并盖在幻灯机面板上，使光只能从二个圆孔射出。

4、打开幻灯机将以上二烧杯放置于幻灯机上面板上，。

5、对比二杯溶液可以看到（最好在暗室进行），500ml胶体溶液呈明显的浅蓝色，而盛淀粉溶液的烧杯呈乳白色。

投影到白色墙壁上，可看到二个光斑，一为橙红色，一为乳白色。

原理说明：5％硫代硫酸溶液和浓度为5％的稀硫酸混合发生化学反应生成硫的微粒胶体，此颗粒较小能使白光发生散射，波长较短的蓝色光一部分发生散射，所以垂直玻璃烧杯看到浅蓝色，由于白光中蓝色成份减少，剩余的光投射到墙壁上表现为橙红色。

而淀粉溶液中由于淀粉颗粒较大，其散射不改变光的颜色，仍然表现为乳白色。

实验说明：该实验效果明显，尤其是红色光斑效果好，能较好解释大气散射原理，解释蓝天红日现象。

不足之处是实验时间短，不利于学生充分观察和思考。

实验：大气散射实验3实验器材：浓度0.2%KI(碘化钾)溶液500ml，浓度为5%AgNO3一滴瓶，容积为500ml烧杯二只，幻灯机一台，优质可溶性淀粉少量。

实验过程：1、将大约0.5g(三分之一药匙)淀粉放入容积为500ml烧杯中，加温度大约为800C热水500ml于烧杯中，搅拌均匀，此时可以看到淀粉溶液呈乳白色。

2、将浓度500ml 0.2%KI(碘化钾)溶液加入500ml烧杯中。

3、将一张黑色卡纸开半径为3.3cm的相邻3cm二个圆孔，并盖在幻灯机面板上，使光只能从二个圆孔射出。

4、打开幻灯机将以上二烧杯放置于幻灯机上面板上，并向加有KI（碘化钾）溶液的烧杯中加入大约20滴AgNO3溶液，搅拌均匀。

5、对比二杯溶液可以看到（最好在暗室进行），滴入AgNO3溶液的盛KI(碘化钾)溶液的烧杯呈明显的浅蓝色，而盛淀粉溶液的烧杯呈乳白色。

投影到白色墙壁上，可看到二个光斑，一为橙红色，一为乳白色。

原理说明：KI和AgNO3反应生成AgI胶体颗粒，此颗粒较小能使白光发生散射，波长较短的蓝色光一部分发生散射，所以垂直玻璃烧杯看到浅蓝色，由于白光中蓝色成份减少，剩余的光投射到墙壁上表现为橙红色。

而淀粉溶液中由于淀粉颗粒较大，其散射不改变光的颜色，仍然表现为乳白色。

实验说明：该实验效果最佳，既能取得上述实验效果（除红色光斑效果有些不如外），又能克服上述实验时间短的缺陷，既能较好解释大气散射原理，解释蓝天红日现象，又能让学生充分观察和思考。

实验：温室效应准备材料： 1个1000ml透明的玻璃杯、2条硬纸板、2支体温表、透明胶、300w 戴灯罩白炽灯、黑色塑料布或胶袋。

实验步骤：如图将玻璃杯倒扣在桌子上；将2支温度计用透明胶分别粘在硬纸板上；将其中的一支粘于玻璃杯内，另外一支粘于玻璃杯外面，并相对放置，最初可让水银全部甩入水银泡内；用300w白炽灯照射，每过3分钟观测一下，记录一下2支温度计上的温度，看有什么不同。

实验结论：两支温度计显示的温度有所不同，玻璃瓶内的温度明显高于瓶外温度。

原理说明：放在玻璃杯中的那支温度计的温度在开始时和外面的温度计处于同一温度环境中，但隔一段时间后，就会发现处于烧杯内温度计水银液面高度始终高于外面的温度计，并且处于烧杯内温度计水银液面在不断上升，经过一段时间后保持某一温度（我们的实验是保持于410C左右），而处于烧杯外面的温度计液面高度几乎没有变化。

这里的玻璃杯就相当于地球表面的空间空气，吸收了大量的黑色胶袋的产生的辐射热（红外辐射），通过辐射热交换反射回来了地球的更长波长的辐射热，造成了烧杯内气体温度升高，形成温度效应。

但应注意是如果用摸一下烧杯，你并没有感觉有什么温度变化和没有用光照射前感觉差不多。

它实际完成的是辐射热交换在玻璃上并没有太多的能量积累，类似（未完稿）实验说明：一般所做的温室效应的实验都是在太阳光下进行的，其缺点是历时较长，且变化相当缓慢，不能在课堂上把温室效应的实验过程演示给学生；同时还要受天气影响。

如何使学生更多的学习、了解温室效应，又达到高效课堂的目的呢？经过我们的不断探究，终于探索出一种可以在课堂上演示给学生观察的温室效应演示实验，即用物理强化实验法演示温室效应，实验效果相当明显，只需5分钟时间就能明显观察到温室效应的效果。

该实验突出优势是大大提高了实验效率。

课题：下垫面对气温的影响（地理课外观察实验）一、活动内容1、测量林地、草地、裸地、硬化地面的气温；2、对比林地、草地与裸地、硬化地面气温值及它们的平均值并分析原因；3、记录测量日的天气预报气温值。

二、活动目的1、通过测量林地、草地、裸地、硬化地面的气温，提高学生的实践能力和分析问题能力；2、通过对气温值的对比分析，使学生认识到绿地对气温的影响，培养学生爱护绿地、保护环境的意识；3、培养学生分工协作精神和严谨的科学态度。

三、活动准备：温度计、记时表。

四、活动步骤：1、教师动员，介绍活动内容、活动目的、活动步骤，指导测量方法；2、落实小组活动计划，组长负责，分工协作。

确定观测员、记录员，项目落实到人；3、选择观测点：（1）成片树林林荫地（凤皇山边松林）；（2）成片的草地（校园草坪）；（3）开阔空旷裸地（校园操场）；（4）无遮挡水泥地（校园水泥地）。

4、测量：用温度计进行实地测量，测量时选择晴天进行。

5、要求：活动过程中要注意安全。

6、记录各点测量值和天气预报气温值，填入记录单中：气温测量记录单（℃）（1）各项测量值的日平均值：（℃）林地气温日平均值＝各时刻气温值累加÷次数＝草地气温日平均值＝各时刻气温值累加÷次数＝裸地气温日平均值＝各时刻气温值累加÷次数＝硬化地面气温日平均值＝各时刻气温值累加÷次数＝林地气温总平均值＝林地气温日平均值累加÷测量次数＝29.0草地气温总平均值＝林地气温日平均值累加÷测量次数＝30.5裸地气温总平均值＝林地气温日平均值累加÷测量次数＝32.1硬化地面气温总平均值＝林地气温日平均值累加÷测量次数＝33.78、绘制气温变化曲线图：（℃）。