课题8：必修一221《大气的组成和垂直分布》教学设计 董其军／刘丙辰

1、课题：必修一大气的组成和垂直分布教学设计莱阳一中 董其军董俊华【教材分析】本单元第二节大气圈与天气、气候紧紧围绕人类赖以生存的大气环境，及大气环境与人类生产生活关系这条主线，运用文字图、表等材料阐述了大气的组成、大气热力状况、大气运动、天气和气候等自然规律及原理，并通过对全球性大气环境问题的成因及对策分析，培养学生的环保意识。本课是第一节，讲述了大气的组成和垂直分布等知识，是后面学习的基础，与大气运动、众多的天气、气候现象都有直接的关系，并且大气的组成和垂直分布与人类活动关系非常紧密，实用性强，可以帮助学生理解生活中许多现象。【教学目标】知识与技能1、了解低层大气的组成成分及其作用。2、了解大

2、气垂直分布的依据及各层大气特点。3、理解人类活动造成的大气污染，导致大气成分和含量发生变化。过程与方法1、通过对气温垂直分布图的分析，训练学生阅读图表分析解决问题的技能；2、分析大气组成物质、气温垂直分布、大气运动、天气变化间的因果关系。情感态度与价值观1、联系实际，了解本地区人类活动对大气组成的影响，并能提出合理化建议。2、通过学习使学生初步了解人类活动对大气的影响，以及各层大气与人类活动的关系，初步树立人地协调的观念提高环保意识。【教学重点】1、大气的主要成分和重要作用。2、大气的垂直分布及主要特征。【教学难点】1、人类活动对大气成分的影响。2、对流层、平流层大气的特点。【教学方法】讲授法

3、、启发式、探究式【学习方法】自主学习、小组合作交流法【教具准备】多媒体课件PPT【教学过程】情境导入：（多媒体播放“神舟十号”宇宙飞船升空飞行时的片段，让学生观察飞船穿越大气层时的情景）启发学生思考：“神十”从起飞后向月球飞行，穿越地球大气层时都要克服那些困难呢？要弄明白这一问题，首先必须了解大气层的相关知识。 今天我们共同探讨大气环境最基本的特征-大气的组成和结构。自主学习，完成下表：阅读课本35及36页第一段，参照35页表221，分析底层大气的组成和作用。师生合作：完成下表：大气是一种机械混合物，各种组成物质中，有的含量相对稳定，有的含量处于变化之中。这些组成物质在自然界中都扮演着重要角色

4、，与地理环境的发展变化有着密切关系。合作探究一：播放动画片新女娲补天，古代有女娲补天的传说，美丽善良的女神女娲历经艰辛填补了天上的窟窿，挽救了的人类的一场浩劫。请大家思考一下，导致臭氧层破坏的罪魁祸首是谁呢？我们如何保护好臭氧层？小组讨论发言，教师点拨。合作探究二：展示图片，美国环保专家的预测令人担忧，再过50年70年，巴基斯坦国土的1/5、厄罗河三角洲的1/3以及印度洋上的整个马尔代夫共和国，都将因海平面升高而被淹没；东京、大贩、曼谷、上海、威尼斯、彼得堡和阿姆斯特丹等许多沿海城市也将完全或局部被淹没。请大家思考：你知道海平面为什么会上升吗？人类应该采取哪些措施来应对？小组讨论发言，教师点拨

5、。（播放冰岛火山喷发视频）看完视频之后，或许有同学会疑惑：飞机在大气中的什么高度飞行？扩散的火山灰怎么会影响到飞机的飞行呢？带着这个疑问，接下来我们共同来学习大气的垂直分布，相信学习完之后，同学们心中的这个疑惑会得以解决。小组合作：将整个班级分成三小组，阅读教材第36页，分别分析总结对流层，平流层，高层大气的特点以及与人类活动的关系。（每个小组发一张表格，用来记录讨论内容、过程、成因与结果，最后派代表发言。教师归纳点拨：（1）对流层对流层是紧贴地面的一层，整个大气质量的四分之三和几乎全部水汽和固体杂质都集中在这一层。该曾是大气中最活跃、与人类活关系最密切的一层。人类就生活在对流层的底部。对流层

6、有以下特点： 气温随高度的增加而递减。这主要是因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低。平均每上升100米，气温降低0.6摄氏度。古诗中说“高处不胜寒”，原因就在于此。爬过上的同学可能也都有过这样的体会吧。展示图片：学生思考讨论：非洲最高的山峰乞力马扎罗山，地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？教师点拨：气温随海拔高度的增加而递减，乞力马扎罗山海拔高（接近6000米），因此，山顶气温很低，终年积雪。 空气对流运动显著。对流层上部冷下部热有利于空气的对流运动，该层的对流运动显著因此得名。低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高，可达1718千米

7、；高纬度地区受热少，对流层高度就低，仅89千米。 天气现象复杂多样。近地面的水汽和固体杂质通过对流层运动向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。云、雨、雪等天气现象就发生在这一层。对流层与人类的关系最为密切。学生讨论：为什么说对流层对人类关系最为密切？为什么几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层？学生发言，教师总结：因为人类就生活在对流层的底部，可以说是“人类之家”。与人们生活和生产活动紧密相关的各种天气现象（云、雨、雾、雪等）都发生在对流层。由于大气中的水汽主要来自地球表面江、河、湖、海的蒸发以及植物的蒸腾，所以几乎全部水汽集中在距地面最近的对流层，尤其是对流层大气的底层。固体

8、杂质的来源是多方面的，但主要还是来自地面，如火山喷发飘入大气的火山灰，被风从地面吹到空中的土尘、地面物体燃烧时进入大气的烟粒以及各种人类活动造成的有机尘等，所以固体杂质也是大多集中于对流层大气的底层。（2）平流层：平流层的范围：自对流层顶至5055千米高度的范围为平流层。 气温随高度增高。这是因为平流层气温基本不受地面的影响，到30千米以上，气温随高度增加迅速上升，这是因为平流层中的臭氧大量吸收太阳紫外线而是气温升高。在2227千米高度处，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。随着臭氧的增多，气温迅速增高。 气流以平流层运动为主。平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，该层因

9、此而得名。5除上述两个基本特点外，平流层与人类的关系也很密切。我们刚才已经学习了大气的组成，知道臭氧是“地球生命保护伞”， 能够大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，而臭氧主要集中在平流层，可以说平流层是人类生存环境的天然屏障。同学们在看图2.1，平流层中有架大型飞机，那么为什么飞机是在平流层中飞行。（观看视频，假如你是飞行员，你又会选择在大气哪飞行呢？）（学生回答，老师总结）该层水汽含量少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。现在人们乘坐的大型飞机多是在平流层中飞行。6平流层顶以上的大气，气压很低，空气密度很少，被划为“高层大气”。（3）高层大气根据人造卫星的探

10、测资料，在20003000千米的高空，地球大气的密度已经于星际空间的密度非常接近，这个高度可以大致地看作是地球大气的上界。在80500千米的高空，大气处于高度电离状态，即在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气中的氧和氮的分子被分界为离子，使大气处于电离状态，所以又叫电离层。电离层能反射无线电波，我们能听到很远地方电台的广播，就是电离层的作用。结合动画的展示、所学的知识，让学生按照分组对“对流层、平流层、高层大气”的知识进行探究展示，再由其他组补充回答。这是依据学生的思维方式，由简入难，一步步的引导，启发学生，使他们通过自己的亲身的参与，以及通过同学之间的合作，获得知识，得出结论。【课堂小结】教师

11、播放PPT，由学生总结：【当堂检测】读“大气垂直分层示意图”，回答12题。1人类排放的氟氯烃，对人类生存环境破坏最大的是 ( ) AA层 BB层 CC层 DD层2同一季节，下列城市上空对流层高度从高到低排列正确的是 （ ） 新加坡 北京 漠河 摩尔曼斯克A B C D读我国某山地1月和7月平均气温垂直分布图。据此回答56题。3据图示信息判断，该山最可能位于 A15N附近 B25N附近 C35N附近 D45N附近4关于该山地气温垂直分布的正确说法是 A1月气温递减率比7月大 B1月局部范围出现逆温现象 C7月气温递减率低处比高处大 D该山顶有永久积雪读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成56题。

12、5该地当日大气污染加剧，主要原因是 A地面辐射减弱 B大气逆辐射减弱 C空气水平运动减弱 D空气对流运动减弱6下列时段空气质量最好的是A19：00-22：00 B04：00-07：00 C：07：00-10：00 D13：00-16：00下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”，判断78题。7、四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是：A B C D8该大气层气温的垂直变化A受地面影响明显 B主要与二氧化碳气体有关C主要与臭氧气体有关 D主要与人类活动有关9. 1.下列地区中，白内障发病率最高，其最可能的是：A.青藏高原 B.四川盆地 C.江南丘陵 D.海南岛10.海平面气温为11，对

13、流层顶部气温为-50 ，该地对流层的厚度约为： A.10.17Km B.9.34Km C.11.47Km D.12.02Km【作业布置】【教学反思】1.在教学中教师应该结合实际，向学生展示当代的科学成果，了解一些他们在课本之上学不到的科学技术知识，这既能激发学生学习科学的兴趣，又能有效弥补课本知识的局限性，从而提高学生学习科学知识的自觉性。2、 “做过的，才会记住。”学生对于自己讨论、争论以及亲手实践得到的知识，更易理解，印象深刻。课堂上，老师应该想方设法引发学生的认知冲突，通过合作探究的学习过程使他们获得正确的结论。高层大气：密度小，有电离层，能反射无线电波气温随高度增加而增加以水平运动为主

14、天气晴朗，利于高空飞行平流层气温随高度增加而降低对流运动显著天气状况复杂多变对流层大气的垂直结构水汽、固体杂质：成云致雨的必要条件干洁空气：氮、氧、二氧化碳、臭氧等低层大气的组成【板书设计】大气圈的组成与结构知识拓展：1.地球大气的演变：大气从起源到现在已经历了40多亿年。它的发展可以分为三个阶段：原始大气、次生大气、现代大气。最初，地球由一团星云组合而成，较重的部分凝聚在核心，较轻的部分留在外边。由于太阳风的作用，原始大气很快就消失了，这就是说早期地球一度曾没有大气。后来地球不断冷却，剧烈的火山爆发使地球内部的气体不断排出，形成了次生大气，不过，那时的大气与现在毫不相同，其主要成分是水汽、二

15、氧化碳、氮、甲烷和氨。大约在20多亿年前，海洋里出现了一种叫蓝藻的植物，它利用太阳光和大气中的二氧化碳合成碳水化合物供自己使用，并吐出氧气，这就是光合作用。就这样，绿色植物改变了次生大气，使氧气含量多了起来，终于演变成了现代大气。所以，是生命改造了大气。2.电离层电离层反射的只是普通的无线电广播采用的波段，对于波长较短的无线电波则起不到反射作用。电视机采用的恰恰是波长较短的无线电波，这就是电视机为什么收看不到远处电视台节目的原因。为了能收看到大洋彼岸的电视节目，科学家利用在赤道上空36000千米高度的静止地球卫星来传播电视信号，使生动的电视画面越过大洋或大陆，送到千家万户的电视机中。3、逆温现象：一般情况下，对流层温度上冷下暖。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。造成逆温现象的原因有很多种：一是地面辐射冷却。在晴朗无云或少云的夜间，地面辐射冷却快，贴近地面的气层也随之降温，离地面愈近，降温愈快，因此形成了自地面开始的逆温(如右图)。这种逆温在大陆上常年都可出现，尤以冬季最强。二是空气平流。当暖空气水平移动到冷的地面或水面上，会发生接触冷却的作用。愈近地表，降温愈快，于是产生逆温现象。三是锋面因素。在锋面上，如果冷暖空气的温度差异比较显著，由于暖