【教案】大气的组成和垂直分层 教学设计 2022-2023学年高一地理人教版（2019）必修第一册

1、 教学设计第一节 大气组成和垂直分层一、课程标准运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。二、教学目标 （一）区域认知了解不同区域对流层的分布规律。（二）综合思维结合示意图，说明大气各垂直分层的特点。（三）人地协调观掌握科学的大气知识，形成正确的地球观。（四）地理实践力结合实例，说明大气组成和垂直分层与生产生活的联系。三、教学方法（一）讲授法（二）问答法（二）情境塑造法（四）读书指导法四、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图新课导入观看课本导入的相关视频【教师】：同学们，刚刚视频展示的就是课本28页上的导入奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空后自由落

2、体的故事，他是世界上第一个自由落体速度超音速的人。同学们注意看，他乘坐太空舱上升至多少千米？【学生】：39千米【教师】：自由落体的过程中，他穿的是什么？【学生】：特制宇航服【教师】：39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？学完这一课，我们就能解答这两个问题。观看#奥地利“坠落人”鲍姆加特纳#的视频，并回答老师提出问题。1.视频吸引学生的学习兴趣。2.导入本节课的主题。新课讲授一、大气（承前启后）什么是大气？（承接上节课内容）【教师】：同学们，这一章开始呢，我们将开始学习第二章的内容，请同学们再看一下第二章的大标题是什么？大声告诉老师！【学生】：地球上的大气【

3、教师】：那问题就来了。什么是大气？【学生】：（思考）大气的意义？（引出本节课内容）【教师】：大气圈！有没有很熟悉？就是我们刚刚学习的人类所生存的地球外部圈层的最外的一层，这也是我们学习的第一个自然环境要素。大气圈的存在，无论是对自然环境，还是人类活动都有着极其重要的意义。【教师】：为了进一步了解这个“重要”的大气，那接下来，我们先一起来学习下，大气由哪些成分组成。请同学们把课本翻到第28页。承上启下：回顾上章所学内容，认识地球上的大气是地球外部圈层的最外层，达到知识的衔接和梳理。通过问答的形式，调动学生学习积极性，丰富课堂形式。知识上做到承上启下，贯穿衔接的作用。二、大气的组成【教师】：同学们

4、，大气成分短时间内会经常变吗？【学生】：不会。【教师】：大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。生活在地球上的我们，大气圈对我们影响最大的就是底层大气，大概是25千米以下这个范围。组成成分主要有干洁空气、水汽和固体杂质，这三类。1.干洁空气【教师】：所以，底层大气中，除去水汽和杂质以外的混合气体，就是干洁空气。同学们，注意看，干洁空气是是什么气体？【学生】：混合气体。【教师】；既然是混合气体，它就是由多种气体组成的。请同学们观察老师给大家展示的干洁空气组成示意图，说说其中含量最多的气体是？【学生】：氮气，78%。【教师】：然后，氧气是21%。你们看，他两加起来就占了干洁空气成

5、分的99%。1.1干洁空气：氮气和氧气【教师】：像氮气是地球生物体的基本元素，像我们农业生产中就少不了它，促进植物生长。氧气是人类和其他生物赖以生存的必需物质。植物光合作用释放氧气，人类一天可以少喝点水，少吃点饭，但是无法少吸点氧。1.2干洁空气：二氧化碳和臭氧【教师】：剩下1%的气体中，如二氧化碳和臭氧，他们虽然含量很少，但是对地球上的生命活动和自然环境有着重要的基本原料。【教师】：比如，二氧化碳植物光合作用的原料，还有，请同学们重点勾画这句话，二氧化碳吸收地面辐射（低能量的长波辐射）能力强，能使气温升高。也就是我们所说的二氧化碳属于温室气体，吸收热量很强。二氧化碳本身不是最危险的温室气体，

6、但由于人类过度排放造成的失衡，带来甚多影响（夏季气温逐年递增，冰川融合，海平面上升等）【学生】：（认真听讲，做好笔记）【教师】：臭氧，吸收太阳光里的紫外线，减少紫外线对生物的伤害）。不知道大家有没有这样一个经历，雷阵雨过后，我们有时候会闻到股刺鼻的气味，那这是什么味道呢？这就是臭氧的气味。据科学家研究，大气中的臭氧含量每减少1%，到达地面的太阳紫外线辐福射就增加2%,过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率，还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。防晒，防的就是紫外线。【学生】：（认真听讲，做好笔记）2.水汽与固体杂质【教师】：刚刚我们已经介绍了底层大气中三个主要成分的“干洁空气”，除此之

7、外，还有另外两个组成成分，就是“水汽”和“杂质”。（教师介绍各自地理意义）（1）水汽：水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。（2）：大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。【学生】：（认真听讲，做好笔记）3.人类活动与大气【教师】：底层大气的组成成分我们已经学习完了，其中关于“干洁空气”的概念，及其组成的气体的成分和意义，希望同学课后再认真巩固下。【学生】：（认真听讲，做好笔记）【教师】：哎！就如前面提到的，大气的组成成分短时间不会有明显变化，但是底层大气的成分和含量会发生变化，罪魁祸首是谁？【学生】：人类。【教师】：没错，类

8、活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，从而产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。比如，对人类而言，大气被污染后，自食其果，造成各种呼吸病，影响健康。【教师】：（举例人类活动对大气造成的影响。）酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的，比如含硫较高的煤，汽车尾气等。臭氧层空洞，从人为的角度来说，人类的生活在使用了大量的泡沫塑料、护发摩丝、灭火剂、杀虫剂、致冷剂，这些产品的使用会产生氟里昂，破坏臭氧层。冰川消退，最主要的原因就是人为原因。比如，使地球上产生了超过其自净负荷的二氧化碳等温室气体，全球气温升高，冰川消融。【教师】：所以，越来越多的全球性大气环境问题的产生，

9、需要我们找到相应的解决措施，为此，我们需要通过了解大气来分析原因，这也是我们学习本章内容的重要目标之一。了解25千米以内大气的主要组成成分及其作用；认识干洁空气的组成成分及其作用；水汽和固体杂质的作用；人类活动对大气的影响。提纲挈领的归纳出低层大气的组成成分；举出一个关于大气组成成分的例子，以及第七期成分对人类生产生活的影响，让学生树立学习的兴趣，树立保护环境的意识，培养学生的人地协调观。【教师】：同学们如果有坐飞机的经历，有没有发现，雨天的时候飞机起飞时，机场还是在哗啦啦地降雨，起飞后确实晴空万里了？这是怎么回事？其实，这与大气垂直各层的特征息息相关！【教师】：另外，如前面提到，奥地利“坠落

10、人”鲍姆加特纳的自由落体穿了特制的宇航服。【教师】：那从39km的高空，自由落体后。鲍姆加特纳经过了大气哪些垂直分层部分？我们继续学习这节的第二部分，大气垂直分层。问答的方式，学生联系生活实际，回答教师提出的问题。回顾导入部分，结合图文展示内容，思考老师提出的问题。通过真实的情境导入，让学生联系实际思考大气存在的垂直分层现象，以及不同的特征。增强学生学习地理的兴趣，引起学生的求知心，以导入下节内容的学习。导入的贯穿，继续引发学生的求知心理，增强学习兴趣。二、大气垂直分层结构【教师】：请同学们阅读课本第31页，地球大气从地面向上，延伸到数千米高空。人类是根据什么依据，把大气进行了分层？【学生】：

11、温度、运动状况和密度。【教师】：（提醒学生做好笔记）那大气自下而上划分为哪几层？【学生】：对流层、平流层和高层大气。【教师】：我们先来了解离我们最近的对流层部分。1对流层1.1对流层：概况【教师】：同学们翻到第32页。对流层有三个重要概况，同学们做好笔记：1.大气圈的最底层，集中了约75%的大气的质量和几乎全部的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。2.我们日常可见的云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。3.人类生活在对流层的底部。【学生】：（认真听讲，做好笔记）1.2对流层：高度【教师】：对流层的高度，大家注意课本31页的分层数值。对流层高度是12km，但是，其实在不同纬度和不同

12、季节，对流层的高度是有变化的。比如，从高纬度到低纬度，对流层的高度是越来越？【学生】：（结合课本32页上部文字）越来越低。【教师】：原因就是对流层接近近地面，近地面大气受热主要来自于近地面大地的辐射（预讲）。低纬度地区，热带，地面受热多，对流层受热多，大气受热向上运动就旺盛，所以对流层所能达到的高度就更高。空气受热膨胀上升，遇冷收缩下沉。那对应不同季节，对流层的高度又会有什么变化？哪个季节对流层的高度会更高？【学生】：夏季，热。【教师】：哪个季节相对对流层高度会低一点？【学生】：冬季，冷。1.3对流层：温度及运动【教师】：了解完对流层的基本概况后，我们需要重点识记对流层温度的垂直变化特征。1.

13、对流层的气温随着高度的升高而降低。（离地面越近，受热越强，大气温度越高）2.所以，对流层大气温度是上部冷，下部热，这就有利于大气发生对流运动（单位体积内，冷空气密度大，下沉，向下运动。热空气密度小，受热上升，向上运动）（名称为对流层的原因）。3.所以，对流层上部冷空气下沉，下部热空气上升，此时冷热大气相遇，热空气遇冷液化成水滴，加之对流层杂质多（凝结核），就很容易成云致雨。复杂多变的天气现象主要发生在这一层。【学生】：（认真听讲，做好笔记）2.平流层2.1平流层：概况与特征【教师】：（提问）平流层的高度是怎样？【学生】：对流层顶部至50-55千米的高空。【教师】：因为臭氧层主要在大气的平流层，

14、前面提到，臭氧会吸收太阳光中的紫外线，使大气增温。所以，离太阳越近（高度越高）臭氧吸收的紫外线越多，大气气温就越高（图片展示）。所以，这也是为什么平流层的气温随着高度升高而升高的原因。【教师】：既然这一层气温随着高度的增高，气温越高。从而使得平流层大气上热下冷，空气的对流运动较弱，因此该层大气的运动方式以平流运动为主。无云雨现象，能见度好，飞机航行主要就在这一层（图片展示）。2.2对流层：联系知识，解答导入【教师】：对应的我们来看看，自由落体的鲍姆加特纳，他是从39km的高空跳下，所以，他自由落体经过的大气层有：平流层和对流层。其中，平流层平均温度在-56.5左右,，加上空气稀薄，所以就需要特

15、制的宇航服保证安全。这就解答了刚开始的疑问了。3.高层大气【教师】：平流层以上就是高层大气的位置，那高层大气的气温的垂直变化特征是什么？【学生】：随着高度升高而下降，随后迅速上升。【教师】：温度为什么会先下降？后上升？先下降是因为高层大气没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降。中间层的顶部是大气中最冷的地方，温度降到（约-143C）时，冻结的温度会在岩石和大气中的金属颗粒上形成冰，然后形成所谓的夜光云。随后，达到一定高度，大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度有持续上升。【教师】同时，“流星从电离层就开始有了 ，因为电离层中就已经有粒子存在,可以与星体产生摩擦了。就是我们在地球上看见的流星现象（图片展

16、示）。另外，前面提到，高层大气包括中间层和电离层，其中电离层能反射无线电波，对无限电通信有着重要作用（图片展示）。结合课本内容，根据老师引导讲述的问题，跟随老师的教学思路，回答老师提出的问题，了解大气垂直分层情况。了解对流层、平流层，以及高层大气的大气状况和地理现象，以及与人类生活的关系。以问答的形式，通过图文展示和教师讲解，让学生学习到大气分层的依据，以及垂直各层的范围和主要特征，增强学生的综合思维和人地协调观。课堂拓展一、对流层的逆温现象【教师】：这里要给大家拓展新名词“逆温现象”，请大家把学案翻到28页。首先，”“逆温现象”出现在对流层，为什么叫逆温？对流层垂直向上，温度变化有什么特征？

17、【学生】：高度（海拔）越高，气温越低。每升高100m，气温下降0.6。【教师】逆温，逆的就是对流层理想气温变化的情况。对流层只要出现，（1）高度升高，气温升高；（2）高度每升高100m，气温下降幅度小于0.6。就说明发生了逆温现象。二、逆温现象的影响【教师】：逆温现象发生，会有什么影响呢？（教师分别讲解有利影响和不利影响）【学生】：（认真听讲，最好笔记）针对训练，学案第29页第1题。学生认真听讲，在笔记本、课本或者练习册对应部分做好笔记，理解逆温现象的定义和影响。本堂课的作业训练中，常遇到的题型，教师需要课堂提前进行教学，或者课时不够时，作为“自学窗”留给学生课后学习，以刚好地完成相应习题册。本节小结【教师】：（通