《大气圈与大气运动》第1课时示范课教案【高中地理鲁教版必修1】

10/10《大气圈与大气运动》教学设计第1课时教学目标1.运用示意图和资料，说明大气的组成和作用。2.运用示意图和资料，说明大气的垂直分层及其对地表环境和人类的影响。重点难点【教学重点】1.知道低层大气的主要组成成分及其作用。2.理解大气成分与含量的变化与人类生产、生活之间的联系。3.知道大气圈的垂直分层以及各层的主要特点、成因。【教学难点】1.理解大气的垂直分层及其对地表环境和人类的影响。2.能够分析逆温现象对环境和人类的影响。教学过程【课程引入】激趣导入，学生观看视频资料《地球上的大气》，从太空中俯瞰地球大气层的美景，并通过视频大致了解地球大气圈的主要组成，从而激发起学生探索和认识地球大气圈的欲望。此资源为素材中的此资源为素材中的“【课程引入】地球上的大气.mp4”的截图，如需播放，请提前下载视频【讲授新课】通过前面的学习，我们知道地球具有圈层结构，并且与人类关系最为密切的有大气圈、水圈、生物圈和岩石圈，它们共同构成了地表环境。那么，你知道各个圈层在地表环境的形成中发挥了哪些作用呢？对人类有什么影响呢？今天我们首先来学习和了解大气圈的组成及其大气运动，以探究其对地表环境和人类的影响。现在开始吧！（板书）第二章从地球圈层看地表环境第一节大气圈与大气运动一、大气圈的组成1.低层大气的主要组成及其作用自主阅读教材相关内容，结合视频，小组讨论并回答：1.低层大气主要由哪些成分组成的？2.干洁空气的主要成分有哪些？各有什么作用？生：（可能的答案）1.低层大气主要是由干洁空气，少量的水汽和固体杂质等三部分组成的。2.干洁空气的主要成分是氮气和氧气，其体积分数分别为78%和21%，二者约占干洁空气总体积的99%，因此地球大气又称为“氮氧大气”。此外，还有氩、二氧化碳、氖、氦、甲烷、氪、氢等微量气体，它们共约占干洁空气体积的1%。【知识拓展1】认识“雾”和“霾”。雾霾，是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称“雾霾天气”。霾，又称“灰霾”，是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。霾天气是一种大气污染状态，表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准，其中PM2.5（直径小于或等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成霾天气的“元凶”。师生共同小结，完成表1：低层大气的组成及其作用。组成成分作用干洁空气氮地球上生物体内蛋白质的重要组成部分氧人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质二氧化碳绿色植物进行光合作用的原料；调节地表温度的重要气体水汽成云致雨的必要条件；大气中一定含量的水汽可提高人类生活的舒适度固体杂质大气中的尘埃反射太阳辐射，降低地面温度；作为凝结核，促进云雨的形成；影响人的呼吸系统，损害健康（板书）2.大气圈的垂直分层。观看视频《大气的垂直分层》，读教材图2－1－2“大气的垂直分层示意图”，并自主阅读教材相关内容，回答下列问题。1.大气圈垂直分层的依据有哪些？共分为哪几层？生：（可能的答案）依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的变化与差异。自下而上将地球大气层划分为对流层、平流层和高层大气。（板书）3.对流层读教材图2－1－2“大气的垂直分层示意图”，并自主阅读教材相关内容，回答下列问题。1.对流层大气有什么特点？2.对流层大气的气温在垂直方向上是如何变化的？3.对流层大气运动的主要特点是什么？原因是什么？生：（可能的答案）1.特点：贴近地面的大气最底层,约占整个大气质量的3/4,集中了几乎全部的水汽和固体杂质。2.气温变化特点：气温随高度的增加而降低。3.空气运动特点：对流运动显著。对流层即因此而得名。原因：对流层大气上部冷下部热，大气不稳定，有利于大气在垂直方向上的对流运动。（问题承上）读教材图2－1－2“大气的垂直分层示意图”，并自主阅读教材相关内容，回答下列问题。4.对流层内的天气状况有什么特点？5.对流层大气与人类的关系怎么样？生：（可能的答案）4.天气特点：天气现象复杂多变。5.人类生存在对流层的底部，而风、云雨雾雪等天气现象，大都发生在对流层内，因此对流层与人类生产、生活的关系最为密切。师：降水异常导致旱涝灾害：降水偏少易造成旱灾，降水偏多易造成水灾。【知识拓展】对流层的气温随高度而降低的原因。思考：对流层的气温随高度的增加而降低的原因是什么呢？生：（可能的答案）原因：地面是对流层大气最主要的直接热源。具体地说，太阳辐射要到达地面，首先要透过厚厚的大气层，而大气层对太阳辐射的直接吸收很少，透过大气层的太阳辐射到达地面后，对地面加热；再通过地面辐射把热量传输给对流层空气，因此愈接近地面，空气受热愈多，气温愈高。海拔越高，离地面越远，则气温越低。（问题承上）读教材图2－1－2“大气的垂直分层示意图”，并自主阅读教材相关内容，回答下列问题。6.对流层大气的厚度有什么变化规律？原因是什么？生：（可能的答案）6.对流层大气的厚度有纬度差异和季节变化。表现为低纬度地区的厚度大于高纬度地区；同一地区，夏季厚度大于冬季。对流层大气的厚度一般为8～16千米，平均12千米左右。原因：低纬度地区或同一地区的夏季，太阳辐射强，地面受热多，空气垂直对流运动旺盛，对流运动达到的高度较高，因此对流层厚度大。高纬度地区或同一地区的冬季，太阳辐射弱，地面受热少，空气垂直对流运动弱，对流运动达到的高度较低，因此对流层厚度小。学生进行活动探究1：对流层天气现象复杂多变的原因。思考：为什么对流层内的天气现象复杂多变呢？生：（可能的答案）原因：对流层集中了几乎全部的水汽和固体杂质，而水汽和固体杂质恰好是成云致雨的两个必要条件；同时，对流层的大气运动以垂直对流运动为主，近地面形成的气流在上升过程中，气温随海拔高度的增加而不断降低，随之发生水的相态变化，比如水汽达到过饱和后，多余的水汽就会凝结出来，从而形成云、雾、雨、雪等复杂的天气现象。教师继续展示对流层中“云、雨、雾、雪”等天气现象的图片资料。师生共同小结，完成表4：对流层大气的主要特点。垂直分层高度范围主要特点成因与人类关系对流层1.厚度一般为8～16千米，平均12千米左右2.厚度有纬度差异和季节变化①气温随高度的增加而降低地面是对流层大气主要的直接热源①与人类关系最为密切，人类就生存在对流层底部②各种天气现象发生在对流层②空气对流运动显著对流层大气上部冷、下部热③天气现象复杂多变①物质组成复杂。对流层约占整个大气质量的3/4和集中了几乎全部的水汽、杂质。大气中的污染物也多集中在这一层②对流运动易成云致雨【知识拓展3】逆温现象及其发展过程。思考：什么是逆温现象？在一定条件下，对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温，甚至出现气温随高度的增加而上升的现象，叫作逆温现象。教师运用示意图并讲述“逆温现象的形成及消失过程”。【知识拓展4】逆温现象对地理环境的影响。思考：逆温现象对地理环境有哪些影响？学生回答后，教师引导、点拨和补充，共同小结，完成表3.逆温现象对地理环境的影响。影响具体表现晨雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，雾使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故大气污染由于逆温现象的存在，空气对流受阻，会造成近地面污染物不能向高空扩散，甚至形成雾霾天气，危害人体健康对航空造成影响逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果逆温出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞机飞行中不会有较大颠簸（板书）4.平流层读教材图2－1－2“大气的垂直分层示意图”，并自主阅读教材相关内容，回答下列问题。1.平流层的高度范围是多少？2.平流层大气的气温是如何随高度变化的？原因是什么？3.平流层大气运动的主要特点是什么？原因是什么？生：（可能的答案）1.范围：位于对流层之上，自对流层顶向上至50千米左右，厚度约40千米。2.气温变化特点：气温随高度的增加而上升。原因：平流层大气中的臭氧大量吸收太阳辐射中波长较短的紫外线，使大气增温。3.主要特点：空气以平流运动为主。原因：平流层内大气上部热下部冷，因此在垂直方向上，大气较稳定，不易形成对流，而是以水平运动为主。（问题承上）4.平流层的天气现象有什么特点？5.平流层大气对人类和地表环境有哪些影响？生：（可能的答案）4.天气晴好，基本无云雨现象。5.平流层中的臭氧层大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生命免受过多紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”。平流层中水汽和杂质含量极少，大气能见度高，气流平稳，很少有飞鸟出现，因此是航空的理想空域。（板书）5.高层大气继续读教材图2－1－2“大气的垂直分层示意图”，并自主阅读教材相关内容，回答下列问题。1.高层大气一般处在什么范围？2.高层大气的气温如何随海拔高度而变化，原因是什么？生：（可能的答案）1.平流层顶以上直至大气上界。2.气温随高度的增加先下降后持续上升。（问题承上）3.高层大气的主要特点是什么？该层与人类的关系怎样？生：（可能的答案）3.主要特点：密度很小，气压很低。在80－500千米的高空范围内存在若干个电离层，大气处于高度电离状态，能反射无线电短波，对人类的无线电通信有重要作用。当太阳活动强烈或出现雷电天气时，电离层受到扰动，影响地面的无线电通信，导致信号衰减或中断。师生共同小结，完成表3：平流层和高层大气的主要特点。垂直分层高度范围主要特点成因与人类关系平流层对流层之上，自对流层顶向上至50千米左右①气温随高度增加而增加该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线臭氧大量吸收太阳紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”②空气以水平运动为主该层大气上部热、下部冷，大气稳定能见度高，气流平稳，少飞鸟，有利于高空飞行③无云雨现象，能见度好水汽、杂质少，气流平稳高层大气平流层顶直至大气上界①密度很小，气压很低，气温高距地面远，受到的引力小电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用②在60～500千米的高空有若干电离层【课堂小结】【当堂练习】2016年入冬以来，雾霾天