大气组成和垂直分层教学设计 高中地理人教版（2019）必修一

《大气的组成和垂直分层》教学设计教材解读本节选自新湘教版高中地理必修一第三章“地球上的大气”中的第一节，“大气的组成和垂直分层”是对第一章太阳活动、电离层等知识点的一个拓展延伸，大气是自然环境的重要组成部分和最活跃的因素。教材首先介绍了大气的组成情况，一是大气的组成成分以及不同成分的占比情况和分布特征，二是各组成成分与人类的相互关系。其次，根据温度等大气物理状况随高度变化的特征，把大气分成对流层、平流层和高层大气，并逐一介绍了各层大气的气温垂直变化，气流运动状况等，着重分析了这三层大气分别与人类生产生活的联系。为了更好的落实课程标准中的有关要求，教材在教学内容处理上应用了较多的图表资料，如"干洁空气组成饼状图","气垂直分层示意图"、"臭氧浓度分布阴影图"等，还设计了一处探究(探究臭氧对地球上生命的意义)和两处活动“认识雾霾和逆温现象”，重在分析大气组成和垂直分布的特征及变化规律。并探究大气组成要素的变化和垂直特分层特征与人类活动的关系,旨在培养学生的综合思维、人地协调观和地理实践力等地理学科核心素养学情分析

通过第一章的学习，学生对太阳活动、大气圈、电离层等有知识储备，在初中生物、化学中也学习了气体的基本知识，同时经过一段时间的地理学习，具备一定学习地理知识的方法，能为本节课的学习奠定基础。学生通过小学初中的学习以及生活经验，对大气成分，臭氧层、温室气体等知识有所了解，但对大气的特征了解主要停留在感性认识的基础上，其已有的知识是零散、片面、非系统的，学生没有接触过大气的垂直分层，对于对流层、平流层、高层大气概念比较陌生，但学生读图，析图能力，地理事物判断能力，实践能力有初步提高，具备一定的自主探究能力，且高一学生思维活跃，知识面相对较广，对地理现象有强烈的好奇心。教学目标知识与技能：1.了解大气的组成及其作用；

2.认识人类活动对大气成分的影响；

3.知道大气的结构，掌握对流层和平流层大气的特点。过程与方法：培养读图、阅读和概括能力；运用对比法分析地理问题的能力。情感态度与价值观：了解人类活动对大气环境的影响和作用，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识。教学重点：大气主要成分的环境意义；

对流层，平流层大气的特点；

人类与各层大气的关系；

教学难点：对流层，平流层大气的特点。教学过程一、创设情境引入新课：在2019年9月30日上映了一部建国70周年献礼片《攀登者》，影片以1960年与1975年中国登山队两次登顶珠峰的事迹为背景，讲述方五洲、曲松林等中国攀登者怀揣着最纯粹的梦想集结于珠峰，肩负时代使命于世界之巅的故事。影片中有些情节令老师印象深刻，涉及到了众多地理知识，其中有些部分跟今天我们要学习的有关，比如说我们一起来观看其中一个小片段。提问：思考登山队员在攀登珠穆朗玛峰之前为什么要进行体能训练和憋气训练？回答：增强体能，适应高寒缺氧环境。提问：登山队员在攀登珠穆朗玛峰的过程中可能会遇到哪些困难？为什么？带着这些问题，我们进入今天的主题---《大气的组成和垂直分层》。二、进入新课板书：大气的组成和垂直分层展示学习目标：请学生齐读学习目标，等下再通过一些小游戏和小问题来检验我们是否达成了今天的学习目标。提问：那我们正式进入今天的学习，第一部分--大气的组成，相信大家已经提前预习了，请大家思考两个问题：1、大气有哪些部分组成？2、大气中各组成的作用是什么？读表2-1，"干洁空气的主要成分"，回答下列问题：1．干洁空气的主要成分是什么？各有什么作用？氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质；氮是地球上生物体的基本成分。大气中的微量成分二氧化碳和臭氧，含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用。臭氧能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，被誉为“地球生命的保护伞”；而穿透大气射到地面上的少量紫外线，又对人们起到杀菌治病作用。思考：空气中的水汽和固体杂质又有什么作用？是天气变化的重要角色。水汽的相变（气态、液态、固态三者的互相转变），产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象，并伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。大气中水汽和固体杂质的含量因时因地而异。然而，大气的组成不是固定不变的，人类活动造成的大气污染，使大气的成分发生了越来越明显的变化。如果二氧化碳继续增加，地球持续不断变暖，对人类生存将产生严重影响。它将使极地冰雪融化、海平面上升，世界上许多的桑田将变成沧海。氯氟烃给人类带来的危害是正在损害大气的臭氧层,导致全世界皮肤癌发病率上升和全球气温增高。除了这些以外，当然还有很多，比如酸雨，光化学烟雾事件，逆温造成的空气污染等，我们可以利用课余时间去查找资料了解学习，由于人类活动造成的危害是全球性的，目前，已引起了国际社会的高度重视，纷纷采取措施，保护全球的大气环境。三、希沃小游戏通过希沃小游戏检验这一部分学习成果。四、大气的垂直分层部分提问：在《攀登者》这部电影中，随着主角们攀登珠峰高度的变化，温度不断降低，含氧量也在下降，这是什么原因造成的？总结：我们都提前进行了预习，很多同学应该都知道是因为在对流层随着海拔的增加温度降低，空气密度也在降低，氧气含量也在减少。那地球厚厚的大气层除了有对流层，还有什么呢，它们各自都有什么特点，我们带着这个问题来学习本节课的第二部分--地球大气的垂直分层。首先，老师在课前给大家预留了几个问题，大家应该都已经做完了，现在请大家和同组的同学讨论一下，老师给你们3分钟时间，等下请代表来回答。读图2-1"大气的垂直分层"图，并阅读课文，思考以下问题：1.地球大气共分哪几层？2.在不同纬度，对流层高度是否一样？为什么？3.对流层和平流层的气温如何随高度而变化？原因是什么？4.对流层和平流层中，大气运动的特点是什么？5.对流层和平流层大气与人类有何关系？6.为什么说平流层是人类生存环境的天然屏障？7、高层大气与人类活动有哪些关系？每组找代表抽取一至两道题目回答。教师小结：1．地球大气自下至上可分为对流层、平流层和高层大气。2．不同纬度，对流层高度不一样。这是因为：低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的高度高；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低；中纬地区则适中。3．对流层气温随高度升高递减；平流层气温随高度升高递增。这是因为两层的热源有所不同。对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此，离地面越高的大气，受热越少，气温越低，气温垂直递减率为0.6℃／100米；而平流层大气中，由于含有臭氧，能大量吸收太阳紫外线，使气温随高度增加而迅速上升。4．在对流层中，由于空气上冷下暖，使得热的地方气温高，空气密度小，容易产生空气的上升运动，冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样就形成了大气的对流运动，所以，对流层是以对流运动为主；而平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此以水平运动为主。5．由于对流层大气最靠近地面，几乎集中了全部的水汽和杂质，在大气对流过程中，容易形成云、雨、雪等天气现象，因此，对流层天气现象复杂多变，与人类的关系最为密切；而平流层以水平运动为主，且水汽和杂质极少，故云、雨现象近于绝迹，天气晴朗，有利于高空飞行。6.平流层中在22-27千米的高度存在臭氧层，能吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球上的生物免受紫外线的伤害，被称为地球的保护伞。7．地球外80――500千米的高层大气中，有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态，它们就像一面反射无线电波的镜子，使电波在地面和电离层之间多次反射，从而实现了远距离无线电通信。对照图片进行内容总结：对流层高度：低纬：17-18km;中纬：10-12km;高纬:

8-9km，气温随高度升高而递减(海拔每上升100米，气温降低0.6℃)，因为地面是低层大气热量的直接热源，空气对流运动显著，天气现象复杂多变，因为该层大气上冷下热，集中了整个大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨。平流层高度从对流层顶部至50-55千米高空，气温随高度增加而升高，上热下冷，大气稳定，气流以平流运动为主，水汽、杂质少，无云雨现象。臭氧集中分布在22-27千米，它可以吸收大量紫外线。高层大气从平流层顶到3000km的高空，温度随高度增加先降低后增加，大气密度极小，在20