21大气的组成和垂直分层教学设计高中地理人教版必修一

人教版（2019）高中地理必修第一册第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层设计亮点：1.通过实验探究、角色辩论、现实案例破解抽象概念；2.融入航天科技、环境治理等前沿内容，体现地理学科应用价值；3.信息技术工具与传统教学的深度融合，提升课堂科技感。此设计可通过调整活动时长灵活适配45分钟课堂，重点内容建议用2课时完成。一、课堂导入：现象观察与问题驱动活动1：视频导入——"地球的蓝色外衣"播放1分钟短视频（可选用国际空间站拍摄的地球大气层边缘画面），提出问题：1.大气层为什么呈现渐变的蓝色？2.航天器返回地球时为何会燃烧？设计意图：通过视觉冲击引发学生对大气层结构与功能的兴趣。二、核心模块1：大气的组成——探究"看不见的生命之网"1.探究实验：空气成分分析步骤：分组实验：利用燃烧蜡烛+倒扣玻璃杯观察氧气消耗，干冰升华实验观察二氧化碳存在。数据对比：展示标准空气成分比例表（氮78%、氧21%、其他1%）。讨论：稀有气体（如氩、氖）在生活中的应用（霓虹灯、焊接保护气）。二氧化碳浓度变化与温室效应的关联（结合近期全球气候峰会案例）。2.角色扮演："大气成分的辩论会"学生分组扮演不同气体成分（如臭氧、水汽、PM2.5），陈述自身对地球生态的贡献与争议。创新点：融入社会热点（如雾霾治理），引导学生辩证思考人类活动与大气的关系。三、核心模块2：垂直分层——破解"天空的密码"1.动态模型建构活动2：分层温度曲线绘制提供国际标准大气温度数据表（从地表到热层），小组合作绘制温度垂直变化折线图。关键发现：平流层温度上升、中间层温度骤降、热层温度陡升的矛盾现象。2.航天任务解密案例：神舟飞船返回舱穿越各层的挑战（对流层天气干扰、平流层稳定飞行、中间层低温防护、热层防电离辐射）。互动问答：为什么极光出现在热层而非平流层？（结合电离作用与太阳风解释）3.创新活动："大气层身份卡"设计任务：为对流层、平流层、中间层、热层设计包含厚度、温度、典型现象、人类利用的"身份卡片"。示例：|层名|厚度|温度变化|特殊现象|人类活动||平流层|1250km|随高度上升而升高|臭氧层吸收紫外线|民航飞机飞行|四、跨学科链接：大气科学与现实问题1.地理+物理：逆温现象模拟实验实验设计：玻璃箱内分层放置冷热水模拟逆温层，点燃烟雾观察扩散受阻现象。联系实际：分析冬季雾霾频发与大气稳定度的关系。2.地理+信息技术：实时大气数据追踪展示中国环境监测总站PM2.5实时地图、NASA臭氧层空洞动态图，引导学生解读数据时空分布规律。五、随堂练习与思维拓展基础巩固（选择题）1.民航飞机巡航高度通常位于（）A.对流层B.平流层C.中间层D.热层综合应用（材料分析>材料：2023年某日北京出现严重沙尘暴，气象部门发布空气质量指数（AQI）爆表预警。>问题：结合大气垂直分层原理，分析沙尘暴主要影响哪一层？为什么近地面污染物不易扩散？创新实践（课外延伸）任务：使用气象APP连续记录一周内不同高度（如地面、500m、1500m）的温度数据，验证对流层温度递减率。六、课堂总结：概念图构建学生分组用思维导图整合本节核心概念，突出"组成结构功能人类影响"的逻辑链条。教师展示范例并点评，强调大气层作为动态系统的整体性。七、教学资源包