【教案】大氣的組成和垂直分層 教學(xué)設(shè)計 2022-2023學(xué)年高一地理人教版（2019）必修第一冊

1、 教學(xué)設(shè)計第一節(jié) 大氣組成和垂直分層一、課程標(biāo)準(zhǔn)運用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。二、教學(xué)目標(biāo) （一）區(qū)域認(rèn)知了解不同區(qū)域?qū)α鲗拥姆植家?guī)律。（二）綜合思維結(jié)合示意圖，說明大氣各垂直分層的特點。（三）人地協(xié)調(diào)觀掌握科學(xué)的大氣知識，形成正確的地球觀。（四）地理實踐力結(jié)合實例，說明大氣組成和垂直分層與生產(chǎn)生活的聯(lián)系。三、教學(xué)方法（一）講授法（二）問答法（二）情境塑造法（四）讀書指導(dǎo)法四、教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入觀看課本導(dǎo)入的相關(guān)視頻【教師】：同學(xué)們，剛剛視頻展示的就是課本28頁上的導(dǎo)入奧地利“墜落人”鮑姆加特納在美國西南部乘坐太空艙升空后自由落

2、體的故事，他是世界上第一個自由落體速度超音速的人。同學(xué)們注意看，他乘坐太空艙上升至多少千米？【學(xué)生】：39千米【教師】：自由落體的過程中，他穿的是什么？【學(xué)生】：特制宇航服【教師】：39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？鮑姆加特納為什么需要配備特制宇航服？學(xué)完這一課，我們就能解答這兩個問題。觀看#奧地利“墜落人”鮑姆加特納#的視頻，并回答老師提出問題。1.視頻吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.導(dǎo)入本節(jié)課的主題。新課講授一、大氣（承前啟后）什么是大氣？（承接上節(jié)課內(nèi)容）【教師】：同學(xué)們，這一章開始呢，我們將開始學(xué)習(xí)第二章的內(nèi)容，請同學(xué)們再看一下第二章的大標(biāo)題是什么？大聲告訴老師！【學(xué)生】：地球上的大氣【

3、教師】：那問題就來了。什么是大氣？【學(xué)生】：（思考）大氣的意義？（引出本節(jié)課內(nèi)容）【教師】：大氣圈！有沒有很熟悉？就是我們剛剛學(xué)習(xí)的人類所生存的地球外部圈層的最外的一層，這也是我們學(xué)習(xí)的第一個自然環(huán)境要素。大氣圈的存在，無論是對自然環(huán)境，還是人類活動都有著極其重要的意義?！窘處煛浚簽榱诉M(jìn)一步了解這個“重要”的大氣，那接下來，我們先一起來學(xué)習(xí)下，大氣由哪些成分組成。請同學(xué)們把課本翻到第28頁。承上啟下：回顧上章所學(xué)內(nèi)容，認(rèn)識地球上的大氣是地球外部圈層的最外層，達(dá)到知識的銜接和梳理。通過問答的形式，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，豐富課堂形式。知識上做到承上啟下，貫穿銜接的作用。二、大氣的組成【教師】：同學(xué)們

4、，大氣成分短時間內(nèi)會經(jīng)常變嗎？【學(xué)生】：不會?！窘處煛浚捍髿獬煞质堑厍蜷L期演化的結(jié)果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化。生活在地球上的我們，大氣圈對我們影響最大的就是底層大氣，大概是25千米以下這個范圍。組成成分主要有干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)，這三類。1.干潔空氣【教師】：所以，底層大氣中，除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體，就是干潔空氣。同學(xué)們，注意看，干潔空氣是是什么氣體？【學(xué)生】：混合氣體。【教師】；既然是混合氣體，它就是由多種氣體組成的。請同學(xué)們觀察老師給大家展示的干潔空氣組成示意圖，說說其中含量最多的氣體是？【學(xué)生】：氮氣，78%。【教師】：然后，氧氣是21%。你們看，他兩加起來就占了干潔空氣成

5、分的99%。1.1干潔空氣：氮氣和氧氣【教師】：像氮氣是地球生物體的基本元素，像我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中就少不了它，促進(jìn)植物生長。氧氣是人類和其他生物賴以生存的必需物質(zhì)。植物光合作用釋放氧氣，人類一天可以少喝點水，少吃點飯，但是無法少吸點氧。1.2干潔空氣：二氧化碳和臭氧【教師】：剩下1%的氣體中，如二氧化碳和臭氧，他們雖然含量很少，但是對地球上的生命活動和自然環(huán)境有著重要的基本原料。【教師】：比如，二氧化碳植物光合作用的原料，還有，請同學(xué)們重點勾畫這句話，二氧化碳吸收地面輻射（低能量的長波輻射）能力強(qiáng)，能使氣溫升高。也就是我們所說的二氧化碳屬于溫室氣體，吸收熱量很強(qiáng)。二氧化碳本身不是最危險的溫室氣體，

6、但由于人類過度排放造成的失衡，帶來甚多影響（夏季氣溫逐年遞增，冰川融合，海平面上升等）【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記）【教師】：臭氧，吸收太陽光里的紫外線，減少紫外線對生物的傷害）。不知道大家有沒有這樣一個經(jīng)歷，雷陣雨過后，我們有時候會聞到股刺鼻的氣味，那這是什么味道呢？這就是臭氧的氣味。據(jù)科學(xué)家研究，大氣中的臭氧含量每減少1%，到達(dá)地面的太陽紫外線輻福射就增加2%,過量的紫外線輻射會增加人的皮膚癌患病率，還會引發(fā)白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)缺陷和發(fā)育停滯等疾病。防曬，防的就是紫外線?！緦W(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記）2.水汽與固體雜質(zhì)【教師】：剛剛我們已經(jīng)介紹了底層大氣中三個主要成分的“干潔空氣”，除此之

7、外，還有另外兩個組成成分，就是“水汽”和“雜質(zhì)”。（教師介紹各自地理意義）（1）水汽：水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度。（2）：大氣中的雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件?！緦W(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記）3.人類活動與大氣【教師】：底層大氣的組成成分我們已經(jīng)學(xué)習(xí)完了，其中關(guān)于“干潔空氣”的概念，及其組成的氣體的成分和意義，希望同學(xué)課后再認(rèn)真鞏固下。【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記）【教師】：哎！就如前面提到的，大氣的組成成分短時間不會有明顯變化，但是底層大氣的成分和含量會發(fā)生變化，罪魁禍?zhǔn)资钦l？【學(xué)生】：人類?！窘處煛浚簺]錯，類

8、活動排放的污染物進(jìn)入大氣，會影響大氣的成分和含量，從而產(chǎn)生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。比如，對人類而言，大氣被污染后，自食其果，造成各種呼吸病，影響健康?！窘處煛浚海ㄅe例人類活動對大氣造成的影響。）酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質(zhì)所造成的，比如含硫較高的煤，汽車尾氣等。臭氧層空洞，從人為的角度來說，人類的生活在使用了大量的泡沫塑料、護(hù)發(fā)摩絲、滅火劑、殺蟲劑、致冷劑，這些產(chǎn)品的使用會產(chǎn)生氟里昂，破壞臭氧層。冰川消退，最主要的原因就是人為原因。比如，使地球上產(chǎn)生了超過其自凈負(fù)荷的二氧化碳等溫室氣體，全球氣溫升高，冰川消融?！窘處煛浚核?，越來越多的全球性大氣環(huán)境問題的產(chǎn)生，

9、需要我們找到相應(yīng)的解決措施，為此，我們需要通過了解大氣來分析原因，這也是我們學(xué)習(xí)本章內(nèi)容的重要目標(biāo)之一。了解25千米以內(nèi)大氣的主要組成成分及其作用；認(rèn)識干潔空氣的組成成分及其作用；水汽和固體雜質(zhì)的作用；人類活動對大氣的影響。提綱挈領(lǐng)的歸納出低層大氣的組成成分；舉出一個關(guān)于大氣組成成分的例子，以及第七期成分對人類生產(chǎn)生活的影響，讓學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的興趣，樹立保護(hù)環(huán)境的意識，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀?！窘處煛浚和瑢W(xué)們?nèi)绻凶w機(jī)的經(jīng)歷，有沒有發(fā)現(xiàn)，雨天的時候飛機(jī)起飛時，機(jī)場還是在嘩啦啦地降雨，起飛后確實晴空萬里了？這是怎么回事？其實，這與大氣垂直各層的特征息息相關(guān)！【教師】：另外，如前面提到，奧地利“墜落

10、人”鮑姆加特納的自由落體穿了特制的宇航服?！窘處煛浚耗菑?9km的高空，自由落體后。鮑姆加特納經(jīng)過了大氣哪些垂直分層部分？我們繼續(xù)學(xué)習(xí)這節(jié)的第二部分，大氣垂直分層。問答的方式，學(xué)生聯(lián)系生活實際，回答教師提出的問題。回顧導(dǎo)入部分，結(jié)合圖文展示內(nèi)容，思考老師提出的問題。通過真實的情境導(dǎo)入，讓學(xué)生聯(lián)系實際思考大氣存在的垂直分層現(xiàn)象，以及不同的特征。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣，引起學(xué)生的求知心，以導(dǎo)入下節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。導(dǎo)入的貫穿，繼續(xù)引發(fā)學(xué)生的求知心理，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。二、大氣垂直分層結(jié)構(gòu)【教師】：請同學(xué)們閱讀課本第31頁，地球大氣從地面向上，延伸到數(shù)千米高空。人類是根據(jù)什么依據(jù)，把大氣進(jìn)行了分層？【學(xué)生】：

11、溫度、運動狀況和密度?！窘處煛浚海ㄌ嵝褜W(xué)生做好筆記）那大氣自下而上劃分為哪幾層？【學(xué)生】：對流層、平流層和高層大氣?！窘處煛浚何覀兿葋砹私怆x我們最近的對流層部分。1對流層1.1對流層：概況【教師】：同學(xué)們翻到第32頁。對流層有三個重要概況，同學(xué)們做好筆記：1.大氣圈的最底層，集中了約75%的大氣的質(zhì)量和幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)，大氣中的污染物也多集中在這一層。2.我們?nèi)粘？梢姷脑?、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。3.人類生活在對流層的底部?！緦W(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記）1.2對流層：高度【教師】：對流層的高度，大家注意課本31頁的分層數(shù)值。對流層高度是12km，但是，其實在不同緯度和不同

12、季節(jié)，對流層的高度是有變化的。比如，從高緯度到低緯度，對流層的高度是越來越？【學(xué)生】：（結(jié)合課本32頁上部文字）越來越低?！窘處煛浚涸蚓褪菍α鲗咏咏孛妫孛娲髿馐軣嶂饕獊碜杂诮孛娲蟮氐妮椛洌A(yù)講）。低緯度地區(qū)，熱帶，地面受熱多，對流層受熱多，大氣受熱向上運動就旺盛，所以對流層所能達(dá)到的高度就更高。空氣受熱膨脹上升，遇冷收縮下沉。那對應(yīng)不同季節(jié)，對流層的高度又會有什么變化？哪個季節(jié)對流層的高度會更高？【學(xué)生】：夏季，熱?！窘處煛浚耗膫€季節(jié)相對對流層高度會低一點？【學(xué)生】：冬季，冷。1.3對流層：溫度及運動【教師】：了解完對流層的基本概況后，我們需要重點識記對流層溫度的垂直變化特征。1.

13、對流層的氣溫隨著高度的升高而降低。（離地面越近，受熱越強(qiáng)，大氣溫度越高）2.所以，對流層大氣溫度是上部冷，下部熱，這就有利于大氣發(fā)生對流運動（單位體積內(nèi)，冷空氣密度大，下沉，向下運動。熱空氣密度小，受熱上升，向上運動）（名稱為對流層的原因）。3.所以，對流層上部冷空氣下沉，下部熱空氣上升，此時冷熱大氣相遇，熱空氣遇冷液化成水滴，加之對流層雜質(zhì)多（凝結(jié)核），就很容易成云致雨。復(fù)雜多變的天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在這一層?！緦W(xué)生】：（認(rèn)真聽講，做好筆記）2.平流層2.1平流層：概況與特征【教師】：（提問）平流層的高度是怎樣？【學(xué)生】：對流層頂部至50-55千米的高空。【教師】：因為臭氧層主要在大氣的平流層，

14、前面提到，臭氧會吸收太陽光中的紫外線，使大氣增溫。所以，離太陽越近（高度越高）臭氧吸收的紫外線越多，大氣氣溫就越高（圖片展示）。所以，這也是為什么平流層的氣溫隨著高度升高而升高的原因?！窘處煛浚杭热贿@一層氣溫隨著高度的增高，氣溫越高。從而使得平流層大氣上熱下冷，空氣的對流運動較弱，因此該層大氣的運動方式以平流運動為主。無云雨現(xiàn)象，能見度好，飛機(jī)航行主要就在這一層（圖片展示）。2.2對流層：聯(lián)系知識，解答導(dǎo)入【教師】：對應(yīng)的我們來看看，自由落體的鮑姆加特納，他是從39km的高空跳下，所以，他自由落體經(jīng)過的大氣層有：平流層和對流層。其中，平流層平均溫度在-56.5左右,，加上空氣稀薄，所以就需要特

15、制的宇航服保證安全。這就解答了剛開始的疑問了。3.高層大氣【教師】：平流層以上就是高層大氣的位置，那高層大氣的氣溫的垂直變化特征是什么？【學(xué)生】：隨著高度升高而下降，隨后迅速上升?！窘處煛浚簻囟葹槭裁磿认陆?？后上升？先下降是因為高層大氣沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫會下降。中間層的頂部是大氣中最冷的地方，溫度降到（約-143C）時，凍結(jié)的溫度會在巖石和大氣中的金屬顆粒上形成冰，然后形成所謂的夜光云。隨后，達(dá)到一定高度，大氣吸收了更短波長的太陽紫外線，溫度有持續(xù)上升?！窘處煛客瑫r，“流星從電離層就開始有了 ，因為電離層中就已經(jīng)有粒子存在,可以與星體產(chǎn)生摩擦了。就是我們在地球上看見的流星現(xiàn)象（圖片展

16、示）。另外，前面提到，高層大氣包括中間層和電離層，其中電離層能反射無線電波，對無限電通信有著重要作用（圖片展示）。結(jié)合課本內(nèi)容，根據(jù)老師引導(dǎo)講述的問題，跟隨老師的教學(xué)思路，回答老師提出的問題，了解大氣垂直分層情況。了解對流層、平流層，以及高層大氣的大氣狀況和地理現(xiàn)象，以及與人類生活的關(guān)系。以問答的形式，通過圖文展示和教師講解，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到大氣分層的依據(jù)，以及垂直各層的范圍和主要特征，增強(qiáng)學(xué)生的綜合思維和人地協(xié)調(diào)觀。課堂拓展一、對流層的逆溫現(xiàn)象【教師】：這里要給大家拓展新名詞“逆溫現(xiàn)象”，請大家把學(xué)案翻到28頁。首先，”“逆溫現(xiàn)象”出現(xiàn)在對流層，為什么叫逆溫？對流層垂直向上，溫度變化有什么特征？

17、【學(xué)生】：高度（海拔）越高，氣溫越低。每升高100m，氣溫下降0.6?！窘處煛磕鏈?，逆的就是對流層理想氣溫變化的情況。對流層只要出現(xiàn)，（1）高度升高，氣溫升高；（2）高度每升高100m，氣溫下降幅度小于0.6。就說明發(fā)生了逆溫現(xiàn)象。二、逆溫現(xiàn)象的影響【教師】：逆溫現(xiàn)象發(fā)生，會有什么影響呢？（教師分別講解有利影響和不利影響）【學(xué)生】：（認(rèn)真聽講，最好筆記）針對訓(xùn)練，學(xué)案第29頁第1題。學(xué)生認(rèn)真聽講，在筆記本、課本或者練習(xí)冊對應(yīng)部分做好筆記，理解逆溫現(xiàn)象的定義和影響。本堂課的作業(yè)訓(xùn)練中，常遇到的題型，教師需要課堂提前進(jìn)行教學(xué)，或者課時不夠時，作為“自學(xué)窗”留給學(xué)生課后學(xué)習(xí)，以剛好地完成相應(yīng)習(xí)題冊。本節(jié)小結(jié)【教師】：（通