212大氣的垂直分層教案高中地理人教版必修一

《大氣的組成和垂直分層》——大氣的垂直分層一、課程標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)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)1、根據(jù)圖表等資料說明大氣分層各層氣溫變化特點(diǎn)，推導(dǎo)氣流運(yùn)動(dòng)方式，并分析其形成原因2、了解各層特點(diǎn)及其與人類生產(chǎn)生活的聯(lián)系三、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):對(duì)流層、平流層大氣的特點(diǎn)及其成因，人類活動(dòng)與大氣各層的聯(lián)系。難點(diǎn)：大氣各層運(yùn)動(dòng)狀況與溫度變化四、教學(xué)方法該圖分析法；問題討論法；多媒體教學(xué)法五、教學(xué)過程1、導(dǎo)入新課【教師活動(dòng)]】播放飛機(jī)在起飛時(shí)深受降雨影響但飛上高空卻晴空萬里的視頻，并接著追問產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因？帶著這個(gè)疑問進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)大氣的垂直分層。2、新課講授【教師活動(dòng)】在之前的學(xué)習(xí)中，我們了解到有一層厚厚的大氣層籠罩著地球，而厚厚的大氣層是具有垂直分層的，那么大氣是怎樣垂直分層的呢？讓我們一起看一下這幅大氣的垂直分層示意圖。橫坐標(biāo)表示（溫度）；縱坐標(biāo)表示（高度）這條曲線表示（氣溫隨著高度的變化）【教師活動(dòng)】氣溫隨高度增加是如何變化的？從圖上可以看出，在不同的高度范圍，氣溫的垂直變化是不同的。有的大氣層氣溫隨高度增加而增加，有的大氣層氣溫隨高度增加而遞減。我們根據(jù)垂直方向上氣溫變化的差異，可以將大氣分為幾個(gè)層【學(xué)生活動(dòng)】對(duì)流層，平流層，高層大氣【教師活動(dòng)】沒錯(cuò)，所以大氣最重要的一個(gè)分類依據(jù)是溫度，再加上在垂直方向上大氣的密度和運(yùn)動(dòng)狀況也存在差異?；谶@些條件，將大氣在垂直方向上分為對(duì)流層，平流層，高層大氣，其中要注意溫度是最重要的劃分依據(jù)?！窘處熁顒?dòng)】飛機(jī)在飛行的過程中除了會(huì)產(chǎn)生視頻中出現(xiàn)的情況也會(huì)產(chǎn)生一些其他情況，我們一起來看看并探索它們產(chǎn)生的原因【材料】飛機(jī)是快速而便捷的現(xiàn)代交通運(yùn)輸方式，乘坐飛機(jī)時(shí)可能會(huì)遇到以下情況，一起探究其中的原因吧。情況一：飛機(jī)起降過程中會(huì)感到顛簸情況。情況二：為什么在剛剛看的視頻中，飛機(jī)起飛時(shí)雨絲打窗飛到高空時(shí)卻晴空萬里？情況三：在飛機(jī)起飛，降落等關(guān)鍵階段，空乘人員提醒乘客關(guān)閉信號(hào)設(shè)備，飛機(jī)和接收的信號(hào)來自哪個(gè)大氣層？（1）對(duì)流層【教師活動(dòng)】承接材料情況。情況一：飛機(jī)起降過程中，為什么會(huì)感到顛簸情況二：為什么視頻中飛機(jī)在起飛時(shí)雨絲打窗？我們先一起了解學(xué)習(xí)對(duì)流層的特點(diǎn)，再進(jìn)行解答?！窘處熁顒?dòng)】同學(xué)們結(jié)合大氣的垂直分層示意圖以及課本對(duì)流層相關(guān)內(nèi)容完成以下表格和問題思考1：為何高緯、中緯、低緯對(duì)流層高度不一？【總結(jié)】低緯度地區(qū)太陽輻射強(qiáng)，受熱多，對(duì)流比較旺盛，大氣層延伸的范圍比較高，因此對(duì)流層比較厚，高緯度對(duì)流比較弱，因此對(duì)流層要薄。思考2：同一地區(qū)，不同季節(jié)的對(duì)流層高度會(huì)有什么變化？【答案】同緯度夏季對(duì)流層厚度大于冬季，夏季地面吸收太陽輻射多，近地面空氣氣溫高，空氣上升幅度大，對(duì)流層厚度大，冬季地面吸收太陽輻射少近，地面空氣氣溫低，空氣上升幅度小，對(duì)流層厚度小。思考3：為什么對(duì)流層氣溫隨高度升高而遞減？【教師活動(dòng)】為什么呢？我們知道，越往上走應(yīng)該是離太陽越近，那溫度不是應(yīng)該越高嗎？怎么反而還降低了？【總結(jié)】這是因?yàn)閷?duì)流層大氣的直接熱源是地面，也就是說，對(duì)流層大氣的熱量大部分直接來自地面，因此，離地面越遠(yuǎn)的大氣，接受的熱量越少，氣溫越低。思考4：為什么對(duì)流層大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著？（考慮上下層氣溫差異）【答案】對(duì)流層氣溫隨高度升高而降低。因此對(duì)流層上部較冷，下部較熱，熱的地方氣溫比較高，空氣密度小，容易產(chǎn)升空氣的上升運(yùn)動(dòng)，冷空氣密度比較大，不斷往下沉。他們是對(duì)著運(yùn)動(dòng)的，因此稱之為對(duì)流運(yùn)動(dòng)。生活中存在一些對(duì)流運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，比如空調(diào)一般安裝在上方，暖氣是安裝在下方的，這是為什么呢？暖氣是用來加熱取暖的，暖氣安裝在下面，熱空氣膨脹上升，整個(gè)屋子會(huì)很暖和而空調(diào)是用來制冷的，冷空氣是自上而下流動(dòng)的，那么屋子下方的空氣也會(huì)變得非常涼快。思考5：為什么對(duì)流層易出現(xiàn)云雨霧雪等天氣自然現(xiàn)象？【答案】對(duì)流層位于大氣圈最底層，集中了大氣圈質(zhì)量的3/4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。隨著空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，近地面的水汽和雜質(zhì)向上空輸送，在上升過程中隨著氣溫降低水汽凝結(jié)，容易成云至雨，因此對(duì)流層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，云雨霧雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。【補(bǔ)充擴(kuò)展】逆溫現(xiàn)象。我們剛剛說了，在正常情況下，對(duì)流層氣溫隨高度增加而遞減，海拔每升高100米，氣溫是下降0.6攝氏度。但是，如果對(duì)流層的某一高度出現(xiàn)了氣溫隨高度升高而遞增的情況，或者是氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，海拔升高100米，氣溫下降小于0.6攝氏度。這種現(xiàn)象稱為逆溫。【教師活動(dòng)】在學(xué)習(xí)完對(duì)流層的特點(diǎn)之后，相信同學(xué)們可以回答最開始的兩個(gè)問題了情況一：飛機(jī)起降落過程中會(huì)感到顛簸的原因【答案】對(duì)流層以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主情況二：為什么視頻中飛機(jī)起飛時(shí)雨絲打窗？【答案】對(duì)流層集中了大氣圈幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)，且以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主，近地面的水汽和雜質(zhì)通過對(duì)流運(yùn)動(dòng)向上輸送，在上升的過程中伴隨著氣溫降低，容易成云致雨。（2）平流層【教師活動(dòng)】不知道大家對(duì)剛剛看過的視頻是否還有印象。視頻中，飛機(jī)飛到高空時(shí)，是不是晴空萬里呀？為什么會(huì)這樣呢？我們一起學(xué)習(xí)平流層的特點(diǎn)，再來解答。同學(xué)們閱讀課本對(duì)平流層的介紹，并完成問一下表格和問題思考1：為什么平流層氣溫隨高度升高而升高？【教師活動(dòng)】剛剛咱們不是說大氣的直接熱源是近地面嗎？那不是離地面越遠(yuǎn)越冷嗎？怎么平流層離地面越遠(yuǎn)越熱呢？【學(xué)生活動(dòng)】因?yàn)槠搅鲗佑谐粞鯇?，能大量吸收太陽紫外線，使大氣增溫?！窘處熁顒?dòng)】沒錯(cuò)，平流層中存在臭氧，能大量吸收太陽。紫外線使大氣增溫。在22到27千米的范圍內(nèi)，臭氧含量達(dá)到最大時(shí)，形成臭氧層思考2：為什么平流層大氣平流運(yùn)動(dòng)為主（考慮上下層氣溫差異）【答案】平流層的氣溫隨高度的升高而升高，這樣在平流層便形成了下冷上熱的分布特點(diǎn)，這使得該層大氣不像對(duì)流層那樣會(huì)發(fā)生顯著的垂直運(yùn)動(dòng)?？諝庖运竭\(yùn)動(dòng)為主，比較穩(wěn)定。思考3：為什么平流層大氣適合航空飛行？【答案】大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，大氣平穩(wěn)，且該層水汽、雜質(zhì)含量稀少，無云雨現(xiàn)象，天氣晴朗，大氣能見度高【教師活動(dòng)】學(xué)習(xí)完平流層的特點(diǎn)，我們一起回答一下情況二：為什么視頻中飛機(jī)飛到高空時(shí)晴空萬里？【回答】飛機(jī)進(jìn)入平流層飛行，平流層層水汽、雜質(zhì)含量稀少，無云雨現(xiàn)象，天氣晴朗（3）高層大氣情況三：飛機(jī)起飛，降落等飛行關(guān)鍵階段，空乘人員提醒乘客關(guān)閉信號(hào)設(shè)備，飛機(jī)和接收的信號(hào)來自哪個(gè)大氣層？【學(xué)生活動(dòng)】高層大氣【教師活動(dòng)】閱讀課本，完成表格并回答問題思考1：為什么高層大氣自平流層頂部氣溫隨高度增加先下降后升高？【答案】自平流層頂部開始。由于沒有吸收太陽紫外線的臭氧氣溫會(huì)下降；隨后由于大氣吸收了更短波長太陽紫外線，溫度又持續(xù)上升思考2：高層大氣流星現(xiàn)象出現(xiàn)在哪里？【答案】在80到120千米高空，多數(shù)來自太空的流星體會(huì)燃燒，成為夜晚看到的流星，還存在極光。思考3：高層大氣中存在什么對(duì)無線電通訊有重要作用，它存在于高層大氣哪里？【答案】在80到500千米高空有若干電離層，電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線作用下處于高度電離狀態(tài)，能反射無線電波，對(duì)無線電波通訊有重要作用。【教師活動(dòng)】學(xué)習(xí)完高層大氣的特點(diǎn)，同學(xué)們來回答一下情