21大氣的組成和垂直分層教學(xué)設(shè)計(jì)高中地理人教版必修一2

《大氣的組成與垂直分層》教學(xué)設(shè)計(jì)授課人年級(jí)高一教學(xué)課題高中地理必修一2.1大氣的組成與垂直分層教材分析通過研讀2019人教版高中地理必修一教材，了解到全書是從地球的宇宙環(huán)境講起，而后分章節(jié)針對(duì)大氣、水、地貌、植被與土壤、自然災(zāi)害進(jìn)行了具體敘述，是以由宏觀到微觀，由簡入雜，由單一要素向要素綜合過渡的邏輯順序編排的。本章主要涉及大氣的基本知識(shí)，在全書中起著承上啟下的作用?！洞髿獾慕M成和垂直分層》是高中地理必修第一冊(cè)第二章《地球上的大氣》第一節(jié)的內(nèi)容。其中第一節(jié)主要講述了大氣的組成成分及垂直分層，在本章中為第二節(jié)《大氣受熱過程和大氣運(yùn)動(dòng)》的展開奠定基礎(chǔ)。本節(jié)教材中出現(xiàn)了大量圖表以及問題案例，充分體現(xiàn)了新課標(biāo)在教學(xué)實(shí)施建議中所倡導(dǎo)的“問題式教學(xué)”，旨在提高學(xué)生運(yùn)用圖表分析問題從而解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，如何運(yùn)用好教材中提供的圖表及案例，做到源于教材卻又高于教材，避免出現(xiàn)照本宣科式的教學(xué)是本節(jié)需要解決的一個(gè)極為重要的問題。學(xué)情分析本課抽象內(nèi)容較多，但一方面學(xué)生對(duì)本章有一點(diǎn)知識(shí)基礎(chǔ)，另一方面經(jīng)過本章節(jié)學(xué)習(xí)希望能提高學(xué)生的分折能力和推理能力，同時(shí)設(shè)置一些富有啟發(fā)性的問題，啟發(fā)學(xué)生思考分析，培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識(shí)的能力；培養(yǎng)學(xué)生參與意識(shí)，主體意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和能力。教學(xué)目標(biāo)通過分析教材的案例及圖表，理解大氣成分及大氣層與人類生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系。綜合思維通過大氣成分的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到大氣組成成分與人類、生命有機(jī)體息息相關(guān)，從而培養(yǎng)其人地協(xié)調(diào)觀。人地協(xié)調(diào)觀教學(xué)重點(diǎn)1、大氣主要成分的環(huán)境意義；2、對(duì)流層、平流層大氣的特點(diǎn)；3、人類活動(dòng)與各層大氣的關(guān)系；教學(xué)難點(diǎn)大氣垂直分層的依據(jù)；對(duì)流層、平流層大氣的特點(diǎn)教學(xué)方法講授法、小組討論法、活動(dòng)探究法教學(xué)媒體多媒體PPT、黑板教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【導(dǎo)課】上課之前，我們先看一個(gè)視頻。這個(gè)視頻展示的是神州十二號(hào)航天員出艙作業(yè)的過程。（播放視頻）從視頻中我們可以看到，宇航員出艙都是身著特制宇航服的，那么神州十二號(hào)艙外的大氣與地面有哪些不同呢？宇航員為什么需要配備特制宇航服呢？學(xué)習(xí)本節(jié)課后我們就能找到問題的答案。【講授】一、大氣的組成我們先來學(xué)習(xí)大氣的組成。我們將包圍地球的空氣稱為大氣。請(qǐng)同學(xué)們快速瀏覽課本28頁29頁內(nèi)容，讀干潔空氣成分的體積分?jǐn)?shù)圖，回答低層大氣由哪三部分組成？干潔空氣的氣體組成是哪些？試分析二氧化碳、臭氧、水汽和雜質(zhì)的作用？由水汽、雜質(zhì)和干潔空氣組成。其中，干潔空氣是除水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體，它也是低層大氣的主要組成部分。這是，同學(xué)們看圖，干潔大氣主要由哪兩種氣體組成呀?對(duì)，氮?dú)夂脱鯕馐歉蓾嵖諝獾闹饕煞帧Ｔ谖⒘砍煞掷?，我們主要了解二氧化碳和臭氧?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)教材，填寫下表中空缺的內(nèi)容。（挑同學(xué)回答）（簡單分析）二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，植物吸收二氧化碳和水，釋放氧氣；我們之前學(xué)了太陽輻射，其實(shí)地面在吸收太陽輻射升溫后，也會(huì)向外進(jìn)行輻射。二氧化碳吸收地面輻射的能力強(qiáng)，它就像毯子一樣，將熱能存于地球表面，使氣溫升高。臭氧吸收太陽光中的絕大多數(shù)紫外線，使大氣增溫；同時(shí)它減少到達(dá)地面的紫外線，對(duì)生物起到了一定的保護(hù)作用，因此我們又把大氣中的臭氧層稱為地球生命的保護(hù)傘。低層大氣中的水汽和雜質(zhì)含量盡管很少，卻在天氣變化中扮演重要角色。水的相變，也就是水三態(tài)的轉(zhuǎn)化，會(huì)產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時(shí)轉(zhuǎn)化過程中伴隨著熱量的吸收和釋放，會(huì)直接影響地面和大氣的溫度。大家回憶一下，初中講過降雨的形成條件有哪些呀？充足的水汽、降溫、凝結(jié)核。大氣中的雜質(zhì)作為凝結(jié)核，可以吸附水汽，是成云致雨的必要條件。（讀圖分析一）分析合肥和上海的空氣質(zhì)量和大氣濕度，思考大氣中的水汽和雜質(zhì)含量，是一成不變的嗎？不是，而是因時(shí)因地而異。不同區(qū)域水汽和雜質(zhì)含量是不一樣的，同一個(gè)區(qū)域不同時(shí)間水汽和雜質(zhì)含量往往也是不一樣的，具有差異性。如今的大氣成分是地球長期演化的結(jié)果，在短時(shí)期內(nèi)不會(huì)有明顯的變化。然而，我們?nèi)祟惖幕顒?dòng)，正在改變著大氣的成分和含量。請(qǐng)同學(xué)們舉例子說明人類的哪些活動(dòng)影響著大氣，造成了怎樣的影響？（實(shí)踐探究）人類活動(dòng)對(duì)空氣質(zhì)量的影響，課前同學(xué)分成小組用空氣質(zhì)量檢測儀對(duì)合肥八中南門十字路口不同時(shí)間段的空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測并記錄。小組上臺(tái)匯報(bào)。不同小組數(shù)據(jù)都表明汽車流量高峰期空氣質(zhì)量明顯下降，人類活動(dòng)如汽車尾氣會(huì)污染大氣。（讀圖分析二）老師也給大家準(zhǔn)備了一些圖片。同學(xué)們看看分別反映了什么影響？（總結(jié)）前兩幅圖反映了大氣污染，第三幅圖反映了臭氧空洞現(xiàn)象，最后一幅圖反映了全球氣候變暖現(xiàn)象。像人類工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣，這些都會(huì)釋放出大量的廢氣和廢水，是主要的大氣污染物來源。人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入大氣，會(huì)影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。臭氧層空洞指的就是臭氧層被破壞。大量制冷產(chǎn)品，如冰箱、冰柜等，釋放大量的氟氯烴，破壞了臭氧層，使得過量紫外線到達(dá)了地球部分區(qū)域。紫外線會(huì)給人類帶來疾病，如皮膚病、白內(nèi)障等；同時(shí)紫外線也加快了氣候變化的幅度。溫室效應(yīng)這個(gè)詞想必大家都不陌生，它是由溫室氣體增多而造成的全球氣候變暖現(xiàn)象。主要的溫室氣體是二氧化碳、甲烷等。老師列出來的這些都是人類活動(dòng)造成的不利的消極的影響，那有沒有哪些人類活動(dòng)起到了積極的有利的影響呀？肯定有嘛，例如植樹造林、限制制冷產(chǎn)品的使用等，這些是起到了積極的影響，所以我們?cè)谶M(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，一定要注意辯證看待，從正反兩方面出發(fā)。（讀圖分析三）現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們看此幅圖，完成相應(yīng)的3個(gè)問題。（學(xué)生回答）（總結(jié)歸納）短短不到300年的時(shí)間里，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)上升趨勢，增加速度在加快。主要原因有兩個(gè)，一是化石燃料燃燒，釋放了大量二氧化碳；二是土地利用的變化，尤其是森林的破壞，減少森林吸收二氧化碳的量。釋放的在增多，吸收的在減少，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)就大量增多了。二氧化碳增多，氣溫升高，導(dǎo)致全球氣候變暖，進(jìn)而導(dǎo)致海平面上升，淹沒沿海地區(qū)，極端氣候多發(fā)。二、大氣的垂直分層前面我們學(xué)習(xí)了地球的內(nèi)部圈層，地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)是有層次的。其實(shí)，大氣層也是有層次的。地球大氣從地面向上，可延伸到數(shù)千千米高空；根據(jù)溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度，大氣自下而上可以劃分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。現(xiàn)在給同學(xué)們5分鐘時(shí)間，分組完成以下問題。（提問學(xué)生）（放出PPT）1對(duì)流層對(duì)流層位于大氣圈的最底層，由于重力作用，這里吸引了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽與固體雜質(zhì)。從圖中·我們可以看到，氣溫與高度有怎樣的關(guān)系呀？對(duì)，氣溫隨高度升高而遞減，在對(duì)流層，每升高100米，氣溫下降約0.6攝氏度，這是正常情況下的氣溫垂直遞減率。注意這是正常情況下的，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些特殊情況，例如在某一范圍內(nèi)，氣溫隨高度升高反而增高了，我們把這種現(xiàn)象稱為逆溫現(xiàn)象。為什么在對(duì)流層里氣溫隨高度升高而遞減呢？這是因?yàn)閷?duì)流層的直接熱量來源是地面輻射，因此海拔越高，距離地面相對(duì)較遠(yuǎn)，溫度相對(duì)會(huì)比較低。在對(duì)流層，下層溫度相對(duì)是較高的，上層溫度相對(duì)是較低的。熱空氣受熱膨脹，密度較低，相對(duì)比較輕；冷空氣收縮，密度相對(duì)較高，相對(duì)比較重。這樣子，相對(duì)較輕的下層熱空氣會(huì)上升，相對(duì)較重的上層冷空氣會(huì)下沉，二者就形成了這樣的一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，我們稱之為對(duì)流運(yùn)動(dòng)。近地面的水汽和雜質(zhì)通過對(duì)流運(yùn)動(dòng)向上輸送，在上升過程中隨著氣溫降低，容易成云致雨，形成一系列的天氣現(xiàn)象。云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對(duì)流層。同時(shí)，地面的起始溫度會(huì)影響對(duì)流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，從而影響對(duì)流層的厚度。低緯度地區(qū)受熱多，對(duì)流旺盛，對(duì)流層所達(dá)高度就高，約17—18km；高緯度對(duì)流層高度僅為8—9km。不同的季節(jié)對(duì)流層高度也不同，應(yīng)該是夏季相對(duì)較厚，冬季相對(duì)較薄。人類生活在本層底部，再加上云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對(duì)流層，因此可以說對(duì)流層與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系是最密切的。2平流層（分析總結(jié)）平流層的高度范圍是？對(duì)，平流層位于對(duì)流層之上至5055Km，這里水汽與固體雜質(zhì)極少，能見度高，無風(fēng)、云、雨等天氣現(xiàn)象。這里的溫度是怎樣變化的呀？隨高度的增加溫度在升高。這是因?yàn)樵谄搅鲗哟嬖谝粋€(gè)特殊的層，是臭氧層。前面提到過，臭氧可以吸收紫外線，因此臭氧層下層氣溫變化小，而在30Km以上由于臭氧吸收紫外線，氣溫隨高度升高而增高。在平流層，下層溫度相對(duì)較低，上層溫度相對(duì)較高，大氣比較穩(wěn)定，不易形成對(duì)流，而是以水平運(yùn)動(dòng)，也就是平流運(yùn)動(dòng)為主。請(qǐng)大家思考一下，為什么平流層適合飛機(jī)飛行呢？因?yàn)樵谄搅鲗?，能見度高且大氣比較穩(wěn)定，航空飛行安全性高。除了適合航空飛行外，平流層還與我們?nèi)祟愑惺裁从绊懷?？臭氧層吸收了大量太陽紫外線，保護(hù)地球生命免受過量紫外線傷害，被稱為“地球生命的保護(hù)傘”。3高層大氣（分析總結(jié)）高層大氣是位于平流層之上的大氣，這里空氣極其稀薄。溫度變化是怎樣的呀？隨高度增加，氣溫先下降后上升，300km處達(dá)1000℃。這是因?yàn)榈讓訜o臭氧吸收紫外線，隨后大氣吸收更短波長的太陽紫外線。在80500km處有電離層，空氣處于電離狀態(tài)，電離層可以反射無線電波，對(duì)無線電通信有重要作用。高層大氣中在80120千米的高空，多數(shù)來自太空的流星體會(huì)燃燒，成為我們夜晚看到的流星。這里也會(huì)出現(xiàn)極光?；氐轿覀冎暗膶?dǎo)入，神舟12號(hào)飛船的預(yù)定軌道距離地球最近點(diǎn)約200多公里，最遠(yuǎn)點(diǎn)約300公里。那里沒有氧氣，氣壓幾乎為0，還有超強(qiáng)的宇宙射線和太陽輻射，因此航天服要具有防輻射、隔冷隔熱、防微隕石撞擊、防紫外線、充氣加壓等諸多功能。（視頻小結(jié)大氣的垂直分層）【課堂小結(jié)】（以思維導(dǎo)圖形式展示本課知識(shí)脈絡(luò)）【課后作業(yè)】課本30頁活動(dòng)題自主瀏覽課本，回答問題合作