大氣組成和垂直分層教學(xué)設(shè)計(jì) 高中地理人教版（2019）必修一

《大氣的組成和垂直分層》教學(xué)設(shè)計(jì)教材解讀本節(jié)選自新湘教版高中地理必修一第三章“地球上的大氣”中的第一節(jié)，“大氣的組成和垂直分層”是對(duì)第一章太陽(yáng)活動(dòng)、電離層等知識(shí)點(diǎn)的一個(gè)拓展延伸，大氣是自然環(huán)境的重要組成部分和最活躍的因素。教材首先介紹了大氣的組成情況，一是大氣的組成成分以及不同成分的占比情況和分布特征，二是各組成成分與人類的相互關(guān)系。其次，根據(jù)溫度等大氣物理狀況隨高度變化的特征，把大氣分成對(duì)流層、平流層和高層大氣，并逐一介紹了各層大氣的氣溫垂直變化，氣流運(yùn)動(dòng)狀況等，著重分析了這三層大氣分別與人類生產(chǎn)生活的聯(lián)系。為了更好的落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)要求，教材在教學(xué)內(nèi)容處理上應(yīng)用了較多的圖表資料，如"干潔空氣組成餅狀圖","氣垂直分層示意圖"、"臭氧濃度分布陰影圖"等，還設(shè)計(jì)了一處探究(探究臭氧對(duì)地球上生命的意義)和兩處活動(dòng)“認(rèn)識(shí)霧霾和逆溫現(xiàn)象”，重在分析大氣組成和垂直分布的特征及變化規(guī)律。并探究大氣組成要素的變化和垂直特分層特征與人類活動(dòng)的關(guān)系,旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維、人地協(xié)調(diào)觀和地理實(shí)踐力等地理學(xué)科核心素養(yǎng)學(xué)情分析

通過(guò)第一章的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)、大氣圈、電離層等有知識(shí)儲(chǔ)備，在初中生物、化學(xué)中也學(xué)習(xí)了氣體的基本知識(shí)，同時(shí)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的地理學(xué)習(xí)，具備一定學(xué)習(xí)地理知識(shí)的方法，能為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生通過(guò)小學(xué)初中的學(xué)習(xí)以及生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大氣成分，臭氧層、溫室氣體等知識(shí)有所了解，但對(duì)大氣的特征了解主要停留在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，其已有的知識(shí)是零散、片面、非系統(tǒng)的，學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò)大氣的垂直分層，對(duì)于對(duì)流層、平流層、高層大氣概念比較陌生，但學(xué)生讀圖，析圖能力，地理事物判斷能力，實(shí)踐能力有初步提高，具備一定的自主探究能力，且高一學(xué)生思維活躍，知識(shí)面相對(duì)較廣，對(duì)地理現(xiàn)象有強(qiáng)烈的好奇心。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1.了解大氣的組成及其作用；

2.認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)對(duì)大氣成分的影響；

3.知道大氣的結(jié)構(gòu)，掌握對(duì)流層和平流層大氣的特點(diǎn)。過(guò)程與方法：培養(yǎng)讀圖、閱讀和概括能力；運(yùn)用對(duì)比法分析地理問(wèn)題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：了解人類活動(dòng)對(duì)大氣環(huán)境的影響和作用，樹(shù)立人類與環(huán)境相互協(xié)調(diào)、走可持續(xù)發(fā)展道路的觀念和意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：大氣主要成分的環(huán)境意義；

對(duì)流層，平流層大氣的特點(diǎn)；

人類與各層大氣的關(guān)系；

教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)流層，平流層大氣的特點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程一、創(chuàng)設(shè)情境引入新課：在2019年9月30日上映了一部建國(guó)70周年獻(xiàn)禮片《攀登者》，影片以1960年與1975年中國(guó)登山隊(duì)兩次登頂珠峰的事跡為背景，講述方五洲、曲松林等中國(guó)攀登者懷揣著最純粹的夢(mèng)想集結(jié)于珠峰，肩負(fù)時(shí)代使命于世界之巔的故事。影片中有些情節(jié)令老師印象深刻，涉及到了眾多地理知識(shí)，其中有些部分跟今天我們要學(xué)習(xí)的有關(guān)，比如說(shuō)我們一起來(lái)觀看其中一個(gè)小片段。提問(wèn)：思考登山隊(duì)員在攀登珠穆朗瑪峰之前為什么要進(jìn)行體能訓(xùn)練和憋氣訓(xùn)練？回答：增強(qiáng)體能，適應(yīng)高寒缺氧環(huán)境。提問(wèn)：登山隊(duì)員在攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中可能會(huì)遇到哪些困難？為什么？帶著這些問(wèn)題，我們進(jìn)入今天的主題---《大氣的組成和垂直分層》。二、進(jìn)入新課板書(shū)：大氣的組成和垂直分層展示學(xué)習(xí)目標(biāo)：請(qǐng)學(xué)生齊讀學(xué)習(xí)目標(biāo)，等下再通過(guò)一些小游戲和小問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn)我們是否達(dá)成了今天的學(xué)習(xí)目標(biāo)。提問(wèn)：那我們正式進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)，第一部分--大氣的組成，相信大家已經(jīng)提前預(yù)習(xí)了，請(qǐng)大家思考兩個(gè)問(wèn)題：1、大氣有哪些部分組成？2、大氣中各組成的作用是什么？讀表2-1，"干潔空氣的主要成分"，回答下列問(wèn)題：1．干潔空氣的主要成分是什么？各有什么作用？氧是人類和一切生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)；氮是地球上生物體的基本成分。大氣中的微量成分二氧化碳和臭氧，含量雖少，但對(duì)地球上的生命活動(dòng)和自然環(huán)境有著重要作用。二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，并對(duì)地面起保溫作用。臭氧能大量吸收太陽(yáng)紫外線，保護(hù)地球上的生物免受過(guò)多紫外線的傷害，被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”；而穿透大氣射到地面上的少量紫外線，又對(duì)人們起到殺菌治病作用。思考：空氣中的水汽和固體雜質(zhì)又有什么作用？是天氣變化的重要角色。水汽的相變（氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三者的互相轉(zhuǎn)變），產(chǎn)生了云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，并伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度。固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件。大氣中水汽和固體雜質(zhì)的含量因時(shí)因地而異。然而，大氣的組成不是固定不變的，人類活動(dòng)造成的大氣污染，使大氣的成分發(fā)生了越來(lái)越明顯的變化。如果二氧化碳繼續(xù)增加，地球持續(xù)不斷變暖，對(duì)人類生存將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。它將使極地冰雪融化、海平面上升，世界上許多的桑田將變成滄海。氯氟烴給人類帶來(lái)的危害是正在損害大氣的臭氧層,導(dǎo)致全世界皮膚癌發(fā)病率上升和全球氣溫增高。除了這些以外，當(dāng)然還有很多，比如酸雨，光化學(xué)煙霧事件，逆溫造成的空氣污染等，我們可以利用課余時(shí)間去查找資料了解學(xué)習(xí)，由于人類活動(dòng)造成的危害是全球性的，目前，已引起了國(guó)際社會(huì)的高度重視，紛紛采取措施，保護(hù)全球的大氣環(huán)境。三、希沃小游戲通過(guò)希沃小游戲檢驗(yàn)這一部分學(xué)習(xí)成果。四、大氣的垂直分層部分提問(wèn)：在《攀登者》這部電影中，隨著主角們攀登珠峰高度的變化，溫度不斷降低，含氧量也在下降，這是什么原因造成的？總結(jié)：我們都提前進(jìn)行了預(yù)習(xí)，很多同學(xué)應(yīng)該都知道是因?yàn)樵趯?duì)流層隨著海拔的增加溫度降低，空氣密度也在降低，氧氣含量也在減少。那地球厚厚的大氣層除了有對(duì)流層，還有什么呢，它們各自都有什么特點(diǎn)，我們帶著這個(gè)問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)本節(jié)課的第二部分--地球大氣的垂直分層。首先，老師在課前給大家預(yù)留了幾個(gè)問(wèn)題，大家應(yīng)該都已經(jīng)做完了，現(xiàn)在請(qǐng)大家和同組的同學(xué)討論一下，老師給你們3分鐘時(shí)間，等下請(qǐng)代表來(lái)回答。讀圖2-1"大氣的垂直分層"圖，并閱讀課文，思考以下問(wèn)題：1.地球大氣共分哪幾層？2.在不同緯度，對(duì)流層高度是否一樣？為什么？3.對(duì)流層和平流層的氣溫如何隨高度而變化？原因是什么？4.對(duì)流層和平流層中，大氣運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？5.對(duì)流層和平流層大氣與人類有何關(guān)系？6.為什么說(shuō)平流層是人類生存環(huán)境的天然屏障？7、高層大氣與人類活動(dòng)有哪些關(guān)系？每組找代表抽取一至兩道題目回答。教師小結(jié)：1．地球大氣自下至上可分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。2．不同緯度，對(duì)流層高度不一樣。這是因?yàn)椋旱途暤貐^(qū)，地面受熱多，對(duì)流活動(dòng)旺盛，因此，對(duì)流層的高度高；而高緯地區(qū)，地面受熱較少，對(duì)流活動(dòng)較弱，所以，對(duì)流層的高度低；中緯地區(qū)則適中。3．對(duì)流層氣溫隨高度升高遞減；平流層氣溫隨高度升高遞增。這是因?yàn)閮蓪拥臒嵩从兴煌?duì)流層大氣的熱量絕大部分直接來(lái)自地面，因此，離地面越高的大氣，受熱越少，氣溫越低，氣溫垂直遞減率為0.6℃／100米；而平流層大氣中，由于含有臭氧，能大量吸收太陽(yáng)紫外線，使氣溫隨高度增加而迅速上升。4．在對(duì)流層中，由于空氣上冷下暖，使得熱的地方氣溫高，空氣密度小，容易產(chǎn)生空氣的上升運(yùn)動(dòng)，冷的地方因有空氣流向熱的地方，從而產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，所以，對(duì)流層是以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主；而平流層上熱下冷，大氣穩(wěn)定，不易形成對(duì)流，因此以水平運(yùn)動(dòng)為主。5．由于對(duì)流層大氣最靠近地面，幾乎集中了全部的水汽和雜質(zhì)，在大氣對(duì)流過(guò)程中，容易形成云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，因此，對(duì)流層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，與人類的關(guān)系最為密切；而平流層以水平運(yùn)動(dòng)為主，且水汽和雜質(zhì)極少，故云、雨現(xiàn)象近于絕跡，天氣晴朗，有利于高空飛行。6.平流層中在22-27千米的高度存在臭氧層，能吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線，保護(hù)地球上的生物免受紫外線的傷害，被稱為地球的保護(hù)傘。7．地球外80――500千米的高層大氣中，有若干電離層。電離層大氣處于高度電離狀態(tài)，它們就像一面反射無(wú)線電波的鏡子，使電波在地面和電離層之間多次反射，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信。對(duì)照?qǐng)D片進(jìn)行內(nèi)容總結(jié)：對(duì)流層高度：低緯：17-18km;中緯：10-12km;高緯:

8-9km，氣溫隨高度升高而遞減(海拔每上升100米，氣溫降低0.6℃)，因?yàn)榈孛媸堑蛯哟髿鉄崃康闹苯訜嵩?，空氣?duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，因?yàn)樵搶哟髿馍侠湎聼?，集中了整個(gè)大氣圈質(zhì)量的四分之三和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)；對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨。平流層高度從對(duì)流層頂部至50-55千米高空，氣溫隨高度增加而升高，上熱下冷，大氣穩(wěn)定，氣流以平流運(yùn)動(dòng)為主，水汽、雜質(zhì)少，無(wú)云雨現(xiàn)象。臭氧集中分布在22-27千米，它可以吸收大量紫外線。高層大氣從平流層頂?shù)?000km的高空，溫度隨高度增加先降低后增加，大氣密度極小，在20