2.1 大气的组成和垂直分层 教学设计 2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修第一册

第一节 大气的组成和垂直分层 教学目标和要求 1．运用图表等资料，说明大气的组成及其与生产、生活的联系。 2．运用图表等资料，说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。 教材设计思路 根据课程标准要求，本节教材重点落实“大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系”的内容，其方法要求是“运用图表等资料”。 大气的组成有两个要点：一是大气的组成成分，以及不同成分的占比情况；二是大气组成成分与人类息息相关。大气在垂直方向可分为不同的层。一般根据温度、成分等物理性质，以及大气运动情况，将大气分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。在中学阶段，为了便于学生理解，减少知识层次，且考虑与人类活动关系的密切程度，把中间层、热层和散逸层合称为高层大气。大气垂直分层与人类活动的联系，一般要结合各层大气的特点来理解。 课程标准要求达成本部分教学要求的方法是“运用图表等资料”，因此，教材编写时重点内容都配有直观的图像资料。 综上所述，教材通过“大气的组成”和“大气的垂直分层”两个标题内容，落实课程标准“运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系”这一内容。 第一个标题“大气的组成”部分，首先通过统计图，说明大气的主要成分及其体积分数，然后通过文字资料，说明主要大气成分的作用，即说明大气成分与生产、生活的联系。为了加深学生对大气组成与人类活动关系的理解，也为了进一步突出人地协调观的培养，教材安排了“大气中二氧化碳的变化与人类活动”的案例和“了解大气含氧量减少对人体产生的影响”的活动。 第二个标题“大气的垂直分层”部分，首先用大气垂直分层示意图和文字资料相结合的方式，说明大气在垂直方向可分为对流层、平流层和高层大气三层，然后通过文字资料，说明各层大气的主要特点。大气垂直分层与人类活动的联系，既在示意图中用积雨云、民航飞机、流星体等直观形象显示，又结合各层大气特点用文字资料说明。 本章内容，比较适合开展全球合作意识和环境保护意识的教育。教材安排了自学窗“全球合作 保护臭氧层”，旨在培养学生的大气环境保护意识和全球合作意识。 内容要点说明 情境设计 1．情境说明选择的是鲍姆加特纳高空跳伞创造纪录的内容。选择这个情境的原因：一是通过这样的极限运动内容，增加学生的学习兴趣；二是进行高空跳伞这项运动需要考虑大气的压力、温度、组成、垂直分层等特征。 2．鲍姆加特纳的高空跳伞是平流层跳伞，从39千米高空开始，最终降落到对流层底部（地面）。这个过程中大气的温度、密度、压力、组成等会发生剧烈变化，因此需要专业的装备。 大气的组成 1．对于“大气的主要成分”这部分内容，课程标准的方法要求是“运用图表等资料”，因此，教材安排了一张干洁空气成分的体积分数统计图（图2.2）。安排图2.2的主要目的是让学生运用此图说明大气的主要成分，重点是培养学生运用图表的能力。 2．地球大气是多种物质的混合物，由干洁空气、水汽、悬浮尘粒或杂质组成。干洁空气，简称“干空气”，通常指除去水汽、液体和固体杂质外的混合气体。干洁空气虽然是由混合气体组成，但由于气流的不规则运动而产生的垂直混合作用，各主要气体的成分比从地面直到90千米高度基本不变，可作为分子量为28.966的“单一气体”处理。因此，教材将干洁空气界定为低层大气，干洁空气成分的体积分数也用了25千米以下的数据。 3．关于大气成分的作用，教材只简要介绍了一些与人类活动密切相关的内容，重点是突出人地关系，以培养学生的人地协调观。 4．由于工业、交通运输业等的发展，在废气不加以控制的情况下，空气中增加了许多污染物质。这些污染物质有气体，也有固体和液体气溶胶粒子。一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨等污染物都是气体。燃烧过程排放的烟尘、工业生产过程排放的粉尘等均为气溶胶粒子。污染物质的含量虽少，但对人类和大气环境的影响却是不容忽视的。因此，教材用文字和图片相结合的方 式介绍了大气污染的有关内容。图2.3通过北京优良天气和重污染天气的对比，反映人类活动对大气成分和含量的改变造成的大气污染，以及由此带来的影响。 5．“案例”通过工业革命后大气中二氧化碳含量的快速增加和原因解释，说明人类活动对大气二氧化碳含量的影响。此案例的主要目的是加强学生对大气组成与人类活动关系的理解，培养学生的人地协调观。 6．“活动”涉及大气含氧量减少对人类活动的影响。大气含氧量减少对人体产生的影响，一般来说是不利的，而人类利用含氧量减少的影响来提高运动成绩，把不利的影响变成有利的影响。通过这个事实，可以培养学生的辩证思维能力。大气含氧量会随着海拔的升高而逐渐减少。适当的高海拔训练（高原训练）能提高运动成绩，海拔不足或海拔过高都缺少这样的效果。这反映了人类对自然环境特征的充分利用。此活动的主要目的是培养学生的人地协调观。 大气的垂直分层 1．大气受地球引力