2.1 大气的组成和垂直分层 教学设计 2024-2025学年高一上学期地理人教版（2019）必修第一册

课型 新授课 章节 第二章第一节 课 时 1课时 课题 《大气的组成和垂直分层》 教材版本 人教版 课标 分析 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。 课标分析： 本条要求中的“大气”是指包围地球的气体，也泛指包围其他星球的气体而关于“大气的组成”则有两个要点，一是大气的组成成分以及不同成分的占比情况，二是组成成分与人类、生命有机体息息相关。“大气的垂直分层”的依据有多种，一般可按照大气温度随高度分布的特征来划分。最后，大气的组成和垂直分层与人类活动的联系则需要结合各层的特点来理解。要求“图表等资料”，在教学过程中，教师要结合具体案例展示相关的图片或者表格，引导学生根据问题进行分析和总结。 教材分析 人教版教材（2019年版）高中地理必修第一册第二章第一节的主要知识点为：大气的组成成分、大气的垂直分层及特点、与人类活动的联系。主要阐述了低层大气的组成成分及各种成分与人类生活的联系，进一步根据“大气垂直分层 意图”对大气的垂直分层及划分依据、各分层与人类的相关性予以介绍，增强学生对生活环境的了解，并培养学生保护人类生存环境的可持续发展意识。其中大气垂直分层部分的内容，学生易混淆，本节内容也是后一节“大气受热过程和大气运动”的铺垫内容，学生学习有一定难度。 本节内容提到的大气组成成分及其作用为学生理解大气对太阳辐射的削弱作用奠定基础知识，需要重点介绍二氧化碳和臭氧的作用。教材中展现的图表资料较多，在教学过程中教师可以根据图设计问题链，引导学生读图，训练学生的读图能力。 学情分析 本节内容对于学生来说是既熟悉又陌生的知识点，陌生的是学生在学习本节内容之前并未系统学习过大气的组成及垂直分层的知识，熟悉的是在初中学习降水类型时已经了解了冷空气下沉、暖空气被迫抬升的空气对流特点，对于将要学习的大气垂直分层中平流层、对流层的空气运动特征有了相对应的知识基础。但是对平流层、对流层及高层大气的温度变化特征是学生容易混淆的知识点，学生在学习该部分内容时，需要结合知识点与生活的联系，在理解其成因的基础上进行迁移运用，提升学习效果。 教学目标 1.根据给定的案例，说出大气的组成成分；能够结合生活实际，分析大气组成成分与人类生产生活的联系以及大气组成成分与其他要素的相互作用； 2.在给定的复杂案例中，分析大气污染产生的原因和导致的问题，并提出相应的解决措施； 3.结合资料，说出大气垂直分层的依据和各层大气的名称，归纳各层大气的特点，分析各层大气与自然环境和人类活动的相互作用方式和结果； 4.在给定的复杂案例中，分析大气特点与人类活动的关系，针对大气的变化规律，能做出区域性的解释，理解人类在环境保护中应该承担的责任。 重点 1.大气的组成成分及其作用； 2.大气分层结构，各层气温变化与气流运动方式； 3.各层大气与生活的联系。 难点 1.各层大气气温变化特点； 2.气流运动方式及其原因； 3.各层大气对人类活动的影响。 教学方法 案例教学法、小组合作学习法、多媒体辅助教学法、讲授法 教学过程设计 教学环节及主要教师活动 学生活动 设计意图 【环节一】创设情境，导入新知 【播放视频】“大气一号”发射升空视频 【材料1】2024年4月16日，大气环境监测卫星“大气一号”，由长征四号丙运载火箭发射升空，成功送入预定轨道。 【提问】①什么是大气？②大气和我们日常生活中提到的空气是一样的吗？ 观看视频，思考问题。 通过视频，学生能了解我国航空航天技术的发展，激发学习兴趣；设置的问题，增强学习的目标性。 【环节二】自主学习 阅读教材28~33页的内容，回答以下问题： 1.总结低层大气的组成成分，说明什么是干洁空气以及干洁空气各成分的占比及与人类生产生活的联系。 2.完成表格：大气组成成分及其作用 大气组成成分 作用 干洁 空气 氮气 氧气 二氧化碳 臭氧 水汽 杂质 3.大气垂直分层的划分依据是什么 4.完成表格：各层大气的、高度范围、特点、与人类的关系 名称 高度范围 气温变化特点 空气运动特点 与人类的关系 对流层 平流层 高层大气 阅读教材，思考提出的问题，并简要完成表格内容。 学生能主动学习相关知识，并根据表格进行简要总结，学生能掌握知识间的联系，掌握基础知识，为后续学习打下基础。 【环节三】新知探究 一、大气的组成 （一）大气的组成成分及其作用 【自主探究一】大气的组成成分及其作用 【材料2】“大气一号”卫星是中国第一个专门用于大气环境综合监测的卫星，部署在太阳同步轨道，通过配置的五台仪器，可以实现对PM2.5等细颗粒物污染、、、等污染气体监测，以及浓度监测。 【问题】①材料2中提到了哪些大气组成成分？ ②结合教材内容和图2.2，思考：大气组成成分还有哪些？干洁空气中各成分所在的比例分别是多少？“其他气体”包括那些成分？ ③根据生活经验和教材内容，思考：这些成分对生物体和自然环境有哪些作用？ 阅读材料和教材内容，思考问题，并结合生活经验，举例说明大气组成成分的作用。 该部分知识较为简单，设置问题引导学生思考和总结，主要是锻炼学生读图能力和总结能力，联系生活实例举例说明大气的作用，拉进与生活的距离，提高学生的课堂参与度。 教学环节及主要教师活动 学生活动 设计意图 （二）人类活动对大气组成的影响 【转折】大气中的成分各有其作用，受到人类活动的影响，这些成分在大气中的含量并不是一层不变的。请同学们阅读教材图2.3，简述人类不合理活动会对大气产生什么影响？ 【展示】北京优良天气和重污染天气对比图 【讲解】通过对北京优良天气和重污染天气的对比，反应了人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气等会改变大气成分和含量，造成大气污染，从而导致空气质量下降、能见度降低等不利影响。 【过渡】在日常生活中，有哪些大气污染现象？举例说明 观看图片，思考引起大气污染的原因，并列举生活中存在的大气污染现象。 图片能更加直观的展现大气污染程度，学生更容易理解，通过举例，增加地理与生活的联系，学生能够更加关注生活中的地理现象。 【合作探究一】大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 【展示】六盘水盘州市盘南电厂的资料 【材料3】盘南电厂是贵州电力发展的“十一五”规划第二批电源项目之一，是“西电东送”的重要骨干电源项目。“十三五”期间，累计完成发电量415.86亿千万时，完成节能量80700吨煤标准，减少二氧化碳排放量209820吨，减少二氧化硫排放量1900吨，减少氮氧化物565吨，成为贵州省内第一家实现超低排放的火电厂。“十四五”期间，在节能方面继续推进1、2号汽轮机的通流改造，同时还启动一些空间的规划利用，比如供水水库的水面光伏、建筑物屋顶光伏等，实施一些清洁能源分布式的项目。盘南电厂还将进一步加大节能减排投入，响应国家“碳达峰、碳中和”计划，着力打造“绿色火电”。 【讲解】通过阅读材料3，能了解到盘南电厂主要的发电方式是火力发电，发电过程中会产生大量的二氧化碳，为了响应“碳达峰”“碳中和”计划，该电厂开始实施清洁能源项目。二氧化碳含量的变化会与人类生产生活之间存在哪些联系？ 阅读材料，了解发电厂为减少碳排放做出的努力。 以身边的真实事例讲解，学生比较熟悉、兴趣浓厚，学生能主动关注家乡发展。 教学环节及主要教师活动 学生活动 设计意图 阅读教材29页案例中的文字和图2.4，思考： ①描述二氧化碳的变化速度？ ②预测未来二氧化碳的变化趋势？ ③二氧化碳不断增长的主要原因有哪些？ ④二氧化碳含量升高可能会带来哪些影响？ ⑤减少二氧化碳排放量，可以采取哪些措施？ 【展示】二氧化碳体积分数的变化 阅读教材29页的图文材料，小组合作完成问题并派代表回答。 通过问题分析，掌握阅读折线图的方法，提高分析地理问题的能力，通过猜测的变化趋势、带来的问题，培养学生的发散性思维。 【过渡】大气的部分组成成分受人类活动的影响非常大，除了刚才分析的外，人类活动还导致了哪些大气成分发生了明显改变，对人类活动和自然环境产生了哪些影响？应该采取哪些措施来减弱这些影响？ 【展示】南极上空大气臭氧含量最低值的变化图 【自主思考】阅读教材33页“全球合作 保护臭氧”的图文材料，思考： ①臭氧减少的原因 ②人类应该采取什么措施来保护臭氧层？ 阅读教材，并思考问题。 分析不同的案例，进一步理解人类活动对大气的影响会带来全球性的环境问题，增强学生对大气的关注度，激发学生保护环境的责任感， 二、大气的垂直分层 【过渡】大气从地面向上延伸，可以延伸到数千千米。大气由地面到高空垂直分层的依据是什么？大气自下而上可以分为几层呢？ 【讲解】根据大气的温度、运动状况和密度，可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。 【自主探究二】各层大气的气温变化特点及原因 【播放视频】“大气一号”升空视频 学生阅读教材31和32页的内容，结合图2.5，思考： ①“大气一号”进入预定轨道，需要经过哪几层大气？ ②各层大气的温度是怎么变化的？ ③呈现这种变化规律的原因？各层的能量来源一样吗？ 分层 气温变化特点 原因 对流层 平流层 高层大气 阅读教材，知道分层依据和各层大气的名称。 阅读教材和图2.5，回答问题，并完成表格内容。 掌握基础知识，便于后续学习。 通过问题探究，培养学生的读图、析图以及归纳总结的能力。 教学环节及主要教师活动 学生活动 设计意图 【合作探究二】各层大气的运动特点及与人类活动的影响 【承转】通过刚才的分析，我们知道各层大气的能量来源不同，气温的垂直变化存在差异，而气温垂直变化的差异又会直接导致大气运动形式存在差异。接下来，我们具体学习各层大气的运动特征。 阅读教材33页的内容，并结合生活经验，思考： ①为什么天气现象出现在对流层？ ②对流层的厚度存在时空差异的原因是什么？ ③飞机为什么选择在平流层飞行？ 阅读教材，小组合作，结合生活经验回答思考题。 从生活现象入手，激发学生的学习兴趣，并思考地理现象背后的原因，深入理解大气的运动方式。 【环节四】学以致用 【播放】保姆加特纳跳伞视频 【提问】①跳伞员为什么要准备特制宇航服？ ②降落过程中，气温呈现怎样的变化趋势？并绘制气温变化示意图 ③气温变化的原因是什么？ 运用所学知识，解答问题，并绘制示意图。 检测学生对知识的掌握程度，分析现象，进行知识迁移，训练学生的画图能力。 【环节五】课堂小结 【环节六】作业布置 查阅中国地形图和非洲地形图，完成活动探究的三个问题。 1.在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点；由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ 2.在中国地图上找到我国高原训练基地的位置。 3.我国的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 查阅资料，完成思考题。 与二氧化碳、臭氧变化带来的影响形成对比，培养学生的辩证思维能力。 板书设计 教学反思 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $$