2.1 大气的组成和垂直分层教学设计-2024-2025学年人教版（2019）高中地理必修一

2.1 大气的组成和垂直分层教学设计 教学内容分析 本节课是人教版(2019)高中地理必修一第二章《地球上的大气》第一节大气的组成和垂直分层教学内容，大气是学生学习的第一个自然环境要素，它既联系了第一章学习的地球外部圈层中的大气圈，也是本单元教学的前奏和基础，它与后面的大气受热状况、大气运动状况以及许多天气、气候气象知识都有直接联系，如:臭氧对紫外线的吸收，二氧化碳的保温作用，人类活动对大气的影响等。考虑到课程标准要求“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”，高一学生需要开发较多的思维能力和地理分析能力。既要顾及了知识的整体性，又考虑了知识的层次性，为了让学生下一步了解和学习大气打下基础，要在原有课文的知识基础上适当延伸知识和联系实际，通过层层设问引导学生对大气垂直分层实现从感性认识到理性认识的深化。这节内容的学习有助于学生树立正确的人地协调观。 学情分析 学生对自然界中的大气圈已具有一定的生活体验和知识基础，高一学生逻辑思维有所提高，并且已经掌握一定的读图、析图能力，同时积累了相应的基础知识和地理素养，能够对大气的组成和垂直分层进行自主探究。但学生层次不一，接受层度不尽相同，对于部分基础薄弱的学生理解有一定的难度。高一学段的学生逻辑思维还处于起步阶段，尚未成熟，对于原理性知识的认知较少，将地理现象和地理原理规律联系起来的能力较弱。 因此本单元的内容要求教师不能简单地运用讲授法进行知识的传授，还应该运用实际案例来帮助学生形成清晰的地理表象，提升学生理解、分析问题的能力。 核心素养 综合思维：通过图表资料分析，判断各层大气的特点，并能够绘制垂直分层的示意图； 区域认知：绘制大气垂直分层示意图，加强学生对大气垂直分层的空间认知； 地理实践力：通过观看模拟实验，探究“对流层、平流层大气运动方向”，思考实验中出现的现象、原理，培养学生的地理实验能力 ； 人地协调观：理解大气的存在对人类生产、生活的影响，树立人类与环境相互协调，走可持续发展道路的观念和意识。 教学目标 1.运用图表等资料，能够说明大气的组成成分及对地球的影响； 2.人类活动对大气成分的影响； 3.大气的垂直分层、特点，并举例说明其对人类生产生活的影响。 教学重点 说明大气的组成和垂直分层，及其与人类生产和生活的联系。 教学难点 分析大气的组成和垂直分层与人类活动的联系。 教学方法 教法：讲授法、图文结合法、多媒体教学辅助法 、合作探究 教学过程 设计意图 【新课导入】 暑假期间家住山东寿光的小花乘坐飞机到青海旅游，沿途所遇到的系列地理现象引发了小花浓厚的求知兴趣。 情境一 : 旅行出发前，小花通过上网查询，了解到，青海地区因为海拔高，空气稀薄，含氧量少，平原过来的游客容易出现高原反应。作为我们身边无处不在的大气，它有哪些成分 ？ 【新课讲授】 一、关注生活解大气组成 作为我们身边无处不在的大气，它有哪些成分 ？ 【自主学习】根据你的生活经验及阅读教材 28--29 页回答以下问题 1.底层大气包括 、 和 2.干洁空气中四种常见的气体分别是？ 3.这些大气成分有什么作用？填写表格分 6 组介绍自己 【思考】人类能否改变大气的成分或含量吗？ 根据教材案例和生活经验，分别列举人类活动影响大气的成分或大气质量的案例 根据教材案例和生活经验，分别列举大气的成分或大气质量影响人类活动的案例 【案例】大气中二氧化碳的变化与人类活动 根据 P29 页材料和曲线图设置问题 1740 年到 2011 年，短短不到 300 年的时间里，二氧化碳体积分数呈现怎样的变化趋势？导致其变化的原因是什么？会造成什么影响？ 针对原因，提出相应的措施？ 【教师活动】结合教材中二氧化碳体积分数变化图，要求学生观察二氧化碳浓度变化规律，指导学生如何读图，不仅要看到二氧化碳含量的变化还要关注二氧化碳增长的速度变化。并结合生活、生产中的实例解释其浓度上升的原因。从中归纳出人类活动会影响大气成分，不合理的生产、生活方式会排放大量污染，对生态系统和人类生态产生不利影响。 【学生活动】二氧化碳浓度逐年快速升高，主要原因是化石燃料的大量使用和森林面积的减少，能从二氧化碳的排放和吸收两个角度回答问题。在此过程中，明白人类活动会对生态环境产生危害，在发展经济的同时要注意环境保护，选择绿色生产和可持续发展观念并说出缓解全球气候变暖的措施。 【教师小结】 人类活动 对大气成分的影响 带来的环境问题 燃烧化石燃料、破坏植被 烟尘等污染物进入大气、大气中二氧化碳含量增多 大气污染、全球气 候变暖 燃烧化石燃料体 排放大量的硫氧化物和氮氧化物等酸性气 酸雨 大量使用制冷剂 臭氧层空洞 二、直上云霄探大气分层 情境二：出发的当天下起了小雨,小花坐在飞机靠窗的位置，看到外面雨丝打窗，飞机起飞过程中穿越云层时，机身经历了一段颠簸，而后飞行高度保持在 12 千米左右，此时进入平飞状态，机身平稳，窗外呈现万里晴空。播放视频让学生感受飞机起飞的过程另外，机组人员提醒乘客起飞前要确保关闭通讯设备…… 【合作探究】分三组、第一组对流层、第二组平流层、第三组高层大气 1.结合视频，阅读教材第 31--33 页,参考右图，绘制大气垂直分层示意图（5分钟） （注意不同海拔高度对应的气温变化） 2.分组合作，在图中各层处标注： ①各层垂直高度范围、在图中标出二氧化碳、水汽、杂质、臭氧 ②各层气温变化特点，气温变化原因 ③对流层和平流层气流运动状况及天气状况，成因 ④每一层可能出现的自然现象及原因（如平稳飞行的飞机，飞行的小鸟，流星，绚丽的极光，雷电，高速运行的人造卫星云朵，万里晴空，狂风暴雨） ⑤对人类活动的影响 3.小组分享展示 学生成果展示（有的画在学案上，有的自己空白纸绘制） 【思考】对流层厚度的时空变化 【情境二问题】分析飞机飞行过程中从有雨到晴朗、从颠簸到平稳的原因？ 【思考】对流层和平流层为何大气运动状况不同，观看模拟实验 学生互评指出优点和缺点通过大气垂直分层示意图的绘制，可以发现绘制过程中出现很多问题，各层大气的高度范围错误较多，没有注意不同海拔高度对应的气温变化，以及平流层气温变化曲线绘制不够严谨等 【拓展逆温】通过两幅图烟尘运动方向的不同引出逆温的概念并引导学生分析辐射逆温的成因，分析逆温对大气污染带来的影响 【课堂小结】 通过本节课的学习，首先我们掌握了大气的组成和大气各个成分的作用，通过案例，理解人类活动对大气成分的的影响及带来的环境问题，树立人类与环境相互协调，走可持续发展道路的观念和意识。然后我们了解了大气的垂直分层，掌握平流层和对流层大气运动的差异及原因，这是需要同学们去区分和重点掌握的。掌握了各层大气与人类活动的密切关系。 【随堂检测】 低层大气主要由三部分组成:干洁空气、水汽和杂质,其中氮气和氧气为 主要成分。随着人类社会的发展,人类也在改变着大气的成分,进而引发了环 境问题。据此完成下面小题。 1．大气中含量虽很少，却对天气变化影响很大的物质是（ ） A．水汽和臭氧 B．二氧化碳和臭氧 C．氩和氖 D．水汽和杂质 2．近些年来,随着霾天气现象出现频率越来越高,空气质量逐渐恶化。霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的（ ） A．水汽比重 B．杂质含量 C．有害气体成分 D．干洁空气成分 在 80～120 千米的高空，来自太空的流星体，与大气摩擦发光发热，形成壮丽的流星。双子座流星雨活跃在每年的 12 月 4 日到 12 月 17 日之间，今年双子座流星雨也如约而至，在北京时间 12 月 14 日凌晨达到峰值。读图“大气垂直分层示意图”，据此完成下面小题。 3．对流层的主要特点是（ ） A．位于地球大气最外层 B．空气以水平运动为主 C．气温随高度的上升而降低 D．太阳辐射随海拔升高而减弱 4．平流层气温随高度上升而升高的主要原因是（ ） A．太阳辐射是大气主要的直接热源 B．天气晴朗，对太阳辐射的削弱少 C．空气稀薄，大气保温作用弱 D．臭氧大量吸收紫外线而增温 浙江省山地丘陵广布，适宜茶树的生长，但春季易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了“防霜冻风扇”（如图甲）。当夜晚温度降到 4℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的伤害。图乙示意茶园春季夜晚某时气温垂直分布。读图完成下面小题。 5．“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为（ ） A．9～10m B．7～8m C．6～7m D．4m 以下 6．关于风扇的作用原理，正确的（ ） ①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上 ②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响③风扇的转动可以增强近地面空气对流运动程度④风扇转动可带动空气流动，阻止上层冷空气向下流动 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 参考答案： 1-6 DBCDBD 检测学生课前预习情况在学生完成学习任务后，由学生自己填写总结表格，引导学生关注 大气成分对自然环境和生命活动等的影响。 引发学生思考，学生可以举出很多案例 大气的组成不是固定不 变的，人类活动造成的大气污染，使大气的成分发生了越来越明显的变化，并了解到某些大气成分含量的变化对地理环境的影响，然后进一步思考提出措施。案例探究，让学生理解 大气环境问题产生的原因增加课堂互动，加强情感教育，培养学生可 持续发展观念。 激发学生学习兴趣引出这节课要学习的内容 结合视频和教材，分组绘制大气垂直分层示意图，进行学生综合思维训练，帮助学生建立知识网络 通过对真实情境的探究，唤起学生对现实问题的关注，培养学生的时空综合思维，提高学 生地理实践力，知道人类生产生活与大气的重要联系。促进人地协调观的形成通过观看模拟实验，让学生联系实际，更好的理解对流层和平流层的 大气运动状况，为后面逆温的知识点做好铺垫 用对流层热源的主要来自地面的原理和模拟实验能很好的理解逆温出现时大气稳定，不利于 污染物扩散，帮助学生联系实际解决问题 板书设计 作业及拓展 书面作业：完成完整的大气垂直分层示意图的绘制和随堂练习，并完成学案问题 拓展作业：课内拓展了辐射逆温的知识点，学生课后查询另外三种逆温类型 学科网（北京）股份有限公司 $$