2.1 大气的组成与垂直分层 教学设计 2025-2026学年高一上学期地理人教版必修第一册

《 大气的组成与垂直分层 》教学设计 一、教学内容分析 本节课是人教版高中地理必修第一册第二章地球上的大气的开篇第一节，是整个大气部分学习的奠基性课时。课程标准明确要求：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。教材从学生最熟悉的“空气”入手，先介绍大气的组成成分及其环境与生命意义，再依据温度、大气运动状况、密度将大气自下而上划分为对流层、平流层、高层大气，逐层阐述高度范围、气温变化规律、大气运动特点及与人类活动的关系。本节课既是对第一章“地球外部圈层结构”中大气圈内容的具体化与深化，也为后续学习“大气受热过程”“大气运动”“天气与气候”等核心知识提供必备的物质基础与空间背景，在全章乃至整本教材中具有承上启下、铺垫基础的关键地位。 二、学情分析 已知点： 1.高一学生具备最基本的生活常识：知道空气供呼吸、有风有云有雨雪、飞机在天上飞、高空缺氧等直观经验。 2.已学习地球的圈层结构，知道大气圈是地球外部圈层之一，具备简单的图表阅读、信息提取和小组合作能力。 3.对 “臭氧层空洞”“温室效应”“雾霾” 等环境新闻有一定了解，好奇心与探究意愿较强。 困惑点： 1.容易混淆干洁空气各成分的具体作用，不能清晰区分臭氧、二氧化碳、水汽、杂质的功能。 2.不理解大气垂直分层的划分依据，对“为什么对流层越高越冷、平流层越高越热”难以理解。 3.无法将各层大气特点与飞机飞行、无线电通信、天气变化等生活现象建立稳定联系。 4.对“电离层”“逆温”等专业概念感到抽象，难以与生活结合。 发展点： 1.能独立阅读大气垂直分层示意图，准确描述大气组成与各层核心特征。 2.运用所学知识解释高空跳伞、飞机飞行、晴朗天空呈蓝色等真实地理现象。 3.建立 “大气组成决定大气功能，大气分层影响人类活动” 的地理思维。 4.树立保护大气环境、合理利用大气资源的人地协调观念。 三、教学目标（与核心素养相连） （一）综合思维 结合图表分析大气组成与垂直分层的关系，理解各层气温、运动特点的成因。 （二）区域认知 掌握大气垂直分层的空间分布，明确各层高度范围、温度与运动特征。 （三）地理实践力 学会阅读大气垂直分层图，能提取信息并解释相关生活现象。 （四）人地协调观 认识大气对人类生存的意义，树立保护大气环境（臭氧层、空气质量）的意识。 （五）知识与技能 1.说出大气的组成成分及各自主要作用。 2.掌握大气垂直分层的划分依据、三层名称及特点。 3.理解大气各层与人类生产、生活的联系。 四、学习重点难点 学习重点： 1.大气的组成成分及各自的环境与生命功能。 2.大气垂直分层（对流层、平流层、高层大气）的核心特点。 3.大气组成、垂直分层与人类活动的密切联系。突破策略：图表对比归纳、生活案例解析、口诀记忆强化、动画演示、易错点辨析。 学习难点： 1.对流层气温随高度升高而降低的根本原因（热源来自地面）。 2.平流层气温随高度升高而升高的原因（臭氧吸收紫外线）。 3.各层大气特点与人类活动的对应关系理解与记忆。突破策略：问题链引导探究、图示拆解、生活化类比、小组讨论、当堂巩固。 5、 学习活动设计 教师准备： 1.多媒体课件：高空 39 千米跳伞视频、大气成分比例饼状图、大气垂直分层动画、臭氧层空洞图片、飞机飞行图片、课堂练习题、知识点对比表格。 2.学习工具：大气组成与分层任务单、大气垂直分层空白示意图、课堂评价表。 学生准备： 1.预习教材内容，圈画大气组成、垂直分层、对流层、平流层、高层大气等关键词。 2.生活中与大气有关的现象：阴晴雨雪、飞机飞行、高山反应、天空颜色等。 3.笔记本、直尺、铅笔用于绘图与记录表格。 （一）情境导入，唤醒体验（5分钟） 视频激趣播放从 39 千米高空跳伞的真实视频片段。 1.递进式提问： 跳伞者为什么必须穿密封、加压、供氧的特制宇航服？ 高山地区空气稀薄，非洲高原运动员长期训练更容易出成绩，这和大气分层有什么关系？ 我们抬头看到的蓝天、白云、风雨雷电，都发生在大气的哪一层？ 2.板书揭题：大气的组成与垂直分层 3.明确学习目标本节课我们将一起 “解剖大气”：认识大气由什么组成、分为哪几层、每层有什么特点、对人类有什么影响。 设计意图：用惊险真实的视频吸引注意力，制造认知悬念，联结生活体验，快速进入探究情境。 （二）新知学习一：大气的组成（12分钟） 1.大气的整体组成 大气是由干洁空气、水汽、固体杂质三部分共同组成的混合物。 2.干洁空气的主要成分及作用（结合饼状图） 氮气（78%）：含量最多，是地球上生物体生长发育的基本营养原料。 氧气（21%）：一切生物呼吸作用必需气体，也是燃烧、氧化作用的必需物质。 二氧化碳（少量）：绿色植物光合作用的原料；能吸收地面辐射，产生温室效应，对地面起保温作用。 臭氧（少量）：主要集中在平流层，能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受紫外线伤害，被誉为 **“地球生命的保护伞”**。 3.水汽和固体杂质的作用 水汽：水的相变产生云、雾、雨、雪、霜等所有天气现象；同时能吸收和释放热量，调节大气温度。 固体杂质：作为凝结核，是水汽凝结、成云致雨的必要条件；但过多会形成雾霾，造成大气污染。 4.环境探究与即时提问 问题 1：臭氧层空洞会带来哪些危害？（皮肤癌增多、生态破坏） 问题 2：我们应该如何保护臭氧层？（减少氟利昂使用） 问题 3：为什么阴天空气湿度大，更容易形成雾和霾？ 5.记忆口诀 氮七八，氧二一，臭氧保护防紫外线； 二氧化碳来保温，水汽杂质成云雨。 设计意图：结合图表、环境问题、生活体验，细化每一种成分的功能，突破易混淆点，落实人地协调观。 （三）新知学习二：大气的垂直分层（20分钟） 1.划分依据 根据大气在垂直方向上的温度、运动状况、密度差异，自下而上将大气分为三层： 对流层 → 平流层 → 高层大气 2.三层特点深度解析（师生共同完成表格） 大气分层 高度范围 气温变化规律 大气运动形式 核心特点 与人类的密切关系 对流层 低纬度：17~18km中纬度：10~12km高纬度：8~9km 随高度升高显著降低（海拔每升 1000 米，降 6℃） 对流运动显著（热空气上升，冷空气下沉） 集中了大气中几乎全部水汽和杂质；天气现象复杂多变 人类生活在对流层底部；云雨雪雾霜等天气均发生在此层 平流层 对流层顶部 → 50~55km 随高度升高明显上升 平流运动为主（大气平稳，水平流动） 水汽杂质极少，天气晴朗，能见度极高；臭氧集中分布 民航飞机最佳飞行层（平稳、安全、能见度好）；臭氧保护生物 高层大气 平流层顶部 → 2000~3000km 随高度升高先降低后升高 无明显对流 / 平流 存在电离层；流星体燃烧发光 电离层能反射无线电短波，保障远距离通信；极光出现于此层 3.难点精讲 对流层热源：热量直接来自地面辐射，所以离地面越远，气温越低。 平流层热源：热量来自臭氧吸收紫外线，所以越高气温越高。 对流层厚度差异：低纬度受热多，对流旺盛，对流层更厚；高纬度相反。 4.小组合作探究 探究 1：飞机为什么选择在平流层飞行？（总结：大气平稳、天气晴朗、能见度好、无雷电云雨、飞行安全省油） 探究 2：为什么我们平时看到的所有天气都发生在对流层？（总结：集中了全部水汽和杂质，对流运动显著） 5.绘图实践 学生在空白图上绘制大气垂直分层，标注：三层名称、高度、气温变化、运动特点。 设计意图：用表格结构化知识，用动画与精讲突破难点，用探究与绘图强化理解，让抽象分层直观化、系统化。 （四）课堂小结（3分钟） 1.三大组成：干洁空气、水汽、固体杂质。 2.三层结构：对流层、平流层、高层大气。 3.两条规律：对流层：下热上冷，对流运动，天气多变。平流层：下冷上热，平流运动，适合飞行。 4.一条主线：大气组成→垂直分层→特点→人类活动。 （五）随堂练习，巩固提升（5分钟） 1.“嫦娥五号”升空过程中，将依次穿过地球大气层的（ ） A．对流层、高层大气、平流层 B.对流层、平流层、高层大气 C．平流层、对流层、高层大气 D．平流层、高层大气、对流层 2.平流层是航空的理想空域，其原因是（ ） ①气流稳定②能见度高③水汽多但杂质少④很少飞鸟出现 A． ①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 3.云雨现象主要分布在对流层，原因是（ ） ①气压较高，密度较大②二氧化碳含量较多 ③上冷下热，对流明显④水汽、杂质含量多 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 设计意图：当堂检测核心考点，及时纠错巩固，强化记忆。 6、 板书设计 大气的组成与垂直分层 1.大气组成 干洁空气（N₂、O₂、CO₂、O₃）+ 水汽 + 杂质 臭氧：防紫外线 CO₂：保温、光合 水汽 + 杂质：成云致雨 2.垂直分层（自下而上） 对流层：气温下高上低，对流强，天气多变 平流层：气温下低上高，平流运动，利于飞行 高层大气：电离层，无线电通信 3.与人类关系 生存环境、天气、飞行、通信 七、作业设计 1.绘制大气垂直分层示意图，完整标注所有关键信息。 2.完成教材 P31 活动题，简要说明对流层、平流层的特点。 3.完成配套练习册本节习题，整理错题。 4.思考并记录：生活中 3 个与大气分层有关的现象 八、教学反思 （一）成功之处 本节课严格遵循教材逻辑与课程标准，采用 “情境导入 — 新知探究 — 图表归纳 — 绘图实践 — 巩固应用” 的教学模式，结构清晰、层次递进。通过高空跳伞视频激发兴趣，用表格与动画将抽象知识具象化，用生活案例强化理解，学生参与度高，能较好掌握大气组成与垂直分层知识，有效落实地理核心素养。 （二）存在不足 对流层与平流层气温变化的成因较为抽象，部分学生理解仍不够透彻。 低、中、高纬度对流层厚度差异讲解时间不足，学生印象不深。 电离层的作用较为微观，学生缺乏直观体验，理解不够深刻。 课堂时间略紧，学生自主讨论与展示时间不足。 （三）改进方向 增加地面辐射、紫外线吸收的简易动画，让气温变化成因更直观。 补充纬度对流层厚度对比图，强化区域认知。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $