2.2 大气的组成与垂直分层 2026-2027学年高一上学期中图版地理必修第一册

主备人 备课时间 教出时间 教案编号 教学内容 大气的组成与垂直分层 课 型 时间分配 教师讲授时间 20 学生活动时间 20 教学目标 1. 通过阅读图表和资料，说出大气的组成成分及其作用，培养综合思维和地理实践力。 2. 运用示意图，描述大气垂直分层的特征，分析各层温度变化原因，形成区域认知。 3. 结合实例，说明大气各层与人类活动的关系，增强人地协调观和科学态度。 4. 通过小组合作探究，提高信息归纳和表达交流能力，培养地理学习兴趣。 教学重点 1. 大气的组成成分及其作用，尤其是干洁空气中氮气、氧气、二氧化碳、臭氧的作用。 2. 大气垂直分层中各层的名称、高度范围、温度变化特点及大气运动特征。 教学难点 1. 对流层气温随高度升高而降低的原因——地面是直接热源。 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. 各层与人类活动的具体联系，如对流层天气、平流层飞行、高层大气通信。 教学资源 【教材分析】 本课是第二章“地表形态的变化”中关于大气环境的基础内容，但结合课题“大气的组成与垂直分层”，实际是大气部分的开篇，为中图版高中地理必修第一册第二章“自然地理要素及现象”的组成部分。教材从大气的物质组成入手，进而介绍其垂直结构，为后续学习大气运动、天气系统等奠定知识基础。本节内容难度适中，但涉及概念较多，需要学生建立空间思维。 【学情分析】 授课对象为高一学生，具备一定的物理和化学基础，能够理解气体的基本性质，但缺乏对大气整体结构的系统认识。学生日常生活中接触过天气现象，但对大气层划分和温度变化原因感性认识不足，容易混淆对流层与平流层特征。因此，教学中需借助可视化手段和类比方法，降低理解难度。 【教学资源】 1. 多媒体课件：包含大气成分饼状图、垂直分层示意图、臭氧层与紫外线动画等。 2. 学案：包含预习任务、课堂探究活动表格、分层练习题。 3. 实物模型：可用气球和分层圆筒模拟大气分层。 4. 视频资料：NASA拍摄的地球大气层实景视频。 教法设计 1. 案例教学法：以飞机飞行、雾霾等生活案例引入，激发兴趣。 2. 问题导学法：通过层层递进的问题链，引导学生自主探究。 3. 小组合作探究法：分组讨论各层特点，培养合作交流能力。 4. 多媒体辅助教学法：利用图表、动画直观展示抽象概念。 5. 分层教学法：课堂练习和课后作业设置不同难度，满足不同学生需求。 本课重点 解决问题 1. 解决学生对大气组成成分作用模糊不清的问题，通过饼状图和实例强化记忆。 2. 解决学生对大气垂直分层温度变化原因理解困难的问题，通过动画演示和类比法（如“地面是热炉子”比喻）突破难点。 3. 解决学生混淆各层特点的问题，通过表格对比和游戏巩固。 4. 解决学生不能联系实际的问题，通过生活案例和课后探究作业提升应用能力。 本 课 学生所得 1. 能够准确说出低层大气的主要组成成分及其作用，知道干洁空气、水汽、杂质的意义。 2. 能够描述大气垂直分层的划分依据，理解对流层、平流层和高层大气的温度变化特点及原因。 3. 能够运用所学知识解释生活中的大气现象，如雾霾、飞机飞行高度选择等。 4. 增强对大气环境保护的意识，树立可持续发展观念。 课前准备 学生预习准备 1. 阅读教材有关大气的组成与垂直分层的内容，初步了解各层名称和特点。 2. 观察日常生活中有哪些天气现象与大气有关，思考大气对人类活动的影响。 3. 完成预习学案上的填空题，标记自己不理解的疑问。 教师教学准备 1. 制作多媒体课件，包含大气成分饼状图、垂直分层示意图、臭氧层动画、相关视频片段。 2. 设计学案，包括预习任务、课堂探究表格、分层练习题。 3. 准备“连连看”游戏卡片或PPT互动模板。 4. 预设课堂生成问题及应对策略，如学生对直接热源的误解。 5. 课前了解学生预习情况，收集典型疑问。 教学过程 主备栏 二次备课栏（手写） 【课堂导入】（3分钟） 教师活动：同学们，大家想一想，为什么飞机要飞行在万米高空？为什么我们常说“高处不胜寒”？今天咱们就一起探索“大气的组成与垂直分层”，揭开这些谜题。播放一段飞机穿越云层的短视频，引导学生观察云层位置。 学生活动：观看视频，思考问题，产生兴趣。 设计意图：从生活经验切入，激发学习动机，自然引出课题。 【新知探究一：大气的组成】（10分钟） 教师活动：请大家看大屏幕上的饼状图，低层大气由哪些成分组成？干洁空气、水汽、固体杂质分别有什么作用？咱们分小组讨论，每组派代表发言。 学生活动：观察图表，结合教材，小组讨论约3分钟。代表回答：干洁空气包括氮气（78%）、氧气（21%）、氩气、二氧化碳等，氮气是生命元素，氧气支持呼吸，二氧化碳参与光合作用和保温，臭氧吸收紫外线。水汽影响天气变化，固体杂质是凝结核。 教师追问：二氧化碳浓度增加会导致什么？学生回答：全球变暖。教师总结：所以保护大气环境很重要。 设计意图：通过自主学习和合作探究，掌握大气组成及其作用，突破重点。 【新知探究二：大气垂直分层】（15分钟） 教师活动：展示大气垂直分层示意图，标注高度、温度变化曲线。提问：大气分层依据是什么？学生回答：温度变化、大气运动等。教师引导：咱们重点看对流层、平流层、高层大气。分组探究各层特点。 学生活动：小组合作，填写表格：各层名称、高度范围、温度变化、大气运动、与人类关系。 小组汇报：对流层——地面到约12千米，温度随高度降低，对流运动显著，天气现象复杂，与人类最密切。平流层——12-50千米，温度随高度升高（臭氧吸收紫外线），水平运动为主，适合飞机飞行。高层大气——50千米以上，温度先降后升，有电离层反射无线电波。 教师补充：解释平流层温度升高的原因——臭氧吸收紫外线，强调臭氧层保护作用。 课堂生成预设：学生可能误认为太阳辐射是大气直接热源，教师纠正：地面辐射才是下垫面直接热源，太阳辐射主要被地面吸收，再通过长波辐射加热大气。 设计意图：培养学生的读图分析能力和归纳能力，突破难点。 【师生互动】（5分钟） 教师活动：咱们来玩一个“连连看”游戏，将大气层名称与特点连线。例如：对流层——天气多变，平流层——臭氧层，高层大气——极光。同时请一位同学上台板演。 学生活动：积极参与，相互纠正，强化记忆。 设计意图：通过趣味活动巩固知识，检测学习效果。 【分层巩固】（5分钟） 教师活动：发放课堂练习小卷，分为基础题和提升题。基础题：1. 低层大气中含量最多的气体是？ 2. 被称为“地球生命保护伞”的是？ 提升题：3. 为什么对流层气温随高度升高而降低？ 4. 飞机为什么选择在平流层飞行？ 请同学们独立完成，然后同桌互批。 学生活动：做题，互批，讨论错误。教师巡视指导，对典型错误集中讲解。 答案：1. 氮气；2. 臭氧层；3. 地面是直接热源，越高离热源越远；4. 平流层气流平稳，能见度高。 设计意图：检验新知识掌握情况，及时反馈，查漏补缺。 【课堂小结】（2分钟） 教师活动：咱们一起回顾今天的内容：大气的组成包括干洁空气、水汽、杂质；垂直分层从下到上依次是对流层、平流层、高层大气，各有特点。请同学们用思维导图在笔记本上总结。 学生活动：绘制思维导图，口头复述。 设计意图：梳理知识结构，形成系统性认知。 【分层作业】（课后） 见“作业内容”字段，包括基础题、提升题、探究题。 【时间分配总计】3+10+15+5+5+2=40分钟 知识结构或板书设计 【板书设计】 左半部分： 2.2 大气的组成与垂直分层 一、大气的组成 1. 干洁空气：N2（78%）、O2（21%）、CO2、O3等 2. 水汽：天气变化 3. 固体杂质：凝结核 右半部分： 二、大气垂直分层 1. 对流层：地面-12km，温度↓，对流，天气 2. 平流层：12-50km，温度↑（臭氧吸紫外线），水平运动，飞行 3. 高层大气：50km以上，温度先↓后↑，电离层，极光 下方： 关键点：地面是直接热源（对流层） 臭氧吸收紫外线（平流层） 作业设计与布置 作业内容 所需时量 批阅方式 【分层作业】 基础题（必做，每题10分，共40分） 1. 低层大气中含量最多的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水汽 答案：B 解析：低层大气中氮气约占78%，氧气约占21%，氮气含量最多。 2. 对地面有保温作用，被称为“温室气体”的主要成分是（ ） A. 臭氧 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 氧气 答案：B 解析：二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，并逆辐射给地面，起到保温作用，是主要的温室气体。 3. 对流层大气温度随高度升高而降低的主要原因是（ ） A. 太阳辐射随高度增加而减弱 B. 地面是直接热源，越高离热源越远 C. 大气吸收太阳辐射随高度增加而减少 D. 水汽和二氧化碳随高度增加而减少 答案：B 解析：对流层大气的直接热源是地面，因此海拔越高，离地面越远，获得的地面辐射越少，气温越低。 4. 利于高空飞行的大气层是（ ） A. 对流层 B. 平流层 C. 高层大气 D. 电离层 答案：B 解析：平流层大气以水平运动为主，气流平稳，且水汽、杂质少，能见度高，适合飞机飞行。 提升题（选做，每题20分，共40分） 5. 阅读材料，回答问题。 材料：2023年某日，我国北方地区出现大范围雾霾天气，能见度低，空气质量差。 （1）雾霾主要发生在大气的哪一层？该层大气有哪些特点？ 答案：雾霾主要发生在对流层。对流层特点：气温随高度增加而降低；空气对流运动显著；水汽、杂质集中，天气现象复杂多变。 解析：雾霾是近地面大气中的污染物和雾滴混合而成，属于天气现象，发生在对流层。 （2）从大气组成角度，分析雾霾天气对人体健康的影响。 答案：雾霾增加了大气中的固体杂质，吸入后易引发呼吸道疾病；同时，雾霾会削弱太阳辐射，影响人体维生素D合成。 解析：大气中的固体杂质是雾霾的重要组成部分，危害人体健康。 6. 为什么平流层气温随高度升高而升高？这对大气运动有什么影响？ 答案：平流层中的臭氧层吸收太阳紫外线，使大气增温，因此气温随高度升高而升高。这种上热下冷的结构使得大气稳定，以水平运动为主，不易形成对流。 解析：臭氧吸收紫外线是平流层增温的原因，温度垂直分布决定了空气运动形式。 课后探究作业（选做，20分） 7. 调查你所在城市近一周的空气质量指数（AQI），分析大气污染物来源，并写一篇短文，提出改善空气质量的建议。 答案：开放题，合理即可。参考：AQI指数可能来源于工业排放、汽车尾气、燃煤等。建议：推广清洁能源、加强绿化、限制高排放车辆等。 解析：培养地理实践力和人地协调观，关注身边的大气环境问题。 教学后记 【教学反思】 本节课通过生活实例导入，学生参与度较高，但对大气垂直分层温度变化原因的理解存在困难，尤其是平流层臭氧吸收紫外线导致增温这一知识点，部分学生无法联系物理知识。后续教学中可增加动画演示，强化对能量传递过程的理解。另外，课堂时间分配上，分层巩固环节稍显仓促，部分学生未能完成所有题目，今后可适当压缩新知探究时间，保证练习反馈充分。整体教学效果良好，学生达成了教学目标。 年 月 日 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $