2.1 大气的组成和垂直分层 教学设计 2026‑2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

该高中地理教学设计聚焦“大气的组成和垂直分层”核心知识点，以民航客机飞行图片和雨雪云雾现象导入，引出大气组成与垂直分层主线，承接地球圈层结构知识，为后续大气受热、运动等内容铺垫，通过教材图表、问题链和表格对比搭建学习支架。 该资料严格依课标不超纲，以教材图表和生活实例（如飞机飞行、紫外线防护）为载体，落实综合思维（分析气温变化成因）、人地协调观（人类活动对大气成分影响）等核心素养，采用情境导入、问题链引导和分层作业，降低抽象概念难度，提升学生读图与分析能力，为教师提供清晰教学框架和实用素材。

2.1 大气的组成和垂直分层 教学设计 一、课标分析 课标依据（普通高中地理课程标准 2017 版 2020 修订）：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。 课标解读 1.行为条件：“运用图表等资料”，课堂依托课本大气组成图表、大气垂直分层示意图，训练学生读图提取信息能力，不脱离教材素材。 2.行为动词：“说明”，学生能够说出低层大气组成以及各成分地理作用；说出对流层、平流层、高层大气的高度、气温变化、运动特征；结合实例说明大气各成分、各分层与人类生产生活之间的联系。 3.素养落地：落实综合思维，认识大气成分变化的原因与影响；结合真实生活案例建立人地协调观；学会解读垂直分层示意图，落实区域认知、地理实践力。 4.教学边界：本节课不讲授大气受热过程（第二节内容），不深挖逆温成因、中间层、热层细分，严格按照教材只划分对流层、平流层、高层大气，严禁超纲拓展。 二、教材分析 本节是第二章《地球上的大气》开篇第一节，是整章大气知识的基础铺垫。教材分为两大板块：大气的组成、大气的垂直分层。 1.第一部分大气的组成：干洁空气（氮气、氧气、二氧化碳、臭氧）、水汽、固体杂质；阐述各成分的地理意义，简单说明人类活动对大气成分的影响。 2.第二部分大气垂直分层：依据温度、运动状况、密度，将大气划分为对流层、平流层、高层大气；分别讲解各层气温变化、大气运动特征，重点分析各层与人类活动的联系。 3.教材地位：承接第一章地球圈层结构，开启大气单元学习，为本章大气受热、大气运动等内容做知识铺垫；搭建宏观到近地面大气的认知桥梁。 4.教材素材：直接使用课本图 2.2 干洁空气成分表、图 2.6 大气的垂直分层示意图，以课本案例为主，不引入复杂课外拓展材料。 三、学情分析 1.知识基础：高一学生初中已经知道空气主要由氮气氧气组成，生活中听过臭氧层、温室气体、飞机高空飞行等常识，但对二氧化碳、臭氧的地理功能理解不到位；不清楚大气分层划分依据，容易混淆各层气温变化规律。 2.认知特点：大气看不见摸不着，部分概念较为抽象；学生对生活实例（飞机飞行、雾霾、极光）兴趣较高，但难以把生活现象和大气圈层原理建立联系。 3.学习障碍：记混对流层、平流层气温随高度变化规律；不清楚水汽、杂质是成云致雨必要条件；容易混淆臭氧层分布位置；对高层大气电离层作用记忆模糊。 4.应对思路：多用课本示意图，设置生活化问题链，表格对比分层特征；结合飞机飞行、紫外线防护等实例，降低抽象难度，立足教材，减少课外过难拓展。 四、教学目标 1.区域认知：阅读大气垂直分层示意图，掌握三层大气的空间高度分布，能够说出每层的气温变化、运动特点。 2.综合思维：综合分析大气各成分的地理作用；能够解释对流层、平流层气温变化的成因；辩证看待人类活动对大气成分带来的影响。 3.地理实践力：学会阅读大气成分图表、垂直分层示意图；可以结合生活实例分析大气分层对人类活动的影响。 4.人地协调观：认识大气对人类生存的重要意义，了解人类活动会改变大气成分，树立保护大气环境的观念。 五、教学重难点及突破策略 教学重点 1.低层大气各组成成分及其地理作用。 2.对流层、平流层、高层大气主要特征。 3.大气分层与人类生产生活的联系。 教学难点 1.对流层、平流层气温随高度变化的成因。 2.理解水汽、杂质是成云致雨的必要条件。 突破策略 难点 1：依托课本垂直分层示意图，教师设置递进问题，引导学生读图推导；对流层强调地面是直接热源；平流层突出臭氧吸收紫外线，板书对比两层气温变化，当堂口头复述巩固，不直接灌输结论。 难点 2：结合云、雾、降雨生活实例讲解，明确水汽提供水分，杂质充当凝结核；设置判断题当堂训练，强化记忆。 六、教学准备 教师：多媒体 PPT（教材原图）、板书提纲；课堂练习题投影。 学生：课本、笔记本、练习本，预习课本 P28‑33。 七、教学过程（45 分钟） 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 （0‑5 分钟） 情境导入：展示民航客机高空飞行图片，设问：为什么民航飞机大多选择在平流层飞行？为什么我们看到雨雪云雾全部发生在近地面高空？板书课题：2.1 大气的组成和垂直分层，布置任务快速阅读教材，找出低层大气的组成。 观察图片，思考设问，快速浏览教材，圈画大气组成关键词。 利用生活实例创设情境，激发学生探究兴趣，引出本节课两大主线：大气组成、大气垂直分层。 新知探究一 大气的组成 （5‑17 分钟） 1. 讲解低层大气由干洁空气、水汽、固体杂质三部分组成。 2. 讲解干洁空气：氮气（生物体基本元素）；氧气（维持生命活动）；二氧化碳（光合作用原料，温室气体）；臭氧（吸收紫外线，地球生命保护伞）。 3. 讲解水汽与杂质：水汽参与天气变化；杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 设问：如果空气中没有杂质，能否形成降雨？ 4. 拓展简单说明人类活动影响大气成分：燃烧化石燃料增加二氧化碳；氟氯烃破坏臭氧，引发臭氧空洞。 记笔记；思考降雨与杂质的关系；结合课本图文梳理各成分作用。 落实本节课基础知识点，破解难点，理解各大气成分对地球生命的意义，初步建立人地关系认知。 新知探究二 大气垂直分层划分依据与对流层 （17‑27 分钟） 过渡：大气成分了解之后，大气在垂直方向上出现分层。 讲解划分依据：温度、运动状况、大气密度。 重点讲解对流层： ①高度：低纬 17‑18km，中纬 10‑12km，高纬 8‑9km。 ②气温：气温随高度升高递减（每上升 100 米约降 0.6℃），地面是对流层大气直接热源。 ③运动：对流运动显著；几乎全部水汽杂质集中在此层，天气现象复杂多变，人类生活在对流层底部。 设问：为什么纬度不同，对流层厚度不一样？（低纬受热多，对流旺盛，厚度更大） 阅读课本垂直分层示意图，标注对流层高度；跟随教师思考温度变化成因，做好笔记。 训练学生读图能力，理解对流层特征的因果逻辑，落实重点。 新知探究三 平流层、高层大气 （27‑34 分钟） 过渡：对流层向上进入平流层。 1. 平流层：对流层顶至 50‑55km；20‑30km 处臭氧浓度最大；臭氧吸收紫外线，气温随高度升高而升高；大气上热下冷，以平流运动为主；水汽杂质极少，天气晴朗，适合高空飞行。回到导入问题，解答客机飞行的原因。 2. 高层大气：平流层顶至 3000km；空气稀薄；80‑500km 存在电离层，可以反射无线电短波，对无线电通信意义重大。 读图，记录平流层、高层大气要点；回应导入设问，梳理各层与人类的联系。 解决导入遗留问题，落实平流层、高层大气知识点，建立知识前后呼应。 课堂练习 （34‑39 分钟） 投影 5 道课堂练习题，全部为本节知识点，不超纲。 1. 下列不属于干洁空气作用的是（）A. 氮气是生物体基本元素 B. 臭氧吸收紫外线 C. 杂质作为凝结核 D. 二氧化碳参与光合作用 2. 对流层气温随高度升高而降低，主要原因是（）A. 太阳直接加热大气 B. 地面是对流层大气直接热源 C. 高空气压低 D. 臭氧吸收紫外线 3. 民航客机高空飞行主要位于（）A. 对流层 B. 平流层 C. 高层大气 D. 电离层 4. 成云致雨的必要条件除水汽之外，还需要（）A. 二氧化碳 B. 固体杂质 C. 臭氧 D. 氮气 5. 简答：简述平流层适合飞机飞行的原因。 教师核对答案，针对错题点拨。 独立完成习题；核对答案；记录错题关键点。 当堂检测本节课学习效果，巩固重点概念，及时纠错。 课堂小结 （39‑42 分钟） 教师带领梳理本节课主线： ①大气组成：干洁空气、水汽、杂质，各成分地理作用，人类活动对大气的影响。 ②大气垂直分层：划分依据→对流层、平流层、高层大气；每层气温、运动特征；大气分层和人类活动联系。 构建完整知识框架。 跟随教师回顾课堂内容，完善笔记本，梳理知识逻辑。 整合本节课知识，帮助学生形成完整知识体系。 分层作业布置 （42‑45 分钟） 【基础作业（全体完成）】 1. 整理笔记，默写低层大气组成；默写对流层、平流层气温变化特点；写出平流层适合飞机飞行的条件。 2. 完成教材课后活动题。 【提升作业（选做，学有余力）】 结合课本示意图，简单画出大气垂直分层简图，标注三层名称、臭氧位置、电离层。 记录作业，区分必做与选做任务。 分层面向全体学生；提升作业训练地理绘图能力，紧扣课本，不超纲。 八、板书设计 2.1 大气的组成和垂直分层 一、大气的组成 低层大气 = 干洁空气 + 水汽 + 固体杂质 干洁空气： N₂：生物体基本元素 O₂：维持生命活动 CO₂：光合作用原料，温室气体 O₃：吸收紫外线，生命保护伞 水汽、杂质：成云致雨必要条件 二、大气垂直分层（依据：温度、运动、密度） 1.对流层 高度：低纬厚，高纬薄；气温随高度↑递减；对流运动；天气复杂多变，人类主要居住地 2.平流层（50‑55km） 臭氧集中；气温随高度↑递增；平流运动；天气晴朗，适合高空飞行 3.高层大气 空气稀薄；电离层，反射无线电短波 九、教学反思 1.成功预设：本节课依托课本图表，以生活实例导入，问题链推进课堂；重点落实大气成分、三层大气特征，结合飞机飞行等真实案例，落实课标 “说明大气与生产生活联系” 的要求；课堂练习全部立足本节知识点，当堂巩固。 2.可能存在问题：部分学生容易记颠倒对流层和平流层气温变化规律；部分学生只记忆结论，不理解气温变化背后成因；对 “杂质是成云致雨必要条件” 理解浅显。 3.改进措施：课堂增加口头提问复述，强化对比对流层、平流层温度变化；多用示意图可视化展示；严格控制深度，不拓展逆温、中间层等教材没有重点讲解的内容，立足课本。 4.素养达成反思：除记忆知识点外，引导学生认识人类活动对大气环境的影响，落实人地协调观，避免学生机械背诵，注重原理理解。 学科网（北京）股份有限公司 $