2.1.1《 大气圈与大气运动》课件-2026-2027学年高一鲁教版必修一
2026-09-04
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普通
摘要:
该高中地理课件聚焦大气圈的组成、垂直分层及受热过程,以“39千米高空大气与地面差异”的太空跳伞案例导入,通过自主学习梳理低层大气成分,结合图表分析垂直分层特征,再以“太阳暖大地—大地暖大气—大气还大地”逻辑串联受热过程,搭建递进式学习支架。
其亮点在于融合案例探究与地理实践,如通过二氧化碳浓度变化案例培养综合思维,结合课外阴天晴天气温对比实践提升地理实践力。采用任务驱动法(完成分层特征表格)和问题链设计,小结系统且关联生活应用(玻璃温室、烧秸秆保温),助力学生理解原理并学以致用,也为教师提供丰富教学资源与素养落地路径。
内容正文:
第一节 大气圈与大气运动
课时1 大气圈的组成与结构 大气的受热过程
第二单元 从地球圈层看地表环境
思考:39千米高空的大气与地面有哪些不同?他为什么需要配备特制宇航服?
课程标准
课标要求 素养目标
1.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。
2.运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。 1.结合图表资料,说明大气的组成和垂直分层及人类活动对大气环境的影响(综合思维)
2.利用大气垂直分层图,说明各层大气的特点及成因,结合实例分析其对人类活动的影响(综合思维)
3.结合示意图、视频、模拟实验等,说明大气的受热过程,解释相关地理现象(综合思维)
4.结合生产、生活案例,理解大气保温作用的基本原理的应用(地理实践力)
3
大气圈的组成
壹
读课本p26-27内容,
回答:
低层大气(25千米以下)的组成及主要成分的作用。
自主学习
干洁空气、少量的水汽和固体杂质
一、大气圈的组成
1、低层大气的组成
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
一、大气圈的组成
1、低层大气的组成
21%氧
78%氮
1%
其他气体
氩0.934%
二氧化碳0.033%
其他0.033%
任务一:说明大气的成分和含量,及其对自然环境和生命活动等的重要作用
氧气 氮气 其他 0.7 8 0.21 0.01
大气的组成及作用
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2
O2
微量成分 CO2
O3
水汽
固体杂质
生物体内蛋白质的重要组成部分
人类和其他生物维持生命活动的必要物质
光合作用的原料;调节地表温度
成云致雨的必要条件;提高人类生活的舒适度
成云致雨的必要条件;反射太阳辐射,降低地面温度;
影响呼吸系统
吸收紫外线,使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害 ,“地球生命的保护伞”
7
2、人类活动对大气成分的影响
人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
图为北京优良天气和重污染天气对比
在过去80万年的绝大多数时间里,大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而,从1740年到2011年,短短不到300年时间,二氧化碳体积分数增加40%多(图2.4)二氧化碳体积分数的增加,基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)。化石燃料的燃烧,会释放二氧化碳;森林面积的缩小,会减少森林对二氧化碳的吸收量。
案例探究
1.读图2.4,描述1740年到2000年,二氧化碳体积分数变化特点?
2.二氧化碳体积分数持续升高的原因?
二氧化碳体积分数持续升高;
1960年之后,二氧化碳体积分数增长速度最快。
人类生产生活燃烧化石燃料;土地利用的变化(毁林)
任务二:举例说明人类活动对大气组成的影响
大气圈的分层
贰
读课本p27-28文字内容及图2-1-2“大气的垂直分层示意”图,回答:
1、大气分为哪几层?垂直分层的依据是什么?
2、各层大气分别具有什么特征?与人类的关系如何?
自主学习
二、大气圈的分层
11
分层依据
根据大气在垂直方向上温度、密度、和运动状况的差异,大气层可以分为对流层、平流层和高层大气。
12
任务一 根据示意图,完成下面内容。
对流层 —— 与人类的关系最密切
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
平流层
温度
℃
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
对
流
层 气温随高度的增加而 (每升高100 m,气温大约降低0.6℃) 人类生活在对流层底部,与人类关系最为密切
空气 运动显著
天气现象
。
降低
平均12km
对流
复杂多变
地面是对流层大气的直接热源
该层上部冷、下部热
几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层,对流运动易成云致雨
12km
高层大气
对流层 —— 高度
纬度
17~18
10~12
10~12
8~9
8~9
N90° 60° 30° 0° 30° 60° 90° S
厚度(km)
5
10
15
20
随季节变化:
随纬度变化:
夏季:厚 冬季:薄
14
思考:对流层云雾雨雪等天气现象形成的原因?
对流层的大气上部冷、下部热,有利于大气的对流运动。近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨。
成云致雨的必要条件
水汽充足
降温
固体杂质
对流层 —— 与人类的关系最密切
15
水平
任务二 请同学们结合示意图,完成下面内容。
平流层
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
平流层
温度
℃
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
平
流
层 12~约
气温随高度升高而
层是“地球生命的保护伞”;平流层是航空的理想空域
以 运动为主
天气
50 km
升高
晴朗
臭氧吸收紫外线而升温
该层大气上部暖、下部冷,大气稳定
水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少,能见度高,飞鸟少
臭氧
50km
高层大气
12km
学以致用:39千米高空的大气与地面有哪些不同?他为什么需要配备特制宇航服?
鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内;那里氧气稀薄、气温低且温度变化剧烈,必须配备特制的宇航服。
他配备的特制宇航服,外表绝缘,密封的内层中填充加压氧气;头盔内有液氧系统,护目镜中装有温度调节器。
17
高层大气
任务三 请同学们结合示意图,完成下面内容。
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
平流层
温度
℃
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
高层
大气 以上 空气密度 距地面远,受到的引力小 层能反射无线电短波,对无线电通信有重要作用
电离
50 km
很小
高层大气
50km
垂直分层 高度 主要特点 特点成因
对流层 低纬17~18千米
中纬10~12千米
高纬8~9千米 气温随高度的增加而递减
(每升高100米,温度大约降低0.6℃) 地面是对流层大气的直接热源
离地面越近,受热越多
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热
有利于空气对流运动
天气现象复杂多变 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动易成云致雨
平流层 对流层顶
到50~55千米 随高度增加而上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行 水汽、杂质极少,云雨绝迹,
能见度好,气流平稳
高层大气 平流层顶到大气上界(高度约2000~3000千米) 气压很低,密度很小 离地面远,引力小
80~500千米高空有若干电离层,
能反射无线电波 电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态
19
1.嫦娥五号从⑤降落到地表过程中温度( )
A.持续降低 B.先降低,后升高
C.持续增高 D.先升高,后降低答案
2.嫦娥五号返回到⑤点时,其所处的大气层( )
A.大气不稳定易形成对流 B.有利于航空飞机飞行
C.含有大量的水汽和杂质 D.与人类的关系最为密切
课堂巩固
2020年12月17日,嫦娥五号完成月球采样任务,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。下图为“嫦娥五号部分返回路线示意图”。据此完成1~2题。
20
一束太阳光,它的能量在进入大气层后究竟经历了怎样的过程,才温暖了大气?
大气的受热过程
叁
三、大气的受热过程
太阳以电磁波的形式向外传递能量
辐射原理:
物体温度越高,辐射中最强部分的波长越短,反之,则波长越长。
由于太阳的温度较地面和大气的温度高得多,
所以通常称太阳辐射为短波辐射,称地面和大气辐射为长波辐射。
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
太阳暖大地
太阳辐射到达地面,地面吸收后增温。
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
吸收
臭氧和氧原子吸收紫外线、二氧化碳和水汽吸收红外线
有选择性
反射
云层、尘埃具有反射作用
无选择性,与云量呈正相关
散射
20%
空气分子和微小尘埃
有选择性,波长越短越容易被散射
较大颗粒的尘埃和云层 无选择性
被反射或散射到宇宙空间
50%
晴朗的天空呈蔚蓝色
阴天的天空呈灰白色;
日出前天已亮,日落后天不黑
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
大气吸收
太阳暖大地
大地暖大气
地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
逸出
(大气辐射)
返回地面
(大气逆辐射)
大气吸收
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
大气增温形成大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量还给地面。
大气的保温作用
某中学地理学习小组在某周末进行了为期两天的课外实践活动。活动中发现周六为阴天,周日为晴天。通过实践活动,该学习小组得出了以下结论:
①日出前的黎明,日落后的黄昏,天空仍然是明亮的。
②阴沉的天空呈现灰白色,晴朗的天空呈现蔚蓝色。
③下图为两日气温日变化示意图。
探究
(2)判断两条气温曲线代表的日期。
(3)阴天时,白天的气温较晴天 ,为什么?
(2)A 曲线代表周日气温变化,B 曲线代表周六气温变化。
(3)低 阴天时,大气对太阳辐射的削弱作用强,因而白天气温较低。
小结:大气的受热过程
1.两个来源:
(1)大气最重要的能量来源:
(2)近地面大气热量的直接主要来源:
2.大气两大作用:
3.三个受热过程:
太阳辐射
地面辐射
(1)削弱作用 (2)保温作用
太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地
课堂小结
高层大气
平流层
对流层
干洁空气
水汽
固体杂质
大气圈
垂直分层
组成成分
大气的受热过程
运用大气的受热原理解释实际问题
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
作业布置
1、绘制大气垂直分层和大气受热过程示意图(作业本)
2、完成同步练习册p39当堂达标
课堂巩固
读“大气受热过程示意图”,回答下列问题。
(1)图中字母代表的箭头含义分别是:
A_________________
B_________________
C_________________
D_________________
F__________________
G_________________
I_________________
(2)从数量上看,A>D的原因是_________________________________________,
图中I的作用是_______________________。
太阳辐射
大气吸收的太阳辐射
大气反射、散射的太阳辐射
到达地面的太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
大气的削弱作用
补偿地面损失的热量
大气吸收的地面辐射
课堂巩固
读“大气受热过程示意图”,回答下列问题。
(3)比较晴天与阴天气温日较差的大小:____________,其原因是什么?
晴天>阴天
晴天:白天大气的削弱作用弱,气温高;夜晚大气逆辐射弱,气温低,故温差大。
阴天:白天大气的削弱作用强,气温不高;晚上大气逆辐射强,温度不低,故温差较小。
云和人造烟雾的作用一样,都是加强大气逆辐射。
小
(4)如果夜晚多云,人们制造烟雾所起到的作用将变____________(大或小),为什么?
【应用】
为什么对流层大气上部冷下部热?为什么高处不胜寒?
地面长波辐射是对流层大气主要的、直接的热源。因此离地面越远(高度越高),能获得的地面热量越少,温度就越低。
对流层温度垂直递减率
高度每升高 100 米,
温度约下降 0.6℃。
课堂探究:运用大气受热相关原理解释相关现象
从大气受热过程角度,分析玻璃温室如何保温增温,以利于蔬菜生长?
太阳短波辐射能通过大棚透射进来,被地面所吸收,使地面升温,产生地面长波辐射;
玻璃大棚能有效阻挡地面长波辐射的散失,使大棚内保持适宜的温度。
【应用】
课堂探究:运用大气受热相关原理解释相关现象
秋冬北方农民为何要在田间洒水、烧秸秆造烟雾?
增加水汽和CO2,增强对地面长波辐射的吸收,从而增强大气逆辐射,增强保温效果。
【应用】
课堂探究:运用大气受热相关原理解释相关现象
大气逆辐射增强
保温作用增强
从大气受热过程角度,分析温室气体(如二氧化碳、甲烷)大量排放为何会增强大气保温作用,进而导致全球气候变暖?
温室气体排放增多
大气吸收地面辐射增多
气温升高,全球变暖
【应用】
任务二:举例说明人类活动对大气组成的影响
Lavf58.20.100
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