2.1 大气的组成和垂直分层（教学设计）（第1课时·大气的组成）2026--2027学年高一上学期地理人教版必修一

高中地理《2.1 大气的组成和垂直分层》教学设计（第1课时：大气的组成） 一、基本信息 项目 内容 学科 高中地理 课题 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层（第1课时：大气的组成） 教材 人教版《普通高中教科书·地理·必修 第一册》第二章“地球上的大气”（教材P28～P30） 课时 1课时（40分钟） 课标要求 运用示意图等，说明大气的组成和垂直分层。本课时落实：运用图表等资料，说明低层大气的主要成分及其作用，理解人类活动对大气成分的影响。 教学目标（核心素养） · 区域认知：结合“我国部分高原训练基地的地理坐标”表和地图，说出我国主要高原训练基地的位置，认识不同海拔区域大气含氧量的差异及其对人体的影响。 · 综合思维：运用“干洁空气成分的体积分数”图等资料，归纳低层大气各组成成分的含量与作用；从人类活动与大气成分相互影响的角度，综合分析二氧化碳增多的原因及后果。 · 地理实践力：通过查地图、析表格，完成高原训练基地定位、最佳海拔范围判断等任务，提高提取和运用地理图表信息解决实际问题的能力。 · 人地协调观：结合“大气中二氧化碳含量的变化与人类活动”案例，认识人类活动对大气成分的不利影响，树立减排温室气体、保护大气环境的意识。 教学重点：干洁空气的主要成分及其作用；水汽和杂质在天气变化中的作用。 教学难点：二氧化碳和臭氧“含量虽少、作用重大”；人类活动对大气成分的影响（大气污染、温室效应加剧）。 教学方法：情境教学法、问题导学法、小组合作探究法、图表分析法。 教学工具：多媒体课件、教材、地图册（或教学挂图）、导学案。 二、教学过程（总时长40分钟） ★环节一：导——情境导入（3分钟） 教师活动：展示教材P28导入情境：2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳从美国西南部“太空边缘”起跳，约3小时后上升到39千米高空，随后从太空跳下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服外层绝缘，密封的内层中填充加压氧气，头盔内装有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。设问：39千米高空的空气与地面大气相比有哪些不同？鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？由此引出课题——大气是由什么组成的？ 学生活动：观察图片、阅读材料，结合生活经验大胆猜想（空气稀薄、缺氧、气压低、温度低等），明确本节课的学习任务。 设计意图：以真实极限运动情境制造认知冲突，激发学习兴趣，直接指向“大气由什么组成、高空大气有何不同”的核心问题，并为第2课时“大气的垂直分层”埋下伏笔。 ★环节二：思——自主思考（6分钟） 教师活动：出示自学提纲，指导学生阅读教材P28～P29“大气的组成”，圈画关键词句。 自学提纲： 1. 什么是干洁空气？其中含量最多的两种气体是什么？合计占多少？ 2. 氧气和氮气分别有什么重要作用？ 3. 二氧化碳和臭氧在大气中含量很少，为什么说它们作用重大？ 4. 水汽和杂质含量也很少，它们在天气变化中扮演什么角色？ 学生活动：自主阅读教材，独立思考并圈点勾画，初步形成答案；同桌间小声核对。 预设学生作答要点： 1. 低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气；25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%。 2. 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质；氮是地球上生物体的基本元素。 3. 二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高；臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温，减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。 4. 水汽的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度；大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 设计意图：以问题链引导自主学习，训练从教材中提取有效信息的能力，落实基础知识。 ★环节三：议——小组合作探究（10分钟） 教师活动：布置两个探究任务，分组巡视指导，适时点拨读图、析表方法。 探究一：梳理大气的组成——合作完成“大气成分及其作用”归纳表。 大气成分 含量特点 主要作用 生活关联举例 氮气 占干洁空气的78%，含量最多 地球上生物体的基本元素 氮是蛋白质的重要组成 氧气 占21%，居第二 人类和其他生物维持生命活动所必需 高原缺氧需供氧；宇航服携带液氧 二氧化碳 约占0.042%，随时间、地点而变动 绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高 温室效应、全球变暖 臭氧 含量极少 吸收太阳紫外线，使大气增温，减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用 臭氧层空洞、防紫外线 水汽 含量很少 相变产生云、雨、雾、雪，伴随热量吸收与释放，影响地面和大气温度 阴晴雨雪等天气变化 杂质 含量很少 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 雾霾天；人工降雨需播撒凝结核 探究二：教材P30“活动”——了解大气含氧量减少对人体产生的影响。 1. 在非洲地形图上找出埃塞俄比亚、肯尼亚，归纳两国共同的地形特点，由此推测两国中长跑运动员成绩优异的原因。 2. 在中国地图（地图册或教学挂图）上找出表2.1所列高原训练基地（榆中、多巴、海埂、兴隆、呈贡）的位置。 3. 判断表2.1所列基地的海拔是否在世界公认的最佳高度（海拔1800～2400米）范围内；参照表2.2，推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 学生活动：小组分工合作，读图、析表、讨论，形成小组结论并记录在导学案上。 预设探究结论： 探究一：见上表。 探究二： 1. 两国共同的地形特点：均以高原为主（位于东非高原，海拔高）。原因：高原上海拔高、空气稀薄、含氧量低，运动员长期在缺氧环境中生活、训练，激发了运动潜力、增强了耐缺氧能力，故在奥运会等平原赛场上成绩优异。 2. 榆中位于甘肃（兰州附近），多巴位于青海（西宁附近），海埂、呈贡位于云南（昆明附近），兴隆位于河北（承德附近）。 3. 表2.1中五个基地海拔介于1888～2366米之间，均在1800～2400米最佳范围内。由表2.2可知，海拔越高，含氧量比越低（4000米处仅为海平面的61%）；若在更高海拔训练，缺氧过甚，会损害人体健康甚至危及生命，运动员难以承受大强度训练，反而达不到理想成绩。 设计意图：以教材活动为载体，训练读图、析表和逻辑推理能力；在合作探究中理解“海拔—含氧量—人体机能”的内在联系，落实区域认知与综合思维素养。 ★环节四：展——成果展示交流（6分钟） 教师活动：组织2～3个小组投影展示探究成果并口头汇报（每组不超过90秒），引导其他小组质疑、补充。 学生活动：小组代表展示汇报，其余学生倾听、评价、补充。 展示参考要点： 1. 探究一表格填写正确、完整，能准确使用“凝结核”“相变”“含氧量”等术语，并能结合生活实例说明各成分的作用。 2. 探究二能完整表述“海拔高→空气稀薄→含氧量低→适度缺氧激发运动潜力、过度缺氧损害健康”的逻辑链条。 3. 高原训练基地区位表述到省级行政区即可，海拔范围判断能引用表中数据佐证。 设计意图：以展促学，锻炼口头表达与信息交流能力，同时暴露共性错误，为“评”“讲”环节提供依据。 ★环节五：评——多元评价纠错（4分钟） 教师活动：从“结论正确性、语言规范性、合作参与度”三方面组织自评互评，针对展示中暴露的问题进行纠错点拨。 易错易混点提醒： 1. “地球上生物体的基本元素”是氮（N），不是氧。 2. 二氧化碳吸收的是“地面辐射”，不是“太阳辐射”；臭氧吸收的才是“紫外线”（属于太阳辐射）。 3. 干洁空气指“除去水汽和杂质以外的混合气体”，其中除氮、氧外还有氩（约占0.93%）、二氧化碳（约占0.042%）等。 4. 成云致雨的必要条件是“杂质作凝结核”，仅有充足的水汽还不够。 评价方式：学生自评＋组间互评＋教师点评相结合。 设计意图：及时反馈、规范地理语言，强化易混易错点的辨析。 ★环节六：讲——精讲点拨构建体系（7分钟） 教师活动：结合板书精讲，帮助学生构建知识体系。 1. 大气由“干洁空气＋水汽＋杂质”三部分组成；干洁空气中氮、氧合占99%，其余为氩、二氧化碳等。 2. 辨析“含量”与“作用”：氮、氧含量最多，作用最基础；二氧化碳、臭氧含量虽少，但“含量少≠作用小”，分别通过吸收地面辐射、吸收紫外线，对气温和生命活动产生重大影响。 3. 点明水汽、杂质与天气变化的联系：水汽相变成云致雨并伴随热量吸收与释放；杂质作凝结核。 4. 联系人类活动：人类生产生活排放污染物→大气污染（如北京优良天气与重污染天气对比）；化石燃料燃烧、毁林→二氧化碳体积分数增加（1740～2011年增加40%多）→温室效应加剧→全球变暖，引导学生树立人地协调观。 5. 方法点拨：认识大气成分抓住“含量—作用—与人类的关系”三个维度；二氧化碳“吸收地面辐射使气温升高”正是下节课“大气的受热过程”中保温作用的基础，为后续学习做好铺垫。 学生活动：跟随教师梳理，完善笔记，构建思维导图式知识网络。 设计意图：将零散知识结构化、系统化，突出主干知识；渗透人地协调观，衔接前后章节。 ★环节七：练——当堂巩固训练（4分钟） 1. 25千米以下的干洁空气中，合占总体积99%的两种气体是（　） A. 氧气和二氧化碳　B. 氮气和氧气　C. 氮气和二氧化碳　D. 氧气和臭氧 参考答案：B 1. 能吸收太阳光中的紫外线、对地球生物具有保护作用的大气成分是（　） A. 氮气　B. 氧气　C. 臭氧　D. 二氧化碳 参考答案：C 1. 大气中作为凝结核、成为成云致雨必要条件的是（　） A. 水汽　B. 杂质　C. 臭氧　D. 氮气 参考答案：B 1. 阅读材料，回答问题。 材料：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，短却不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多。 （1）说明近300年来大气中二氧化碳体积分数增加的主要原因。 （2）简述二氧化碳体积分数持续增加可能带来的影响。 参考答案： （1）化石燃料的燃烧释放大量二氧化碳；土地利用的变化（主要是毁林）使森林面积缩小，减少了森林对二氧化碳的吸收量。 （2）加剧温室效应，使大气温度升高（全球变暖）；进而可能引起极冰融化、海平面上升、极端天气增多等一系列问题。（言之有理即可） 三、板书设计 2.1 大气的组成和垂直分层（第1课时：大气的组成） · 一、大气的组成 · 1. 干洁空气——氮（78%）＋氧（21%）≈99% · 氮：生物体的基本元素 · 氧：维持生命活动所必需 · 二氧化碳：光合作用原料；吸收地面辐射→增温 · 臭氧：吸收紫外线→增温、保护生物 · 2. 水汽——相变成云致雨，吸热放热→影响温度 · 3. 杂质——凝结核→成云致雨的必要条件 · 二、人类活动与大气 · 污染物排放→大气污染 · 化石燃料燃烧、毁林→CO₂增多→温室效应加剧 四、教学反思 1. 本课以“高空跳伞”情境导入，学生兴趣浓厚、猜想踊跃，但要注意及时收束话题，控制导入时间不超过3分钟。 2. “大气成分及其作用”归纳表条理清晰，大部分学生能自主完成填写；个别学生仍混淆“二氧化碳吸收地面辐射”与“臭氧吸收紫外线”，后续需通过对比练习强化。 3. 教材“高原训练基地”活动贴近体育生活实际，学生参与度高；但部分小组地图定位速度较慢，课前应布置学生预习地图册，课上提供挂图辅助。 4. 关于人类活动与大气成分变化的讨论基本停留在教材案例层面，下次课可补充本地近期空气质量数据或大气污染新闻，使人地协调观教育更接地气。 5. 展示与评价环节节奏偏紧，个别小组汇报超时，需提前明确“每组90秒”的展示规则，保证“讲”“练”环节的充足时间。 学科网（北京）股份有限公司 $