3.1 大气的组成与垂直分层（第 1 课时 大气的组成）教学设计-2026-2027学年高一上学期湘教版地理必修第一册

课题

3.1 大气的组成与垂直分层（第 1 课时 大气的组成）——以重庆至拉萨高原航线为情境

教材版本

湘教版（2019）普通高中教科书·地理必修第一册 第三章第一节

课时

第 1 课时，共 2 课时（本节）

授课年级

高一上

课型

新授课

授课时间

授课教师

授课班级

课标解读

课标原文：1.5 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。（2025 年修订《普通高中地理课程标准》必修课程·地理 1 内容要求）

行为动词解构：本条目三组动作各有指向。第一组“运用图表等资料”限定认知路径——大气的组成不能靠背诵百分比，必须从干洁空气组成饼图、大气垂直分层示意图、青藏高原臭氧分布图这类图表中把信息读出来；第二组“说明”是理解性动词，高于“知道”“列举”，要求学生讲清“某成分为什么存在、起什么作用、少了会怎样”的因果，而不是罗列名称；第三组“及其与生产和生活的联系”是落点，把成分与分层落到航空飞行、高原旅游与防晒、避暑经济、雾霾预警这些真实场景上。三条合起来，本节的考核形态必然是“给图表—说成分—讲作用—联系实际”的材料分析题，而不是填空。

学情适配解读：本课时承担“大气的组成”一目。学生的知识起点是初中“空气中有氮气和氧气”的常识，但常识止于“有”，未及“各占多少、各干什么、少一点会怎样”。课标要求的“运用图表”，正好可以用图 3-1 的组成饼图完成第一次数据读取训练；“与生产和生活的联系”，则用重庆至拉萨航线这一条线，把氮、氧、二氧化碳、臭氧、水汽、杂质六种成分逐一挂到“缺氧、防晒、温室效应、成云致雨、能见度”五个可感知的现象上。教学中必须守住一条：组成比例是体积分数，比例不变不等于吸到体内的氧不变——这是本课时最容易被常识误导的地方，也是课标“说明”二字真正的深度所在。

教材分析

本节地位：本节是湘教版必修第一册第三章“地球上的大气”的开篇第一节，也是整个高中大气内容的总起点。第二章讲地球表面形态，讲的是岩石圈与水的作用；本章转入大气圈，第一节先把“大气是什么、怎么分层”这两件底账交代清楚，第二节“大气受热过程”、第三节“大气热力环流”才有立足点。本节在全书中的地位是“大气篇的总纲”。

承上启下逻辑：向上承接第一章第三节“地球的圈层结构”中外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的划分，把“大气圈”从一个名词展开为有成分、有层次的具体对象；向下直接为第二节“大气受热过程”铺垫——二氧化碳和水汽的保温作用、臭氧与紫外线的削弱作用，都是第二节“削弱作用”与“保温作用”的原料；对流层“上部冷下部热产生对流”的结论，又是第三节“热力环流”的物理前提。本课时“大气的组成”承担其中的成分账，下一课时承担分层账。

内容结构（教材第 70—76 页）：节首“探究”以雷阵雨后的臭氧味切入，用臭氧层破坏、智利蓬塔阿雷纳斯居民出门涂防晒油戴太阳镜、羊群多患白内障、河鱼多是盲鱼等材料设问“臭氧层是地球生命的保护伞吗”“还了解哪些全球性大气环境问题”。正文“一、大气的组成”先明确“大气是多种气体的混合物，低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成”，再交代干洁空气的主要成分是氮气和氧气、体积分数分别约为 78%、21%、两者合占 99%，并说明氮是地球上生物体的基本成分、氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程；随后说明二氧化碳和臭氧含量虽少但作用重要（二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料、对地面起保温作用；臭氧能强烈吸收太阳紫外线、臭氧层保护生物免受过量紫外线伤害，穿透大气到达地面的少量紫外线又具有杀菌作用），配“阅读·全球大气二氧化碳月均浓度突破 400 ppm”；接着讲水汽与杂质的含量分布及其对天气的影响（水汽三态转化产生云、雾、雨、雪，杂质使能见度变差但作为凝结核是成云致雨的必要条件），配图 3-2 浓雾笼罩下的旧金山；“活动”以雾和霾的区别为素材，给出雾（水平能见度低于 1 千米）与霾（水平能见度降低到 10 千米以下、PM2.5 是“元凶”）的界定材料，要求认识二者区别并举例说明霾天气对生活的影响。

素养落点：区域认知（青藏高原与四川盆地大气成分、水汽、能见度的区域差异）；综合思维（把成分比例、气压、人体供氧三者串成一条因果链，解释高原缺氧）；地理实践力（读组成饼图取数、读臭氧分布图判读、用雾与霾的能见度标准判识天气现象）；人地协调观（从二氧化碳浓度突破 400 ppm 认识人类活动对大气成分的改变，为后续全球变暖的学习埋伏笔）。

学情分析

已有知识：初中物理与化学已学过空气的主要成分是氮气和氧气、二氧化碳参与光合作用、水汽凝结成云致雨；本章之前刚学完第二章地貌，具备“看景观图—找要素—推过程”的基本读图习惯；对飞机、高原旅行、雾霾预警有直接的生活印象。

认知优势：学生对本课时的情境有天然兴趣——涪陵距重庆江北机场不足两小时车程，重庆至拉萨是本地出行与旅游的热门航线，3U8633 事件在本地传播很广，学生对“万米高空”“失压”“氧气面罩”有画面感，情境不需要额外解释成本。

学习难点：其一，“氧气占 21%，为什么高原上还是缺氧”这一认知冲突。学生的直觉是“氧气比例没变就不该缺氧”，而真实原因是气压随高度降低、同样体积空气中的氧分子数大幅减少，氧分压不足。这条链条横跨地理与物理，教材未直接展开，是本课时最硬的一关；其二，“含量少就等于作用小”的价值错觉。二氧化碳、臭氧、水汽、杂质的体积占比都不到 1%，学生容易在心理上把它们归为“次要成分”，而教材恰恰强调“含量虽少，对自然环境和生命活动具有重要作用”；其三，水汽与杂质的空间分布规律（海洋高于陆地、湿润高于干旱、陆上多于海上、城市多于乡村、冬季多于夏季）条目多、方向多，学生容易记混。

常见易错点：把高原缺氧解释为“高原上氧气比例低”；把臭氧一律当成污染物（教材节首探究已点明臭氧主要分布在平流层，雷雨后闻到的臭氧味来自近地面，两种情形要分开看）；把雾与霾混为一谈，用“看不看得清”代替“能见度低于 1 千米还是低于 10 千米”的量化标准；把“杂质”只当污染物，忽略它作为凝结核的另一重身份。

能力短板：读饼图时只取单一数值，不会做“78%＋21%＝99%，其余 1%”的整体核算；用数据支撑结论的习惯弱，回答问题习惯给结论不给依据。

教学目标

区域认知：能说出青藏高原与四川盆地在空气密度、水汽含量、大气能见度上的差异，并用本课时的成分知识解释拉萨“日光城”（年日照 3000 小时以上）与重庆多雾、多阴天的区域反差。

综合思维：能说明干洁空气中氮、氧、二氧化碳、臭氧四类成分的体积分数与各自作用；能把“海拔升高—气压降低—单位体积氧分子数减少—氧分压不足—人体缺氧”串成完整因果链，解释高原反应与客舱增压的必要性；能说明水汽与杂质“含量少但作用大”的具体表现（成云致雨、凝结核、能见度）。

地理实践力：能读图 3-1 完成“78%＋21%＋1%＝100%”的比例核算并指出“其他气体 1%”包含二氧化碳、臭氧等；能依据能见度标准（低于 1 千米为雾、低于 10 千米为霾）判识给出的天气材料；能读图 3-5 说出南极臭氧洞的位置与臭氧含量高低的空间分布。

人地协调观：能从全球大气二氧化碳月均浓度突破 400 ppm 这一事实，说出人类大量使用化石燃料对大气成分的改变，初步形成“人类活动改变大气成分、大气成分变化反作用于人类”的人地关系认识。