第二單元地球上的大氣（一）大氣的組成和垂直分層（教學(xué)設(shè)計）-2022-2023學(xué)年高一地理上學(xué)期大單元教學(xué)系列（人教2019必修第一冊）

基本信息學(xué)科年級教材版本單元名高中地理高一人教版2019地球上的大氣單元組織方式教材原有單元（新授課）課時內(nèi)容大氣的組成和垂直分層，大氣受熱過程和大氣運(yùn)動一、單元信息二、單元目標(biāo)2.1運(yùn)用圖表資料，說明大氣的組成與垂直分層，及其與生產(chǎn)生活的聯(lián)系。2.2運(yùn)用示意圖，說明大氣受熱過程及熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。三、教學(xué)設(shè)計第二單元地球上的大氣第1課時大氣的組成和垂直分層————探險家之旅（一）【教學(xué)內(nèi)容】大氣的組成和垂直分層【教學(xué)課時】1課時【導(dǎo)入】2012年10月14日，奧地利“墜落人”鮑姆加特納在美國西南部乘坐太空艙升空。約3小時后，他上升至39千米高空。隨后，他從那里跳下，4分鐘后才打開降落傘，成為第一個自由落體速度超音速的人（圖）。他配備的特制宇航服，外表絕緣，密封的內(nèi)層中填充加壓氧氣；頭盔內(nèi)有液氧系統(tǒng)，護(hù)目鏡中裝有溫度調(diào)節(jié)器。39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？鮑姆加特納為什么需要配備特制宇航服？【新課講授】11月29日，搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。就讓我們跟隨神州十五的艙外攝像機(jī)一起來一場大氣探險之旅吧。探險之旅第一站：大氣的組成每一站都需要完成探險任務(wù)才能進(jìn)入下一站，接下來一起來看第一站的任務(wù)吧。任務(wù)卡1低層大氣的主要組成成分及其作用【小組合作】讀圖說出低層大氣的主要成分?！境晒故尽糠中〗M上臺展示介紹，低層大氣組成：干潔空氣、水汽、雜質(zhì)。干潔空氣的組成：氮?dú)?、氧合占體積的99％。氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟臍怏w，占78%。氮元素是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和很多復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)的組成成分，是生物體健康生長必不可少的元素。氧氣是大氣中含量僅次于氮?dú)獾臍怏w，占21%。氧氣是眾多生物生命活動必須的物質(zhì)。參與有機(jī)物的燃燒、腐敗和分解過程。干潔空氣中還有一些成分占比較小但作用巨大的。二氧化碳占0.03%。二氧化碳主要來自火山噴發(fā)，動植物的呼吸以及人類活動。是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，對地面起著保溫作用，被稱為“溫室氣體”。高空的氧在太陽紫外線的催化作用下，形成了由3個氧原子組成的臭氧。臭氧在距離地面22~27km時濃度最高的區(qū)域，稱為臭氧層。臭氧能吸收太陽輻射中的紫外線，使地面上的生物免受紫外線的傷害，因而被稱為“地球生命的保護(hù)傘”。在低層大氣中，臭氧濃度增高會對人體的健康造成一系列不利影響。水汽含量很少，卻在天氣扮演重要的角色。水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列的天氣現(xiàn)象。大氣中的雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件?！窘處煛抗餐瑢W(xué)們成功完成任務(wù)卡1，通過任務(wù)卡1我們了解了大氣的主要組成成分，接下來發(fā)放任務(wù)卡2，我們一起來看看又會有怎樣有趣的任務(wù)吧。任務(wù)卡2：人類不合理活動對大氣的影響【案例1】讀圖描述二氧化碳含量隨時間的變化趨勢并分析原因。變化趨勢：呈現(xiàn)上升趨勢，增加速度加快。原因：化石燃料燃燒（釋放大量二氧化碳）；土地利用的變化（毀林，減少森林吸收二氧化碳的量）。【案例2】廣泛使用電冰箱、空調(diào)等，釋放大量含氟化合物（氟利昂），破壞臭氧層。臭氧層被破壞后，南極上空出現(xiàn)臭氧空洞，危害人體健康?！景咐?】挑戰(zhàn)任務(wù)：大氣中氧氣含量多少對人體產(chǎn)生的影響1.在奧運(yùn)會等世界重大體育賽事中，來自非洲埃塞俄比亞、肯尼亞的中長跑運(yùn)動員往往成績優(yōu)異。在非洲地形圖上，找出這兩個國家，歸納它們共同的地形特點(diǎn)。由此，你能推測這兩個國家中長跑運(yùn)動員成績優(yōu)異的原因嗎？答：1.埃塞俄比亞和肯尼亞地形均以高原為主，海拔高，大氣稀薄，大氣中含氧量低，有利于激發(fā)運(yùn)動員的潛能。大氣中氧氣含量對人體健康至關(guān)重要?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境利于激發(fā)運(yùn)動員潛力。但含氧量太低會危害人體健康甚至危及生命。我國已建成甘肅榆中、青海多巴、云南海埂、河北興隆、云南呈貢等國家級高原體育訓(xùn)練基地（表）2.目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳高度為海拔1800-2400米。（1）我國的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個范圍內(nèi)嗎？（2）推測運(yùn)動員在更高海拔訓(xùn)練反而達(dá)不到理想成績的原因。答：2.目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳高度為海拔1800—2400米。表中所列的高原訓(xùn)練基地的海拔都在這個范圍內(nèi)，更高海拔含氧量太低，不適于訓(xùn)練?！具^渡】第一站探險到此結(jié)束，繼續(xù)來到本次探險之旅的第二站：大氣的垂直分層我們馬上接到了第一個任務(wù)，任務(wù)卡1大氣的垂直分層及各層的特點(diǎn).劃分依據(jù)：溫度、運(yùn)動狀況和密度對流層地表氣溫差異導(dǎo)致對流強(qiáng)度不同。對流層的熱量來自地面，其厚度受地面溫度影響。地面溫度高，空氣對流作用強(qiáng)，對流層厚度大；反之，地面溫度低，空氣對流運(yùn)動弱，對流層厚度小。所以低緯地區(qū)對流層為17-18km，在高緯地區(qū)僅為8-9km。同一緯度，夏季對流層高度高于冬季。平流層平流層中30km以上，臭氧吸收大量太陽紫外線，使大氣增溫。在22-27km范圍內(nèi)，臭氧含量達(dá)到最大值，形成臭氧層。20世紀(jì)80年代初，科學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn)，南極上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并將這一現(xiàn)象稱為“臭氧空洞”高層大氣在80-500km的高空