大氣的組成和垂直分層（教學(xué)設(shè)計(jì)） 高中地理人教版（2019）必修一

大氣的組成和垂直分層一、課標(biāo)要求及解讀大氣是自然環(huán)境的重要組成部分和最活躍的因素，與人類活動的關(guān)系密切。本節(jié)課程標(biāo)準(zhǔn)要求運(yùn)用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，并要結(jié)合各層的特點(diǎn)理解其與人類生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容屬于第二章《地球上的大氣》第一節(jié)內(nèi)容，是繼第一章《地球所處的宇宙環(huán)境》之后，過渡到地球的各個圈層環(huán)境的第一個內(nèi)容，由宏觀層面的知識過渡到具體要素，本節(jié)屬于大氣章節(jié)的基礎(chǔ)知識。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中借助于圖、表地理資料，能夠用自己理解的話對知識進(jìn)行表達(dá)，并聯(lián)系到生產(chǎn)生活實(shí)際加以理解和應(yīng)用。因此在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時要注意知識的情境化處理，將知識結(jié)論融入到地理資料中，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ寣W(xué)習(xí)主體間接獲取，以錘煉其地理能力。二、教材分析本節(jié)知識點(diǎn)主要有：大氣的組成成分、大氣的垂直分層及特點(diǎn)、以及與人類活動的關(guān)系。主要闡述了大氣的概念以及大氣是分層的。1.大氣的組成大氣是由多種氣體混合組成的氣體及浮懸其中的液態(tài)和固態(tài)雜質(zhì)所組成。教材28頁圖2.2列舉了其氣體成分，其中氮、氧和氬三者合占大氣總體積的99.96%，其他氣體含量甚微。除水汽外，這些氣體在自然界的溫度和壓力下總呈氣體狀態(tài)。大氣中的氧是一切生命所必須的，這是因?yàn)閯游锖椭参锒家M(jìn)行呼吸，都要在氧化作用中得到熱能以維持生命。氧還決定著有機(jī)物質(zhì)的燃燒、腐敗及分解過程。植物的光合作用又向大氣放出氧并吸收二氧化碳。氮能夠沖淡氧，使氧不致太濃，氧化作用不過于激烈。大量的氮可以通過豆科植物的根瘤菌固定到土壤中，成為植物體內(nèi)不可缺少的養(yǎng)料。大氣中水汽含量雖不多，但它是天氣變化中的一個重要角色。水的相變和水分循環(huán)不僅把大氣圈、海洋陸地和生物圈緊密地聯(lián)系在一起；而且對大氣運(yùn)動的能量轉(zhuǎn)換和變化，以及對地面和大氣溫度都有重要的影響。臭氧能大量吸收大陽紫外線，使臭氧層增暖，影響大氣溫度的垂直分布、從而對地球大氣環(huán)流和氣候的形成起著重要的作用。同時它還形成一個“臭氧保護(hù)層”，使得到達(dá)地表的對生物有殺傷力的短波輻射大大降低了強(qiáng)度。從而保護(hù)著地表生物和人類。2.大氣的結(jié)構(gòu)觀測證明，大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)是有顯著差異的。根據(jù)溫度、成分等物理性質(zhì)，同時考慮到大氣的垂直運(yùn)動等情況，可將大氣分為五層。①對流層對流層是地球大氣中最低的一層。云、霧、雨、雪等主要大氣現(xiàn)象都出現(xiàn)在此層。對流層是對人類生產(chǎn)、生活影響最大的一個層次。對流層有三個主要特征：第一、氣溫隨高度增加而降低。第二、垂直對流運(yùn)動。第三、氣象要素水平分布不均勻。②平流層自對流層頂?shù)?5km左右為平流層。平流層中水汽含量極少，大多數(shù)時間天空是晴朗的。③中間層自平流層頂?shù)?5km左右為中間層。中間層內(nèi)水汽含量更極少，幾乎沒有云層出現(xiàn)，僅在高緯地區(qū)的75—90km高度，有時能看到一種薄而帶銀白色的夜光云但其出現(xiàn)機(jī)會很少。④熱層熱層又稱熱成層或暖層，它位于中間層頂以上。該層中，氣溫隨高度的增加而迅速增高。正是由于高層大氣電離層的存在，人們才可以收聽到很遠(yuǎn)地方的無線電臺的廣播。⑤散逸層這是大氣的最高層，又稱外層。這一層中氣溫隨高度增加很少變化。由于溫度高，空氣粒子星阿運(yùn)動速度很大，又因距地心較遠(yuǎn)，地心引力較小，所以這一層的主要特點(diǎn)是大氣粒子經(jīng)常散逸至星際空間，本層是大氣圈與星際空間的過渡地帶。三、學(xué)情分析大氣的組成與垂直分層這一課學(xué)科綜合性強(qiáng)，而高一的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理、化學(xué)知識，能夠進(jìn)行分析探究。而選取貼近學(xué)生生活的飛行情境更利于激發(fā)學(xué)生的探究欲望，并采取學(xué)生小組探究的活動能夠充分調(diào)動學(xué)生參與問題探究，并且播放視頻，營造了輕松愉快的課堂氛圍、推動學(xué)生一起探討現(xiàn)實(shí)情景出現(xiàn)的原因，調(diào)動了學(xué)生的主動參與度。但此時高一的學(xué)生空間思維等素養(yǎng)還未深入培養(yǎng)，在情境中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行空間模式假設(shè)、空間模式驗(yàn)證、空間推理、時空綜合分析等利于培養(yǎng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。四、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生通過閱讀教材示意圖和文字，說出大氣組成成分和垂直分層各層的特點(diǎn)、成因以及與人類生產(chǎn)生活的關(guān)系，提升綜合思維能力。2.學(xué)生分小組探究，總結(jié)歸納大氣的組成成分以及作用，各組繪制大氣垂直分層示意圖，分析大氣結(jié)構(gòu)、氣溫變化以及氣流運(yùn)動方向，提升地理實(shí)踐力。3.各小組整合本節(jié)內(nèi)容，能結(jié)合資料說明學(xué)習(xí)大氣的意義，能從地理視角感悟人文情懷，提升人地協(xié)調(diào)意識。五、教學(xué)重難點(diǎn)1．重點(diǎn)：大氣組成與垂直分層，大氣與人類活動的關(guān)系。2．難點(diǎn)：大氣各層的氣溫垂直變化原因，大氣運(yùn)動狀況和天氣變化狀況之間存在著內(nèi)在因果聯(lián)系。六、教學(xué)方法七、設(shè)計(jì)思路情境2：視頻中的人員在乘飛機(jī)的過程中，起八、教學(xué)過程課前學(xué)習(xí)任務(wù)：1.復(fù)習(xí)第一章知識，預(yù)習(xí)本節(jié)教材。（創(chuàng)設(shè)情景)新課導(dǎo)入：展示飛機(jī)起飛爬行狀態(tài)的圖片、空姐提示系好安全帶收起(提出問題）新課講授：【一、大氣的組成】師：飛機(jī)起飛時，乘客會感覺到顛簸，思考飛機(jī)上除必要的儀器外，還需準(zhǔn)備哪些應(yīng)急設(shè)備？為什么？任務(wù)一：學(xué)生歸納底層大氣的成分，說明什么是干潔空氣，以及氣變化中的重要角色。但是雜質(zhì)的含量一但學(xué)生代表回答：近300年時間，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)總體是持續(xù)增加的。原因是化石燃料的燃燒，二氧化碳的釋放量增多，森林面積的縮小，減少了二氧化碳的吸收量。師補(bǔ)充：二氧化碳的變化特點(diǎn)①呈波動上升趨勢。②1850年前，上升緩慢。③1850年后至1950年，上升較快。④1950后，上升迅速。拐點(diǎn)和人類工業(yè)文明以及人口增長密切相關(guān)。設(shè)計(jì)意圖：意識人類對大氣成分的影響，形成人地協(xié)調(diào)觀，提高環(huán)境保護(hù)意識。（合作探究）【二、大氣的垂直分層】簸2.找出對流層溫度的變化規(guī)律，并分析該2.找出平流層溫度的變化規(guī)律，并分析該層大3.根據(jù)大氣的冷熱結(jié)構(gòu)嘗試畫出平流層大氣的運(yùn)任務(wù)三：1.飛機(jī)起飛前，空姐為何會提醒乘客小組代表回答：手機(jī)的信號會干擾飛機(jī)飛行。信號通過完成三個任務(wù)，使學(xué)生理解了大氣垂直分層示意圖，培養(yǎng)了（綜合思維）分享坐飛機(jī)時的天氣情況及不同高度的天氣狀況，觀察不同時間地點(diǎn)從飛機(jī)上拍到的大氣，為什么景色不一樣？試從大氣組成的角時起飛，但是剛好飛機(jī)起飛后他們兩個