中图版 (2019)必修 第一册第二节 大气的组成与垂直分层一等奖教案

大气的组成与垂直分层

【教学目标与核心素养】

区域认知：通过运用区域地图和大气的分层图等，观察、认识大气的垂直分布，以及不同地区大气的厚度等，从而了解不同区域的大气主要特征。

人地协调观：了解大气中各种气体的与人类之间的关系，以及人类的不合理活动对大气产生的影响等，培养学生的人地协调观素养。

综合思维：运用图表资料和所学知识，探究大气的各种组成对人类的影响和大气的各个分层与人类的关系，综合多因素思考和分析大气对人类生产生活的影响。

地理实践力：通过阅读土卫六的大气的组成、了解空气质量指数、南北半球的双子星望远镜和中国发射的二氧化碳检测卫星等，让学生了解人类未来探究地球及地球外的大气所做的努力，培养学生学以致用，提高学生地理实践力的意识。

【教学重难点】

1．重点：运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层。

2．难点：说明大气与生产生活的联系。

【教学过程】

导入新课：

探究：民航客机的飞行高度？

民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。主要航程为巡航，也就是平飞阶段，其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定，中型以上的民航客机都在海拔7000-12000米的高空飞行，其中大型民航客机一般在11000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少，以水平运动为主、飞机在其中受力比较稳定：水汽和尘埃量少、能见度高；对地面产生的噪声污染相对较小；飞鸟飞行一般达不到此高度，可以避免机鸟相撞的事故。

思考：大型民航客机的飞行高度主要位于大气层的哪一层？

板书：一、大气的组成。

教师讲解：大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。干洁空气的主要成分有氮气和氧气，其次是氩气、二氧化碳、甲烷和臭氧等。

板书：1．氮气

启发提问：氮气有什么作用？

学生分组讨论后回答，相互启发补充。

教师小结：氮气是大气中含量最多的气体。氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分，是生物体健康生长必不可少的元素。

启发提问：氧气有什么作用？

学生分组讨论后回答，相互启发补充。

教师小结：氧气是大气中含量仅次于氮气的气体，是众多生物生命活动必需的物质。

板书：2．氧气、二氧化碳

学生讨论、回答：二氧化碳、臭氧和水汽有什么作用？

教师小结：二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，是一种重要的温室气体，对地面具有保温作用。近几十年来，二氧化碳浓度升高引起“温室效应”加剧，对当代气候产生深刻影响，已经引起人们的高度重视。

臭氧，高空的氧，在太阳紫外线的催化作用下，形成了由3个氧原子组成的臭氧。臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。距离地面20~25千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭氧层。臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线伤害，因而被称为地球生命的“保护伞”。但是在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。

大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区的大气中，水汽含量极少，而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重占到5%。水汽是影响天气变化的重要因素。当大气中的水汽以固体微粒为凝结核凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落。

总结：大气的成分

阅读：土卫六的大气成分

学生讨论、回答：我们为什么要研究土卫六的大气？

阅读：气溶胶和污染气体

活动：空气质量指数（AQI）是定量描述空气质量状况的数值。参与空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氯、细颗粒物、可吸入颗粒物、一氧化碳和臭氧等6种。

学生讨论、回答：让学生课后利用网络等资源查询：

1．查出你所在地区当天的空气质量指数，分析空气质量属于哪一级？

2．哪些人类活动会造成大气污染？探讨并列举你所在地区减少大气污染的三项措施。

板书：二、大气的垂直分层

启发提问大气分为几层？每层有什么特点？

学生讨论、回答：大气分为几层

教师小结

板书：对流层

对流层

特点：（1）气温随高度的增加而递减，因为对流层的热量源于地面。

（2）对流运动显著，因为对流层上冷下热。

（3）天气现象复杂多变占，因为对流层占整个大气四分之三的质量和几乎全部的水汽。

板书：平流层

平流层

特点：（1）气温随高度的增加而增加，因为对流层顶部有臭氧吸收紫外线而增温。

（2）因为平流层上热下冷，所有其以平流运动为主，加之水汽和杂质含量少，天气晴朗，利于高空飞行。

板书：高层大气

高层大气

特点：（1）气压很小、密度很低。

（2）80~500千米的高空，有若干电离层。

总结：

思考活动：

位于北半球的北双子天文望远镜坐落在夏威夷的冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4200米。山顶空气稀薄，水汽含量低，孤立于太平洋中央。这个绝佳的地理位置被公认为是地球上进行天文观测的最佳台址。往于南半球的南双子天文望运镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山上。帕穹山海拔约2700米，山顶空气非常干燥而且几乎无云、是设置天文望远镜的理想之地。

学生讨论、回答：位于南北平球上两个最佳天文观测点都有怎样的大气条件？

案例研究：卫星监测二氧化碳含量

2016年12月22日3时22分，我国成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称碳卫星）。这是我国首颗、全球第三颗专门用于监测全球大气中二氧化碳含的卫星。从太空中怎么能“看”到二氧化碳呢？原来本次发射的碳卫星，搭载了一台高光谱与高空间分辨率的二氧化碳探测仪。

学生讨论、回答：为什么人类要检测地球的二氧化碳？

全课小结：

布置作业：完成填充图册相应的练习。

板书设计：

第一节大气的组成和垂直分层

一、大气的组成

氮气

氧气

二氧化碳

臭氧

水汽

二、大气的分层

对流层

平流层

高层大气