人教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成和垂直分层教案及反思

让学生成为课堂的主人

——“大气的组成和垂直分层”的教学设计

教材版本：人民教育出版社   地理必修（1）

章    节：第二章第一节

 一、 教学目标

课程标准：

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。

学习目标：

1.认识大气的物质组成。

2.理解人类活动对大气环境的影响。

3.理解大气垂直分层对人类活动的影响。

    二、教学重点：大气的组成和大气垂直分层对人类活动的影响。

    三、教学难点：大气垂直分层对人类活动的影响。

    四、教学方法：

    问题引导法、讨论法、辩论法、材料分析法、多媒体辅助教学。

    五、教学过程

[知识回顾]：

一、地球的内部圈层结构

1．划分依据

2.地震波

（1）定义

（2）分类：横波、纵波。

（3）特点：

（4）波速变化

3.不连续面

（1）定义

（2）莫霍界面

（3）古登堡界面

4.地球的内部圈层

二、地球的外部圈层结构

1. 大气圈

2．水圈

3．生物圈

 [新课导入]：

地球不同于其他行星的特征之， 是具有适宜生物生存的大气。包围着地球的厚厚的大气，是生物乃至地球的保护层。人类活动可能导致大气中某此成分及其含量发生变化，并影响自然环境和人类自身。大气运动是地球上热量传输和水汽输送的重要途径，也是各种天气变化和气候形成的基础。

【多媒体展示】“自由落体状态下的鲍姆加特纳”图，导入。

2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39干米高空。随后，他从那里跳下，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(图2.1 )。他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气;头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?

[新课教学]：

一、大气的组成

如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。

【学生自主学习】

学生阅读课本28.29页，说出大气的组成成分以及这些物质组成与人类生产生活的联系。

【教师讲解】

读图28页干洁空气的成分体积分数。

1.干洁空气

（1）定义

低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气休，称为干洁空气。

（2）组成及作用

25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气占总体积的99%。

【思考】二氧化碳变动的原因

【师生共同填表】

①氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质；

②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，另外，它吸收地面辐射的力强，使气温升高。

④臭氧能吸收太阳光的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物有保护作用。

大气中的水汽和杂质含量很少，却在天气变化中扮演重要角色。

2.水汽

①水的相变，产生云，雨、雾、雪等一系列天气现象；

②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。

3.杂质

大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。

人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。

例如，人类活动燃烧美、石油等矿物燃料，持放大量的二氧化碳，使大气中的二气化碳含量不断增加。尽管人类活动引起的大气成分的变化是缓慢的，但已直接构成对人体健康的危害，并影响到人类的生存环境，而且对社会经济各个方面都具有潜在的重大影响。

小结

地球大气是地球的防弹衣、遮阳伞、保温被。在地理环境中作用

一切生物维持生命活动所必需的物质

CO2 光合作用的原料、“温室效应”

臭氧 吸收紫外线,“地球生命的保护伞”...”

【转折】

大气的湿度、密度和运动状况在垂直方向上是不均匀的，人们依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分为对流层、平流层、高层大气。

二、大气的垂直分层

【学生活动】

学生读课本，填写表格。

老师帮助学生分析总结对流层特点，然后自主完成表格，并分析各层特点；找错纠错巩固知识。

【教师讲解】

1.对流层

对流层是大气圈的最底层。集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气的污染物也多集中在这一层。

（1）高度

对流层的高度因纬度而异，在低纬度地区为17---18千米，在高纬度地区仅为8--- 9千米。

（2）气温垂直变化规律及原因

对流层气温随高度的升高而递减，在对流层的顶部气温降至-60℃

【思考】对流层气温随高度的升高而递减的原因。

地面是对流层大气主要、直接的热源。

（3）空气运动

对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高。

（4）天气现象

近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。

（5）与人类的关系

人类生活在对流层的底部。与人类关系最密切。

2.平流层

（1）高度

平流层范围自对流层顶部至50-55千米的高空。

（2）气温垂直变化规律及原因

①平流层气温随高度的升高而升高。

②该平流层大气的下层气温随高度变化很小

③在30千米以上，气温随高度增加而迅速上升。这是因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。

④在22—27千米范围内，是臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞”。

（3）空气运动

平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主。

（4）天气现象

该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象。

（5）与人类的关系

能见度好，适合航空飞行。

鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内。那里氧气稀薄、气温低，必须配备特制的宇航服。

【思考】

1. 平流层适合航空飞行的原因是什么？

2. 39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?

3.高层大气

（1）高度

平流层以上的大气统称高层大气。

（2）气温垂直变化规律及原因

①自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；

②随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升；

③在300千米的高空，温度可达1000℃以上。

（3）与人类的关系

①在80--120千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星。

②在80--500千米的高空，有若干电离层。电离层大气在太阳紫外线和字宙射线的作用下，处于高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。

③高层大气的空气密度很小。在2000---3000千米的高空,大气的密度已经与星际空间的密度非常接近。这里的一些高速运动的空气质点经常散逸到宇宙空间，这个高度可以看作是地球大气的上界。

【思考】无线电通信利用了哪层大气的哪些特征？

小结：

[课堂小结]

一、大气的组成

1.干洁空气

（1）定义

（2）组成及作用

2.水汽

3.杂质

二、大气的垂直分层

1.对流层

（1）高度

（2）气温垂直变化规律及原因

（3）空气运动

（4）天气现象

（5）与人类的关系

2.平流层

（1）高度

（2）气温垂直变化规律及原因

（3）空气运动

（4）天气现象

（5）与人类的关系

3.高层大气

（1）高度

（2）气温垂直变化规律及原因

（3）与人类的关系

 [巩固练习]

1.下列大气的组成成分及其作用的连线，错误的是（  B  ）

A.二氧化碳---光合作用的原料  B.氧气---温室效应

C.臭氧---吸收紫外线          D.水汽和尘埃---成云致雨

现代大气的成分主要是氮气和氧气，但地球早期大气的成分却主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨。现代大气中的二氧化碳和臭氧含量很少,但却起着十分重要的作用。根据所学知识，回答下列两题。

2.现代大气中的氧气，其主要来源一般认为是（ C  ）

A.二氧化碳被微生物分解    B.生物分解有机物

C.绿色植植物的光合作用    D.火山喷发

3.下列有关二氧化碳和臭氧的叙述，正确的是（  C  ）

①二氧化碳能够强烈吸收地面辐射，起到保温作用

②二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料

③臭氧可以大量吸收波长更短的太阳紫外线

④臭氧吸收紫外线,保护地球生物，被誉为“地球生命的保护伞”

A.①②③    B.①③④   C.①②④   D.②③④

2017年11月26日，阿贡火山喷发,喷出的浓烟高度达1 500米。阿贡火山位于印尼旅游胜地巴厘岛东北部，海拔3031米,是印尼129座活火山之一。据此回答下面两题。

4.阿贡火山喷出的岩浆来自地球的（  C  ）

A.岩石圈  B.地壳  C.软流层  D.地核

5.当日,阿贡火山喷出的浓烟高度达到大气圈层的（  C  ）

A.高层大气  B.平流层

C.对流层  D.整个大气圈

读大气的垂直分层示意图，回答下面两题。

6.图中M层大气能量来源于（  A  ）

A.太阳辐射中的紫外线  B.N层的大气辐射

C.太阳辐射中的可见光  D.地面长波辐射

7.东营N层最厚的季节为（ B   ）

A.春季  B.夏季 C.秋季  D.冬季

[布置作业]

1. 平流层适合航空飞行的原因是什么？

2. 39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?

3.无线电通信利用了哪层大气的哪些特征？

六、教学反思