資源簡介

2.1 大氣的組成和垂直分層（教案）——高中地理人教版（2019）必修第一冊
【教學目標】
一、知識與技能
1.識記大氣的主要組成成分和大氣垂直分層的各層名稱
2.了解干潔空氣、水汽和塵埃在大氣中的作用
3.理解各層的氣溫變化、氣流運動、天氣狀況等主要特征以及對人類活動的影響二、過程與方法
1.通過閱讀“大氣組成"相關內(nèi)容以及填寫表格。歸納大氣的組成成分及其作用2.通過閱讀“大氣垂直分層示意圖”。分析大氣分層結構、各層氣溫變化、氣流運動方式以及與人類的關系
3.通過繪制大氣溫度垂直變化圖，充分理解大氣溫度變化的原因.同時鍛煉地理繪圖、讀圖能力
三、情感志度價值觀
理解大氣的存在對人類活動的影響，尤其是對流層和平流層、電離層與人類活動的關系。
樹立人類與環(huán)境相互協(xié)調(diào)、走可持續(xù)發(fā)展道路的觀念和意識。
【教學重難點】
重點：
1.大氣的組成成分及其與人類、生命有機體的聯(lián)系
2.大氣層的結構及其各層的特點
難點：
大氣的組成成分及其與人類、生命有機體的聯(lián)系
【新課導入】
（一）新課導入
電影《中國機長》中，四川航空公司的一-架客機在飛行過程中遇到險情，經(jīng)歷了一番驚心動魄之 后飛機最終安全迫降，那么飛機在哪一個高度飛行最安全？大氣的分層又是如何的呢？
【新課講解】
（一）大氣的組成
地球大氣的形成及其大氣成分的形成經(jīng)歷了一個漫長的地理演化過程，如今的大氣成分是地球長期演化的結果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化。
（自主學習）
閱讀課本28.29頁，說出大氣的組成成分以及這些物質(zhì)組成與人類生產(chǎn)生的聯(lián)系。
大氣的組成 組成成分 在地理環(huán)境中的作用
學生活動：讀教材28頁圖2.2干潔空氣成分的體積分數(shù)，閱讀教材相關內(nèi)容，完成表格的內(nèi)容。
（圖片展示）干潔大氣的組成
（提問）什么是干潔空氣？干潔大氣包括了哪些成分？
（學生討論）
（教師總結）干潔空氣的組成與比例。
干潔空氣的主要成分是氮氣和氧氣，氮氣和氧氣的體積分數(shù)分別占78%和21%，兩者合占99%，其他氣體僅占1%。
(提問)干潔大氣中各成分各有什么作用？
(學生回答) 省略
（圖片展示）干潔大氣中各成分及其功能示意圖
（教師總結補充）干潔大氣中各成分的作用
氮是地球上生物體的基本成分。
氧是人類和其他好氧生物維持生命活動必需的物質(zhì)，并參與有機物的燃燒、腐敗和分解過程。
干潔空氣里有少量的二氧化碳和臭氧等，它們在大氣中的含量雖少，但是對自然環(huán)境和生命活動具有重要作用。二氧化碳是綠色植物進行光合作用的基本原料，還能對地面起著保溫作用。
臭氧能強烈吸收太陽紫外線，臭氧層可以保護地球上的生物不會受到過量的紫外線的傷害；而傳統(tǒng)大氣到達地面的少量紫外線，又具有殺菌的作用。所以臭氧層被稱為“地球生命的保護傘”。
(小結)干潔大氣中各成分的作用
成分 作用
氮 生命體的主要成分
氧 生物呼吸、氧化劑
二氧化碳 光合作用、保溫作用
臭氧 吸收紫外線、保護生命
（圖片展示）大氣中的水汽
（提問）大氣中的水汽來自于哪里？有什么分布特點？大氣中的水汽有什么作用？
（圖片展示）海水蒸發(fā)和植物蒸騰
（教師講解）大氣中的水汽主要來自水面的蒸發(fā)和植物的蒸騰，集中分布在大氣層 3 千米高度以下。
（圖片展示）湖泊、沙漠、大氣垂直方向上的水汽含量分布示意圖
（教師講解）大氣中的水汽含量，隨著時間、地點變化而不同。 在水平方向，海洋上空高于陸地上空，濕潤地區(qū)上空高于干旱地區(qū)上空；在垂直方向上，一般自地面向高空逐漸減少；降水多的季節(jié)一般多于降水少的季節(jié)。
（圖片展示）云、霧、雨、雪
（講解）大氣中的水汽含量雖然很少，但卻對天氣變化影響很大。在大氣溫度變化的范圍內(nèi)，水汽是大氣中唯一可以發(fā)生相變的大氣成分。水汽可以發(fā)生固、液、氣三態(tài)的轉變，產(chǎn)生云、霧、雨、雪等一系列天氣現(xiàn)象。
（提問）大氣中的固體雜質(zhì)來自于哪里？有什么分布特點？大氣中的固體雜質(zhì)有什么作用？
（圖片展示）大氣中漂浮的固體顆粒
（教師講解）大氣中懸浮著的各種固體雜質(zhì)集中分布于大氣層底部。大氣中固體雜質(zhì)含量隨地點、時間、天氣條件而變化。通常，在近地面大氣中，陸地上多于海洋上，城市多于鄉(xiāng)村，冬季多于夏季。
結合教材中二氧化碳體積分數(shù)變化圖，要求學生觀察二氧化碳濃度變化規(guī)律，并結合生活、生產(chǎn)中的實例解釋其濃度上升的原因。從中歸納出人類活動會影響大氣成分，不合理的生產(chǎn)、生活方式會排放大量污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生態(tài)產(chǎn)生不利影響。
（自主探究）二氧化碳濃度逐年快速升高，主要原因是化石燃料的大量使用和森林面積的減少，這樣會導致二氧化碳排放得多而吸收得少。在此過程中，明白人類活動會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害，在發(fā)展經(jīng)濟的同時要注意環(huán)境保護，選擇綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展觀念。
(小結)
地球大氣是地球的防彈衣、遮陽傘、保溫被。在地理環(huán)境中作用
一切生物維持生命活動所必需的物質(zhì)
CO2 光合作用的原料、“溫室效應”
臭氧 吸收紫外線，“地球生命的保護傘”...”
大氣的組成在空間中不是均質(zhì)的，在時間維度上也不是固定不變的，人類活動會對大氣組成造成不同程度的影響。
由于發(fā)現(xiàn)大氣組成在空間分布上是不均的，人類在生產(chǎn)生活中也會針對這一特點善加利用。
（圖片展示）表格：長跑項目世界紀錄保持者及其國籍
（提問）你知道為什么在奧運賽場上，中長跑運動的佼佼者往往是來自于非洲埃塞俄比亞或肯尼亞的選手嗎
（學生活動）課本P.30根據(jù)非洲地形圖、中國地圖和相關表格回答問題：
1. 在非洲地形圖上，找出埃塞俄比亞、肯尼亞這兩個國家，歸納它們共同的地形特點。推測這兩個國家中長跑運動員成績優(yōu)異的原因。
2. 在中國地圖上找到表2.1所列的高原訓練基地的位置。
3. 參照表2.2請同學們推測為什么運動員在更高海拔訓練反而效果不好？
過渡：大氣的濕度、密度和運動狀況在垂直方向上是不均勻的，人們依據(jù)溫度、密度和大氣運動狀況，將大氣自下而上依次劃分為對流層、平流層、高層大氣。
（二）大氣的垂直分層
思考：非洲最高的山峰乞力馬扎羅山，地處赤道附近，山頂卻終年積雪，這是為什么？
氣溫隨海拔高度的增加而遞減，乞力馬扎羅山海拔高（接近6000米），因此，山頂氣溫很低，終年積雪。
大氣的質(zhì)量雖然只相當于地球質(zhì)量的百萬分之一，卻分布在地球外圍 2000～3000千米的大氣層中，在這厚厚的大氣層中，氣溫隨高度的增加是不是一直遞減呢？
讀圖2-1"大氣的垂直分層"圖，并閱讀課文，思考以下問題：
1.地球大氣共分哪幾層？
2.在不同緯度，對流層高度是否一樣？為什么？
3.對流層和平流層的氣溫如何隨高度而變化？原因是什么？
4.對流層和平流層中，大氣運動的特點是什么？
5.對流層和平流層大氣與人類有何關系？
6.為什么說平流層是人類生存環(huán)境的天然屏障？
每組代表講述一個問題。
教師小結：1.地球大氣自下至上可分為對流層、平流層和高層大氣。
2.不同緯度，對流層高度不一樣。
這是因為：低緯地區(qū)，地面受熱多，對流活動旺盛，因此，對流層的高度高；而高緯地區(qū)，地面受熱較少，對流活動較弱，所以，對流層的高度低；中緯地區(qū)則適中。
3.對流層氣溫隨高度升高遞減；平流層氣溫隨高度升高遞增。
這是因為兩層的熱源有所不同。對流層大氣的熱量絕大部分直接來自地面，因此，離地面越高的大氣，受熱越少，氣溫越低，氣溫垂直遞減率為0.6℃／100米；而平流層大氣中，由于含有臭氧，能大量吸收太陽紫外線，使氣溫隨高度增加而迅速上升。
4.在對流層中，由于空氣上冷下暖，使得熱的地方氣溫高，空氣密度小，容易產(chǎn)生空氣的上升運動，冷的地方因有空氣流向熱的地方，從而產(chǎn)生下沉運動，這樣就形成了大氣的對流運動，所以，對流層是以對流運動為主；而平流層上熱下冷，大氣穩(wěn)定，不易形成對流，因此以水平運動為主。
5.由于對流層大氣最靠近地面，幾乎集中了全部的水汽和雜質(zhì)，在大氣對流過程中，容易形成云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，因此，對流層天氣現(xiàn)象復雜多變，與人類的關系最為密切；而平流層以水平運動為主，且水汽和雜質(zhì)極少，故云、雨現(xiàn)象近于絕跡，天氣晴朗，有利于高空飛行。
6.地球外80――500千米的大氣層，有若干電離層。電離層大氣處于高度電離狀態(tài)，它們就像一面反射無線電波的鏡子，使電波在地面和電離層之間多次反射，從而實現(xiàn)了遠距離無線電通信。
列表歸納：
★總結：人們是這樣比喻地球上的大氣的：
大氣是地球生命的保護傘；
大氣是地球的空調(diào)器；
大氣是地球生命呼吸所需氧氣的源泉；
大氣是風云變幻的大舞臺。
可見，大氣對自然環(huán)境和人類有著重要的影響；大氣的垂直分層則是地球大氣的主要特征，其中，對流層是與人類關系最為密切的層次；目前，由于人類活動造成的大氣污染對大氣的成分影響越來越明顯，已經(jīng)引起了國際社會的廣泛重視。
【板書】
【課后反思】
通過大氣組成及垂直分層的學習，樹立學生保護大氣環(huán)境的意識，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的理念，同時通過講清細節(jié)，為后面知識的學習做好鋪墊。針對不同的班型和學情，本節(jié)知識可有不同程度的拓展，從而使教學更有針對性。

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