資源簡介

基本信息 學科 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動
一、單元信息
二、單元目標
2.1運用圖表資料，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）
【教學內(nèi)容】大氣的組成和垂直分層
【教學課時】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2.1）。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遙十五運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。就讓我們跟隨神州十五的艙外攝像機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。
【成果展示】分小組上臺展示介紹，
低層大氣組成：干潔空氣、水汽、雜質(zhì)。
干潔空氣的組成：氮氣、氧合占體積的99％。 氮氣是大氣中含量最多的氣體，占78%。
氮元素是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和很多復(fù)雜化學物質(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氣的氣體，占21%。氧氣是眾多生物生命活動必須的物質(zhì)。參與有機物的燃燒、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。
【教師】恭喜同學們成功完成任務(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。
【案例3】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。由此，你能推測這兩個國家中長跑運動員成績優(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)運動員的潛能。
大氣中氧氣含量對人體健康至關(guān)重要。科學研究發(fā)現(xiàn)，適當?shù)娜毖醐h(huán)境利于激發(fā)運動員潛力。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練基地（表2.1）
2.目前，世界公認的平原運動員進行高原訓練的最佳高度為海拔1800-2400米。
（1）我國的高原訓練基地的海拔在這個范圍內(nèi)嗎？
（2） 推測運動員在更高海拔訓練反而達不到理想成績的原因。
答：2.目前，世界公認的平原運動員進行高原訓練的最佳高度為海拔1800—2400米。表2.1中所列的高原訓練基地的海拔都在這個范圍內(nèi)，更高海拔含氧量太低，不適于訓練。
【過渡】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.
劃分依據(jù)：溫度、運動狀況和密度
對流層
地表氣溫差異導(dǎo)致對流強度不同。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，對流層厚度大；反之，地面溫度低，空氣對流運動弱，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)，臭氧含量達到最大值，形成臭氧層。20世紀80年代初，科學家觀測發(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，有若干電離層。電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，大氣處于高度電離狀態(tài)，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用。
【結(jié)束】恭喜探險家們完成本次大氣探險之旅，艙外攝像機全部拍攝下我們所了解的美麗大氣層。期待下一次的旅行。

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