高中地理必修一《大气组成和垂直分布》教学设计_计划总结

高中地理必修一《大气组成和垂直分布》教学设计: 查字典地理网 来源|2016-11-18 发表|教学分类：计划总结

教学目标

知识目标：

1.了解大气组成及其主要成分的作用。

2.了解大气垂直分层及其各层特点。

能力目标：

1.能用气温的垂直分布曲线说明大气的垂直分层结构和主要特征。

2.分析大气组成物质、气温垂直分布、大气运动、天气变化间的因果关系。

德育目标：

1.联系实际，了解本地区人类活动对大气组成的影响，并能提出合理化建议。

2.能够认识到人类活动对大气组成的影响及其导致的不良后果，提高环保意识。

教学重点

1.理解大气的组成和各部分的作用。

2.理解大气的垂直分布及主要特征。

教学难点

大气的垂直分层特点和人类活动的关系。

教学方法

1.列表比较法，通过比较掌握大气的组成成分和作用。

2.注意结合实际，多举例帮助学生理解。

教具准备

投影仪（片）、实例图片

课时安排:一课时

教学过程：

导入新课：上一章，学习了地球所在的宇宙环境，从本单元开始我们学习人类生存的地理环境。地理环境是由大气环境、海洋环境、陆地环境组成的。

第二单元大气环境

地球大气的作用

1、保护着地球的“体温”，使其变化不至于过分剧烈

2、阻挡来自宇宙和太阳的有害辐射

3、提供动植物生命活动所需的各种气体

4、使水循环不止

5、作为外力，不断雕塑着地表形态

[总结]大气在自然地理环境中哺育着生物，储存水分，雕塑地表等作用，这些作用与大气的组成、热力性质和运动状况有着密切联系。

[过渡]地球的四周包围着一层厚厚的“被子”——大气，人类就住在这大气的底部。这看不见、摸不着的大气圈，发生着种种有趣的自然现象，为人类的生存提供了可靠的保障。那么，地球大气是如何影响人类的生存与发展，人类活动对于大气又有哪些影响呢？从本节课开始，我们将学习有关大气方面的知识。“2.1大气的组成和垂直分布”（板书）是本章的基础知识。

2.1大气的组成和垂直分布（板书）

大气是由各种各样的气体组成的混合物，并且各种气体的含量和作用各异，因此不同的气体成分对人类有不同的影响，下面我们首先来学习大气的组成这部分内容。

一、大气的组成（板书）

大气是多种气体的混合物。其中低层大气是由干洁空气、水汽和悬浮在大气中的固体杂质三部分组成的。

各种组成成分在大气中的含量的多少和各自所起的作用分别是什么？请同学们先阅读课本相关内容，然后完成下面表格。

			作用		人类活动的影响
低层大气	干洁空气	主要成份	氮	地球上生物体的基本成份
			氧	人类和一切生物维持生命活动所必需的物质
		微量气体	CO₂	植物进行光合作用的基本原料对地面有保温作用	由于化石燃料的使用和森林植被的破坏使CO₂增多使全球性气候变暖
			O₃	吸收紫外线，使地面上的生物免受紫外线的伤害；少量的紫外线还有杀菌的作用。	由于氟氯烃的大量使用造成大气中臭氧含量减少，形成“空洞”；使生物受到伤害，发生皮肤病甚至皮肤癌。
	水汽		成云致雨的必要条件（温室效应）
	固体杂质		成云致雨的必要条件（阳伞效应）

引导学生填完表格后，对其中内容要强调注意以下几点：

1.让学生读表2.1 干洁空气的主要成分。该表表示出干洁空气中主要成分的比例关系。清洁的大气，其干洁空气中各组成成分的比例在自然状态下是固定的。

2.臭氧被誉为“地球生命的保护伞”，而到达地面上的少量紫外线，又起到杀菌治病的作用。例如，生活中人们晾衣晒被等，其实就是利用紫外线杀菌。

3.水汽和固体杂质含量很少，却是成云致雨的必要条件。空气上升到凝结高度，固体尘埃作为凝结核，使周围水汽凝结，才能成云致雨。而且它们的含量因时因地而异。例如城市上空的雾比郊区多，就是因为城市空气中尘埃较多的缘故。

承转：我们通过大气的组成与作用这部分内容的学习，不难看出大气主要组成成分对人类生命活动及其生存环境有重大作用。但与此同时，人类活动对大气组成成分也会有影响，有些影响甚至造成大气污染。

问：能否举周围事例，说明人类活动对大气组成的影响？

城东南部有化肥厂，它是我省以煤为原料的重化工基地，城西有水泥厂，附近有多个焦化厂等，这些工厂燃煤会排放大量二氧化碳，使大气中的二氧化碳含量不断增加。

问：现在有些冰柜在做广告时，为什么说是“无氟绿色冰箱”？

电冰箱、冰柜、空调等一些制冷设备，还有作为化妆品用的摩丝等的广泛使用，释放大量的氟氯烃化合物，使大气中的氟氯烃含量增加。氟氯烃化合物能消耗大气中的臭氧，使大气中的臭氧总量减少。

综上所述，由于人类活动排放到大气中的二氧化碳，使大气中的二氧化碳含量增多；氟氯烃化合物等含量的增多，使臭氧含量减少。这些活动造成了大气组成成分比例的变化，甚至导致大气污染。尽管这种变化是缓慢的，但已构成对人体、生态环境乃至社会、经济各方面的危害。再者，由于人类活动排入大气中的这些污染物不受国界限制，因此造成的危害是全球性的。

问：我们应怎样对待人类活动对大气组成的影响这一问题？

（学生自由发言，教师简单总结）我们应以积极的态度来看待这一问题，从小做起，从身边做起，提高环保意识。对工厂来说，更新和改善生产设备，提高技术水平等措施，对工业排放的废气的治理能起到很好的效果。从整个人类生存与发展的共同利益出发，应采取国际间合作，采取有效措施来控制有害气体的排放量，以保护大气环境。为此，已召开过多次国际会议进行研讨。

承转：以上我们了解了大气的组成成分及其作用，地球的周围包围着的大气是厚厚的，从地面向上，可延伸数千千米的高空。那么，这么高的大气层在垂直方向上有什么变化特点呢？这就是我们要了解的第二大问题。

二、大气的垂直分布（板书）

大气的组成成分在垂直方向上是有差异的，进而使得大气的温度、密度和大气运动状况等物理性质在垂直方向上有差异，特别是气温的差异决定空气的垂直运动状况。所以气温的垂直分布是划分大气各层的主要依据，也是大气各层最基本的特征。大气在垂直方向上可以划分为对流层、平流层和高层大气。

（一）大气分层

1、大气层的上界：2000—3000KM

因这里的大气密度与星际空间的密度非常接近

2、垂直分层特点的变化规律：

请学生读图2.1大气的垂直分层，并思考图下问题“对流层、平流层的气温随高度变化情况有何不同？”

（引导读图）首先，此图气温变化曲线特点是：向右侧转90°像英文字母“M”，向左侧转90°又像“W”。了解了图形特点后对气温的变化情况就容易分析。

（1）对流层大气温度随高度增加而递减；

（2）平流层大气温度随高度增加而增加；

（3）高层大气温度随高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。

承转：气温在垂直方向上有这样的变化特点，即各层大气具体有什么样的特征，下面我们一一来了解一下。

（二）大气分层特点

1、对流层（板书）

对流层是紧贴地面的一层，整个大气质量的和几乎全部水汽和固体杂质都集中在这一层。该层是大气中最活跃，与人类活动关系最密切的一层。人类就生活在对流层的底部。

对流层有以下特点：

（1）气温随高度的增加而递减。这主要是因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低。平均每上升100米，气温降低0.6℃，古诗中说“高处不胜寒”，原因就在于此。爬过山的同学可能也都有过这样的体会吧。

（2）空气对流运动显著。

问：同学们想想看教室的暖气片为什么不安装在上面呢？

（学生自由发言，教师点拨）上部冷下部热有利于空气的对流运动，该层的对流运动显著因此得名。低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高，可达17～18千米；高纬度地区受热少，对流层高度就低，仅8～9千米。

（3）天气现象复杂多变。近地面的热量、水汽和杂质通过对流运动向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。（因气流上升导致降水的方式，除了空气的垂直对流运动外，空气在作水平运动时，遇到山地阻挡而被抬升，或是两种物理性质不同的气流相遇，暖空气沿锋面爬升，也能促使气流上升形成降水，这些内容将在后面学到）云、雨、雪等天气现象就发生在这一层。对流层与人类的关系最为密切。

同学们思考活动

1.“为什么说对流层与人类关系最为密切？为什么几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层？”

（学生发言，教师总结）因为人类就生活在对流层的底部，可以说是“人类之家”。与人们生活和生产活动紧密相关的各种天气现象（云、雨、雾、雪等）都发生在对流层。

由于大气中的水汽主要来自地球表面江、河、湖、海的蒸发以及植物的蒸腾，所以几乎全部水汽集中在距地面最近的对流层，尤其是对流层大气的底层。固体杂质的来源是多方面的，但主要还是来自地面，如火山喷发飘入大气的火山灰，被风从地面吹到空中的土尘，地面物体燃烧时进入大气的烟粒，以及各种人类活动造成的有机尘等，所以固体杂质也是大多集中于对流层大气的底层。

承转：同学们再来看活动2.“为什么说平流层是人类生存环境的天然屏障？”就这个问题请同学们阅读课本“平流层”相关内容。

2、平流层（板书）

平流层的范围：自对流层顶至50-55千米高度的范围为平流层。读图2.1来看平流层的特点：

（1）气温起初不随高度变化或变化很小，这是因为平流层气温基本不受地面影响；到30公里以上，气温随高度增加迅速上升，这是因为平流层中的臭氧大量吸收太阳紫外线而使气温升高。在22-27千米高度处，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。随着臭氧的增多，气温迅速增高。

（2）气流以平流运动为主。平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，该层因此而得名。

承转：除上述两个基本特点外，平流层与人类的关系也很密切。如臭氧是“地球生命的保护伞”，而臭氧主要集中在平流层，可以说平流层是人类生存环境的天然屏障。同学们再看图2.1，平流层中有架大型飞机，那么为什么飞机是在平流层中飞行呢？

对，该层水汽含量极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。现在人们乘坐的大型飞机多是在平流层中飞行。

问：以上我们了解了平流层的特点以及与人类的关系，谁能回答一下活动2的问题？

（学生发言，教师总结）因为平流层中的臭氧大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，所以成为人类生存环境的天然屏障。

承转：平流层顶以上的大气，气压很低，空气密度很少，被划为“高层大气”层。

3、高层大气（板书）

根据人造卫星的探测资料，在2000-3000公里的高空，地球大气的密度已经与星际空间的密度非常接近，这个高度可以大致地看作是地球大气的上界。

在80-500千米的高空，大气处于高度电离状态，即在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气中的氧和氮的分子被分解为离子，使大气处于电离状态，所以又叫电离层。电离层能反射无线电波，我们能听到很远地方电台的广播，就是电离层的作用。

问：同学们回忆一下上一单元学习中，什么地方提到电离层？

太阳活动的耀斑爆发时发射的电磁波进入电离层，会引起电离层的扰动。此时在电离层的短波无线电信号会被部分或全部吸收，从而导致通讯衰减或中断。

课堂小结：

通过本节课的学习，我们应该理解和掌握两大内容：第一，了解大气的组成及各部分的作用。正确认识大气的主要组成成分对人类生命活动及其生存环境的重大作用，反过来人类活动也会对大气组成成分带来影响，甚至是负面影响。第二，大气的垂直分布。气温的垂直分布是划分大气各层的主要依据，也是大气各层最基本的特征。我们应掌握各层的特点以及各层与人类活动的关系。

课堂检测：

1.干洁空气中占其容积99%的是（）

A.氧和氮 B.氮和二氧化碳

C.氧和臭氧 D.臭氧和二氧化碳

答案：A

2.下列哪两种物质是成云致雨的必要条件（）

A.氧气 B.二氧化碳 C.水汽 D.固体杂质

答案：CD

3.大气中随高度的增加而气温递减的层次是（）

A.对流层 B.平流层

C.高层大气 D.以上都不对

答案：A