大气的组成与垂直分层教学设计 高中地理湘教版（2019）必修一

第第页《大气的组成与垂直分层》教学设计第2课时【教材分析】对于大气的组成和垂直分层相关知识，课标要求是“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”；学习条件是“运用图表等资料”，行为动词是属于“理解水平”的“说明”，学习内容是“大气的组成和垂直分层”。由此可知，学生应该在图表、实验等教学资料的基础上理解并掌握大气的组成和垂直分层，在分析具体事件、生活现象的过程中理解大气的组成和垂直组成和生产生活的联系。此外，具体案例与事件的分析并不是目标，而是通过案例、事件学习大气的组成和垂直分层的知识、理解其与生产生活的联系、培育人地协调观。【教学目标与核心素养】地理实践力：学生通过观看同学操作的“垂直方向上不同冷热结构的模拟实验”，思考实验中遇到问题的原因，培养学生的地理实验能力。综合思维：通过民航飞机不同时间同一地点起飞后景色的不同、同一时间不同地点民航飞机开启客舱服务时间的真实情境问题，分析对流层平流层的特点，培养学生时空综合的能力。人地协调观：通过民航飞行体验感受不同大气分层的特点及其对飞行的影响，在试题情境中感受人类活动对正常大气温度结构的影响，树立人与自然和谐相处的人地协调观。区域认知：通过模拟实验感受不同大气垂直结构的特点，通过民航飞行感受不同区域对流层厚度的差异，加强学生对大气空间模式的理解与区域认知能力。【教学重难点】教学重点：对流层的特点及其对人类活动的影响；教学难点:感知大气及大气的垂直分层（从知识上看大气的组成和垂直分层学习难度不大；难的是学生有没有真正感知到大气、大气的垂直分层）【教学方法及准备】教学方法：问答法、启发讲授法、小组讨论法教学准备：教师准备：课件、学案、投影仪学生准备：结合学案课前预习【教学过程】【预习清单】二、大气垂直分层1．依据：大气垂直分层的主要依据是：温度、密度、大气运动状况。大气共分为三层：对流层、平流层和高层大气（高层大气又可细分为中间层、热层和散逸层）。2.对流层①高度：对流层的平均高度为12千米，但因纬度而异：低纬：17--18千米；中纬：10--12千米‘高纬：8--9千米②气温分布规律：气温随高度的升高而递减，地面是低层大气主要的直接热源③大气运动规律：空气对流运动显著（上部冷、下部热，有利于大气的对流运动）3.平流层①高度：自对流层顶部至50--55千米高层②气温分布规律：气温随着高度升高而升高；该层大气的下层气温随高度变化很小；在30千米以上，气温随着高度增加迅速上升（该层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温）③气流运动：以平流运动为主（上部热、下部冷，不易形成对流，）4.高层大气①高度：从平流层顶到2000--3000千米的高空②气温：从平流层顶向上的85千米随高度升高而递减③大气密度：密度很小④对人类活动的影响：在80--120千米的高空，流星体会燃烧形成流星；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宇宙射线的作用下，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。三、逆温现象1.逆温的分类、特点以及成因：辐射逆温：是地面长波辐射冷却而形成的。在晴朗无风的夜晚，地面辐射减弱，地面大气迅速冷却，上层大气降温较慢，形成逆温。平流逆温：当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。锋面逆温：是暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面，如果锋面上下暖冷空气的温度差较大，则形成逆温。地形逆温：是局部地形条件引起的。在山谷和盆地中，由于山坡散热快，晚上较重的冷空气，沿山坡流动，聚集在山谷底部，由此形成下部是冷气层、上部是暖气层。2.逆温对地理环境的影响成雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故大气污染由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康对航空造成影响逆温多出现在低空，多雾天气对飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大颠簸【新课导入】展示飞机起飞爬行状态的图片、空姐提示系好安全带收起小桌板的画面，询问学生在飞机起飞后20分钟、着陆前30分钟，空姐为什么要提示你系好安全带、收起小桌板呢？【新知学习与探究】二、大气的垂直分层展示图片，让学生指出大气的垂直分层。地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空；根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层、高层大气。学生阅读课本，自主学习【问题】读课本P32-33页找出问题的答案为什么平流层适合飞机飞行?无线电通信利用了哪层大气的特性?1.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，大气中的污染物也多集中在这一层。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。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在对流层，人类生活在对流层的底部。2.平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空；平流层气温随高度升高而升高该层大气的下层气温随高度变化很小，但是在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，使大气增温在22-27千米范围内，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.高层大气指平流层以上的大气视频展示，帮助学生了解高层大气的一系列特征。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，在300千米的高空，温度可达1000℃以上。高层大气中在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。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宇宙射线的作用下，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。回扣第一章第二节太阳活动的类型知识点。由于太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，使高层大气分子或原子电离而产生，出现的灿烂美丽的光辉。【归纳总结】对流层、平流层、高层大气的特点对比分析大气层结构气温特征天气特征对流层平流层高层大气提示：大气层结构气温特征天气特征对流层气温随高度的升高而递减对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动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，容易成云致雨平流层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该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行高层大气【活动】了解大气含氧量减少对人体产生的影响大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现,适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。【小结练习】练习1下图为“大气垂直分层示意图”。据此完成下面4-5小题。4．在不同的大气层中，有不同的自然现象。下列叙述与所在大气层对应正确的是（）A．以晴天为主，适合航空飞行——A层 B．气温随高度增加而降低——B层C．“地球生命的保护伞”——C层 D．存在电离层、反射无线电波——C层5．A层天气现象复杂多变的原因有（）①该层大气对流上升时，温度降低②水汽和杂质绝大部分集中在此层③大气辐射弱，近地面降温快④二氧化碳和水汽绝大部分集中在此层A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】4．D5．A【分析】4．根据所学知识可知，A层为对流层，天气现象复杂多变；B层为平流层，气温随高度增加而升高，以晴天为主，适合航空飞行；有臭氧层，臭氧能大量吸收紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，被称作“地球生命的保护伞”；C层为高层大气，存在电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用，故选D。几乎全部的水汽杂质都集中在对流层，大气上部冷下部热，对流运动显著，大气对流上升时，温度降低，易成云致雨，①②正确，A正确。天气现象复杂多变和大气辐射、二氧化碳无关，③④错误。BCD错误。故选A。练习2（2021·黑龙江绥化市·高一开学考试）9月19日，我国在酒泉卫星发射中心采用“一箭五星”的方式成功发射“珠海一号”卫星组。该卫星运运轨道高度距地面500千米，将为自然资源、生态环境、农业农村等行业提供服务。据此完成下面14-15小题。14．火箭升空过程中气温变化的规律可能是（）A．递减→递增→递减 B．递增→递减→递增C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减→递增15．下列说法正确的是（）A．火箭依次穿越了平流层、对流层、高层大气B．火箭穿越的大气层密度持续升高C．卫星信号的回传会受到磁暴的影响，不稳定D．卫星始终运行在以地球为中心的天体系统中【答案】14．D15．D【分析】14．火箭升空过程中依次穿越了对流层、平流层、高层大气。对流层随海拔高度的上升气温下降；平流层随海拔高度的上升气温上升；高层大气随海拔高度的上升气温先下降后上升。所以火箭升空过程中气温变化的规律是递减→递增→递减→递增，D正确，ABC错误。15．卫星绕地运动，始终运