2.2大气的组成与垂直分层 教案（2023年高中地理新教材中图版必修第一册）

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1、第二节 大气的组成与垂直分层 课题 大气的组成与垂直分层单元第二单元学科地理年级高一学习目标课程标准：运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与人类生产和生活的联系。核心素养目标：1.结合材料,掌握大气的主要成分及其作用。(地理实践力)2.运用资料,掌握大气的对流层、平流层的特点及其与人类生产和生活的联系。(地理实践力、综合思维)3.运用资料,了解人类活动对大气环境的影响,树立人地相互协调的可持续发展观。(人地协调观)重点大气的组成和垂直分层的特征难点大气垂直分层的特征教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（图片导入）鲍姆加特纳跳伞图2012年10月14日，奥地利”坠落人“鲍姆

2、加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空。约3小时候，他上升至39km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。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，护目镜中有温度调节器。39km高空与近地面的大气有哪些不同？鲍姆加特纳为什么要穿特制的宇航服？让学生思考河鲍姆加特纳跳伞准备的条件。 从跳伞引出大气的组成与垂直分层讲授新课（承接）同学们，地球被一层厚厚的大气层包围，那么大气层有什么样的特征和结构呢？今天我们来一起学习大气的组成与垂直分层。一、大气圈对地球生命的保护（图片导入）地球上的大气圈对地球的作用防弹衣（图片导入）月球表面陨石坑

3、和地球的流星现象遮阳伞（图片导入）大气对太阳辐射的大气吸收、大气反射、大气散射保温被（图片导入）太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地资料阅读：土卫六的主要大气成分土卫六是土星最大的卫星。土卫六的大气质量是地球大气质量的10倍，雾有320千米厚，完全不同于地球上的云，从外面看上去像一个完全不透明的大橘子。通过测查，土卫六大气的主要成分是氮气和甲烷，这正是地球早期大气的主要成分，说明土卫六的大气跟40亿年前的地球大气很相似。（图片导入）土卫六和“惠更斯号”无人探测器地球的原始大气 46亿年前，地球诞生之初不断受到陨石撞击，地球表面温度不断增加，地球上大部分岩石处于熔融状态。随着陨石撞击不断减少，地球

4、逐渐冷却。地球表层冷却形成了原始的地壳，地球内部的气体溢出形成原始大气圈。 同时，地球内部的炽热岩浆仍从岩石裂隙中喷涌出来，形成火山。火山喷发时释放出大量水蒸气、二氧化碳、氮、氢等气体，形成厚厚的云层（图片导入）地球的原始大气的形成二、大气的组成 现代地球大气是距今3.5亿年前，当陆地上开始出现大量植物时，才逐渐演变形成的。大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。（图片导入）干洁空气、固体杂质和水汽图1.干洁空气（图片导入）干洁空气组成图（1）氮气（N2）氮气是气中含量最多的气体。氮元素是生物体组成部分，是生物体健康生长必不可少的元素。氮气还有工业原料、防腐防氧化的填充剂等用途。（图片

5、导入）日常含有蛋白质的食物图、蛋白质的组成图与氨基酸的结构通式图（2）氧气（O2）大气中含量仅次于氮气的气体。众多生物生命活动必需的物质。（图片导入）绿色植物通过光合作用释放氧气图和自然界的氧循环（3）.二氧化碳（CO2）主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。植物进行光合作用的重要原料。重要的温室气体，对地面具有保温作用。（图片导入）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和温室效应对地球的影响兔兔(4).臭氧（O3）高空的氧，在太阳紫外线的催化作用下，形成了3个氧原子组成的臭氧。臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。（图片导入）大气中臭氧浓度随高度的变化图 根据左图中臭氧浓度随高度的变化曲线可以看出

6、，臭氧在距离地面20-25千米是浓度最高的区域。（图片导入）大气中臭氧浓度随高度的变化图和臭氧层的保护图距离地面20-25千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭氧层。吸收太阳辐射中的紫外线，是地球生命的“保护伞”。在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成不利的影响。2.水汽影响天气变化的重要因素大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。表现为云、雨、雪、雾等不同的天气现象。（图片导入）云、雨、雪、雾图3.固体杂质成云致雨的必要条件大气中的固体杂质作为凝结核，促进云雨的形成。受自然变化和人类活动的影响，固体杂质在大气中的含量变化较大。（图片导入）火山喷发大量火山灰进入大气图和工业生产过程中释放大

7、量烟尘图（活动探究）思考：大气组成有哪些变化？这些变化对人类生产、生活有什么影响？（图片导入）南极臭氧层空洞图和臭氧保护日图人类释放大量氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧，引起臭氧层空洞。（图片导入）大气污染图人类排放有毒气体引起大气污染，危害人体健康。（图片导入）雾霾图人类排放固体微颗粒，产生雾霾，危害人体健康。由于自然和人为原因，大气中增加了许多新的组成成分，主要包括气溶胶和污染气体。它们留存于大气中，构成大气的临时组成成分。（图片导入）气溶胶的概念和来源（图片导入）污染气体的概念和来源（活动探究）大气的组成材料一 地球上的一切生命活动都离不开大气，厚厚的大气圈就像地球的外衣，是地球生命的保护

8、伞。大气圈是环绕地球最外部的气体圈层，其下部边界为地球海陆表面，上部边界约在高空20003000千米处。材料二 美国环保局发现臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%2%。他们预测，如果氟氯烃生产和消费不加限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。(1) 大气的作用是什么?生命存在和发展所必需。(2) 你认为大气包含哪些成分?干洁空气、水汽、杂质。(3)举例说明人类活动使大气成分和含量发生的变化。如燃烧煤、石油等矿物燃料,使二氧化碳含量增加；冰箱、冰柜的使用，释放大量氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧。三、大气的垂直分层1. 划分依据及分层根据大气在垂直方向上的物理性质和运动

9、状况。（图片导入）大气的垂直分层图2. 大气分层的特征（1）.对流层（图片导入）动画导入对流层的特点和成因人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最为密切（活动探究）国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。 位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4200米，山顶空气稀薄，水汽含量低。 位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山海拔约2700米，山顶空气非常干燥而且几乎无云。 （图片导入）北双子天文望远镜图和南双子天文望远镜图描述位于南北半球上两个最佳天文观测点的大气条件。北双子天文望远镜观测点：空气稀薄，水汽含量低

10、；南双子天文望远镜观测点：空气干燥，几乎无云。（2）.平流层（图片导入）动画导入平流层的特点和成因人类生存环境的天然屏障，适合航空飞行（活动探究）民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。主要航程为巡航，也就是平飞阶段， 其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定，中型以上的民航客机都在海拔7000 12000米的高空飞行，其中大型民航客机一般在11000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少，以水平运动为主，飞机在其中受力比较稳定；水汽和尘埃含量少，能见度高；对地面产生的噪声污染相对较小；飞鸟飞行一般达不到此高度，可以避免机鸟相撞的事故。（图片导入）万米高空飞行思考：大型民航客机的飞行

11、高度主要位于大气层的哪一层?（3）.高层大气（图片导入）动画导入高层大气的特点和成因（活动探究）反馈评价：自由落体速度超音速第一人材料：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39千米的高空。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。他配备的特质宇航服，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。（图片导入）自由落体的鲍姆加特纳问题1：39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 39千米的高空位于平流层，近地面大气属于对流层，它们在气流运动状况、温度变化、气体浓度、物质组

12、成等方面有很大不同。问题2：鲍姆加特纳为什么需要配备特质宇航服？他携带的装备分别有什么作用？在跳下的过程中他需要穿过对流层和平流层大气，过程中会遇到低温、缺氧、高速坠落产生的强烈摩擦等问题。 他的宇航服外表绝缘，密封内层填充加压氧气，能帮助他抵抗缺氧、低压及低达-70的低温；护目镜中装有温度调节器，防止雾霜影响视线。（活动探究）(1)逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100 m，气温约下降0.6 。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温”。如图所示。（图片导入）

13、各种逆温图(2)危害出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至导致交通事故。加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，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，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，则对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。让学生思考得出大气圈对地球生命的保护让学生分析总结干洁空气的构成让学生分析总结水汽让学生分析总结固体杂质让学生思考总结出划分依据及分层让学生分析对流层让学生思考分析平流层让学生思考分析高层大气让学生参与分析活动让学生学会据图分析问题得出概念让学生学会分析事物的形成原因让学生学会分类地理事物让学生学会主动参与实验，思考问题得出结论让学生学会根据理论图来分析现实中的具体问题让学生学会根据教学内容来思考现实中的问题课堂小结第二节 大气的组成与垂直分层一、大气圈对地球生命的保护防弹衣遮阳伞保温被二、大气的组成1.干洁空气（1）氮气（N2）（2）氧气（O2）（3）二氧化碳（CO2）(4)臭氧（O3）2.水汽影响天气变化的重要因素3.固体杂质成云致雨的必要条件三、大气的垂直分层1. 划分依据及分层2. 大气分层的特征（1）对流层（2）平流层（3）高层大气板书