2.1大氣的組成和垂直分層（導(dǎo)學(xué)案）高一地理同步高效課堂（人教版2019必修一）

第二章地球上的大氣第一節(jié)大氣的組成和垂直分層（導(dǎo)學(xué)案）【教學(xué)目標(biāo)】課程標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。地理核心素養(yǎng)：1.運(yùn)用圖表等資料，能夠說明大氣的組成成分及對地球的影響；2.人類活動對大氣成分的影響；3.大氣的垂直分層、特點(diǎn)，并舉例說明其對生產(chǎn)生活的影響?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)用圖表等資料，能夠說明大氣的組成成分及對地球的影響；教學(xué)難點(diǎn)：理解大氣的垂直分層、特點(diǎn)，并舉例說明其對生產(chǎn)生活的影響。【課前預(yù)習(xí)】知識點(diǎn)一大氣的組成1.低層大氣的組成：、少量水汽和雜質(zhì)。2.干潔空氣的成分和作用（1）：地球上生物體的基本元素。（2）氧：人類和其他生物維持生命活動必須物質(zhì)。（3）二氧化碳：植物進(jìn)行光合作用的基本原料，對地面有作用。（4）臭氧：吸收太陽光中的，保護(hù)地球上的生物。3.水汽（1）水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象。（2）伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的。4.雜質(zhì)：作為，是成風(fēng)致雨的必要條件。5.人類活動對大氣的影響（1）燃燒礦物燃料會導(dǎo)致大氣中含量增加。（2）廣泛使用空調(diào)，空調(diào)中的制冷劑氟氯氧會造成大氣中含量減少。知識點(diǎn)二大氣的垂直分層1.劃分依據(jù)：大氣的、和密度。2.分層（1）對流層：①高度：低緯度17-18千米；中緯度10-12千米；高緯度8-9千米。②特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而；空氣顯著；天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。③成因：地面是低層大氣主要的直接熱源；上部，下部；對流運(yùn)動易成云致雨。（2）平流層：①高度：從對流層頂部至50-55千米。②特點(diǎn)：氣溫隨高度增加而；氣流以為主；無云雨現(xiàn)象。③成因：上冷夏熱，大氣；水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)。（3）高層大氣：①高度：從平流層頂?shù)?000千米的高空。②特點(diǎn)：氣溫隨高度增加；大氣密度極低。【課中探究】情境導(dǎo)入：《中國機(jī)長》根據(jù)2018年5月14日四川航空3U8633航班機(jī)組成功處置特情真實(shí)事件改編。機(jī)組執(zhí)行航班任務(wù)時，在萬米高空突遇駕駛艙風(fēng)擋玻璃爆裂脫落、座艙釋壓的極端罕見險情，生死關(guān)頭，他們臨危不亂、果斷應(yīng)對、正確處置，確保了機(jī)上全部人員的生命安全，創(chuàng)造了世界民航史上的奇跡。情境設(shè)問01飛機(jī)上除必要的儀器設(shè)備外,還需準(zhǔn)備哪些應(yīng)急設(shè)備?為什么?新課講授：一、大氣的組成和主要作用如今的大氣成分是地球長期演化的結(jié)果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化。氧是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)；氮是地球上生物體的基本元素。自主學(xué)習(xí)：閱讀教材P28—29頁，回答以下問題：【任務(wù)1】學(xué)生歸納總結(jié)低層大氣的成分，結(jié)合課本說明什么是干潔空氣,干潔空氣中的成分及其與生活的聯(lián)系?！救蝿?wù)2】填寫“大氣組成成分及作用”表格(見表3)。大氣成分主要作用干潔空氣N2地球生物體的基本成分O2人類和一切生物維持_______所必需的物質(zhì)CO2綠色植物_______的原料；調(diào)節(jié)地表溫度（溫室氣體）O3能吸收太陽_______，使大氣增溫，保護(hù)地球生物固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件水汽成云致雨的必要條件，影響地面和大氣溫度（溫室氣體）【任務(wù)3】將班級分為3個小組，分別完成課本P30中活動的3個問題。P30活動：了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響活動設(shè)問01歸納埃塞俄比亞和肯尼亞共同的地形特點(diǎn)，由此推測這兩個國家中長跑運(yùn)動員體育成績優(yōu)異的原因?；顒釉O(shè)問02在中國地圖（地圖冊或教學(xué)掛圖）上找到表2.1所列的高原訓(xùn)練基地的位置?；顒釉O(shè)問03目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳海拔為1800-2400km，表2.1中所羅列的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個范圍嗎？請你推測運(yùn)動員在更高海拔訓(xùn)練反而達(dá)不到理想成績的原因。二、大氣的垂直分層（一）對流層情境：《中國機(jī)長》情節(jié)“飛機(jī)起飛時空乘人員回到座椅并系好安全帶；上升過程中空乘人員提醒乘客飛機(jī)遇到氣流出現(xiàn)顛簸，系好安全帶；飛機(jī)遇到積雨云首先選擇繞開；飛機(jī)被迫穿越積雨云，機(jī)身發(fā)生劇烈顛簸……”[情境設(shè)問]根據(jù)機(jī)組人員的介紹，飛機(jī)在起飛后上升過程中可能出現(xiàn)哪些現(xiàn)象?為什么?合作探究：閱讀教材P31—33頁，回答以下問題：[探究設(shè)問1]對流層在哪里?[探究設(shè)問2]對流層的溫度有什么變化特點(diǎn)?為什么?[探究設(shè)問3]對流層的空氣是怎樣運(yùn)動的?[探究設(shè)問4]對流層的天氣現(xiàn)象是怎樣的?為什么?[探究設(shè)問5]飛機(jī)在對流層時可能會遇到哪些情況?（二）平流層情境：《中國機(jī)長》情節(jié)“巡航階段空乘人員解除安全帶為乘客服務(wù)；由于飛機(jī)顛簸，機(jī)長申請上升高度，隨后進(jìn)入巡航狀態(tài)……”“進(jìn)入巡航階段機(jī)長戴上太陽鏡……”“飛機(jī)擋風(fēng)玻璃炸裂,氣壓差導(dǎo)致機(jī)長被吹出飛機(jī)；駕駛艙溫度急劇下降；釋壓后乘客戴上氧氣面罩；飛機(jī)降至低空，機(jī)長取下氧氣面罩落地后體溫緩解；機(jī)長與副機(jī)長握手時畫面顯示雙手呈現(xiàn)紫紅色……”[情境設(shè)問]根據(jù)電影中的巡航中的介紹，探究飛機(jī)在巡航過程中外界的狀況是怎樣的?并分析原因?合作探究：閱讀教材P31—33頁，回答以下問題：[探究設(shè)問1]平流層在哪里?[探究設(shè)問2]平流層的溫度是怎樣變化的?為什么?[探究設(shè)問3]臭氧層在哪里?它的作用是什么?[探究設(shè)問4]平流層的空氣是怎樣運(yùn)動的?[探究設(shè)問5]平流層的天氣現(xiàn)象是怎樣的?為什么?[探究設(shè)問6]為什么說平流層是飛機(jī)飛行的最佳高度層?（三）高層大氣情境：《中國機(jī)長》情節(jié)“機(jī)組人員提醒乘客起飛前要確保關(guān)閉通訊設(shè)備……”[情境設(shè)問]飛機(jī)在起飛、巡航及下降過程中需確保關(guān)閉通訊設(shè)備，請說明理由？合作探究：閱讀教材P31—33頁，回答以下問題：[探究設(shè)問1]為什么在飛機(jī)起飛前，空乘人員要提醒乘客關(guān)閉信號設(shè)備?[探究設(shè)問2]飛機(jī)和手機(jī)接收的信號來自哪個大氣層?[探究設(shè)問3]高層大氣在哪里?[探究設(shè)問4]高層大氣的溫度是怎么樣變化的?為什么?[探究設(shè)問5]高層大氣中有哪些景觀?【課堂探究】人類活動對大氣成分的影響及產(chǎn)生的環(huán)境問題情境探究【通過“臭氧空洞”考查“綜合思維”和“地理實(shí)踐力”】為了保護(hù)臭氧層，國際社會于1985年締結(jié)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》(以下稱《公約》)，開啟了全球攜手保護(hù)臭氧層的歷程。1987年9月16日，達(dá)成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡稱《議書》)，限制生產(chǎn)和使用氯氟碳化物等消耗臭氧層的物質(zhì)。1995年，聯(lián)合國大會決定每年的9月16日為“國際保護(hù)臭氧層日”《公約》及其《議定書》的有效實(shí)施，使得“臭氧空洞”開始縮小，在全球范圍內(nèi)避免了數(shù)百萬例可能由紫外線帶來的人類疾病，如皮膚癌、白內(nèi)障等。另外，保護(hù)臭氧層還減緩了氣候變化的幅度。目前，人類面臨的全球性環(huán)境問題，如全球變暖、臭氧層破壞等，都需要國際合作才能解決。保護(hù)臭氧層的成功，成為全球合作成功解決這類問題的典范。結(jié)合材料和所學(xué)內(nèi)容，簡述臭氧空洞帶來的危害？【課堂總結(jié)】垂直分層氣溫變化與人類關(guān)系對流層隨高度升高而降低大氣下熱上冷，空氣上升，對流現(xiàn)象顯著，與人類關(guān)系最密切平流層隨高度升高而增高大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，適合飛機(jī)飛行高層大氣隨高度增加先降后增存在若干電離層，對無線電通信有重要作用強(qiáng)調(diào)：(1)對流層在不同緯度厚度不同，低緯度為17km～18km，中緯度為10km～12km，高緯度為8km～9km。(2)平流層的22km～27km處存在臭氧層，是地球生命的天然屏障?！菊n堂練習(xí)】下圖是干潔空氣成分的體積分?jǐn)?shù)（25千米以下）圖。讀圖完成下面小題。1．干潔空氣的成分中，體積約占78％的是（

）A．氮?dú)?B．氧氣 C．二氧化碳 D．稀有氣體2．空氣是一種寶貴的資源，干潔空氣中體積約占21％的是（

）A．二氧化碳 B．氮?dú)?C．氧氣 D．稀有氣體3．干潔空氣中有極少的二氧化碳和臭氧，下列關(guān)于兩者的敘述，正確的有（

）①二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料②二氧化碳吸收太陽輻射，使大氣溫度升高③臭氧能吸收太陽光中的紫外線④近些年來，高緯地區(qū)易出現(xiàn)“臭氧空洞”現(xiàn)象A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④讀下圖，完成下面小題。4．①、②、③、④四條曲線中，能正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布情況的是（

）A．① B．② C．③ D．④5．有關(guān)圖示大氣層的敘述，正確的有（

）①有電離層，對無線電通信有重要作用②有利于高空飛行③上部冷下部熱，大氣穩(wěn)定，以平流運(yùn)動為主④有臭氧層，能吸收大量的紫外線A．①② B．②③ C．③④ D．②④民航客機(jī)飛行分起飛階段、降落階段、巡航階段。北京時間2021年9月25日，孟晚舟女士乘坐的政府包機(jī)國航CA552航班從加拿大起飛，飛躍北極上空，當(dāng)晚順利降落深圳（22°32′N，114°03′E）寶安國際機(jī)場，在被加拿大非法拘押1028天后，終于回到祖國的懷抱。據(jù)此完成下面小題。6．平流層適宜飛機(jī)巡航的主要原因是（

）A．大氣以平流運(yùn)動為主，大氣的能見度好B．水汽含量多，但雜質(zhì)少，水汽不易成云致雨C．存在多個電離層，有利于保持與地面的短波通信D．氣溫下高上低，大氣穩(wěn)定7．孟晚舟女士回國乘坐的包機(jī)，其飛行經(jīng)過的大氣層依次是（

）A．一直在平流層飛行 B．對流層—平流層—對流層C．平流層—對流層—平流層 D．一直在對流層飛行【參考答案】【課前預(yù)習(xí)】知識點(diǎn)一大氣的組成1.低層大氣的組成：干潔空氣、少量水汽和雜質(zhì)。2.干潔空氣的成分和作用（1）氮：地球上生物體的基本元素。（2）氧：人類和其他生物維持生命活動必須物質(zhì)。（3）二氧化碳：植物進(jìn)行光合作用的基本原料，對地面有保溫作用。（4）臭氧：吸收太陽光中的紫外線，保護(hù)地球上的生物。3.水汽（1）水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象。（2）伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度。4.雜質(zhì)：作為凝結(jié)核，是成風(fēng)致雨的必要條件。5.人類活動對大氣的影響（1）燃燒礦物燃料會導(dǎo)致大氣中二氧化碳含量增加。（2）廣泛使用空調(diào)，空調(diào)中的制冷劑氟氯氧會造成大氣中臭氧含量減少。知識點(diǎn)二大氣的垂直分層1.劃分依據(jù)：大氣的溫度、運(yùn)動狀況和密度。2.分層（1）對流層：①高度：低緯度17-18千米；中緯度10-12千米；高緯度8-9千米。②特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而降低；空氣對流顯著；天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。③成因：地面是低層大氣主要的直接熱源；上部冷，下部熱；對流運(yùn)動易成云致雨。（2）平流層：①高度：從對流層頂部至50-55千米。②特點(diǎn)：氣溫隨高度增加而升高；氣流以水平運(yùn)動為主；無云雨現(xiàn)象。③成因：上冷夏熱，大氣穩(wěn)定；水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)。（3）高層大氣：①高度：從平流層頂?shù)?000千米的高空。②特點(diǎn)：氣溫隨高度增加先降低后升高；大氣密度極低?！菊n中探究】情境導(dǎo)入：《中國機(jī)長》根據(jù)2018年5月14日四川航空3U8633航班機(jī)組成功處置特情真實(shí)事件改編。機(jī)組執(zhí)行航班任務(wù)時，在萬米高空突遇駕駛艙風(fēng)擋玻璃爆裂脫落、座艙釋壓的極端罕見險情，生死關(guān)頭，他們臨危不亂、果斷應(yīng)對、正確處置，確保了機(jī)上全部人員的生命安全，創(chuàng)造了世界民航史上的奇跡。情境設(shè)問01飛機(jī)上除必要的儀器設(shè)備外,還需準(zhǔn)備哪些應(yīng)急設(shè)備?為什么?提示:機(jī)艙釋壓,乘客戴上氧氣面罩。新課講授：一、大氣的組成和主要作用如今的大氣成分是地球長期演化的結(jié)果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化。氧是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)；氮是地球上生物體的基本元素。自主學(xué)習(xí)：閱讀教材P28—29頁，回答以下問題：【任務(wù)1】學(xué)生歸納總結(jié)低層大氣的成分，結(jié)合課本說明什么是干潔空氣,干潔空氣中的成分及其與生活的聯(lián)系。如今的大氣成分是地球長期演化的結(jié)果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化。氧是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)；氮是地球上生物體的基本元素?！救蝿?wù)2】填寫“大氣組成成分及作用”表格(見表3)?！救蝿?wù)3】將班級分為3個小組，分別完成課本P30中活動的3個問題。P30活動：了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響活動設(shè)問01歸納埃塞俄比亞和肯尼亞共同的地形特點(diǎn)，由此推測這兩個國家中長跑運(yùn)動員體育成績優(yōu)異的原因。埃塞俄比亞和肯尼亞均位于東非高原上，海拔高，大氣稀薄，大氣含氧量較低，有利于激發(fā)運(yùn)動員的運(yùn)動潛力活動設(shè)問02在中國地圖（地圖冊或教學(xué)掛圖）上找到表2.1所列的高原訓(xùn)練基地的位置。（略）活動設(shè)問03目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳海拔為1800-2400km，表2.1中所羅列的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個范圍嗎？請你推測運(yùn)動員在更高海拔訓(xùn)練反而達(dá)不到理想成績的原因。①隨著海拔升高，氧氣含量越來越低；②在更高海拔地區(qū)訓(xùn)練，含氧量過低，超過人體的最大耐受力，反而會使運(yùn)動員的整體表現(xiàn)下降。二、大氣的垂直分層（一）對流層情境：《中國機(jī)長》情節(jié)“飛機(jī)起飛時空乘人員回到座椅并系好安全帶；上升過程中空乘人員提醒乘客飛機(jī)遇到氣流出現(xiàn)顛簸，系好安全帶；飛機(jī)遇到積雨云首先選擇繞開；飛機(jī)被迫穿越積雨云，機(jī)身發(fā)生劇烈顛簸……”[情境設(shè)問]根據(jù)機(jī)組人員的介紹，飛機(jī)在起飛后上升過程中可能出現(xiàn)哪些現(xiàn)象?為什么?合作探究：閱讀教材P31—33頁，回答以下問題：[探究設(shè)問1]對流層在哪里?[探究設(shè)問2]對流層的溫度有什么變化特點(diǎn)?為什么?[探究設(shè)問3]對流層的空氣是怎樣運(yùn)動的?[探究設(shè)問4]對流層的天氣現(xiàn)象是怎樣的?為什么?[探究設(shè)問5]飛機(jī)在對流層時可能會遇到哪些情況?1.對流層：對流層高度低緯度為17km～18km；中緯度為10km～12km；高緯度為8km～9km。2.特征：3.與人類的關(guān)系：密切（二）平流層情境：《中國機(jī)長》情節(jié)“巡航階段空乘人員解除安全帶為乘客服務(wù)；由于飛機(jī)顛簸，機(jī)長申請上升高度，隨后進(jìn)入巡航狀態(tài)……”“進(jìn)入巡航階段機(jī)長戴上太陽鏡……”“飛機(jī)擋風(fēng)玻璃炸裂,氣壓差導(dǎo)致機(jī)長被吹出飛機(jī)；駕駛艙溫度急劇下降；釋壓后乘客戴上氧氣面罩；飛機(jī)降至低空，機(jī)長取下氧氣面罩落地后體溫緩解；機(jī)長與副機(jī)長握手時畫面顯示雙手呈現(xiàn)紫紅色……”[情境設(shè)問]根據(jù)電影中的巡航中的介紹，探究飛機(jī)在巡航過程中外界的狀況是怎樣的?并分析原因?合作探究：閱讀教材P31—33頁，回答以下問題：[探究設(shè)問1]平流層在哪里?[探究設(shè)問2]平流層的溫度是怎樣變化的?為什么?[探究設(shè)問3]臭氧層在哪里?它的作用是什么?[探究設(shè)問4]平流層的空氣是怎樣運(yùn)動的?[探究設(shè)問5]平流層的天氣現(xiàn)象是怎樣的?為什么?[探究設(shè)問6]為什么說平流層是飛機(jī)飛行的最佳高度層?1.平流層：對流層頂至55千米2.特征：3.與人類的關(guān)系：無云雨現(xiàn)象,能見度好,適合航空飛行;臭氧層有保護(hù)地球生命的作用。（三）高層大氣情境：《中國機(jī)長》情節(jié)“機(jī)組人員提醒乘客起飛前要確保關(guān)閉通訊設(shè)備……”[情境設(shè)問]飛機(jī)在起飛、巡航及下降過程中需確保關(guān)閉通訊設(shè)備，請說明理由？合作探究：閱讀教材P31—33頁，回答以下問題：[探究設(shè)問1]為什么在飛機(jī)起飛前，空乘人員要提醒乘客關(guān)閉信號設(shè)備?[探究設(shè)問2]飛機(jī)和手機(jī)接收的信號來自哪個大氣層?[探究設(shè)問3]高層大氣在哪里?[探究設(shè)問4]高層大氣的溫度是怎么樣變化的?為什么?[探究設(shè)問5]高層大氣中有哪些景觀?1.高層大氣：平流層頂至2000-3000千米2.特征：3.與人類的關(guān)系：80-500km有若干電離層,能反射無線電波,對無線電通信有重要作用；有極光和流星現(xiàn)象，人造衛(wèi)星在該層飛行。【課堂探究】人類活動對大氣成分的影響及產(chǎn)生的環(huán)境問題情境探究【通過“臭氧空洞”考查“綜合思維”和“地理實(shí)踐力”】為了保護(hù)臭氧層，國際社會于1985年締結(jié)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》(以下稱《公約》)，開啟了全球攜手保護(hù)臭氧層的歷程。1987年9月16日，達(dá)成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡稱《議書》)，限制生產(chǎn)和使用氯氟碳化物等消耗臭氧層的物質(zhì)。1995年，聯(lián)合國大會決定每年的9月16日為“國際保護(hù)臭氧層日”《公約》及其《議定書》的有效實(shí)施，使得“臭氧空洞”開始縮小，在全球范圍內(nèi)避免了數(shù)百萬例可能由紫外線帶來的人類疾病，如皮膚癌、白內(nèi)障等。另外，保護(hù)臭氧層還減緩了氣候變化的幅度。目前，人類面臨的全球性環(huán)境問題，如全球變暖、臭氧層破壞等，都需要國際合作才能解決。保護(hù)臭氧層的成功，成為全球合作成功解決這類問題的典范。結(jié)合材料和所學(xué)內(nèi)容，簡述臭氧空洞帶來的危害？①臭氧減少導(dǎo)致射向地面的紫外線增多，危害人體健康，導(dǎo)致皮膚癌、白內(nèi)障的發(fā)病率提高；②破壞生物的生長繁殖，使農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質(zhì)下降；③加劇全球變暖。【課堂練習(xí)】【答案】1．A2．C3．B【解析】1．干潔空氣中，氮?dú)怏w積約占總體積的78％，氧氣體積約占總體積的21