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大气的组成和垂直分布

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大气的组成和垂直分布教学目标

  通过学习使学生知道低层大气的组成成分及其所起的作用;了解大气垂直分层的依据以及各层大气的特点;通过对图表的分析,训练学生阅读图表分析问题的技能;通过学习使学生初步了解人类活动对大气的影响,以及各层大气与人类活动的关系,初步树立人地协调的观念。

教学建议

关于大气的垂直分布的教学分析
  本节教材的另一个重点内容是关于大气的垂直分布以及各分层的特点,特别是对流层和平流层与人类活动关系极为密切,教材讲述的较为详细,平流层以上部分,包括中间层、热层、外层,教材归纳为高层大气,这是新教材与以往教材不同之处,教材这样处理,既突出了重点即与人类关系极为密切的对流层和平流层,同时又利于学生了解高层大气中与人类关系较为密切的电离层,至于目前与人类联系相对较少的其他几层大气,简略处理,减少学习的头绪,详略编排得当,符合学生的认知规律。对于各大气层的特征,应该抓住关键环节,即气温的垂直变化不同引起大气的运动特点各异,对流层大气气温随高度增加而递减,因此导致大气对流运动显著,由于对流运动,使水汽易于凝结,而对流层大气固体杂质丰富,因而容易形成降水;平流层大气气温随高度增加而增加,因而空气以水平运动为主,不易产生复杂多变的天气,利于飞行。由此可以看出每层大气其运动特点都是由于气温的变化引起的,气温的变化可从教材提供的图像中得以了解。

关于大气的组成的教学分析
  本节教材介绍的关于大气的组成和垂直分布等知识,是了解大气环境的最基础知识。其中低层大气的各种组成物质及其对生命活动和地理环境的影响是本节教材的重点内容之一,教材通过表格形式介绍了低层大气中所占比例较大的干洁空气中主要成分的比例关系,从表中可以看出各主要成分的比例悬殊很大,氮、氧所占的比例非常大,其他成分所占比例很小,但其作用是不容忽视的,特别是二氧化碳及表格中未涉及的臭氧,它们对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用,这一点教材着重进行了描述,对于低层大气中比例较少的水汽和固体杂质,主要强调其对地面和大气温度以及大气降水的影响,同时教材指出它们在大气中的含量因时因地而异,这与干洁空气有所不同,这为后面讲述人类活动对大气的影响,干预大气中的水汽含量和大量排放污染物质导致大气中固体杂质增多,形成大雾天气等天气变化埋下伏笔。
  教材在介绍人类活动对大气影响时,提出由于人类不合理的活动导致大气中的微量气体二氧化碳增多,而且大气中出现了新的成分如氟氯烃化合物,而这种成分可以导致臭氧总量的减少,大气中这些微量成分的变化都会对人类生存的环境构成威胁。由于本节教材使大气环境这个单元的起始部分,因此教材中没有涉及有关大气中各组成成分对大气热状况、大气降水等如何起作用,只是将结论描述出来,至于作用机理留待后面相关章节进行解决。

关于教学方法的教学建议
  建议采用讲授法、讨论法,运用启发式进行授课。讲授“大气的组成”时可以引导学生回忆化学课所学的关于空气的组成,并与地理教材进行对照,使学生明确“干洁空气、水汽和固体杂质”是低层大气的主要组成,其中组成成分极少的二氧化碳、臭氧、水汽和固体杂质,其作用不容忽视,教师要将这四种组成部分的作用给学生分析清楚,但原理不必细讲,留待后面章节讲解,大气中水汽和固体杂质的含量因时因地而异的特点应提问学生,引导学生分析其原因,关于人类活动对大气的影响,教师可以引导学生分析二氧化碳和臭氧的含量是否会发生变化?因为什么发生变化?含量发生变化后,会产生什么后果?对人类产生什么影响?大气垂直分层的关键是各层气温的垂直变化特点,这部分内容,教师应注意引导学生读图,通过阅读教材中的相关图像,让学生自己总结各层大气气温垂直变化特点,在学生基本掌握这以知识的基础上,教师可以让学生自行绘制各层大气气温垂直变化图,绘制时教师应提醒学生,对流层大气气温随高度增加而递减,因此绘制方法与以往有所不同;掌握了气温变化特点,教师可以引导学生分析大气运动状况,特别是平流层大气运动特点可以与学生生活实际相联系,说明大型飞机在平流层飞行为什么平稳,再结合水汽和固体杂质的分布及作用,了解对流层和平流层天气变化状况;对于高层大气,重点是电离层,注意引导学生与已学过的太阳活动的知识相联系,说明电离层与人类活动的关系即可。


教学设计示例

【教学重点】①低层大气各种组成物质及其对生命活动和地理环境的影响;②大气的垂直分布以及各分层的特点。

【教学手段】

【教学过程】

  (引课)中学化学课中学过大气的组成,其主要成分有哪些?

  (教师出示“大气组成”表格)引导学生阅读表格说明大气的主要成分是什么?与化学课所学内容有什么异同?说明地理课主要强调低层大气的组成。通过阅读表格,使学生明确各种成分所占的比例以及所起的作用。特别提醒学生注意四种所占比例极其微小的成分:二氧化碳、臭氧、水汽和固体杂质,引导学生说明这四种成分的作用是什么?

  (结合学生生活实际提问)如果某地有大面积的水域或者森林,其水汽含量是否会发生变化?如果某地大气污染很严重,或发生火山爆发等突发灾害,其固体杂质的含量是否会发生变化?由此说明水汽和固体杂质的含量时因时因地而异。

  (提问)人类的哪些活动能够引起大气中的一些组成成分发生变化?可能发生哪些变化?其变化带来的后果什么?

(总结板书)一、大气的组成

            1.低层大气的组成及作用

   2.人类活动对大气的影响

  燃烧矿物燃料→CO2增加→“温室效应”

  制冷工业发展→氟氯烃含量增加→破坏O3层,使大气中臭氧含量减少

二、大气的垂直分布

  (引导学生阅读气温垂直变化图,提问)攀登珠穆朗玛峰的登山队员着装很厚,说明什么?是否随着高度的增加气温会不断降低下去?→当气温垂直分布出现不同变化时,大气的运动状况也会发生变化,大气的密度也会随之改变→由此说明大气垂直分布的依据。

  (板书)1.大气垂直分布的依据

  (阅读气温垂直变化图,引导学生分析)当气温随高度增加而递减时,大气如何运动?→说明这种运动是否旺盛与地面受热多少密切相关,地面受热多,运动旺盛,反之减弱→由此说明对流层大气再不同纬度厚度不同的原因。根据运动特点及其水汽和固体杂质密集分布,说明天气现象复杂多变,以次说明与人类的关系。引导学生读图,随着高度的增加,是否气温始终递减→由此分析平流层大气气温分布与对流层的不同,至于原因只是让学生知道是由于O3层存在吸收大量紫外线致使大气增温,并对人类生存起到天然屏障作用→由气温分布特点分析大气运动状况。

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  (联系学生生活实际提问)大型飞机起飞后一段时间,飞行比较平稳,天空呈现蔚蓝色,较为晴朗,为什么?→由此说明平流层大气运动状况以及与人类的关系。

  关于高层大气的知识,重点提醒学生进行知识迁移,将太阳活动对地球的影响中相关的知识与高层大气中的电离层联系起来。由此说明高层大气与人类的关系。

(板书)2.各层大气的特点

  要求学生绘制气温垂直分布图,特别提醒学生,对流层气温变化曲线与以往绘制的方法略有差别,注意仔细阅读教材提供的图像,然后自行绘制。

【教学设计】根据本节教材对知识、能力和价值观念的要求本课将重点安排在对读图技能的训练,以及人地协调观念的树立等方面。读图技能的训练主要通过气温垂直分布图完成,无论是了解大气的组成还是大气的垂直分布,都注意与学生的生活实际相联系,从感性知识入手,使学生更容易接受,并由浅入深,引导学生分析大气各组成部分所起的作用、各层大气气温分布特点以及大气运动状况、与人类的关系等,在分析的过程中,使学生感受到人类与大气之间相互影响的关系,明确人地应该协调发展的道理。

【板书设计】

第一节  大气的组成和垂直分布

一、大气的组成

  1.低层大气的组成及作用

  2.人类活动对大气的影响

  燃烧矿物燃料→CO2增加→“温室效应”

  制冷工业发展→氟氯烃含量增加→破坏O3层,使大气中臭氧含量减少

二、大气的垂直分布

  1.大气垂直分布的依据

  2.各层大气的特点

探究活动

  题目:为什么登山运动员的服装与其他运动员的不一样?
  分析:本活动属于课内的探究性活动,通过解答这个问题来激发学生希望了解大气层垂直分布差异的兴趣。问题的解答有两个方面不容忽视:即在高山处的大气成分有何变化?大气层不同高度温度有何变化?当然还有产生这些差异的原因。弄清楚这两个问题对展开本节的教学有比较直接的帮助。而且从实际生活中的实例出发容易让学生理解本章内容和现实生活联系紧密,培养深入学习的兴趣。


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