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第二章第一節 大氣的組成和垂直分層
一、教學目標
1.運用圖表等資料，說明大氣的組成及其與生產、生活的聯系。
2.運用圖表等資料，說明大氣的垂直分層及其與生產、生活的聯系。
二、重難點分析
重點：說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產和生活的聯系。
難點：分析大氣的組成和垂直分層與人類活動的聯系。
三、教學過程
【導入】2012年10月14日，奧地利“墜落人”鮑姆加特納在美國西南部乘坐太空艙升空。約3小時后，他上升至39千米高空。隨后，他從那里跳下，4分鐘后才打開降落傘，成為第一個自由落體速度超音速的人。他配備的特制宇航服，外表絕緣，密封的內層中填充加壓氧氣；頭盔內有液氧系統，護目鏡中裝有溫度調節器。39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？鮑姆加特納為什么需要配備特制宇航服？
【新課講授】大氣是地球自然環境的重要組成部分之一，也是人類賴以生存的條件，回憶初中化學的知識，大氣是由哪些物質組成的？
干潔空氣 水汽 雜質。其中水汽和雜質的含量很少，但卻在天氣變化中扮演重要角色。水的相變，也即是固態、液態、氣態水之間的相互轉化，產生云、雨、霧、雪等一系列天氣現象，同時伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度。大氣中的雜質作為凝結核，是成云致雨的必要條件，即水汽+雜質=降水
【學生活動】閱讀P28，圖2.2，概括干潔空氣的組成及其作用并完成下表。
組成成分 在地理環境中作用
干 潔 空 氣 含量最 ，是地球生物體內蛋白質的重要組成部分。
是生物維持生命活動必需的物質。
是綠色植物進行 的原料，是溫室氣體。
含量極少，能夠吸收 ，被譽為 。
水汽 水的三相變化，產生了云、雨、霧、雪等天氣現象
固體雜質 作為 ，是成云致雨的必要條件
【教師總結】大氣是混合物，由干潔空氣、固體雜質和水汽等組成。干潔空氣又是由各種氣體組成的，其中氮氣占78%，氧氣占21%，其他氣體僅占剩下的1%。氧氣和氮氣所占比重高達99%，當然它們也發揮著非常重要的作用，氧氣是維持生命活動所必需的物質；氮是地球上生物體的基本元素。其他氣體雖然僅占1%，但種類很多，我們只重點了解二氧化碳和臭氧，二氧化碳是綠色植物進行光合作用的基本原料，另外，它還能大量吸收地面輻射使氣溫升高。臭氧和吸收太陽光中的紫外線，使大氣增溫，減少到達地面的紫外線，對生物具有保護作用——地球的保護傘。
【承轉】如今的大氣成分是地球長期演化的結果，在短時間內不會有明顯的變化，請同學們看到課本P29.相關內容思考：大氣成分是否會發生變化？
會發生變化，人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，造成大氣污染。
【教師講解】除此以外，大家觀察圖2.4 二氧化碳體積分數變化示意圖可以發現近幾十年二氧化碳的體積分數持續增加，因此大氣成分在短時期內不會有明顯變化，但在人類活動的影響下會發生改變。污染氣體增多會造成環境污染，二氧化碳含量增加產生溫室效應等環節問題。
【承轉】非洲最高的山峰乞力馬扎羅山，地處赤道附近，山頂卻終年積雪，這是為什么？大氣的質量雖然只相當于地球質量的百萬分之一，卻分布在地球外圍 2000～3000千米的大氣層中，在這厚厚的大氣層中，氣溫是否隨高度的增加一直遞減呢？
【學生活動】讀圖2-1“大氣的垂直分層”圖，并閱讀課文，思考以下問題：
1.地球大氣分層依據？
2．依據大氣溫度的變化，我們可以將大氣分為幾層呢？各層有何特點？
3.讀出39千米高度的溫度，鮑姆加特納從此處跳下，為什么需要配置特制宇航服？
4.大氣垂直分層與人類活動有怎樣的聯系？
【教師總結】
3.對流層：以對流運動為主。對流層氣溫隨高度的升高而遞減，低緯度地區受熱多，對流旺盛，對流層所達高度就高（在低緯度地區為17--18千米，在高緯度地區僅為8-9千米）。云、雨、霧、雪等天氣現象都發生在這一層。
平流層：以平流運動為主。平流層氣溫隨高度升高而升高。該層大氣的下層氣溫隨高度變化很小，但是在30千米以上，氣溫隨高度增加而迅速上升。適合航空飛行。
高層大氣：自平流層頂部開始，由于沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫會下降；隨后，由于大氣吸收了更短波長的太陽紫外線，溫度又持續上升，在300千米的高空，溫度可達1 000℃以上。
4.對流層：云、雨、霧、雪等天氣現象都發生在這一層。人類生活在對流層的底部。
平流層：（1）在22--27 千米范圍內，臭氧含量達到最大值，形成臭氧層。臭氧層使地球上的生命免受過多紫外線的傷害，被稱為“地球生命的保護傘”。（2）該層大氣中水汽和雜質含量很少，無云雨現象，能見度好，適合航空飛行。
高層大氣：（1）在80--120千米的高空，多數來自太空的流星體會燃燒，成為我們夜晚看到的流星。（2）在80--500千米的高空，有若干電離層。電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用。

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