資源簡(jiǎn)介

(共21張PPT)
自然地理實(shí)踐——地球上的大氣
大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)（課例1）
17世紀(jì)初，比利時(shí)化學(xué)家范·海爾蒙特發(fā)現(xiàn)木炭燃燒后除了產(chǎn)生灰燼，還產(chǎn)生了不能保存在容器中、不可見(jiàn)的物質(zhì)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這種氣體不助燃，燭火在其中會(huì)熄滅，與地窖中致人昏迷甚至死亡的氣體一樣，海爾蒙特把這種氣體命名為gas sylvestris(森林之精)。
科學(xué)小故事
課程標(biāo)準(zhǔn)要求
運(yùn)用圖表等資料，說(shuō)明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)閱讀大氣成分發(fā)現(xiàn)歷程的圖文資料，了解大氣的組成及其作用。結(jié)合CO2體積分?jǐn)?shù)變化的案例，會(huì)分析大氣成分的變化與人類(lèi)生產(chǎn)和生活的相互影響。
2.通過(guò)閱讀《熱氣球飛行家》有關(guān)材料，聯(lián)系菲利克斯跳傘運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明各層大氣的主要特點(diǎn)，并會(huì)分析大氣垂直結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)、生活的相互聯(lián)系。
3.通過(guò)了解人類(lèi)探究大氣成分、垂直分層的相關(guān)科學(xué)進(jìn)程，激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)本質(zhì)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神并樹(shù)立投身科學(xué)發(fā)現(xiàn)的理想。
25千米以下
一、
大氣成分探究史
---------大氣圈的組成
1790
17世紀(jì)中葉
大 氣 成 分 探 究 史
17世紀(jì)中葉
1777年
拉瓦錫（法）
拉姆塞（英）
1895年——1898年
赫歇爾（英）
1782年
戴維（英）
1888年
海爾蒙特（比利時(shí)）
17世紀(jì)初
二氧化碳
氮?dú)狻⒀鯕?br/>氫氣
甲烷
氦、氬、氖等稀有氣體
… …
大氣各成分的作用
大氣組成 體積占比（％） 主要作用
干 潔 空 氣 主要 成分
21
次要 成分 氬氣 0.93 稀有氣體、惰性氣體，對(duì)生命無(wú)害
0.03
水汽
固體雜質(zhì)
O3
N2
O2
CO2
自主學(xué)習(xí)1
成云致雨的必要條件、反射、散射太陽(yáng)輻射，降低溫度
生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的基本成分
維持生命活動(dòng)的必需物質(zhì)
植物光合作用的原料；調(diào)節(jié)地表溫度
吸收紫外線(xiàn)，被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”
成云致雨的必要條件，對(duì)地面保溫
降水三要素
水汽
固體雜質(zhì)
降 溫
78
CO21740-2000年體積分?jǐn)?shù)變化
自19世紀(jì)中后期全球平均氣溫升溫圖
大氣中二氧化碳含量增加，使得地面和低層大氣溫度上升，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，引起全球氣候變暖，引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活造成巨大影響。
思考：1740年以來(lái)CO2含量增多的原因可能有哪些？
煤、石油等礦物燃料的使用，人類(lèi)向大氣排放的二氧化碳急劇增加；同時(shí)，大量森林被砍伐，綠色植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳的量減少，導(dǎo)致大氣中二氧化碳的濃度在過(guò)去的30年里增長(zhǎng)了12％。
青藏高原瓦里關(guān)全球大氣本底站
我國(guó)“大氣一號(hào)”衛(wèi)星
二、
大氣垂直分層探究史
---------大氣圈的分層
閱讀圖文資料，科學(xué)家格萊舍發(fā)現(xiàn)了什么大氣現(xiàn)象及變化，進(jìn)而推測(cè)大氣具有分層結(jié)構(gòu)的。
隨著熱氣球升至344米，他們碰上了第一團(tuán)烏云，沒(méi)多久他們就置身烏云中，而這時(shí)陣陣?yán)茁晜鱽?lái)，很快什么都看不見(jiàn)了。
他們決定飛得更高離開(kāi)烏云，不一會(huì)雨就停了，瞬間陽(yáng)光普照。
很快就到了8000米，熱氣球的表面，結(jié)起了厚厚的冰，男人出現(xiàn)了缺氧反應(yīng)，神志不清。
大氣垂直分層探究史
19世紀(jì)
科學(xué)家使用熱氣球測(cè)量大氣的溫度，發(fā)現(xiàn)直到10km左右的高空大氣的溫度都是隨著高度的升高而降低的。這為理解大氣結(jié)構(gòu)層次提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
熱氣球
20世紀(jì)初
火箭和人造衛(wèi)星
火箭和人造衛(wèi)星的發(fā)明使得人類(lèi)能夠到達(dá)更高的高度，進(jìn)一步探索更高氣層，如中間層、熱層和散逸層。
探空氣球的發(fā)明給科學(xué)家們的科研活動(dòng)提供了新的可能。利用探空氣球，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了平流層.
探空氣球
更準(zhǔn)確地測(cè)量不同高度的大氣層，還使得人類(lèi)能夠直接觀測(cè)到大氣層的物理特性。
航空、航天器的發(fā)展
二十世紀(jì)60年代后
二戰(zhàn)后
大氣垂直分層示意圖

氣溫（℃）
高度（千米）
-100
-50
0
50
100
12
40
60
80
100
120
對(duì)流層
50～55
電離層
高
層
大
氣
臭氧層
讀課本P27-28文字資料、圖2-1-2“大氣垂直分層示意”，自主思考以下問(wèn)題:
1.地球大氣圈自下而上共分為哪幾層
2.讀出對(duì)流層的高度范圍，判斷其氣溫隨高度如何變化 氣流運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)
3.讀出平流層的高度范圍，判斷其氣溫隨高度如何變化 氣流運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn) 為什么說(shuō)平流層是人類(lèi)生存環(huán)境的天然屏障
4.讀出高層大氣的高度范圍，氣溫隨高度如何變化 與人類(lèi)有哪些關(guān)系
平流層
自主學(xué)習(xí)2
分層 高度范圍 主要特點(diǎn) 原因
以平流運(yùn)動(dòng)為主
對(duì)流層
平流層
高層大氣
地表至12km
（隨緯度和季節(jié)發(fā)生變化）
對(duì)流層層頂至50-55km
50-55km到大氣層的邊緣（2000-3000千米）
約占整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4，密度較大，集中了幾乎全部的水汽與固體雜質(zhì)
氣溫隨高度增加而降低，以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主
復(fù)雜多變，云、雨、雪發(fā)生在這一層
氣溫隨高度增加而增加
氣流穩(wěn)定，能見(jiàn)度高，天氣晴朗
是飛機(jī)理想空域
大氣密度很小
對(duì)無(wú)線(xiàn)電通信有重要作用，宇宙火箭、人造衛(wèi)星等在此層
80-500千米有若干電離層能反射無(wú)線(xiàn)電短波
離地面遠(yuǎn)，引力小
該層中的臭氧大量吸收太陽(yáng)紫外線(xiàn)增溫
該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定
幾乎全部水汽、固體雜質(zhì)集中在該層對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨
受重力作用的影響，集中到大氣底部
地面是對(duì)流層大氣的直接熱源，上冷下熱利于對(duì)流運(yùn)動(dòng)。
合作探究1：請(qǐng)同學(xué)們分析大氣各層主要特點(diǎn)產(chǎn)生的原因。
觀看菲利克斯自由落體影像，關(guān)注與大氣相關(guān)的信息，思考并完成合作探究2。
1.氦氣球從地面升至39千米依次經(jīng)過(guò)了大氣層的哪幾層？
2.菲利克斯的宇航服具有以下裝備及功能，說(shuō)出設(shè)計(jì)的理由。
裝備及功能 設(shè)計(jì)理由
外表絕緣
密封內(nèi)層填充加壓氧氣
護(hù)目鏡，裝有溫度調(diào)節(jié)器
遮陽(yáng)板
平流層氣溫寒冷，護(hù)目鏡防止霧霜影響視線(xiàn)：溫度調(diào)節(jié)器是因?yàn)槠搅鲗訙囟鹊颓蚁陆颠^(guò)程中溫度有較大的變化。
合作探究2：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)視頻信息及所學(xué)知識(shí)，解決以下問(wèn)題。
主要防止急速下落過(guò)程中與大氣摩擦起電，能經(jīng)受住極寒
平流層氣溫低、氣壓低且氧氣稀薄
平流層紫外線(xiàn)強(qiáng)烈，防止陽(yáng)光灼傷眼睛
對(duì)流層、平流層
3、菲利克斯縱身一躍，在下落之初為什么感受不到明顯阻力？當(dāng)他感到風(fēng)聲呼嘯時(shí)，應(yīng)該接近大氣層的哪一層？為什么？
4.為直播菲利克斯跳傘運(yùn)動(dòng)，太空艙外安裝了多個(gè)攝像頭，每個(gè)攝像頭都裝配冷卻系統(tǒng)以便散熱。為什么航天設(shè)備在太空無(wú)法自行散熱？
5、菲利克斯與地面的通信，與大氣層哪一部分有關(guān)？這一層大氣的在哪里？
39千米的高空處于平流層，大氣稀薄，密度低，空氣對(duì)下落運(yùn)動(dòng)阻力很小。對(duì)流層位于大氣層的最下層，集中了四分之三的大氣質(zhì)量，大氣密度大，所以當(dāng)他感受到呼嘯的風(fēng)聲時(shí)，應(yīng)該接近了對(duì)流層。
航天設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，同時(shí)也會(huì)接受太陽(yáng)輻射。而太空中，由于沒(méi)有空氣和其他介質(zhì)，熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流幾乎不存在，所以只能通過(guò)一套有效的溫度控制系統(tǒng)被動(dòng)散熱，來(lái)維持儀器設(shè)備正常工作所需的適宜溫度。
與高層大氣中的電離層有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)作業(yè)
作業(yè)題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬對(duì)流層的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。
要求：制作一個(gè)視頻錄制全部過(guò)程，包括實(shí)驗(yàn)步驟描述、所需材料準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
理清關(guān)系
大氣組成
垂直分層
對(duì)流層
平流層
高層大氣
大氣
干潔空氣、水汽、
固體雜質(zhì)
人類(lèi)活動(dòng)
2020年12月17日，“嫦娥五號(hào)”返回艙在距地面高度約120km處高速進(jìn)入地球大氣層，實(shí)施初次氣動(dòng)減速。下降至預(yù)定高度后，返回器向上躍出大氣層。之后，返回艙再次進(jìn)入大氣層，實(shí)施二次氣動(dòng)減速，在距地表50km的高度返回艙與大氣層激烈摩擦。下圖示意“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器返回路徑。據(jù)此完成下面小題。
1．“嫦娥五號(hào)”初次進(jìn)入大氣層進(jìn)行減速時(shí)位于（ ）
A．對(duì)流層 B．平流層 C．臭氧層 D．高層大氣
2．“嫦娥五號(hào)”在距地表50km降落至地面的過(guò)程中氣溫變化是（ ）
A．持續(xù)降低 B．先降低，后升高
C．持續(xù)增高 D．先升高，后降低
3．下列關(guān)于平流層的敘述，正確的是（ ）
A．能反射無(wú)線(xiàn)電短波 B．大氣運(yùn)動(dòng)以垂直運(yùn)動(dòng)為主
C．臭氧吸收紫外線(xiàn)而增溫 D．氣溫隨高度升高而降低
診斷測(cè)試評(píng)價(jià)
D
B
C
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求、教學(xué)目標(biāo)，參照學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，制定的評(píng)價(jià)目標(biāo)，請(qǐng)同學(xué)們自我評(píng)價(jià)本節(jié)學(xué)習(xí)效果。
評(píng)價(jià)目標(biāo) 水平1 水平2 水平3
說(shuō)明大氣的組成，說(shuō)明部分大氣成分與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。 能說(shuō)出大氣的部分組成及作用 能準(zhǔn)確說(shuō)出大氣的主要組成及含量，并說(shuō)明大氣主要成分的作用 能準(zhǔn)確說(shuō)明大氣的主要成分、含量及作用。并能結(jié)合具體案例說(shuō)明人類(lèi)活動(dòng)與大氣組成之間的相互關(guān)系。
說(shuō)明大氣的垂直分層，及其與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。 能說(shuō)出大氣的垂直分層名稱(chēng)，并從氣溫、大氣運(yùn)動(dòng)狀況等角度說(shuō)明各層特點(diǎn)。 能從與大氣有關(guān)的現(xiàn)象入手，分析大氣的垂直分層及其與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系 能在真實(shí)案例和問(wèn)題情境中應(yīng)用大氣垂直分層特點(diǎn)的知識(shí)解釋人類(lèi)活動(dòng)與大氣現(xiàn)象的密切聯(lián)系。
學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)

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