大气的组成和垂直分层.doc

大气的组成和垂直分层
教学目标
知识——知道组成大气的主要成分及其作用；理解大气的垂直分层结构，各层的主要特征及其与人类的关系。
能力——用气温的垂直分布图，说明大气垂直分层结构，气温垂直变化，以及对流层、平流层的主要特点。
情感——初步了解大气对人类活动的影响，树立正确的人地观。
教学重点
大气的垂直分层（以对流层为主）。
教学难点
各层大气的主要特点。
教学方法
启发式谈话法，讲授法
教学媒体
挂图2张。
教学过程
【引入】通过上一章的学习，我们了解了地球所处的宇宙环境，从这节课开始，我们将把目光集中在地球——这颗为人类提供生存环境的星球上。我们一般只了解地表局部区域的概况，而无法看到它的全貌，那么地球具有怎样的结构呢？
【展示挂图】  “地球圈层示意图”
地球是由不同物质和不同状态的圈层所组成的球体。
【提问】  地球分为几个圈层？
地表以外包括哪几层？
对！地球可分为里三层，外三层，其中地表以外的大气圈、水圈和生物圈称为外部圈层，这些圈层并非孤立存在，而是相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存的自然环境。这一章，我们首先了解大气圈的一些知识。
【板书】  第二章  地球上的大气
【提问】  大气对于水圈、岩石圈和生物圈分别有什么影响？请大家阅读课本第39～40页，将答案画出来。
【小结】  可以说，没有大气就没有水和生物，大气是地表形态的雕塑者。对于人类来说，大气具有独特重要的意义。为什么大气会有如此重要的作用，首先我们应认识大气的组成和垂直结构。【板书】  第一节  大气的组成和垂直分层
一、大气的组成及其作用
【提问】  大家想一想，在我们周围的大气中，除了纯净的空气，还有些什么物质？
对！低层大气是由干洁空气、水汽和悬浮在大气中的固体杂质三部分组成的，其中主要的是干洁空气。干洁空气是由多种气体混合组成的，请大家看课本第41页干洁空气的组成图。
【提问】  干洁空气的主要成分是什么？
你知道氮和氧对于地球上的生物有什么作用吗？
【总结】  氮是地球上生物体的基本成分；氧是一切生物维持生命活动所必需的物质，二者对于地球上的生物来说都是必不可少的。
【提问】  除了氮和氧，干洁空气中还有哪些气体呢？
【提问】  二氧化碳和臭氧在干洁空气中含量虽然不到0.1％，但其作用不可低估，你知道它们有什么作用吗？
【总结】  二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，对地面还有保温作用，其原因我们将在下一节讲述；臭氧能吸收太阳光线中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线的伤害。
【提问】  水汽和固体杂质又有什么作用呢？
【总结】  水汽和固体杂质的含量也很少，却是成云致雨的必要条件。【小结】  由此可见，大气中各组成部分对地球、地球上的生物都有着重要作用。
【转折提问】  位于非洲中部的乞力马扎罗山虽地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？
【过渡】  包围地球的大气层厚度可达2000～3000千米，在这层厚厚的大气中，气温随高度的增加是不是一直递减的呢？
【展示挂图】  “气温的垂直分布图”
请大家仔细观察气温的垂直分布图。
【提问】  图中横坐标是什么？
纵坐标是什么？
曲线表示什么？
对！
【提问】  气温随高度的增加是怎样变化的？
【总结】  从图上可以看出，在不同的高度范围，气温的垂直变化是不同的，有的层次气温随高度增加而递减；有的层次气温随高度增加而递增。根据大气的热力性质在垂直方向上的差异，人们把大气划分为几个层。
【板书】  二、大气的垂直分层
【提问】  大气在垂直方向上分为哪几层？
在热层以外，还有一层外层，它是地球大气向星际空间过渡的层次。
【提问】  请你们读图说明各层气温是如何随高度变化的？
对！
为什么各层热状况各有不同呢？
【讲解】  这是因为各层的热源有所不同。对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低，气温垂直递减率为0.6℃/100m；到了平流层，由于其中有臭氧，能大量吸收太阳紫外线，从而使气温随高度增加迅速上升，这一层因为有臭氧的存在而具有重要意义；中间层因几乎没有臭氧，所以气温开始随高度增加而迅速降低；到了热层，由于该层中的大气物质（主要是氧原子）吸收了所有波长小于0175微米的太阳紫外线，气温再次升高。在300千米高度上，气温以达1000℃以上。
【过渡】  由于各层大气的热状况不同，影响到大气的运动和其它大气现象也表现出不同的特点。
【提问】  根据对流层大气上部和下部的气温差异推测一下，利于大气产生什么方向的运动？
【总结】  在对流层，由于空气上冷下暖和地表冷热不同，使得热的地方气温高，空气密度小，容易产生空气的上升运动，冷的地方空气就会流来补充；冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样便形成了大气的对流运动（图示大气对流运动过程），地面受热越多，对流就越旺盛，所以不同地区对流层的高度有可能不同。
【提问】  高、中、低纬，哪个纬度带的对流层高度最高？哪个最低？
对！低纬地区对流层可达17～18千米；高纬地区仅8～9千米；中纬地区10～12千米。
【提问】  对流层大气因最靠近地面，因此几乎集中了全部的水汽和杂质，在大气对流过程中，可能产生什么天气现象？
【总结】  云、雨、雪等天气现象都发生在这一层，因此，对流层天气现象复杂多变，与人类的关系也最为密切。
【提问】  请你再根据平流层的大气热状况，推测其中大气该怎样运动？天气现象如何？
【总结】  由于平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此这层大气以水平运动为主，同时，水汽和杂质极少，因此，云、雨现象近于绝迹，天气晴朗，对高空飞行很有利。
【提问】  依次类推，中间层大气以什么运动为主？
对！中间层空气垂直对流运动相当强烈，又称高空对流层。中间层、热层和外层由于距离地面较远，因此与人类的关系不如对流层和平流层密切，但其中存在一个电离层，对无线电通讯有着非常重要的作用，请大家阅读课本第44页，无线电波的传播图及说明文字。
【列表小结】