大气环境.doc

大气环境教案【教学目标】知识目标1、了解低层大气的组成成分及其所起的作用。2、了解大气垂直分布的依据及各层大气特点。3、理解人类活动造成的大气污染，导致大气成分和含量发生变化。能力目标1、 通过对气温垂直分布图的分析，训练学生阅读图表分析解决问题的技能；2、 分析大气组成物质、气温垂直分布、大气运动、天气变化间的因果关系。 德育目标1、 联系实际，了解本地区人类活动对大气组成的影响，并能提出合理化建议。2、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提高环保意识。【教学重点】1、 大气的主要成分和重要作用。2、 大气的垂直分布及主要特征。【教学难点】 对流层、平流层大气的特点。【教学方法】1、 讲授法、启发式、探究式2、 注意结合实际进行教学，多举例帮助学生理解。【教具准备】多媒体课件PPT【课时安排】一课时【教学过程】（导入新课）师（情景导入）同学们，请看频幕，图中有太阳、地球和月球以及它们之间的关系。地球和月球里太阳的距离相差并不是很远（1.5亿千米与38万千米）。太阳辐射既能到达地球表面，也能到达月球表面，可是月球表面白天的温度可高达127摄氏度，晚上温度则降至183摄氏度。与月球相比，地球的昼夜温差要小的多，这是为什么呢？生 这是因为地球除自转周期较短外，还有厚厚的大气层，而月球上没有。师 回答的很好。大气与我们息息相关，地球上如果没有大气，就没有生物界，也就没有人类及其赖以生存的自然环境。今天，我们就来共同学习大气环境这节课。板书：第三节 大气环境师 首先我们再来明确大气的概念。大气就是围绕在地球表面的空气。板书：大气概念：地球引力聚集大量混合气体。师 我们可以这样去理解大气的概念：在上一单元的学习中，我们已经知道地球是一个体积和质量适中的球体，所以它的引力可以使大量混合气体聚集在它周围，也就形成了大气。师 大气由哪些物质组成呢？生 空气、水、杂质师 大气是多种气体的混合物，我们常接触到的低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成的。板书：一、大气的组成1、低层大气的组成及作用 低 干洁空气 层 大 水汽： 气 杂质： 师 （表）干洁空气的主要成分（25千米以下）教师：通过观察表可以知道，分布在25千米以下的干洁空气的主要成分有氮、氧、二氧化碳等，此外还有臭氧；通过纵向地对比体积分数、质量分数可以看出：各主要成分的比例有很大悬殊，其中氮和氧合占体积分数的99%，那么氧和氮的重要作用体现在哪里呢？学生：氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质，氮是地球上生物体的基本成分。板书：N2：生物体基本成分 O2：维持生命活动必需教师：大气中的二氧化碳和表没有提到的臭氧的含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境的作用也不容忽视。二氧化碳作为绿色植物进行光合作用的基本原料，并且对地面起保温作用。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护生物免受过多紫外线伤害，被誉为“地球生命的保护伞”。穿透大气射到地面的少数紫外线能起到杀菌治病的作用。板书：CO2：光合作用、保温 O3：吸收紫外线教师：我们日常看到的云、雨、雾等一系列天气现象，都是大气中含量很少的水汽和杂质作用的后果，它们是天气变化的重要角色。水通过相变产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象，在这个过程中也伴随着热量的吸收和释放，从而直接影响地面和大气的温度。杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。板书：水汽：影响地面、大气的温度 杂质：凝结核，成云致雨教师：学习到这里，现在请同学们联系实际想一下：如果一个地方有大面积的江河湖泊或森林，它的水汽会不会发生变化？如果某个地方大气污染严重，它的空气中固体杂质的含量是否会发生变化？学生：会发生变化。教师：联系这样的实际，可以得出一个结论：大气中水汽和杂质的含量因时因地而异。这一点需要同学们注意。教师：清洁的大气中，干洁空气各组成成分的比例在自然状态下是固定的。然而到了今天，人类活动造成的大气污染，已经导致大气成分和含量的变化。板书：2、人类活动对大气的影响教师：人类活动引起大气成分和含量的变化及其引起的后果有哪些呢？学生：第一，人类活动燃烧煤、石油等矿物燃料，排放出大量的二氧化碳，使大气中二氧化碳含量不断增加。第二，电冰箱、冰柜等的广泛使用，释放出大量的氟氯烃化合物，使大气中的氟氯烃含量增加，导致大气中的臭氧被破坏，使大气中臭氧含量减少。板书：燃烧矿物燃料CO2增加“温室效应” 氟氯烃含量增加破坏Q3层“臭氧层空洞”教师：相信同学们对CO2增加引起的温室效应会导致全球海平面上升等一系列后果有一定的了解，臭氧层空洞也引发了皮肤癌等相关疾病的增加。可见，人类活动引起的大气成分的变化已经影响到人类的生存环境和身体健康，并且这种危害性的影响是全球性的。“低碳生活”想必同学们已有所听闻，这是人类为了减少CO2的排放而倡导的一种新的生活理念，希望同学们课后能多了解“低碳生活”等方面的相关消息，思考怎样才能把人类活动对大气的影响减小到最低。师 （图）身背氧气筒的登山运动员的登山图。 （提问）登山运动员登山时为什么要背着氧气筒呢？生 （思考后回答）因为登山时，越向上，空气越稀薄。师 （总结）看来随着高度的变化，大气层也会发生变化，那么，大气在垂直方向上的变化规律如何呢？ （图）大气垂直分层示意图板书：二、大气的垂直分布师 大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的分布是不均匀的，所以，可以将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。现在请同学们读图2-23，并思考图下面的问题。板书：1、垂直分布的依据：温度、密度、大气运动状况 2、各层大气特点教师：观察图2-23时，我们首先要明确的是图的横坐标、纵坐标代表的各是什么？单位是什么？学生：图的横坐标代表的是温度，单位为；纵坐标代表高度，单位为km。教师：对流层与平流层气温随高度的变化有什么不同呢？学生：对流层气温随高度的增加而递减，平流层气温随高度增高而升高。教师：对流层是贴近地面的大气最低层，也是大气中最活跃、与我们人类关系最密切的一层，气温随高度的增加而递减是对流层的特点之一，这是因为地面是对流层大气的直接热源。教师：同学们在爬山的时候会有这样的感觉：山顶的气温相对山脚的来说会比较低，古语也有说“高处不胜寒”，这正说明了对流层的气温随高度的增加而递减。在对流层，海拔每升高100米，气温降低0.6。板书： 高度，气温（0.6/100m）（1） 对流层 对流运动显著 天气现象复杂多样教师：因为地面是对流层大气的主要的直接热源，所以对流层上部冷下部热，有利于空气的对流运动，对流运动显著是对流层的第二个特点。需要注意的是：对流层高度因纬度而异，低纬度地面受热多、对流旺盛，高度可达1718千米；高纬度地面受热少、对流运动弱，高度仅89千米。教师：由于大气中几乎全部水汽、杂质都集中在对流层，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在这个过程中随着气温的降低，容易成云致雨。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。可见，对流层与人类的关系最为密切。教师：接下来我们来学习位于对流层顶至5055千米的平流层。那么平流层又有什么特点呢？现在请同学们朗读课本第29页右边第四、第五自然段。高度，气温板书： 气流以平流运动为主（2） 平流层 教师：我们在刚才“大气的组成”内容的学习中提到的臭氧就分布在平流层，臭氧层形成在2227千米的高度处，平流层大气主要靠吸收太阳紫外线增温，所以大气温度随高度增高。另外。因为平流层上部热下部冷，气流以平流运动为主，天空晴朗，有利于高空飞行，所以刚才我们提到的冰岛火山喷发的火山灰是扩散到了大气中的平流层，从而影响到了飞机的运行。教师：最后我们来学习高层大气。高层大气有什么特点呢？板书：（3）、高层大气：电离层反射无线电短波学生：气压低，空气密度小，出现地球大气的上界。在80500千米的高空有若干电离层。教师：同学们通过书籍、电视节目等看到过的流星、极光现象就出现在高层大气中。另外，高层大气中的电离层大气能反射无线电短波，这对无线电短波通信有重要作用。师 激励性评价，并要求学生教材中的活动题问题探究： (1)、为什么说，对流层与人类的关系最为密切？ （2)、为什么平流层适合飞机飞行？师生合作探究并回答师 （1）与人类关系最密切的是对流层；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气的质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质都集中在这一层，人类生活在对流层的底部，因此，该层是大气中最活跃，也是与人类关系最密切的一层。 （2）飞机飞行在平流层，这是因为该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度高，大气平稳，有利于高空飞行。（承接）太阳辐射透过大气到达地球表面，在地表和大气之间进行着一系列能量转换。其中，对流层的气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程，都是能量在对流程中传递和转换的表现，现在我们就来学习对流层大气的受热过程。师 大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现在哪几种形式？生 （看书后回答）主要表现为吸收、散射和反射。师（作示意图讲解）空气中一小水珠的吸收、散射和反射。（图）各种辐射的波长范围师 太阳辐射是以电磁波的形式传播，同学们请看图（各种辐射的波长范围）师 在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳能量的多少？各类波的范围是多少？生 （度表后回答）按波长由短到长可分为紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的7%，波长范围是小于0.40微米。可见光占太阳辐射能的50%，波长范围是0.040.76毫米。红外区占太阳辐射能的43%，波长范围是大于0.76微米。能量主要集中在可见光部分板书： 0.76m红外线 43% 0.154m 0.40.76m可见光 50% 短波 辐射 0.4m紫外线 7% 师 （激励性评价并提问）观察的很细致，那么，这些光线在经过大气时被大气削弱的情况是否相同，为什么？生（合作讨论后回答）不相同（图）大气对太阳辐射的削弱作用图师 紫外线几乎完全被上层大气吸收，绝大部分被臭氧吸收。可见光绝大部分能直接到达地面，波长较短的蓝色光易被大气分子散射。对流层中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光。师 下面从大气削弱太阳辐射的三种形式来分析板书：1、 吸收作用： O3：吸收紫外线 CO2和H2O：吸收红外线 师 大气主要吸收太阳辐射中什么波段的能量？最终的结果是什么？ 生 对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。 师 为什么在日出之前天就亮了，在树阴下，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方仍是明亮的？ 问：为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？问：为什么晴朗的正午天空呈兰色？ 2、 散射作用： 特点：有选择性 当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃是，太阳辐射中的一部分会以这些质点为中心向四面八方散射开来，从而使一部分太阳辐射不能到达地面。 散射作用有一定的选择性，空气质点有能力散射波长小于自身直径的光。可见波长越短的光，越易被散射。所以，可见光中波长最短的紫色和蓝色光最容易被散射，因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。 黎明和黄昏，虽然太阳在地平线以下，但它的光芒已被空气中的微粒散射到天空，因此，天空是明亮的。 问：为什么月球的表面昼夜温差相差如此之大？ 3、 反射作用： 特点：无选择性 （1） 反射主体：云和较大的颗粒尘埃。其中云的反射作用最为明显。 （2） 规律：云层越厚，云量越多，反射作用越明显。 （3）所以，在夏季，多云的白天，气温不会太高，就是因为云的反射作用减少了到达地面的太阳辐射。 思考太阳高度与大气削弱作用的关系 板图“太阳高度与太阳辐射经过大气路径长短的关系”