七年级环境教育第十二课科学家在南极的发现臭氧层空洞
南极上空臭氧层空洞最严重原因
南极上空臭氧层空洞最严重原因南极上空臭氧层空洞最严重原因南极洲是地球上最寒冷、最遥远、最神秘的大陆之一，除了雄伟的冰川和雪山，还有一个广为人知的现象——臭氧空洞。
臭氧层是稀薄的大气层之一，主要位于距离地面20-50公里的距离，保护着地球上的生命。
但是，南极的臭氧空洞却在20世纪末开始显现。
那么，南极上空臭氧层空洞最严重的原因是什么呢？混合物的种类首先，空气中存在着许多各种各样的化学物质混合物，其中包括大量的氮、氧以及其他元素。
南极洲的大气层十分稀薄，且温度非常低，因此很容易发生各种反应和化学变化，这会使一些新的化学物质在空气中形成。
例如，氟利昂气体和氯气，它们在北半球和南半球的大气层不同，南半球的含量更高。
这些气体被释放到大气中后，它们被富含氧分子的光子分解，最终形成了一种叫做氯氧化物的组合物，这会使臭氧分子变形，降低其保护地球的能力。
温度南极地区的天气极其寒冷，温度非常低，尤其是在冬季，臭氧分子的形成需要温度的支持，但温度过低也会阻碍分子的形成，因此温度是一个非常关键的因素。
在南极地区，气温极低，臭氧分子的形成不能得到保障，制约了臭氧的生成和保护。
天气和风力天气对臭氧空洞的形成也有很大的影响，特别是极地的风。
在南极洲特有的温暖上升气流和向下吹的气流都会破坏臭氧分子，特别是在春季和夏季更为严重。
风会将很多早已生成的臭氧分子，吹向北方，而补补充臭氧的新分子则没能在臭氧层内得到保存。
因此，臭氧层的保护功能不断削弱，臭氧空洞得以不断扩大。
同时，不稳定的天气也会使得其它物质更容易污染大气。
总体来说，南极上空臭氧层空洞最严重的原因是由多种因素共同引起的。
空气混合物中大量的化学物质、极低的温度、天气和风力等因素相互作用，共同导致臭氧空洞的形成和扩大。
为了保护我们的地球，我们需要采取行动：减少化学物质的排放，控制工业生产和交通方式等，减缓温室效应，减少有害气体的排放。
我们应该从自己做起，从微小的事情开始，一点一滴地保护我们的地球。
[新版]南极臭氧层空洞
![[新版]南极臭氧层空洞](https://img.taocdn.com/s3/m/d13af0b63b3567ec112d8a5f.png)
[新版]南极臭氧层空洞1、臭氧层空洞的定义臭氧在大气中属微量气体，总量只占大气的百万分之0.4，而且90,以上集中在10-50公里的高层大气之中, 在离地面25千米处臭氧浓度最大。
全球大气中臭氧总量约有30亿吨，如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。
这种用从地面到高空垂直柱中臭氧的总层厚来反映大气中臭氧含量的方法叫做柱浓度法，采用多布森单位(Dobson unit，多布森单位，简称D.U.)来表示，正常大气中臭氧的柱浓度约为300 D.U.。
臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200 D.U.，也即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。
2、臭氧洞为什么发生在南极地区,为什么臭氧损耗的规模如此之大,为什么每年的南极臭氧洞发生在春季,目前，对于臭氧层空洞形成机制大致有三种理论解释:?动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少，形成臭氧洞;?极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少，出现臭氧洞;?与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应(包括人类活动影响)综合作用导致臭氧洞的形成。
美国科学家莫里纳和罗兰德提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物(CFC，俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halon)。
越来越多的科学证据证实，氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
那么，氟里昂和哈龙是怎样进入平流层，又是如何引起臭氧层破坏的呢,就重量而言，人为释放的CFC和Halon的分子都比空气分子重，但这些化合物在对流层是化学惰性的，即使最活泼的大气组分———自由基对CFC和Halon的氧化作用也微乎其微。
因此它们在对流层十分稳定，不能通过一般的大气化学反应去除。
经过一两年的时间，这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀，然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层，风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在平流层内均匀混合。
南极臭氧空洞
（2）臭氧层破坏的危害
①使皮肤癌和白内障患者增加，损害人的免疫力， 是传染病的发病率增加。 长期暴露在强紫外线下，会导致细胞内的DNA改变， 人体免疫系统机能减退，人体抵抗疾病的能力下降。 这将会使许多发展中国家本来就不好的健康状况更 加恶化，大量疾病的发病率和严重程度都会增加， 尤其是麻疹、水痘、疱疹等病毒性疾病，疟疾等通 过皮肤传染的寄生虫病，肺结核和麻风病等细菌感 染以及真菌感染等疾病。Fra bibliotek
②破坏生态系统 对豌豆等豆类、南瓜等瓜类以及白彩科等农作物的 研究表明，过量的紫外线辐射会使植物的生长和光 合作用受到抑制，是农作物减产。紫外线辐射也会 使处于食物链底层的浮游生物的生产力下，从而损 害整个水生生态系统。
③引起新的环境问题 过量的紫外线能使塑料凳高分子材料更加容易老化 和分解，结果又带来光化学污染。
“南极臭氧空洞” 及其重要性
是指南极上空出 现因空气污染物质， 特别是氧化氮和卤化 代烃等气溶胶污染物 的扩散、侵蚀而造成 的大气臭氧层被破坏 和减少的现象。
（1）地球生命的保护伞
在离地面20～30km的平流层中，臭氧站这一高 度空气总量的十万分之一，占大气总量的一亿分之 一，虽然臭氧的含量及其微小，却具有非常强烈的 吸收紫外线的功能，可以吸收太阳光紫外线中对生 物有害的部分。
初中化学臭氧层空洞知识点分析
臭氧层空洞臭氧和臭氧层空洞地球周围的大气，按其高度可分为对流层、平流层、中间层和散逸层。
臭氧（0 3 ）是氧气（O 2 ）的一种同素异形体，在大气中含量甚微。
其浓度因海拔高度而异。
臭氧分子是平流层大气的最关键的组成成分，其厚度约为10～15公里，浓度峰值在离地面20～25公里高度处。
一般就把平流层的这一部分成为臭氧层。
近年来，科学观测发现臭氧层遭受破坏，在南极甚至出现臭氧层消失的现象，即所谓的臭氧层空洞。
平流层中臭氧的存在对于地球生物至关重要，因为它阻挡了高能量的紫外辐射到达地面。
因此，有人形象地把臭氧层比喻为地球的“ 保护伞”，而把臭氧耗损比喻为“保护伞穿了孔”。
穿孔的保护伞据美国字航局观测的资料表明，自1969年以来，全球除赤道以外，所有地区臭氧层中臭氧的含量减少了3%～5%，全球臭氧层都已受到损害。
1985年英国科学家首先发现南极臭氧层己出现空洞。
人们对南极臭氧层的考察证实，南极上空周期性地出现臭氧层空洞，南极中心地区上空臭氧含量比正常含量减少了65%，南极边缘地区减少了30%～40%。
1989年，由美、英、挪和德的200名科学家组成的北极臭氧层考察队，进行为期6周的考察证实：北极虽尚未发现臭氧空洞，但臭氧层破坏严重，在北极上空造成臭氧损耗的高活性化学粒子氧化氯和氧化溴浓度比原先估计的高出50倍。
美国宇航局的资料还表明，自1969年以来，横跨美国、加拿大、日本、中国、前苏联、西欧等国广阔地带的臭氧层已减少了3%。
世界气象组织1995年在一份声明中说：“南极目前臭氧损耗严重的范围达1000万平方公里，与欧洲面积差不多，是1993年和1994年同时期臭氧空洞面积的2倍”。
联合国世界气象组织说，南极上空臭氧变薄的速度是有记载以来最快的，达到每天损失1%，空洞的范围有如欧洲一样大小。
伞破屋漏生灵遭殃阳光中的紫外辐射虽然只占太阳总发射能量的5%左右、但是它对于地球生命系统具有很大的伤害能力，并且能量越高，伤害越大。
南极上空臭氧层空洞的发现
南极上空臭氧层空洞的发现臭氧在1849年首次被人类发现，臭氧层问题是美国化学家罗兰和穆连于1974年首先提出来的。
他们认为，在对流层大气中极稳定的化学物质氯氟烃（CFC）被输送到平流层后，在那里分解产生的原子氯（CI）就将有可能破坏臭氧层。
20世纪70年代末开始，科学家们开始每年春天在南极考察臭氧层。
1994年，人们首次观察到了至今为止最大的臭氧空洞，它的面积相当于一个欧洲，有24O0万千万千米。
臭氧（03）是氧气（O2）的一种异构体，在大气中的含量仅占一亿分之一，其浓度因海拔高度而异。
臭氧层可以说是地球的保护层，它主要围绕在地球外部离地面20—25公里高度的地方，起到吸收太阳紫外线中对生物有害部分UV－B（UV －B是紫外线的一段波长，为280—315nm）的作用。
同时，由于紫外线是平流层的热能来源，臭氧分子是平流层大气的重要组成部分，所以臭氧层在平流层的垂直分布对平流层的温度结构和大气运动起着决定性的作用，发挥着调节气候的重要功能。
南极上空的臭氧层是在20亿年的漫长岁月中形成的，可是仅在一个世纪里就被破坏了60％。
氟利昂作为氯氟烃物质中的一类，是一种化学性质非常稳定，且极难被分解、不可燃、无毒的物质，被广泛应用于现代生活的各个领域。
清洁溶剂、制冷剂、保温材料、喷雾剂、发泡剂等中都使用了氟利昂。
氟利昂在使用中被排放到大气后，其稳定性决定它将长时间滞留于此达数十年至100年。
由于氟利昂不能在对流层中自然消除，只能缓慢地从对流层流向平流层，在那里被强烈的紫外线照射后分解。
分解后产生的原子氯将会破坏臭氧层。
研宪表明，臭氧层被破坏后，紫外线会通过大气层长驱直入。
强烈的紫外线照射会抑制人的免疫力，会使白内障和皮肤癌患者增加。
如果臭氧层的总量减少1％的话， UV-B就将增加2％，其结果是使皮肤癌发病率提高2－4％。
此外，紫外线的增强还会影响农作物的生长，并通过对海洋中的藻类产生的影响破坏整个水生生态系统。
南极臭氧层空洞出现的季节及原因
南极臭氧层空洞出现的季节及原因南极臭氧层空洞只在南极的春季（9-11月）出现，持续一个月左右。
目前，主要解释是从光学角度进行的。
这种观点认为，使臭氧层破坏的罪魁祸首主要是氟氯烃（CFCs）。
在人类聚居的北半球，由于大量生产和使用CFCs，并使之进入大气层中，大气环流携带着北半球散发的CFCs，随赤道附近的热空气上升，分流向两极。
在南极黑暗酷冷的冬季（6－9月），下沉的空气在南极洲受到山地的阻挡，停止环流，就地旋转，形成“极地风暴旋涡”。
这股旋涡不断上升，上升到20千米高空的臭氧层内以后，把南极与中低纬地带空气对流隔绝开来，使南极变得极冷，并开始出现滞留在空中的冷气团“冰云”。
“冰云”中的冰晶微粒把气流中的CFCs吸收在其表面，并不断积聚其中。
当南极的春季来临时，阳光照向“冰云”，冰晶融化，释放出吸附的CFCs。
由于CFCs是一种含氯的有机化合物，当它受到短波紫外线的照射，分解出一种自由基，这种自由基与臭氧发生反应生成另一种自由基，反应过程中消耗掉一部分臭氧。
一个氯原子可破坏10万个臭氧分子。
因此，南极的臭氧洞出现在春季。
另一种解释是从动力角度进行的。
这种观点认为，在南极极夜期间，因中低纬向南极的热量输送效率很低，控制南极上空的极地“旋涡”内部，形成了异常低温环境，光照少，氧分子合成臭氧的光化学作用就会减弱。
当极夜结束，春季来临（9月始），太阳重新越出地平线时，由于集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收，这一范围的大气被加热，于是该层出现了上升运动。
这一上升运动引起的抽吸作用，将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层，替代了原来平流层臭氧含量高的气体。
这种“抽吸作用”直到11月份才逐渐减弱，此时南极上空臭氧浓度逐渐上升。
可见，由于南极春季的这种“抽吸作用”，导致了南极春季臭氧空洞的形成。
臭氧空洞
臭氧空洞
•南极上空正在出现一个有史以来最大的臭氧层空洞。
美国宇航局在19日公布了一项观测结果：南极臭氧层空洞面积达到了2745万平方公里，几乎相当于整个亚洲面积（包括岛屿）的2/3。
•近两年来，南极臭氧层空洞面积在逐步缩减，甚至出现了“愈合”的迹象。
而今年的形势却急转直下，自然让人感觉出乎预料。
•决定南极臭氧空洞大小的一个重要因素是“极涡”活动的强弱。
“极涡”是指冬季在南极上空出现的气旋。
由于南极的中心是大陆，四周是海洋，海陆分布均匀，因此“极涡”比较稳定。
稳定的“极涡”把南极上空的空气孤立起来，切断了与中低纬度空气的交流。
在这个“小系统”内，能够破坏臭氧层的物质浓度很高。
“极涡”活动越强，维持时间越长，南极臭氧层受到的破坏就越大。
另外，低温会在南极形成一种特殊的极地云层，消耗臭氧层物质（ODS），因此更加容易“摧毁”臭氧. 图片视频。
南极臭氧层空洞形成的原因是什么
南极臭氧层空洞形成的原因是什么
20世纪70年代，当时英国的科学家通过观测首先发现，在地球南极上空的大气层中，臭氧的含量开始逐渐减少，尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。
美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明，臭氧减少的区域位于南极上空，呈椭圆形，1985
年已和美国整个国土面积相似。
这一切就好像天空塌陷了一块似的，科学家把这个现象称为南极臭氧洞。
南极臭氧洞的发现使人们深感不安，它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。
那么，南极臭氧层空洞形成的原因是什么呢？
我们都知道，当臭氧层减少后，吸收紫外辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线B明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的的危害，已受到人们普遍关注的主要有对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料、以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响。
其实并不是说南极出现臭氧空洞，首先这是一个全球臭氧层都在遭受破坏的体现，而在臭氧层内各地分布不均匀，世界三极地区即南极、北极和青藏高原气候寒冷，臭氧层本就微薄，当整体遭受破坏后就把南极凸显出来了。
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_七___年级____班____组学生时
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学习目标1臭氧层空洞的发现
2破坏臭氧层的元凶
3臭氧层破坏的危害
4保护臭氧层行动
学习重点2破坏臭氧层的元凶
3臭氧层破坏的危害
4保护臭氧层行动
学习难点2破坏臭氧层的元凶
4保护臭氧层行动
一、自学感悟
在距离地球表面17千米~35千米的高空聚集着一些臭氧分子，人们通常
将这一层大气叫做臭氧层。
当太阳光通过时，臭氧层就像过滤器一样，
吸收了99%以上的紫外线；保护着地球上的生物免受伤害。
学生阅读课本上的臭氧层空洞的发现这一部分，然后思考“臭氧层空洞"
是个真实的洞吗？
二合作探究
臭氧层空洞的形成，主要是由人类活动向大气中排放污染物所致。
氟利
昂是破坏臭氧层的罪魁祸首。
氟利昂是20世纪20年代合成的，被作为
制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、
汽车、消防器材等领域。
由于氟利昂就有很好的稳定性，在臭氧层以下
的大气中，几乎不起化学反应。
但到了臭氧层，在紫外线的照射之下，
能不停地把臭氧变成普通的氧气，使大气中的臭氧浓度降低。
另外，汽
车、飞机和航空器等排放的废气中也含有破坏臭氧层的成分。
分组讨论在日常生活中，我们使用的哪些产品含有破坏臭氧层的成分？
哪些生产活动会破坏臭氧层？
三、展示交流
臭氧层破坏的危害
臭氧层是唯一保护地球不受紫外线伤害的屏障，如果臭氧含量减少1%，
预计到达地面的有害紫外线将增加2%。
一旦臭氧层形成空洞，其吸收
导学思路：
紫外线的能力会大大降低，紫外线就会长驱直入照射到地表，使人类皮肤癌、白内障的发病率增加，抑制人体免疫系统功能;农作物受害减产，影响粮食生产和食品供应；破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡破坏；加速材料的老化，缩短使用寿命。
四走进生活
分析下列现象，那些可能是由于臭氧层破坏造成的?
1生活在南美洲乌拉斯顿群岛的许多动物视力严重退化，羊患上了白内障，野兔和鸟类几乎双目失明，渔民扑到的鱼大多是盲鱼。
2乌拉斯顿群岛居民出门都要戴墨镜，衣服遮不到的地方要凃防晒油，否则半个小时皮肤就会被灼伤。
3南极海域的藻类生长已受到了很大影响，导致某些生物物种突变。
五、总结升华
保护臭氧层我们应该从我做起，从自身做起。
学生分小组交流讨论本节课的收获，然后各个小组起来表达出自己小组的观点。
六、课外延伸
通过上网、阅读报刊资料等，找到下列问题的答案：
1目前世界上臭氧层空洞最严重的地区是南北极和青藏高原，你知道是什么原因吗?
2关于臭氧层空洞的成因，科学家还有哪些说法？
教(学)反思：。