2014-2015学年八年级科学上册(浙教版)教案2.1《大气层》

2.1 大气层 课题：大气层 课型：

教 学 目 标

知识目标：①体会大气的存在和大气层的重要性。②了解大气温度的垂直分布。掌握大气的垂直分层规律。③理解对流层的特点，探究对流的形成。④进一步熟练观察物体的基本方法和技能 技能目标：经历科学探究的一般过程使学生进一步掌握研究问题的思维程序，并学会与他人协作交流。 情感目标：培养学生科学探究的热情；

教学重点：让学生经历科学探究的过程，学会与他人协作，并了解大气的垂直分层规律。 教学难点：了解整个对流层的特点，并探究对流的形成 教学准备：CAI课件、水槽、烧杯、酒精灯、高锰酸钾、淀粉、蜡烛、冰块、 教 学 设 计 备 注 教学过程 （一）[导入]：有一句俗语；天有多高，地有多厚。 提问：地到底有多厚？（我们上学期学过的-----6371千米）那天又有多高呢？ 生答： 师讲：天有多高-----有两种说法：（1）真正的“天”，那是无边无际的宇宙，也就是在第一册第三章中讲的宇宙。（2）一般所说的“天”，往往指的是在我们头顶上风云雨雪变化多端的低空以及更高的外层空间。据人造地球卫星探测，大气高度在2000千米～3000千米高空。可以形象地说，包在我们地球周围的一层大气，是地球“身上”穿的一件“外衣”。今天我就开始学 第二章 地球的“外衣”----大气 第一节 大气层 展示：幻灯片1-----航天飞机上拍摄的照片 师讲：这是从航天飞机上拍摄的照片。而我们却在地球上，很难直接看到。但是我们能否感受到大气的存在？大家说说看 生说：我们随时都能感受到大气的存在，人呼吸着空气；云、雨等现象不断地发生在大气中；飞机在大气中飞翔…… 介绍： １、 大气厚度：大气主要集中在地面以上1000千米左右的高度内。与地球的半径相比，大气显得很薄。调查研究结果：离地面越高，空气越稀薄。因此，大气没有明显的上界。在1000千米以上的高度，大气密度---变得非常小，到距地表5000千米处，已接近真空。（展示：幻灯片2------地球外大气圈的图片） ２、 大气重要性：虽然大气很薄，但是它对地球而言却非常重要。 讨论：如果没有大气，地球会变得怎样？ 生答：如果没有大气外层，连呼吸所需要的氧气都没有；即使在你的耳边开炮，你也听不到一点声音；没有大气就没有天气变化；会易受陨石侵袭；温差也较大； 讨论：大气对人类的作用？ 一、大气的重要作用 大气是指包围地球大气圈的整体，是自然环境的重要组成部分。现在大气的任何部分都直接或间接对人类的生存与发展产生影响，其作用主要体现在以下几方面： ①阻挡来自宇宙和太阳的有害辐射，是地球上生物生存的保护层。 （由于大气圈的存在，挡住了绝大多数飞向地球的陨石，拦截下了大部分的太阳辐射中的紫外线和来自宇宙的高能粒子流，保护了地球生命免遭外来的打击。因此，我们称大气圈是地球表面和生命的盾牌。） ②提供动植物维持生命活动所需的各种气体。 低层大气各成分的作用

低层大气 组成 含量 作用

干 洁 空 气

氮 78.09% 地球上生物体的基本成分 氧 20.95% 人类和一切生物维持生命活动必需的物质 二氧化碳 0.03% 绿色植物光合作用基本原料；对大气起保温作用 臭氧 很少 能吸收太阳紫外线。是地球生命的保护伞 水 汽 很少 成云致雨的必要条件；影响地面和大气的温度 固体杂质 很少 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 ③深刻影响地球自然环境 如：增温、降温、刮风、下雨等大气现象，在漫长的地质年代里，不断地塑造着地球表面的形态。

二、大气的温度 过渡：我们知道：地球的什么部位是终年积雪的？（生答：、、、、 师问：为什么会这样？ 生答：因为太阳辐射少，热量小，气温低。 师讲：但是处于赤道附近的非洲最高山峰--------乞力马扎罗山（海拔接近6000米）山顶却终年积雪，这是为什么？ 展示：图片----乞力马扎罗山 生答：气温随海拔高度的增加而递减。因此，山顶气温很低，终年积雪。 提问：大气的质量虽然只相当于地球质量的百万分之一，却分布在地球外围2000～3000千米大气层中，在这厚厚的大气层中，气温随高度的增加是不是一直递减呢？ 读图：2-2“大气温度的垂直分布”图 说出：大气温度垂直分布的规律：大气温度的变化范围约在-84/2500之间。在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升的趋势。 思考：约在600千米高空的哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？ 生答：高层大气气温高，太阳辐射强。 师讲：由此可见：大气的温度分布是不同的；且是分开层次的。因此整个大气圈具有成层结构。温度先是降低，再是升高。 自地球表面向上，大气层延伸得很高，可到几千公里的高空。整个地球大气层象是一座高大的而又独特的“楼房”。不仅温度在垂直方向上有变化；而且其成分，密度等物理性质在垂直方向上也发生着变化，世界气象组织把这座“楼”分为五层。 展示：图2-3大气的分层 问题：Ａ、各大气层是如何分层的？ 1、对流层：是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而位于上面的冷空气下沉，这样就发生了对流运动，所以把这层叫做对流层。它的下界是地面，上界因纬度和季节而不同。据观测，在低纬度地区其上界为17-18公里；在中纬度地区为10-12公里；在高纬度地区仅为8-9公里。夏季的对流层厚度大于冬季。以南京为例，夏季的对流层厚度达17公里，而冬季只有11公里，冬夏厚度之差达6公里之多。 2、平流层：从对流层的顶部，直到高于海平面50-55公里的这一层 3、中间层 ：平流层之上，到高于海平面85公里高空。中间层顶部尚有水汽存在,可出现很薄且发光的“夜光云”，在夏季的夜晚，高纬度地区偶尔能见到这种银白色的夜光云。 4、暖(热)层 ：又叫电离层 。从中间层顶部到高出海面800公里的高空。这一层空气密度很小，在700公里厚的气层中，只含有大气总重量的0.5％。据探测，在120公里高空，声波已难以传播；270公里高空，大气密度只有地面的一百亿分之一，所以在这里即使在你耳边开大炮，也难听到什么声音。 5、散逸层 又叫外层。暖层顶以上的大气。它是大气的最高层，高度最高可达到3000公里。 B、各层的气温是如何随高度而发生变化？原因是什么 （一）对流层：气温随高度的增加而递减。 因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面。因此，离地面越高的大气，受热越少，气温越低；气温垂直递减率为0.6℃／100米。 （二）平流层：气温随高度增加而上升： 因为平流层大气中由于含有臭氧，能大量吸收太阳紫外线，使气温随高度增加而迅速上升。 （三）中间层：这一层大气中，几乎没有臭氧，这就使来自太阳辐射的大量紫外线白白地穿过了这一层大气而未被吸收，所以，在这层大气里，气温随高度的增加而下降的很快，到顶部气温已下降到-83℃以下.由于下层气温比上层高,有利于空气的垂直对流运动,故又称之为高空对流层或上对流层. （四）暖层：暖层里的气温很高，据人造卫星观测，在300公里高度上，气温高达1000℃以上。所以这一层叫做暖层或者热层。 （五）散逸层：这一层大气的温度也很高，空气十分稀薄，受地球引力场的约束很弱，一些高速运动着的空气分子可以挣脱地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空间中去。 C、对流层和平流层中，大气运动的特点是什么？ A、 在对流层中，由于空气上冷下暖，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，冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样就形成了大气的对流运动，所以，对流层是以对流运动为主； 探究实验： 对流是如何形成的？ B、而平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此以水平运动为主。 D、在不同纬度，对流层高度是否一样？为什么？ 师结：这是因为：低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层高度高；可达17~18千米；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层高度低；所以，对流层的高度低，一般只有8~9千米；中纬地区则适中 E、对流层和平流层大气与人类有何关系？对流层大气最靠近地面，几乎集中了全部的水汽和杂质，可能会产生什么天气现象呢？与人类有何关系？ A、 对流层大气最靠近地面，几乎集中了全部的水汽和杂质，在大气对流过程中，容易形成云、雨、雪等天气现象，因此，对流层天气现象复杂多变，与人类的关系最为密切； B、 平流层以水平运动为主，且水汽和杂质极少，故云、雨现象近于绝迹，天气晴朗，有利于高空飞行。 [列表归纳] 对流层平流层中间层暖层外层雨、雪、暴雨和大部分云等天气现象

臭氧层吸收紫外线使温度升高，且天气现象少，适合高空飞行

流星体大部分在这燃尽,是气象研究的上界。

又称电离层,完成远距离无线电通讯。

电话信息和电视图象通过卫星来传送。

（四）总结与扩展：人们是这样比喻地球上的大气的： （1） 大气是地球生命的保护伞； （2） 大气是地球的空调器； （3） 大气是地球生命呼吸所需氧气的源泉； （4） 大气是风云变幻的大舞台。 可见，大气对自然环境和人类有着重要的影响；大气的垂直分层则是地球大气的主要特征，其中，对流层是与人类关系最为密切的层次；各层大气中，气温随高度的变化情况是最基本特征，它影响气流运动状况，进而产生不同的天气特征。目前，由于人类活动造成的大气污染对大气的成分影响越来越明显，已经引起了国际社会的广泛重视

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