高一地理大气的组成和垂直分层

2.1 大气的组成和垂直分层 ★教学目的 1.了解大气的组成及其作用；认识人类活动对大气成分的影响；知道大气的结构，掌握对流层和平流层大气的特点。 2.培养读图、阅读和概括能力；运用对比法分析地理问题的能力。 3.了解人类活动对大气环境的影响和作用，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识。 ★重点、难点 1.重点：大气主要成分的环境意义；对流层、平流层大气的特点；人类活动与各层大气的关系 2.难点：大气垂直分层的依据；对流层、平流层大气的特点。

★教材内容分析 本章是讲述人类生存与发展的自然环境的重要组成部分，与第一章地球的宇宙环境相比，它所揭示的"人与自然"的关系更为密切，阐明为人类提供的生存空间的条件更为广阔。大气环境是人类三大环境，即大气、海洋和陆地环境之一，是海洋和陆地两环境的物质、能量交换的动力和媒体。本节教材的涉前、涉后的知识较多，是整个单元的基础。如：臭氧对紫外线的吸收，二氧化碳的保温作用，人类活动对大气的影响等等，对于这些内容要主要不要讲得太细，要点到为止，考虑到以后的教学。 ★教学方法 启发式；读图分析法；对比讨论法；资料分析法 ★课时安排： 1.5课时 ★教学过程 引入新课：地球是宇宙中既普通又特殊的一颗行星，特殊的是它拥有生命，正是因为有了大气才使得生命的形成有了可能，从今天开始我们一起学习第二单元“大气环境”。 新课讲授： [板书]第二单元 大气环境 读书第28页，思考：地球表面的大气有什么作用？ [板书]引言 围绕在地球周围的厚厚的大气，阻挡了来自宇宙和太阳的有害辐射，成为地球上生物生存不可缺少的保护层；大气既提供了动植物维持生命活动所需要的各种气体，又对地球自然环境产生深刻的影响。例如，地面上的水蒸发成水汽进入大气，大气中的水汽又凝结成雨、雪等降落地面，使得地球上的水循环不止。又如，增温、降温、刮风、下雨等大气现象，在漫长的地质年代里，不断地雕塑着地球表面的形态。如果地球上没有大气，也就没有生物界，没有人类及其赖以生存和发展的自然环境。大气是地球自然环境最活跃的组成部分。过渡：下面，我们先了解一下大气的组成和结构。 [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 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？ 读表2-1，"干洁空气的主要成分"，回答下列问题： 1． 干洁空气的主要成分是什么？各有什么作用？ 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。大气中的微量成分二氧化碳和臭氧，含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”；而穿透大气射到地面上的少量紫外线，又对人们起到杀菌治病作用。 2．除了氮和氧，干洁空气中还有哪些气体呢？各有何作用？

思考：空气中的水汽和固体杂质又有什么作用？ 是天气变化的重要角色。水汽的相变（气态、液态、固态三者的互相转变），产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象，并伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。大气中水汽和固体杂质的含量因时因地而异。 氮――生物体的基本成分 干洁空气 氧―－维持生命活动 二氧化碳――对地面起保温作用 臭氧――地球生命的保护伞

固体杂质和水汽――成云致雨的必要条件 然而，大气的组成不是固定不变的，人类活动造成的大气污染，使大气的成分发生了越来越明显的变化。 资料：

（1）由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去

三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，减少了绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的能力，大气中二氧化碳的浓度在过去三十年里增长了12％。 （2）氯氟烃是一种人工合成的化合物，主要用于制冷剂、火箭推进剂等，到80年代中期为止，全球氯氟烃的年消费量已达到100万吨。 提问：大气组成的这种变化，会产生什么影响？ 小结： 1．如果二氧化碳继续增加，地球持续不断变暖，对人类生存将产生严重影响。它将使极地冰雪融化、海平面上升，世界上许多的桑田将变成沧海。 2．氯氟烃给人类带来的危害是正在损害大气的臭氧层，导致全世界皮肤癌发病率上升和全球气温增高。 由于人类活动造成的危害是全球性的，目前，已引起了国际社会的高度重视，纷纷采取措施，保护全球的大气环境。 二、大气的垂直分层 思考：非洲最高的山峰乞力马扎罗山，地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？

大气的主要成分及作用 气温随海拔高度的增加而递减，乞力马扎罗山海拔高（接近6000米），因此，山顶气温很低，终年积雪。 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 2000～3000千米的大气层中，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2-1"大气的垂直分层"图，并阅读课文，思考以下问题： 1.地球大气共分哪几层？ 2.在不同纬度，对流层高度是否一样？为什么？ 3.对流层和平流层的气温如何随高度而变化？原因是什么？ 4.对流层和平流层中，大气运动的特点是什么？ 5.对流层和平流层大气与人类有何关系？ 6.为什么说平流层是人类生存环境的天然屏障？ 每组找代表讲述一个问题。 教师小结： 1．地球大气自下至上可分为对流层、平流层和高层大气。

2．不同纬度，对流层高度不一样。 这是因为：低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的高度高；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低；中纬地区则适中。 3．对流层气温随高度升高递减；平流层气温随高度升高递增。 这是因为两层的热源有所不同。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；而平流层大气中，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。 4．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；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。 5．由于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；而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。 6．地球外80――500千米的大气层，有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态，它们就像一面反射无线电波的镜子，使电波在地面和电离层之间多次反射，从而实现了远距离无线电通信。

列表归纳：

★总结：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；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。 ★布置作业 1．地图册p45。2．《课程基础训练》p12 ★板书设计 第二单元 大气环境 引言：大气的重要作用 第一节 大气的组成和结构 一、大气的组成及其作用： 二、大气的垂直分层 ★参考资料： 地球大气的由来

人类赖以生存的大气，是围绕着整个地球的一个巨大的气体圈层，称为大气圈。大气在

没有污染的情况下是透明、无色、无味、无臭的。这层大气由许多种气体组成，其中所包含的氧气对于人类的生存最为重要。这层大气处在不停的运动这中，我们所感到的风就是空气运动的表征。这层空气可以传递声波，帮助人类进行语言交流。这层大气的存在，还可以阻止有害于人类健康的辐射线进入人类居住的环境，保护人类的正常生活和世代繁衍。……这层大气对于人类和社会的进步是太重要了。 大气还以它变幻莫测的魅力吸引着人们。很早以前，人们就对这令人扑朔迷离的大气世界，产生了极大的兴趣。特别对于它的“身世”是最关心的了。大气是怎样诞生的？原始大气是什么样子？是否与今天的大气一样？……这一系列的问题，一直争论至今。人们都承认，地球大气是伴随着地球的形成过程，经过了亿万年的不断“吐故纳新”，才演变成今天的这个样子。但它是怎样演变的呢？一般认为，地球大气的演变过程可以分为三个阶。 原始大气阶段 大约在50亿年前，大气伴随着地球的诞生就神秘地“出世”了。也就是拉普拉斯所说的星云开始凝聚时，地球周围就已经包围了大量的气体了。原始大气的主要成分是氢和氦。当地球形成以后，由于地球内部放射性物质的衰变，进而引起能量的转换。这种转换对于地球大气的维持和消亡都是有作用的，再加上太阳风的强烈作用和地球刚形成时的引力较小，使得原始大气很快就消失掉了。 次生大气阶段 地球生成以后，由于温度的下降，地球表面发生冷凝现象，而地球内部的高温又促使火山频繁活动，火山爆发时所形成的挥发气体，就逐渐代替了原始大气，而成为次生大气。次生大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等一些分子量比较重的气体。这些气体和地球的固体物质之间，互相吸引，互相依存。气体没有被地球偌大的离心力所抛弃，而成为大气的第二次生命棗次生大气。 今日大气阶段 随着太阳辐射向地球表面的纵深发展，光波比较短的紫外线强烈的光合作用，使地球上的次生大气中生成了氧，而且氧的数量不断地增加。有了氧，就为地球上生命的出现提供了极为有利的“温床”。经过几十亿万年的分解、同化和演变，生命终于在地球这个襁褓中诞生了。原始的单细胞生命，在大气所纺织成的“摇蓝”中，不断地演变、进化，终于发展成了今天主宰世界文明的高级人类。今天的大气也在这个过程中，获得了如此一个“美满的家庭”。 今天的大气虽然是由多种气体组成的混合物，但主要成分是氮，其次是氧，另外还有一些其它的气体，但数量则极其微小的。今天的大气之所以形成这种情况，是由于地球长期演化的结果。