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课件网) 自然地理实践———地球上的大气 大气圈的组成与结构(课例1) 17世纪初,比利时化学家范·海尔蒙特发现木炭燃烧后除了产生灰烬,还产生了不能保存在容器中、不可见的物质。 通过实验证明这种气体不助燃,烛火在其中会熄灭,与地窖中致人昏迷甚至死亡的气体一样,海尔蒙特把这种气体命名为gas sylvestris(森林之精)。 科学小故事 课程标准要求 运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。 学习目标 1.通过阅读大气成分发现历程的图文资料,了解大气的组成及其作用。结合CO2体积分数变化的案例,会分析大气成分的变化与人类生产和生活的相互影响。 2.通过阅读《热气球飞行家》有关材料,联系菲利克斯跳伞运动,说明各层大气的主要特点,并会分析大气垂直结构与生产、生活的相互联系。 3.通过了解人类探究大气成分、垂直分层的相关科学进程,激发学生探究科学本质的热情,培养学生科学探究精神并树立投身科学发现的理想。 25千米以下 一、 大气成分探究史 --大气圈的组成 1790 17世纪中叶 大 气 成 分 探 究 史 17世纪中叶 1777年 拉瓦锡(法) 拉姆塞(英) 1895年———1898年 赫歇尔(英) 1782年 戴维(英) 1888年 海尔蒙特(比利时) 17世纪初 二氧化碳 氮气、氧气 氢气 甲烷 氦、氩、氖等稀有气体 … … 大气各成分的作用 大气组成 体积占比(%) 主要作用 干 洁 空 气 主要 成分 21 次要 成分 氩气 0.93 稀有气体、惰性气体,对生命无害 0.03 水汽 固体杂质 O3 N2 O2 CO2 自主学习1 成云致雨的必要条件、反射、散射太阳辐射,降低温度 生物体内蛋白质的基本成分 维持生命活动的必需物质 植物光合作用的原料;调节地表温度 吸收紫外线,被誉为“地球生命的保护伞” 成云致雨的必要条件,对地面保温 降水三要素 水汽 固体杂质 降 温 78 CO21740-2000年体积分数变化 自19世纪中后期全球平均气温升温图 大气中二氧化碳含量增加,使得地面和低层大气温度上升,产生温室效应,引起全球气候变暖,引发一系列的生态环境问题,进而对人类的生产生活造成巨大影响。 思考:1740年以来CO2含量增多的原因可能有哪些? 煤、石油等矿物燃料的使用,人类向大气排放的二氧化碳急剧增加;同时,大量森林被砍伐,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的量减少,导致大气中二氧化碳的浓度在过去的30年里增长了12%。 青藏高原瓦里关全球大气本底站 我国“大气一号”卫星 二、 大气垂直分层探究史 --大气圈的分层 阅读图文资料,科学家格莱舍发现了什么大气现象及变化,进而推测大气具有分层结构的。 随着热气球升至344米,他们碰上了第一团乌云,没多久他们就置身乌云中,而这时阵阵雷声传来,很快什么都看不见了。 他们决定飞得更高离开乌云,不一会雨就停了,瞬间阳光普照。 很快就到了8000米,热气球的表面,结起了厚厚的冰,男人出现了缺氧反应,神志不清。 大气垂直分层探究史 19世纪 科学家使用热气球测量大气的温度,发现直到10km左右的高空大气的温度都是随着高度的升高而降低的。这为理解大气结构层次提供了基础数据。 热气球 20世纪初 火箭和人造卫星 火箭和人造卫星的发明使得人类能够到达更高的高度,进一步探索更高气层,如中间层、热层和散逸层。 探空气球的发明给科学家们的科研活动提供了新的可能。利用探空气球,科学家们发现了平流层. 探空气球 更准确地测量不同高度的大气层,还使得人类能够直接观测到大气层的物理特性。 航空、航天器的发展 二十世纪60年代后 二战后 大气垂直分层示意图 气温(℃) 高度(千米) -100 -50 0 50 100 12 40 60 80 100 120 对流层 50~55 电离层 高 层 大 气 臭氧层 读课本P27-28文字资料、图2- ... ...