3.1 大气的组成与垂直分层 学案（教师版）

必修一 地球生命的“保护伞”
3.1 地球生命的“保护伞”
——大气的物质组成与垂直分层
课标：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。
主要概念：大气、干洁空气、对流层、平流层、电离层
一、趣味话“地”——“地球生命的保护伞”
臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于20—25公里的高度处。若把臭氧层的臭氧校订到标准情况，则其厚度平均仅为3毫米左右。臭氧含量随纬度、季节和天气等变化而不同。紫外辐射在高空被臭氧吸收，对大气有增温作用，同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害，透过的少量紫外辐射，有杀菌作用，对生物大有裨益。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”。
臭氧在大气中的含量很少，那么除了臭氧，大气还包含哪些成分？阅读教材66页～67页，回答下列问题。
1.什么是大气？低层大气的组成有哪些？
大气：包围地球的空气
组成：干洁空气、水汽和固体杂质
2.干洁空气有哪些成分？各成分有哪些作用？
成分：主要为氮气和氧气，还包括惰性气体、臭氧、二氧化碳
作用：氮气是生物体的基本成分；氧气是维持生命活动的必需物质，参与有机物的分解；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，能吸收红外线，对地面起保温作用；臭氧能吸收紫外线，保护地球生命。
3.大气层划分的依据是什么？
大气温度的垂直变化；大气密度；大气运动状态。
二、按图索“地”
读图8—1（教材图3—3），思考并回答下列问题。
1.据图指出对流层大气的气温垂直变化规律是什么？天气状况是什么？对流运动发生的条件是什么？
规律：随着海拔升高，气温垂直递减；
天气：对流运动显著，天气复杂
条件：高空气温低于近地面（上冷下热）
2.平流层大气气温垂直变化规律是什么？天气状况是什么？
规律：随着海拔升高，气温垂直递增
天气状况：晴朗为主
3.乘飞机时，有时候遇到起降时雨丝打窗，而高空却晴空万里，这是为什么？
起降时，飞机位于对流层，随海拔升高，气温下降，空气中水汽可能遇冷凝结形成降雨，而正常飞行时，位于平流层，平流层大气稳定，不容易形成降水，晴天为主。
4.据图指出电离层分布的位置，并结合前面所学说明电离层的作用。
位于高层大气，电离层可以反射来自于地面的电磁波，为无线短波通讯提供必要条件。
5.近年来，贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片，着力打造“避暑旅游产品”。在中国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置。
三、问“地”探究
阅读66页“探究”，思考并回答以下问题。
1.常见的全球性环境问题有哪些？它们和哪些大气成分变化有关？
问题：全球变暖，臭氧空洞，酸雨
大气成分：全球变暖与大气中二氧化碳等温室气体增多有关；臭氧空洞与大气中臭氧被人类排放的氟氯烃化合物增多有关；酸雨是大气中硫氧化物、氮氧化物等酸性气体增多有关
阅读70页《臭氧洞》，结合66页“探究”和生活常识，思考以下问题。
2.臭氧洞的危害有哪些？
臭氧洞会导致到达地球表面的紫外线大大增加，会引起一些列的气候生物效应。过量的紫外线会造成人和动物患皮肤癌、白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病，间接造成生态破坏。
阅读68页“活动”，思考并回答下列问题？
3.什么是雾？雾的形成条件有哪些？
概念：雾是凝结在空气中的小水滴或小冰晶；
条件：饱和的水汽、降温、凝结核
4.什么是霾？雾霾对我国生活有什么影响？
概念：悬浮在空气中大量的微小尘粒、烟粒和盐粒的集合体。
影响：降低能见度，影响交通；引发呼吸道疾病，影响人的身体健康。
在对流层，海拔每上升100米，气温约下降0.6 ℃，从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此，完成相关任务。
5.读图8—3（教材图3—7），思考贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其成因？
贵阳位于云贵高原，海拔高，夏季平均气温低于25℃，气候凉爽；而重庆、长沙、武汉和上海位于盆地或平原，海拔低，夏季平均气温高于27℃，气候炎热。
6.读图8—4（图3—8），试分析西藏林芝出现“雪域江南”独特春光的原因？
四、开疆拓“地”
1.阅读《全球大气二氧化碳月均浓度突破400ppm》，思考为什么二氧化碳增多，会导致全球变暖？
二氧化碳能吸收红外线，因此，二氧化碳增多，吸收的红外线大量增加，导致大气增温，气候变暖。
阅读72页“活动2”，思考下列问题？
2.什么是逆温？
广义逆温是指对流层大气出现随海拔升高气温上升的现象或者气温下降幅度小于6℃/1000m。狭义的逆温就是指随海拔升高气温上升的现象，简单来说，就是上热下冷。
3.对流层大气出现逆温，会对近地面空气质量产生什么影响？
出现逆温，近地面大气稳定，不利于污染空气的扩散，造成空气质量较差。
五、一“地”了然——