大气层教案详案
（一）、引入课题
感受大气的存在
师：在我国东南沿海，经常遭受台风的袭击。就在前些日子，今年第11号超强台风“凡比亚”登陆广东省，造成70多人遇难，大量建筑物被毁。（“凡比亚”超强台风图片展示）
师：月球上也有台风这样的天气现象吗？为什么？生：没有，因为月球上没有大气。
师：台风是大气的剧烈运动，它可以使房屋倒塌，大树连根拔起等。那我们身边有大气存在吗？
生：有
师：你能感受到教室里的大气吗？ 生：能 师：怎么感受呢？
师：我们时刻都在重复一个简单的动作来感受大气的存在，大家知道是什么吗？生：呼吸。
师：让我们一起来感受一下身边的大气好吗？（深呼吸）大家一起来：吸气……呼气……呼气（笑，没气了）
（二）新课教学
师：还有哪些现象或事实可以证明大气的存在呢
生：热气球升空……
师：(图片展示)---- 大气就在我们身边
陈述：大气主要集中在地面以上1000千米左右的高度内,有同学说1000千米很厚,当相对地球来说是很薄的.去年我们学过地球,同学们说说看地球的半径有多大 6378千米
下面我们用一个非常形象的比喻来说明一下。（图片展示）虽然大气很薄，但是她对地球的意义重大哦。那现在请同学来说一说，如果地球上没有大气，地球上将出现哪些现象？为什么？（图片展示）
1、大气的作用：
活动一：讨论：如果没有大气，下列哪些现象将存在？
生1：没有天气变化 师：能说说理由吗？
……
【板书】1、保护作用２ 、成云致雨３、提供氧气４ 、调节温度 5、传播声音
师：可以说大气对于我们来说非常重要，它像一件“外衣”一样保护着地球。正是因为有大气的保护，我们的地球才生机勃勃、多姿多彩（出示：富士山图片）
2、大气温度的垂直变化。
老师在欣赏图片时发现一个问题：山脚下开满了鲜花，而山顶上却布了积雪，为什么山脚和山顶的气温相差如此之大？ 生：高度越高，气温越低。
师：平时爬山时有这个感受吗？ 生：有
师：是否高度越高，大气的温度就一直越低呢？ 生：不是
师：有些学生回答不是，这是你们的猜想呢？还是你已经有什么依据了？那光有猜想还不行，我们来看气象学家帮我们测到的大气在不同高度时的气温变化图，看看大家的猜想是否正确。
媒体展示，大气温度垂直分布图。
师：这种坐标图你们以前有学过吗？ 生：没有
师：我们一起来边学习边研究。先看水平方向这些数据代表什么？从左到右温度…？同样竖直方向代表什么？从下到上高度…？
现在教室里的温度大概是多少？观察对照图中在地面附近温度也是这个温度对吗？
那你知道12千米高处温度大概是多少吗？ 生：-60℃左右
师：这个温度给你感觉怎么样？ 生：非常冷
师：看来上面的温度是比地面温度要低多了。那根据图大气的温度一直随高度增加而降低吗？
生：不是
师：那整个大气的温度随高度增加呈现怎样的规律呢？
师生一起：先降低后增加再降低最后又增加
师：根据大气温度随高度变化的规律，对大气进行分层的话你打算分几层？怎么分？每一层温度随高度是怎么变的？（小组合作讨论，把它填入表格）。
3、大气的分层：
活动二：想一想 填一填
根据大气温度的垂直分布特点，对大气进行分层，把讨论结果填入下表。
层序 高度 温度分布特点
小组讨论：（同学合作学习，教师巡视，分层受阻时，教师参与分层，结束后小组代表学生发表意见）
生1：我们组认为可分为四层：第一层：0～12千米，该层气温随高度升高而降低；第二层： 12～55千米，气温随高度升高而升高；第三层：55～85千米，气温随高度升高而降低；第四层：85千米到大气层顶，气温随高度升高而升高。
生2：我们组认为可分为五层：0-17千米是一层，17 -50千米一层，50-80千米一层，80-500千米是一层。
师：这种分法你是根据什么分的？
生：书上也这么分的
师：这位同学通过自学课本把大气分成五层，这也是一种分法。
师：分类的方法很多，只要你的理由是充分的，大家都能信服，你的分类就是正确的。其实科学上对大气的分层也有多种不同的分法，其中最常用分法是在我们前面分四层的基础上结合大气密度和物质组成不同进行适当的调整把它分成五层，我们一起来看一下。
媒体展示：大气分层图并和学生一起寻找各层的范围和温度变化情况。
教师介绍分层情况，学生对照温度垂直变化图随时回答问题。
对流层：0-17千米左右，这层上方有画着积雪和云，为什么山脚下没有雪而山顶上有雪呢？
生：这层温度随着高度增加而减小。
平流层：17-55千米，这一层大气中没有云，视野开阔，很适合于飞机飞行。因为臭氧都集中在这一层，所以又被称为臭氧层。
中间层：55-85千米。温度随高度增加而降低。
暖层：85-500千米，说这层中温度变化特点？
生：温度随高度增加而迅速增加。
师：由于篇幅所限,高层大气的温度没有直观表示出来, 这层大气的温度可达1000-2000℃，这也是它叫暖层的原因。
外层：500千米以上，温度继续随高度增加而增加。大家仔细观察外层大气颜色，黑色说明了什么？
生：说明了几乎没有大气。
师：地球表面的大气主要集中在1000千米的范围内，而且随着高度的上升大气逐渐变得越来越稀薄（看图中各层颜色的变化），到距地表5000千米处，已接近真空，外层是地球大气与宇宙空间的过渡层。每一个大气层都有自己的特点，大家一起来看一幅小动画。媒体展示flash--大气的垂直分层
师：在大气的五个层中，大家最熟悉的是哪一层啊？
生：对流层
4、对流特点
师：对流层大气最靠近地面，几乎所有的生物和人类活动都在对流层中进行，这层大气也与人类的关系最密切。下面我们一起重点了解一下对流层的情况，请阅读课本51页对流层这一段文字，说说对流层有哪些特点？最大的特点是什么？
半分钟后集体回答：对流层最显著的是有强烈的对流运动。
投影：4、对流层的特点
1）、对流层是大气的底层。2）、在两极和赤道地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。3）、对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。
4）、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
5、对流现象及成因探究
对流层最显著的特点是对流运动，那对流是怎样的一种运动？空气又怎么会对流的呢？我们先通过两个小动画来了解一下液体和气体的对流运动。
活动三：看一看 做一做 画一画
探究实验：观察对流运动
1、演示动画：水的对流
设问：加热后的水为什么会上升？你能用第一章中学过的知识来解释它吗？
结论：加热后的水体积膨胀，密度变小向上运动，上面的冷水密度较大向下运动，形成对流。
教师演示：对流管实验。为了能更好的观察对流运动，用酒精灯加对流管中的水（滴加红墨水），观察水的流动情况。
2、空气受热是不是和水一样呢？演示动画：空气的对流
师：空气又是为什么能形成对流的呢？你能自己解释吗？
结论：受热的烟（空气）体积膨胀，密度变小而上升，遇到冷的烧杯，温度下降空气收缩，密度变大而下沉，从而形成对流运动。
3、为了更好地了解空气对流，请同学们自己动动手：【注意事项】：
点燃蚊香，横插在橡皮泥上，把一只冷烧杯倒扣在桌面上，蚊香置于中间，观察烟的运动情况，试着把它在图上画下来。
教师巡视指导学生的实验情况（水对流现象明显，烟的运动由于多媒体教室光线较暗不是很理想）， 5分钟后实验完毕。
请大家把看到的对流现象用笔画下来。
师：气体或液体的上下运动就是对流运动。
师：说说水和空气的对流运动，在上下温度方面有什么共同的特点？
生：都是下面温度高，上面温度低。
师：对流层温度符合这一特点吗？生：符合
师生一起：【图片展示】对流层大气温度随高度增加而降低，近地面处的大气温度较高，密度小向上运动，升到高空时温度下降，密度变大而下沉，形成对流。对流现象是对流层最显著的特点。
师：知道对流的特点以后，请你解释：
1、在南方，以制冷为主的空调为什么要安装在房子的上部？
2、北方的暖气片为什么要安装在房子的下边？
生：……
6、小知识：对流层与人类的密切关系
师：大气与我们人类的关系是如此之密切，而我们人类的活动也在影响着大气。
多媒体展示：大气污染
师：这样的现象我们喜欢吗？为了我们美好的明天，我们应该怎么做呢？
生：……
师：让我们一起来保护大气，保护我们的家园吧！
收获：通过今天的课你学到了哪些知识？生：…
投影
师：今天我们学习的知识比较多，但是大家还是都回忆起来了。课后请大家再通过看课本把今天学习的知识重新梳理一边好吗？
小知识：对流层与人类的关系
显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
板书设计：
自地球表面向上，随高度的增加空气愈来愈稀薄。大气的上界可延伸到2000～3000公里的高度。 根据气温的垂直分布、大气扰动程度、电离现象等特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
对流层是大气的最下层。它的高度因纬度和季节而异。就纬度而言，低纬度平均为17～18公里；中纬度平均为10～12公里；高纬度仅8～9公里。就季节而言，对流层上界的高度，夏季大于冬季。对流层的主要特征；①气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.65℃。其原因是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因而愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温逐渐降低。②空气有强烈的对流运动。地面性质不同，因而受热不均。暖的地方空气受热膨胀而上升，冷的地方空气冷缩而下降，从而产生空气对流运动。对流运动使高层和低层空气得以交换，促进热量和水分传输，对成云致雨有重要作用。③天气的复杂多变。对流层集中了75％大气质量和90％的水汽，因此伴随强烈的对流运动，产生水相变化，形成云、雨、雪等复杂的天气现象。
平流层（stratosphere）
自对流层顶向上55公里高度，为平流层。其主要特征：①温度随高度增加由等温分布变逆温分布。平流层的下层随高度增加气温变化很小。大约在20公里以上，气温又随高度增加而显著升高，出现逆温层。这是因为20～25公里高度处，臭氧含量最多。臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高。②垂直气流显著减弱。平流层中空气以水平运动为主，空气垂直混合明显减弱，整个平流层比较平稳。③水汽、尘埃含量极少。由于水汽、尘埃含量少，对流层中的天气现象在这一层很少见。平流层天气晴朗，大气透明度好。
中间层（mesosphere）
从平流层顶到85公里高度为中间层。其主要特征：①气温随高度增高而迅速降低，中间层的顶界气温降至－83℃～－113℃。因为该层臭氧含量极少，不能大量吸收太阳紫外线，而氮、氧能吸收的短波辐射又大部分被上层大气所吸收，故气温随高度增加而递减。②出现强烈地对流运动。这是由于该层大气上部冷、下部暖，致使空气产生对流运动。但由于该层空气稀薄，空气的对流运动不能与对流层相比。
暖层（thermosphere）
从中间层顶到800公里高度为暖层。暖层的特征：①随高度的增高，气温迅速升高。据探测，在300公里高度上，气温可达1000℃以上。这是由于所有波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层的大气物质所吸收，从而使其增温的缘故。②空气处于高度电离状态。这一层空气密度很小，在270公里高度处，空气密度约为地面空气密度的百亿分之一。由于空气密度小，在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，氧分子和部分氮分子被分解，并处于高度电离状态，故暖层又称电离层。电离层具有反射无线电波的能力，对无线电通讯有重要意义。
散逸层
暖层顶以上，称散逸层。它是大气的最外一层，也是大气层和星际空间的过渡层，但无明显的边界线。这一层，空气极其稀薄，大气质点碰撞机会很小。气温也随高度增加而升高。由于气温很高，空气粒子运动速度很快，又因距地球表面远，受地球引力作用小，故一些高速运动的空气质点不断散逸到星际空间，散逸层由此而得名。据宇宙火箭资料证明，在地球大气层外的空间，还围绕由电离气体组成极稀薄的大气层，称为“地冕”。它一直伸展到22 000公里高度。由此可见，大气层与星际空间是逐渐过渡的，并没有截然的界限。
大气层
大气的重要性：保护地球、提供资源
大气的温度
大气的分层
大气的温度垂直分布图
大气的温度垂直分布规律
对流层
分层依据
五层的层序、高度、特点
厚度、物质、特点
探究对流形成的原因
对流与天气现象的关系大气层（活动单）
班级 姓名
活动一：想一想 议一议
1、大气主要集中在地面以上 千米左右的高度内。
2、大气的作用： 、 、 、 、 等。
3、如果地球没有大气，地球上将出现哪些现象？
①没有天气变化（风、霜、雨、雪等）②听不到任何声音，世界一片寂静③易受陨石的侵袭
④气温白天很高，晚上很低⑤氢气球不能升空⑥抽水机不能抽水⑦电风扇可以转动，但没有风
⑧人和动物由于不能呼吸空气而无法生存
活动二：分一分 填一填
1、根据大气温度的垂直分布特点，你打算把大气分几层？怎么分？各层温度变化有什么规律？把结果填入下表。
层序 高度范围 温度分布特点
2、科学上根据大气的 、 和 等特点，可以把大气分为五层，主要有 、 、 、 、 。
3、大气的各层都有哪些特点？
层序 大气各层的特点
活动三：做一做 画一画
1、对流层的特点：对流层位于大气的 ，对流层的厚度随着纬度的增加而 ，对流层聚集着地球3/4的 和几乎全部的 、 。
2、探究实验：寻找对流运动的原因？
①用酒精灯加热烧杯中的水，烧杯中的水会流动吗？
②点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯倒扣在桌面上，线香置于中间，线香的烟会
用箭头表示出空气对流运动的规律：
③在垂直方向上，暖空气 ，冷空气 （上升或下降）
在水平方向上，空气从 的地方流向 （热或冷）的地方，形成空气的对流运动。
3、思考：
①在南方，以制冷为主的空调为什么要安装在房子的上部？
②北方的暖气片为什么要安装在房子的下边？
课外拓展作业：
1、当你有一天乘坐“神舟号”飞离地球时，你怎样向你的同伴介绍大气层
2、若大气层的温度一直随高度的升高而上升，对流层还会有云、雨等现象吗？人类的生存环境可能会产生怎样的变化？充分展开你的想象描述一下。（200字左右）(共26张PPT)
科学世界视频
你观察到了哪些自然景观或天气现象呢？
龙卷风
极光
台风眼
闪电
彩虹
大气就在我们身边
大 气 层
大气的厚度
若整个苹果看成是一个地球
这层苹果皮就相当地球周围的大气
大气主要集中在地面以上1000千米左右的高度内
大气很重要！
1、保护作用
４ 、调节温度
３、提供氧气
２ 、成云致雨
5 、传播声音 ……
总之：大气对人类很重要，
它像一件“外衣”一样保护着地球。
大气有什么作用呢？
日本——富士山
是不是高度越高，大气温度就越低呢？
大气温度的垂直分布
0
12
55
85
高度/千米
-100 -80 -60 -20 0 20 50
大气温度的垂直分布图
温度/ C
(1)图中纵轴和横轴分别
代表什么？
(2)随着高度的升高，温度
呈现什么样的变化规律？
小组讨论
0
12
55
85
高度/千米
-100 -80 -60 -20 0 20 50
根据大气温度垂直分布的特点，可以把大气分成几层？
层序 高度范围 温度分布特点
温度/ C
层序 高度范围 温度分布特点
第一层 0--12千米 随高度增加而降低
第二层 12---55千米 随高度增加而升高
第三层 55---85千米 随高度增加而降低
第四层 85千米以上 随高度增加而升高
根据大气温度垂直分布的特点，可分为
对流层
平流层
中间层
暖层
外层
科学上根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把大气分为五层。
层序 高度范围 温度分布特点
第一层 0--12千米 随高度增加而降低
（对流层）
第二层 12---55千米 随高度增加而升高
（平流层）
第三层 55---85千米 随高度增加而降低
（中间层）
第四层 85--500千米 随高度增加而升高
（暖 层）
第五层 500-1000千米 随高度增加而升高
（外 层）
大气的分层
大气中的热量主要来自地面的辐射
大气中含有臭氧，能吸收太阳的紫外线使温度升高。
几乎没有臭氧
大气中的物质能吸收太阳的短波辐射
空气极其稀薄，温度很高，可达好几千度
对流层
平流层
中间层
暖层
外层
大气各层温度垂直分布的原因
雨、雪、暴雨和大部分云等天气现象
天气现象少，适合高空飞行
流星大部分在这里燃尽
极光
流星
人造卫星
宇宙火箭
对流层
平流层
中间层
暖层
外层
大气各层都有什么现象
对流层
平流层
中间层
暖层
外层
500Km
85Km
55Km
12Km
2、对流层的厚度随纬度的增加而变小。
赤道对流层最厚：17~18千米；
两极对流层最薄：8千米
3、对流层聚集地球3/4的大气质量和几乎
全部的水汽、固体杂质
4、对流层最显著的特点:强烈的对流运动
1、大气的最底层
自学
1、在烧杯中加入适量的水，用酒精灯加热，烧杯中的水会流动吗？
空气受热时，是否也会和烧杯中的水一样流动起来？
2、点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯倒扣在桌面上，线香置于中间，线香的烟
会
是
先上升后下降
加热后的水体积膨胀，密度减小，向上运动
上面的冷水密度较大向下运动，形成对流
受热的空气膨胀，体积增大，密度减小，向上运动
遇到冷的烧杯，温度下降空气收缩，密度变大而下沉，从而形成对流
在垂直方向上，暖空气____，冷空气_____，
在水平方向上，空气从__的地方流向__的地方，形成空气的对流运动。
上升
下降
冷
暖
在南方，以制冷为主的空调为什么要安装在房子的上部？
北方的暖气片为什么要安装在房子的下边？
答：冷气下沉，容易形成对流，装在上方有利于达到制冷效果。
答：暖气上升，装在下方容易形成对流，有利于达到制热效果。
工业废气排放
冰川融化
海平面上升
如果没有大气，
地球上将出现哪些现象？
①没有天气变化（风、霜、雨、雪等）
②听不到任何声音，世界一片寂静
③易受陨石的侵袭
④气温白天很高，晚上很低
⑤氢气球不能升空
⑥抽水机不能抽水
⑦电风扇可以转动，但没有风
⑧人和动物由于不能呼吸空气而无法生存
…………
请 大 家 携 手 保 护
我 们 共 同 的 “ 外 衣 ”
大气
当你有一天乘坐“神舟号”飞离地球时，你能否向你的同伴介绍大气层
8~17千米
55千米
85千米
500千米
