2.1大氣層（導(dǎo)學(xué)案）八年級(jí)科學(xué)上冊(cè)高效課堂（浙教版）

2.1大氣層（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解大氣層的重要性及大氣溫度的垂直分布特點(diǎn)；2.掌握大氣分層及各層特點(diǎn)；3.理解對(duì)流層的特點(diǎn)，探究對(duì)流的形成?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】大氣溫度垂直分布的特點(diǎn)，對(duì)流層的對(duì)流運(yùn)動(dòng)及形成的原因【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成的原因及生活現(xiàn)象的解釋【自主學(xué)習(xí)】（此模塊是回顧與預(yù)習(xí)）1.大氣主要集中在地表以上1000千米左右的高度內(nèi)。與地球的半徑相比，大氣顯得很薄。然而，它對(duì)地球而言非常重要。大氣層是地球上存在生命的條件之一。大氣層的存在使各種復(fù)雜的天氣變化得以發(fā)生；使得地球表面的晝夜溫度差比較??；大氣層還像一件外衣，阻擋了很大一部分可能對(duì)地球生物造成危害的紫外線輻射和小天體的撞擊。2.大氣溫度在垂直方向上的變化是我們對(duì)大氣進(jìn)行分層的主要依據(jù)。3.大氣分層及溫度變化分層高度溫度變化對(duì)流層0～12km隨高度上升而下降平流層12km～55km隨高度上升而升高中間層55km～85km隨高度上升而下降暖層85km～500km隨高度上升而升高外層500km以上隨高度上升而升高4.對(duì)流層集中了地球約四分之三的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)。對(duì)流層的特點(diǎn)是對(duì)流層氣溫下面高、上面低，容易發(fā)生空氣對(duì)流。顯著的對(duì)流運(yùn)動(dòng)和充足的水汽，使對(duì)流層的天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。5.對(duì)流運(yùn)動(dòng)：熱空氣（或液體）上升，冷空氣（液體）下降?！菊n堂探究】一、大氣的溫度1.大氣的概況大氣雖然看不見(jiàn)，摸不著，但人們呼吸著空氣，云、雨現(xiàn)象的發(fā)生等，這些都能使我們感受到大氣的存在。大氣主要集中在地表以上1000千米左右的高度內(nèi)。與地球的半徑相比，大氣顯得很薄。然而，它對(duì)地球而言非常重要。2.大氣的重要性大氣層是地球上存在生命的條件之一。大氣層的存在使各種復(fù)雜的天氣變化得以發(fā)生，也使得地球表面的晝夜溫度差比較小。大氣層還像一件外衣，阻擋了很大一部分可能對(duì)地球生物造成危害的紫外線輻射和小天體的撞擊。思考與討論對(duì)照月球表面的環(huán)境特點(diǎn)，分析大氣層對(duì)地球的意義。如果沒(méi)有大氣層，地球?qū)⒆兊煤驮虑蛞粯?，易受隕石的襲擊，并且會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有天氣變化，沒(méi)有聲音，溫差增大等現(xiàn)象。我們?cè)谂郎綍r(shí)，常會(huì)感到越爬到高處，氣溫越低。你知道這是為什么嗎？是不是高度升高，氣溫一直降低呢？活動(dòng)：觀察圖片，歸納溫度的變化情況。大氣溫度在垂直方向上的變化規(guī)律高度溫度變化0～12km隨高度上升而下降12km～55km隨高度上升而升高55km～85km隨高度上升而下降85km～500km隨高度上升而升高500km以上隨高度上升而升高大氣溫度的變化范圍約在84～2500℃之間二、大氣的分層活動(dòng)：我們知道大氣溫度在垂直方向上的變化規(guī)律，根據(jù)大氣溫度垂直分布的特點(diǎn)，可以把大氣分成幾層？把討論結(jié)果填入下表。大氣溫度在垂直方向上的變化是我們對(duì)大氣進(jìn)行分層的主要依據(jù)。根據(jù)大氣的溫度、密度和物質(zhì)組成等特點(diǎn)，可以把地球大氣層分為五層，即對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和外層。隨著高度上升，大氣逐漸變得稀薄，因此，大氣沒(méi)有明顯的上界。在1000千米以上的高度，大氣密度已變得非常小。到距地表5000千米處，已接近真空。外層就是地球大氣與宇宙空間的過(guò)渡層，其層底距地表約500千米。三、對(duì)流層1.對(duì)流層概況對(duì)流層是大氣的底層。對(duì)流層在兩極地區(qū)的厚度約為8千米，到赤道則增大到17～18千米。對(duì)流層集中了地球約四分之三的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)。2.對(duì)流層特點(diǎn)對(duì)流層最顯著的特點(diǎn)是有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。那么，空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)是怎樣形成的呢？活動(dòng)：（1）用酒精燈加熱對(duì)流管的一端，如圖所示。你觀察到的現(xiàn)象是對(duì)流管中的水會(huì)流動(dòng)?？諝馐軣釙r(shí)，是否也會(huì)和對(duì)流管中的水一樣呢？空氣受熱時(shí)，會(huì)和對(duì)流管中的水一樣流動(dòng)起來(lái)。（2）點(diǎn)燃一段線香，橫插在橡皮泥上，把一只大號(hào)燒杯或其他玻璃器皿倒扣在桌面上，線香置于中間，如圖24所示。線香的煙在點(diǎn)燃處上升，于兩側(cè)溫度較低的地方下沉。（3）根據(jù)上面兩個(gè)活動(dòng)，你能得出水和空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)規(guī)律嗎？如果能，請(qǐng)?jiān)趫D25中用箭頭表示出空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在近地面，氣溫高的地方空氣呈上升運(yùn)動(dòng)，而氣溫低的地方空氣呈下沉運(yùn)動(dòng)，從而形成了空氣的對(duì)流。對(duì)流層氣溫下面高、上面低，容易發(fā)生空氣對(duì)流。對(duì)流層的另一特點(diǎn)是天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。云、雨、雪、雷電等主要的天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。對(duì)流層的各種天氣變化影響著生物的生存和行為，對(duì)流層是大氣層中與人們生活和生產(chǎn)關(guān)系最密切的一層。閱讀：大氣層中的臭氧層大氣層中約90%的臭氧集中于距地面10~50千米的平流層內(nèi)，其中離地面22~25千米處，臭氧濃度值達(dá)到最高，這一層大氣稱為臭氧層。太陽(yáng)光中有紅外線、可見(jiàn)光、紫外線等。長(zhǎng)期暴露在過(guò)量的紫外線輻射下，會(huì)影響人和其他生物的健康，甚至?xí)?dǎo)致動(dòng)物患上皮膚癌。臭氧層吸收了太陽(yáng)光中大部分紫外線，因此地球上的生物才能健康茁壯地生長(zhǎng)。臭氧層的破壞近二十年來(lái)，臭氧層遭到了嚴(yán)重的破壞。據(jù)世界各地的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，除了熱帶地區(qū)以外的所有地區(qū)，大氣上空的臭氧層都有所消耗。2006年，在南極上空的臭氧空洞面積曾一度達(dá)到2900萬(wàn)平方千米，約是4個(gè)澳大利亞的面積。經(jīng)一些科學(xué)家研究，大氣中的臭氧每減少1%，照射到地面的紫外線就增加2%，皮膚癌的患病率就增加3%，還會(huì)導(dǎo)致全球變暖和環(huán)境惡化的進(jìn)一步加劇。一般認(rèn)為，化學(xué)物質(zhì)氟氯烷烴（常用作制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑等）是破壞臭氧層的罪魁禍?zhǔn)?。為了保護(hù)臭氧層，1987年聯(lián)合國(guó)簽署了《蒙特利爾議定書》，限制了氟氯烷烴物質(zhì)的生產(chǎn)和使用?！咀晕覝y(cè)評(píng)】典例1下列有關(guān)大氣層的描述，正確的是（）A.大氣層的溫度隨高度的上升而降低B.大氣層的溫度隨高度的升高而升高C.大氣層沒(méi)有明顯的上界，主體在1000千米高度以下D.大氣層的厚度為5000千米，此高度以上為絕對(duì)真空【答案】C【解析】A、B.大氣層的對(duì)流層與中間層溫度隨高度上升而下降，平流層與暖層溫度則隨高度的上升而上升，故A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤；C、D.地球的大氣層厚度適宜為地球的生命提供了良好的生存環(huán)境，大氣層沒(méi)有明顯的上界，在1000千米以上的高度，大氣密度已經(jīng)變得非常小。到距地表5000千米處，已接近真空，但不是絕對(duì)真空。故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。典例22021年9月17日，神舟十二號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，三位航天員安全順利出艙，以下關(guān)于地球大氣層的特點(diǎn)或作用說(shuō)法正確的是（）A.保護(hù)作用——阻擋紫外線輻射和小天體撞擊B.垂直分層——從對(duì)流層到外層，大氣密度逐漸變得濃厚C.物質(zhì)組成——隨大氣層高度的升高，大氣物質(zhì)組成基本不變D.氣溫變化——從地表到12km高度處，氣溫隨高度的上升先增加后減小【答案】A【解析】A.大氣層的臭氧層可以吸收紫外線，并且大氣可以阻擋小天體對(duì)地球的撞擊，故A正確；B.從對(duì)流層到外層，大氣密度逐漸變小，故B錯(cuò)誤；C.大氣在不同高度，大氣物質(zhì)組成不一樣，故C錯(cuò)誤；D.從地表到12km高度處，氣溫隨高度的上升而減小，故D錯(cuò)誤。故選A。典例3讀氣溫的垂直分布圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.臭氧層位于①B.②中最顯著的特點(diǎn)是空氣有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)C.天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在③D.②中有電離層，有利于無(wú)線電通訊【答案】C【解析】A.臭氧層位于②平流層，A錯(cuò)誤；BC.③對(duì)流層的顯著特點(diǎn)，氣溫隨高度升高而遞減，在垂直方向上形成強(qiáng)烈的對(duì)流，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，B錯(cuò)誤，C正確；D.根據(jù)大氣的溫度、密度、運(yùn)動(dòng)等特征，大氣自下而上分為③對(duì)流層、②平流層和①高層大氣。高層大氣中有電離層，有利于無(wú)線電通訊。D錯(cuò)誤。故選C。典例4熱在水中是如何傳播的呢？某同學(xué)認(rèn)為可能是通過(guò)水的流動(dòng)來(lái)傳遞的。他的探究過(guò)程如下：（1）尋找方法：如圖所示，在水中加入一些紫紅色高錳酸鉀顆粒，通過(guò)被染紅的水的運(yùn)動(dòng)來(lái)反映水的流動(dòng)，以下三種方法中和他所用方法相同的是（）A.研究液體蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)B.用帶箭頭的線段來(lái)表示光傳播的路徑和方向C.用燭焰的擺動(dòng)來(lái)反映聲波的存在（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將水裝入環(huán)形玻璃容器，將高錳酸鉀顆粒放在A點(diǎn)（如上圖），給該處加熱，發(fā)現(xiàn)被染紅的水沿（選填“順時(shí)針”或者“逆時(shí)針”）的方向運(yùn)動(dòng)起來(lái)，并很快使水的溫度升高。（3）根據(jù)以上的探究可知：如果冬天家中準(zhǔn)備安裝暖氣片，使家中的空氣很快變暖，應(yīng)該將暖氣片安裝在房間的（選填“上方”或“下方”）?！敬鸢浮浚?）C（2）順時(shí)針（3）下方【解析】（1）通過(guò)被染紅的水的運(yùn)動(dòng)來(lái)反映水的流動(dòng)，采用的是轉(zhuǎn)換法。A.研究液體蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)，應(yīng)用的是控制變量法；B.研究光現(xiàn)象時(shí)用一根帶箭頭的直線來(lái)表示光傳播的路徑和方向，采用的是模型法；C.聲波看不見(jiàn)、摸不著，用燭焰的擺動(dòng)來(lái)反映聲波的存在采用的是轉(zhuǎn)換法。故選C。（2）液體或氣體中，較熱的部分上升，較冷的部分下降，循環(huán)流動(dòng)，互相摻和，使溫度趨于