Методическая разработка «Воздушная оболочка Земли: газовый состав, строение и значение атмосферы»

Тема урока: Воздушная оболочка Земли: газовый состав, строение и значение атмосферы

Понятие «атмосфера» ввел в терминологию русский ученый М.В.Ломоносов в 1765 году. Современная атмосфера по мнению ученых появилась около 1 млрд лет назад. Известный итальянский ученый Эванжелисто Торричелли сказал:  «Мы живем на дне воздушного океана».

Атмосферу образно называют «шестым» океаном Земли. Толщина атмосферы составляет 3000 км, нижней границей считают поверхность Земли, а верхней границы нет, она постепенно переходит в космическое пространство. Мы живем как бы на дне этого гигантского воздушного «океана». У этого океана нет берегов, он окружает весь земной шар.

- Какими свойствами обладает воздух? Цвет Вкус и Запах Вес

Атмосфера (от др.-греч. ἀτμός — «пар» и σφαῖρα — «сфера») – газовая оболочка Земли, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Толщина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.

Атмосфера существует у некоторых планет Солнечной системы, но только у Земли она обладает уникальным составом, необходимым для существования жизни. Атмосфера существует у некоторых планет Солнечной системы, но только у Земли она обладает уникальным составом, необходимым для существования жизни. Атмосферный воздух состоит из смеси газов. Главные компоненты воздуха — азот (78 %), кислород (21 %) и углекислый газ (0,03 %). Доля других газов не превышает 1 % (аргон (0,9 %), криптон, ксенон, неон, гелий).

Рис. 1. Газовый состав атмосферы

Кроме газов в нижних слоях атмосферы имеются различные примеси: водяной пар, кристаллы льда и морской соли, пыль, сажа, вулканический пепел, микроорганизмы и пыльца растений. Это связано с взаимодействием тропосферы с гидросферой, литосферой и биосферой. Кроме газов в нижних слоях атмосферы имеются различные примеси: водяной пар, кристаллы льда и морской соли, пыль, сажа, вулканический пепел, микроорганизмы и пыльца растений. Это связано с взаимодействием тропосферы с гидросферой, литосферой и биосферой. Сильное перемешивание воздуха в тропосфере привело к примерно одинаковому его составу до высоты в 12 км от земной поверхности. В высоких слоях атмосферы возрастает доля лёгких газов (водорода и гелия).

Каково же значение этих газов? Кислород. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания. Являясь очень активным элементом, участвует в окислительных процессах (ржавчина железа) Без кислорода невозможен процесс горения. Азот. Самый распространенный газ в нижних слоях атмосферы. Он играет очень важную роль «разбавителя» кислорода. Если бы мы дышали неразбавленным кислородом, то все процессы в организме протекали бы очень быстро. Значит, азот атмосферы регулирует скорость биологических процессов на всей планете. Замедляет процесс старения. Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот. Соединения азота обеспечивают минеральное питание растений.

Углекислый газ. Содержание углекислого газа в атмосфере невелико, всего - 0,03%, но он очень важен для жизни на Земле: Его используют зеленые растения для фотосинтеза. Он создает так называемый парниковый эффект, т.е. пропускает солнечные лучи на Землю и препятствует их обратному излучению от Земли в космическое пространство. Озон  - на высоте 20-25 км образует озоновый экран, который имеет огромное значение для всего живого на Земле, т.к. поглощает губительную для живых организмов ультрафиолетовую радиацию Солнца. Водяной пар - участвует в образовании облаков и осадков, в создании парникового эффекта. Мелкие твердые частицы - ядра конденсации, вокруг которых образуются капли воды.

Рис. 2. Слои атмосферы Атмосфера состоит из 5 слоёв, которые различаются по составу, плотности и температуре. Нижние слои атмосферы — тропосфера и стратосфера — содержат почти весь воздух Земли.

Тропосфера — самый нижний и наиболее плотный слой атмосферы. Она более всего пригодна для жизни. Здесь обитает большинство живых организмов Земли, включая людей. Атмосфера вращается вместе с планетой, поэтому она так же сплюснута у полюсов. Верхняя граница тропосферы проходит на высоте 16–18 км над экватором, 10–12 км в умеренных широтах и 8–9 км над полюсами. В тропосфере находится 80 % массы воздуха, почти весь водяной пар и примеси. Здесь происходят горизонтальные и вертикальные движения воздуха, формируются облака, выпадают атмосферные осадки (дождь, снег и другие). Тропосферу называют «фабрикой погоды». Воздух нижнего слоя атмосферы нагревается от поверхности Земли, но при подъёме вверх температура воздуха понижается и достигает у верхней границы тропосферы −50 °С.

Стратосфера — второй слой от поверхности Земли. Он простирается до высоты 50–55 км. Воздух здесь разрежён (20 % массы атмосферы), им невозможно дышать. В стратосфере температура воздуха с подъёмом повышается и на верхней границе почти достигает 0 °С. На высоте 20–25 км располагается озоновый слой. Этот слой служит своеобразным экраном, который защищает всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей. Но под действием продуктов сгорания топлива и фреонов озон разрушается, появляются озоновые дыры (например, над Антарктидой).

мезосфера, термосфера и экзосфера Выше 50–55 км располагаются верхние слои атмосферы — мезосфера, термосфера и экзосфера. Плотность воздуха в этих слоях ничтожно мала. Здесь происходят удивительные явления природы: полярные сияния (свечение разрежённых газов) и метеоры (вспышки при сгорании в атмосфере метеорных тел). В экзосфере происходит ускользание в космическое пространство водорода, кислорода и гелия.

Слои атмосферы Простирается до … (км) Особенности воздуха Особенности температуры Тропосфера 8-9 км на полюсах или 18 км на экваторе Содержит 4/5 всего воздуха. Содержит-ся почти вся влага и много облаков С высотой понижает-ся (на каждый 1 км. высоты примерно на 6º), достигая -55ºС Стратосфера 50-55 км Воздух очень разрежен. Очень мало влаги, почти нет облаков С высотой повышается, достигая 0ºС Верхние слои атмосферы: мезосфера 80 км Воздух почти отсутствует, не поглощает солнечное тепло Влаги и облаков нет Температура с высотой понижается до -80ºС, Быстро растёт до +1500ºС термосфера 800 км экзосфера переходит в космическое пространство

Что значат эти цифры?» 1) 3000 км. - 2) 78% - 3) 21% - 4) 1% - 5) 18 км. - 6) 50 км -

2000 км. - толщина атмосферы 78% - содержание азота в атмосфере 21% - содержание кислорода в атмосфере 1% - содержание углекислого газа, водорода, озона, гелия и других газов, а так же примесей: водяного пара, пыли. 18 км -толщина на экваторе тропосферы 50 км - верхняя граница стратосферы

Вставьте в текст недостающие слова: 1. Атмосферный воздух представляет собой смесь _________. 2. _________ в воздухе атмосферы содержится 78%. 3. Необходимым для дыхания живых организмов газом является __________________. 4. Атмосфера состоит из нескольких слоев: __________, __________, верхние слои атмосферы. 5. Благодаря ___________ слою, на Земле существует жизнь, он задерживает губительные для всего живого ультрафиолетовые лучи. 6. Слой атмосферы, который содержит 4/5 всего воздуха называется ______________.

«Угадай по описанию» В этом слое находится газ озон.(стратосфера) Находится почти 80% атмосферного воздуха.(тропосфера) Простирается до высоты 50-55 км. (стратосфера) Температура быстро растёт и на высоте 500-600м составляет 1500 градусов (термосфера) Содержится почти вся атмосферная влага. (тропосфера) Верхняя граница над экватором располагается на высоте 18 км. Воздух находится в разреженном состоянии. (стратосфера) Происходит образование облаков, движение воздушных масс, образуется ветер. (тропосфера) Практически отсутствует водяной пар, почти не образуются облака. (стратосфера) Он отражает от себя ультрафиолетовые лучи, поэтому называется защитным экраном (озоновый слой) Где наблюдаются полярные сияния? (В ионосфере)