地球的外衣大气(书面材料).doc

科学第三册第二章《地球的外衣——大气》补充材料一、地球大气的分层：（大气的垂直结构一一特殊的“五层楼”结构）整个地球大气层彖是一座咼大的而 又独特的“楼房"，按其成分、温度、密度 等质在垂直方向上的变化，世界气象组织 把这座“楼分为五层，白下而上依次是： 对流层、平流层、中间层、暖层和外层对流层是紧贴地面的一层，它受地面 的影响最大因为地面附近的空气受热上 升，而位于上面的冷空气下沉，这样就发 生了对流运动，所以把这层叫做对流层 它的下界是地面，上界因纬度和季节而不 同据观测，在低纬度地区其上界为17-18 公里；在中纬度地区为10-12公里；在高 纬度地区仅为8-9公里夏季的对流层厚 度大于冬季以南京为例，夏季的对流层 厚度达17公里，而冬季只有11公里，冬 夏厚度之差达6公里之多在对流层的顶部，直到高于海平面 50-55公里的这一层，气流运动相当平衡, 而且主要以水平运动为主，故称为平流 层平流层之上，到高于海平面85公里高 空的一层为中间层这一层大气中，几乎 没有臭氧，这就使来自太阳辐射的大量紫层超—电 离一层1 -500400叫 热成200C1000「大气好(散逸O70in层氧米8 8 玛8 Mr 珠17070I 94 ・！■■■6050平流层106 ・5 对 流50外线白白地穿过了这一层大气而未被吸 收，所以，在这层大气里，气温随高度的 增加而下降的很快，到顶部气温已下降到积雨云T） 大气的垂直分层（中纬度地区）・83C以下。

由于下层气温比上层高，有利于空气的垂直对流运动，故又称之为高空对流层 或上对流层中间层顶部尚有水汽存在，可出现很薄且发光的“枚光云"，在夏季的夜晚，高 纬度地区偶尔能见到这种银白色的夜光云从中间层顶部到高出海面800公里的高空，称为暖(热)层，乂叫电离层这一层空气密 度很小，在700公里厚的气层中，只含有大气总重量的().5%据探测，在120公里高空， 声波己难以传播；270公里高空，大气密度只有地面的一百亿分之一，所以在这里即使在你 耳边开大炮，也难听到什么声音暖层里的气温很高，据人造卫星观测，在300公里高度上, 气温高达1000C以上所以这一层叫做暖层或者热层暖层顶以上的大气统称为散逸层，乂叫外层它是大气的最高层，高度最高可达到3000 公里这一层大气的温度也很高，空气十分稀薄，受地球引力场的约束很弱，一些髙速运动 着的空气分子可以挣脱地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空间中去根据宇宙火箭探 测资料表明，地球大气圈之外，还有一层极其稀薄的电离气体，其高度可伸延到22000公里 的高空，称之为地冕地冕也就是地球大气向宇宙空间的过渡区域人们形象地把它比作是 地球的“帽子此外，还可以把整个大气看成是一座别致的“两层小楼覽这种“两层楼”的设计又是以大 气的不同特征为根据的。

笫一，按着大气的化学成分来划分这种划分是以距海平面90公里的高度为界限的 在90公里高度以下，大气是均匀地混合的，组成大气的各种成分相对比例不随高度而变化, 这一层叫做均质层在90公里高度以上，组成大气的各种成分的相对比例，是随高度的升 高而发生变化的，比较轻的气体如氧原子、氨原子、氢原子等越来越多，大气就不再是均匀 的混合了，因此，把这一层叫做非均质层第二，是按着大气被电离的状态來划分，可分为非电离层和电离层在海平面以上60 公里以内的大气，基本上没有被电离处于中性状态，所以这一层叫非电离层在60公里以 上至1000公里的高度，这一层大气在太阳紫外线的作用下，大气成分开始电离，形成大量 的正、负离子和自由电子，所以这一层叫做电离层，这一层对于无线电波的传播有着重要的 作用二、实验与探究：水的对流：如图所示，圆底烧瓶装满水，用银子夹1・2颗较细的高猛酸钾晶体颗粒，放入水中后，用酒精灯加热不久，可见烧瓶内紫红色的液流顺着如的对流现象如抽图所示的路径流动起来现象很明显空气的对流如图所示，长玻璃筒（或研究液体压强用的透明 盛液筒）的中间插一块硬纸片（不插到底），将点燃的 短蜡烛放在筒的底部侧壁处，在没有蜡烛的另一侧上 端放一支点燃的线香，从烟的运动路径，显示了空气 出纸片，筒内空气不对流，过一会儿蜡烛就熄灭。

三、探究：测定一日（周）的气温分组观察：3—4人一组，每6小时记录一次，分别在每天的02、08、14、20是进行，将观 测结果记录下来按实际情况可以减少，但最好有14点方法：（1）将温度计立在室外太阳光不能直接晒到的地方（无条件的时候可以放在室内），高 度与自己的眼睛相同一天中分早、中、晚进行三次观测其中，中午一次一定在14点（下 午2点）时观测将自己观测的结果与气象台的预报相比较2）求日均温和周平均温日均温二各时观测之和/观测次数周均温二一周各日平均温度Z和/ 一周天数（3）做日（周）气温变化曲线图气温（C） /卜20100 >02 08 14 20 （时）（4）分析每天（周）气温变化的规律注意事项：记录温度数值要尽量准确，先读整数后读小数；读数时视线应与水银柱顶端 处于同一平血上；不要将头、手或光源接近温度表的感应部分四、 气象观测小组简介1、 器材安排：1） 、百页箱：离地1・5米，漆成白色，上盖绿瓦，内放干球、湿球、最高、最低气温表各一 支前两支竖放，后两支横放2） 、风向标：竖于教学楼前的风杆一根，上面安置风向标，包括指示风向的，表示风力大小 的轻、重板各一块及风力刻度计2、 活动人员安排及培训：1） 、共20人，每天四人，设一人为组长。

2） 、每周五兴趣课集中培训，主要培训内容为：（1） 怎样测量、记录气温（2） 怎样观测、判断风向、风力（3） 怎样计算日均温、绘制气温曲线（4） 怎样观察天气变化（5） 杭州地区的天气变化、气候演变历史介绍（6） 对仪器设备的保养、爱护（7） 参观杭州气象台（8） 请气象工程师介绍气象灾害的形成3、 观测要求：1 ）＞每天6、12、18时各测一次2） 、将每次的观测结果记录在表上3） 、将每天观测到的阴晴风雨状况、气温、风力、风向等写与小黑板上，向全校师生公布五、 探究与实验：寻找大气压的存在用塑料挂衣钩、玻璃板、小果冻盒、很小的酒杯、笔盖等常见物品做小实验探究大气 压的存在方法有很多，例：1、 用两只塑料挂衣钩对放在一起，挤出空气后，对着拉，用很大的力也难以拉开一—可模拟马徳堡半球实验2、 用一只塑料挂衣钩按在玻璃板上，很难拉开，可以用来挂衣物等3、 小果冻盒挤一下，按在脸上，可不掉下来，能“吸”住4、很小的酒杯、笔盖等放在嘴唇上，用力吸一下，酒杯、笔盖能“吸”在嘴唇上不掉下来六、《风的形成》的实验方法关于《风的形成》实验可用“风的形成实验箱”（如下左图）在实验箱中，用蜡烛作热源，目的是形成温差，让空气流动形成风。

但在教学过程中，实验效果不够理想原因是:1. 实验操作不够方便；2.用蜡烛作热源，热量不够，温差太小，蚊香烟的流动路线很不明可对实验箱稍作改进，（如上右图）将箱中蜡烛改为用较大功率（300瓦左右）的白炽 灯泡这样操作方便，实验时，只要插上电源即可；蚊香烟的流动路线清晰可见效果很明 显七、 观察与实验：降水的形成1、 将水杲从冰箱中拿出来，观察表面水珠的形成；观察洗澡吋浴室顶水滴的形成2、 降水的形成：准备一个玻璃杯，杯中放少量水，杯口用塑料纸扎紧，放在太阳底下晒一会儿，然后拿 到荫凉的地方，观察杯中降水的形成八、 实践与探究：自制简单的雨量筒及测定一周的降水量自制简单的雨量筒：选择一个平底、上下一样大小的大口瓶子，瓶子外壁用宽透明胶带 贴一根软尺，（注意：软尺的零刻度与瓶底相平）做成一个最简单的雨量筒测定一周的降水量：放在院内空旷的地方，下雨以后用直尺测量瓶中雨水的深度，即是 此次的降水量将一日、一个月、一年的数字相加就是当地日、月、年的降水量九、动物行为与天气变化俗语说：“燕子低飞，蛇过道，大雨不久就来到这句话生动说明了天气变化与动物行为的 关系动物的生存、发展，必然与周围环境发生一定的联系。

在长期的进化过程中动物沉积 了许多本能，以适应自然界环境的变化，而有些先天行为是人类所无法比拟的，充分了解动 物的本能，可给生活带来很大的方便昆虫类1. 蜜蜂蜜蜂是营群体生活的昆虫，一个蜂群rti 3种蜂组成，即蜂王、雄蜂和工蜂蜂王、雄蜂负责 繁殖后代，而工蜂负责群体的日常生活，分工非常细致常言道：“蜜蜂窝里叫，大雨就來 到；蜜蜂不出窝，风雨快如梭生动地说明了蜜蜂的行为与天气变化2. 蚊子蚊子属节肢动物门昆虫纲，常见种类有库蚊、按蚊、伊蚊3种雌雄异体，雄蚊吸食草汁, 雌蚊吸食人血，且能传播疾病民间常言：“蚊子集堂中，明朝带斗篷；蚊子乱咬人，不久 雨來临；蚊虫咬得凶，雨在三口中3. 蚂蚁蚂蚁是昆虫纲，膜翅目昆虫，营社会性生活，一群蚂蚁中有20多种类型，蚂蚁也是一种非 常忙碌的昆虫，行为复杂民间常言：“蚂蚁排成行，大雨茫茫；蚂蚁搬家，大雨哗哗，蚂 蚁衔蛋跑，大雨就来到4. 蜘蛛蜘蛛是节肢动物门，蛛形纲动物，种类较多，且有结网的行为常言道：“蜘蛛结网准送睛, 蜘蛛收网准阴道出了蜘蛛收结网与天气变化的关系鸟类1. 喜鹊喜鹊是鸟纲，雀形目，鸦科动物在我国民间，喜鹊是一种吉祥鸟，有传报喜讯之说，喜鹊 巢居，有在古树叉上筑巢的行为，据笔者观察，喜鹊筑巢的高低与常年雨水的多少有一-定关 系，如果看到喜鹊在高处筑巢，常年雨水则会偏多，如果看到喜鹊在低处筑巢，则预示常年 雨水偏少。

2. 鸡鸡是鸟纲，鸡形目动物我国鸡形目种类十分丰富，而家鸡是其中的一种家鸡营巢居生活, 据笔者观察，家鸡在晚上睡觉吋，鸡头的睡相与天气变化有奇秒的联系，如果鸡头向外睡, 则天气晴朗；如果鸡头向里睡，则天气要变有雨；如果鸡头不里不外，身体横向鸡窝，则天 气阴郁民间又言：鸡登高鸣晴”哺乳动物狗和猫狗为食肉目，犬科动物狗的种类较多，看家狗性情温和忠实于主人，故有“狗不嫌家贫” 之说近年来有些名贵家犬，成为上流社会的宠物，身价倍增，而狗的行为攵杂家猫为食 肉目，猫科，性情机灵，善长捕鼠民间常言：“狗洗脸，猫吃草，不到三天雨来到；狗咬 青草晴，猫咬青草雨；狗卧灰堆，天阴雨摧道岀了两种动动的行为与天气变化的关系十、探究与实验：探究物质比热的不同目的通过实验说明不同物质比热不同器材如图操作（1） 在两只200ml的烧杯中分别放100g水和100g黄砂（干燥的），将两支温度计分别插 入水和黄砂中（如图）2） 将红外线灯（可用浴霸中的取暖灯，约300・400瓦）放在与水、黄砂等距离处，从上 向下照射3到5分钟，即可从温度计上观察到明显的温差，说明水和黄砂的比热不同 说明只用一个热源，可避免两个酒精灯分别加热时火力不同的缺陷。

此探究实验还对模拟 太阳照射，说明沿海地区与内陆地区温差明显的原因实例 环境气温为8C,红外线灯距离水和黄砂约9cim时间（分钟）2468升高的温度（C） 黄砂15。