II СЕМЕСТР

РАЗДЕЛII

Географическая оболочка и ее составляющие

Тема 2. Атмосфера

Урок 33. Атмосфера: ее состав и строение

Цель: сформировать знания учащихся об атмосфере, дать представление о ее строение и состав; показать значение атмосферы для человека и необходимость ее охраны; развивать практические навыки характеристики слоев атмосферы; учить готовить сообщения, короткие выступления, выражать собственное мнение, толерантно относиться к выступающим, работать с ЛОСами, таблицами, схемами, заполнять таблицы; показать, как происходили исследования атмосферы; воспитывать бережное отношение к состоянию воздуха.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Оборудование: учебники, атласы, схема «Строение атмосферы», Лоссы, карточки на каждую парту.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Актуализация опорных знаний, умений, навыков

Люди всегда стремились подняться до небес. Одни хотели летать, как птицы, другие - увидеть, что творится в небесах.

- Вспомните миф о скульптора Дедала из Афин и его сына Икара. Как согласно мифа изменяется температура атмосферы с высотой?

III. Мотивация учебной и познавательной деятельности

Мы начинаем изучать оболочку, в которой живут организмы, формируются погодные явления. Называют ее «кухней погоды», «броней всего живого». Это воздушная оболочка, или атмосфера. Она окружает Землю и вращающаяся вместе с ней. Это наименее плотная оболочка нашей планеты, которая содержится у ее поверхности силой притяжения.

IV. Изучение нового материала

В конце XVIII в. для подъема в атмосферу широко использовались воздушные шары.

В 1862 г. два англичанина, Глешер и Коксвель, решили подняться на воздушном шаре выше облаков. Пуля полетела вверх очень быстро, и чем выше она поднималась, тем становилось холоднее. На высоте 3 км англичане достигли облаков. Когда пуля летела, исследователи дрожали от холода. То, что мы называем облаками, очень напоминает густой туман, в котором ничего не видно. Кончились облака - стало светлее, показалось голубое небо и солнце. Сверху облака казались белым волнистым полем, покрытым снегом. Через их разрывы кое-где можно было увидеть землю: поля, леса, города, море. Выше облаков стало еще холоднее. На высоте около 5 км замерзшая вода. Дышать было трудно, в ушах шумело, сердце сильно колотилось. Но исследователи решили терпеть до последнего и не спускаться. Наоборот, они высыпали весь песок из корзины, так что шар стремительно пошла вверх.

На высоте 8 км один из них почувствовал сильную слабость, он не мог даже поднять руки. Еще несколько минут - и он упал без памяти: не хватало воздуха для дыхания. А шар все поднималась. Обоим смельчакам грозила смерть. На высоте 11 км было 24 °С мороза. А на земле в это время деревья были покрыты зеленью и трава пестрела цветами.

Исследователь, который потерял сознание, весь посинел и лежал, как мертвец. Его товарищ, чуть дыша, собрал, наконец, последние силы и хотел поднять руки, чтобы взять шнурок от клапана, но они не слушались. Тогда он зубами схватил и потянул шнурок. Клапан открылся - и шар начал опускаться. Через некоторое время оба англичане спустились на землю.

Сейчас известно, что атмосфера состоит из смеси газов. Вопрос. Для того чтобы сказать, как называется эта смесь, отгадайте загадку: такое большое, что занимает весь мир, такое малое, что в щель зайдет. Куда ступишь - всюду имеешь, хоть не видишь, а употребляешь (воздуха).

Работа с рисунком

Воздух сухой и чистой атмосферы состоит из смеси газов:

азот - 78 %;

кислород - около 21 %;

аргон - около 0,93 %;

углекислый газ - 0, 03 %;

другие газы - 0,02 %.

Помимо газов в состав атмосферы входят водяной пар, пепел, пыль, дым, сажа.

Каждый газ играет важную роль в жизни планеты.

Краткие сообщения учащихся

Без кислорода невозможно дыхание. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, из которых состоят организмы.

Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Он регулирует темпы окисления, а соответственно и скорость биологических процессов.

Углекислый газ идет на образование живой ровинь, он - «утеплитель» Земли, участвует в процессе фотосинтеза. Он пропускает солнечные лучи, но задерживает тепло Земли.

Вопрос. Что такое фотосинтез?

Состав воздуха не везде одинаковый. Постоянным является состав преобладающих газов в атмосфере до высоты 90-100 км. Эта часть атмосферы называется гомосферою (греческое «гомо» - одинаковый). У земной поверхности воздух имеет наибольшую плотность и массу. На уровне моря масса 1 м3 воздуха при температуре 0 °С весит примерно 1 кг 300 г, а на высоте 12 км - 310 г.

Работа с рисунком

По характеру изменения температуры воздуха с высотой и другими свойствами атмосфера делится на несколько слоев: тропосферу, стратосферу, высшие слои атмосферы.

Нижнюю и верхнюю границы атмосферы точно установить очень сложно. Нижняя граница проходит земной поверхностью, но воздух проникает в трещины, поры горных пород. Верхняя граница проходит примерно на высоте 3000 км.

Задачи. По рисунку «Строение атмосферы», текстом учебника и рассказу учителя дать характеристику слоям атмосферы, заполнив таблицу:

Воздух тропосферы получает тепло от нагретой Солнцем земной поверхности, поэтому температура в верхних слоях тропосферы понижается над экватором до минусовых значений. Состояние воздуха в тропосфере (это температура, влажность, движение воздуха) зависит от того, над какой поверхностью оно находится. Только в этом слое происходят явления погоды, которые мы наблюдаем.

Стратосфера (лат. stratos - слой) начинается на высоте 8 км над полюсами, 16-18 км над экватором. Здесь находится менее 20 % воздуха атмосферы. Верхняя граница - 50-55 км. Падение температуры здесь прекращается, с высоты 20 км до 55 км температура повышается до +30 °С. Это обусловлено интенсивным поглощением ультрафиолетовой солнечной радиации во время образования и распада озона. Наибольшая концентрация озона приходится на высоту 20-25 км и является верхней границей биосферы. На высоте 20-30 км встречаются перламутровые облака, состоящие из кристалликов льда.

Рассказ ученика (опережающее задание)

Активное изучение стратосферы началось в начале XX в. Первыми в 1931 г. в ее нижних слоев поднялись швейцарский ученый Огюст Пиккар и его ассистент геофизик Пауль Кіпфер. Огюст Пиккар сконструировал герметичную гондолу из алюминия, куда поместил аппаратуру для научных исследований, кислородные приборы и агрегат должен поддерживать внутри гондолы нормальное атмосферное давление. Вместе со своим ассистентом он поднялся на высоту 15 780 м с целью изучения космических лучей. Полет проходил в очень тяжелых условиях, гондола была окрашена в черный цвет и поэтому температура в ней поднялась до опасных для человека отметок. Однако через несколько месяцев Пиккар повторил полет и смог подняться на полкилометра выше. На этот раз «небесный домик» было окрашено в белый цвет, и температура в нем была низкой.

Выше 55 км лежит мезосфера, простирающаяся до 80 км. В ней температура падает до -90 °С. Сложные фотохимические процессы обусловливают свечение атмосферы. Здесь образуются серебристые облака.

Над мезосферою, до 800-1000 км, расположена термосфера. Температура в ней повышается на высоте 150 км до 220 °К, а на уровне 600 км - до +1500 °К (К - кинетическая температура газа (воздуха), что определяется движением его молекул и доступна для непосредственного измерения). Температура поглощает рентгеновское излучение, защищая жизнь от его действия. На высоте от 100 до 1000 км образуются полярные сияния. Мезосферу и термосферу часто называют ионосферой.

Вопрос. Как в действительности изменяется температура атмосферы с высотой?

Атмосфера - это объект изучения метеорологии, климатологии, астрономии, синоптической метеорологии.

Рассказы учащихся (опережающее задание)

Наблюдения с помощью приборов широко применяют с конца XVII ст. Во второй половине XVIII в. было создано более 30 метеорологических станций в различных странах Европы. Результаты их наблюдений систематически публиковались. После изобретения телеграфа развивается синоптический метод исследований и возникает служба погоды и синоптическая метеорология. Это дало возможность изучать процессы на больших территориях с учетом влияния различных физико-географических условий. В 1930 г. П. О. Молчанов изобрел и впервые применил радіозонд. В 1950-1960-х годах начинают использовать исследование атмосферы с помощью самолетов, аэростатов, ракет, искусственных спутников Земли и различных радиотехнических средств. Развиваются экспериментальные методы, особенно в изучении облаков и туманов, используются математика и вычислительная техника. Очень распространился дистанционный метод зондирования атмосферы. Техническим средством получения метеорологической информации с поверхности земного шара являются искусственные спутники Земли. Во всех странах мира есть государственные организации гидрометеослужбы, в состав которых входят метеостанции и гідрометеопости на суше, кораблях, самолетах, дрейфующих льдинах, а также научные метеорологические учреждения и обсерватории и многочисленные бюро прогнозов погоды. При ООН существует Всемирная метеорологическая организация с Всемирной службой погоды, которая имеет три мировых метеорологических центра: в Москве, Вашингтоне и Мельбурне - и 25 региональных центров. Она разрабатывает программы исследования глобальных атмосферных процессов, в которых участвуют разные страны. Периодически проводятся Всемирные метеорологические конгрессы.

Вопрос. Какое значение атмосферы?

Атмосфера имеет большое значение: она рассеивает солнечные лучи, в результате чего оно не так сильно нагревает днем поверхность Земли, а ночью атмосфера не дает Земле быстро охлаждаться и, как одеяло, удерживает тепло. Атмосфера - броня планеты. Сотни метеоритов не долетают до Земли, сгорая в атмосфере. Особенно это видно звездной летней ночи. В народе метеориты, которые сгорают в воздухе, называют падающими звездами. В атмосфере образуются облака. Нижние слои ее состоят в движении, образуя ветер, который переносит облака на сотни километров от места их возникновения. Люди заметили, что одни атмосферные явления предвіщують пасмурную и дождливую погоду, другие, наоборот, ясную и солнечную. Вот почему с давних времен изучению атмосферы, особенно ее нижних слоев, придают огромное значение.

Работа с учебником

Прочитать о значении атмосферы.

V. Закрепление новых знаний, умений и навыков

Беседа

• Что такое атмосфера? Какие слои атмосферы вы знаете?

• Каков состав воздуха? Нарисуйте на доске круговую диаграмму состава воздуха.

• Каково значение атмосферы?

• Почему изучают атмосферу?

Проблемный вопрос. В книге шведской писательницы С. Лагерлеф «чудесное путешествие Нильса с дикими гусями» рассказывается о неумного Тролля, который решил построить дом поближе к Солнцу - пусть оно меня греет. I Тролль взялся за работу. Он собирал камни, складывал в кучу. Вскоре гора камней поднялась до самых облаков.

- Ну, теперь хватит! - сказал Тролль. Теперь я построю дом на вершине этой горы. Буду жить возле самого Солнца и не замерзну. I Тролль полез вверх. Но что такое? Чем выше лезет, тем холоднее становится. Добрался до вершины. «Ну,- думает,- отсюда Солнце совсем близко». А у самого зуб на зуб не попадает. Тролль был упрям, и когда ему что-то в голову западет - ничем не выбьешь. Решил на горе строить дом - и построил. Солнце будто близко, а холод все равно до костей пробирает. Так глупый Тролль и замерз. Почему замерз Тролль?

VI. Итог урока

VII. Домашнее задание

• Проработать соответствующий раздел учебника.

• Схематично отобразить строение атмосферы и основные ее качества.