ІІ СЕМЕСТР
РОЗДІЛ І ІІ
Географічна оболонка та її складові
Тема 2. Атмосфера
Урок 33. Атмосфера: її склад та будова
Мета: сформувати знання учнів про атмосферу, дати уявлення про її будову і склад; показати значення атмосфери для людини та необхідність її охорони; розвивати практичні навички характеристики шарів атмосфери; учити готувати повідомлення, короткі виступи, висловлювати власну думку, толерантно ставитись до виступаючих, працювати з ЛОСами, таблицями, схемами, заповнювати таблиці; показати, як
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Обладнання: підручники, атласи, схема “Будова атмосфери”, ЛОСи, карточки на кожну парту.
ХІД УРОКУ
I. Організаційний момент
II. Актуалізація опорних знань, умінь, навичок
Люди завжди прагнули піднятися до небес. Одні хотіли літати, як птахи, інші – побачити, що діється в небесах.
– Пригадайте міф про скульптора Дедала з Афін та його сина Ікара. Як відповідно до міфа змінюється температура атмосфери з висотою?
III. Мотивація начальної і пізнавальної діяльності
Ми
IV. Вивчення нового матеріалу
Наприкінці XVIII ст. для підйому в атмосферу широко використовувались повітряні кулі.
У 1862 р. два англійці, Глешер і Коксвель, вирішили піднятися на повітряній кулі вище хмар. Куля полетіла вгору дуже швидко, і чим вище вона піднімалася, тим ставало холодніше. На висоті 3 км англійці досягли хмар. Коли куля летіла, дослідники тремтіли від холоду. Те, що ми називаємо хмарами, дуже нагадує густий туман, у якому нічого не видно. Скінчилися хмари – стало світліше, показалося блакитне небо і сонце. Зверху хмари здавалися білим хвилястим полем, укритим снігом. Через їхні розриви подекуди можна було побачити землю: поля, ліси, міста, море. Вище хмар стало ще холодніше. На висоті близько 5 км замерзла вода. Дихати було важко, у вухах шуміло, серце сильно колотилося. Але дослідники вирішили терпіти до останнього і не спускатися. Навпаки, вони висипали весь пісок із кошика, так що куля стрімко пішла вгору.
На висоті 8 км один із них відчув сильну слабкість, він не міг навіть підняти руки. Ще кілька хвилин – і він упав без пам’яті: бракувало повітря для подиху. А куля все піднімалася. Обом сміливцям загрожувала смерть. На висоті 11 км було 24 °С морозу. А на землі в цей час дерева були вкриті зеленню і трава майоріла квітами.
Дослідник, який знепритомнів, увесь посинів і лежав, як мрець. Його товариш, ледь дихаючи, зібрав, нарешті, останні сили і хотів підняти руки, щоб узяти шнурок від клапану, але вони не слухалися. Тоді він зубами схопив і потягнув шнурок. Клапан відкрився – і куля почала опускатися. Через якийсь час обидва англійці спустилися на землю.
Зараз відомо, що атмосфера складається із суміші газів. Питання. Для того щоб сказати, як називається ця суміш, відгадайте загадку: таке велике, що займає весь світ, таке мале, що в щілину зайде. Куди ступиш – усюди маєш, хоч не бачиш, а вживаєш (повітря).
Робота з малюнком
Повітря сухої і чистої атмосфери складається із суміші газів:
Азот – 78 %;
Кисень – близько 21 %;
Аргон – близько 0,93 %;
Вуглекислий газ – 0, 03 %;
Інші гази – 0,02 %.
Крім газів до складу атмосфери входять водяна пара, попіл, пил, дим, сажа.
Кожен газ відіграє важливу роль у житті планети.
Короткі повідомлення учнів
Без кисню неможливе дихання. Він уходить до складу білків, жирів, вуглеводів, із яких складаються організми.
Азот уходить до складу білків і нуклеїнових кислот. Він регулює темпи окиснення, а відповідно і швидкість біологічних процесів.
Вуглекислий газ іде на утворення живої ровини, він – “утеплювач” Землі, бере участь у процесі фотосинтезу. Він пропускає сонячні промені, але затримує тепло Землі.
Питання. Що таке фотосинтез?
Склад повітря не скрізь однаковий. Постійним є склад переважаючих газів в атмосфері до висоти 90-100 км. Ця частина атмосфери називається гомосферою (грецьке “гомо” – однаковий). Біля земної поверхні повітря має найбільшу густину й масу. На рівні моря маса 1 м3 повітря за температури 0 °С важить приблизно 1 кг 300 г, а на висоті 12 км – 310 г.
Робота з малюнком
За характером зміни температури повітря з висотою та іншими властивостями атмосфера поділяється на кілька шарів: тропосферу, стратосферу, вищі шари атмосфери.
Нижню та верхню межі атмосфери точно встановити дуже складно. Нижня межа проходить земною поверхнею, але повітря проникає в тріщини, пори гірських порід. Верхня межа приблизно проходить на висоті 3000 км.
Завдання. За малюнком “Будова атмосфери”, текстом підручника і розповіддю вчителя дати характеристику шарам атмосфери, заповнивши таблицю:
Шари атмосфери | Висота, км | Характеристика |
Тропосфера | 8-10(полярні широти); 16-18(приекваторіальні) | Міститься понад 80 % маси повітря атмосфери, близько 90 % усієї водяної пари; температура знижується на 6° кожні 1000 м |
Стратосфера | ||
Мезосфера | ||
Термосфера |
Повітря тропосфери дістає тепло від нагрітої Сонцем земної поверхні, тому температура у верхніх шарах тропосфери знижується над екватором до мінусових значень. Стан повітря в тропосфері (це температура, вологість, рух повітря) залежить від того, над якою поверхнею воно знаходиться. Лише в цьому шарі відбуваються явища погоди, які ми спостерігаємо.
Стратосфера (лат. stratos – шар) починається на висоті 8 км над полюсами, 16-18 км – над екватором. Тут знаходиться менше 20 % повітря атмосфери. Верхня межа – 50-55 км. Падіння температури тут припиняється, з висоти 20 км до 55 км температура підвищується до +30 °С. Це обумовлено інтенсивним поглинанням ультрафіолетової сонячної радіації під час утворення та розпаду озону. Найбільша концентрація озону припадає на висоту 20-25 км і є верхнею межею біосфери. На висоті 20-30 км трапляються перламутрові хмари, утворені з кристаликів льоду.
Розповідь учня (випереджальне завдання)
Активне вивчення стратосфери розпочалося на початку XX ст. Першими в 1931 р. до її нижніх шарів піднялися швейцарський учений Огюст Піккар і його асистент геофізик Пауль Кіпфер. Огюст Піккар сконструював герметичну гондолу з алюмінію, куди помістив апаратуру для наукових досліджень, кисневі прилади й агрегат, що мав підтримувати всередині гондоли нормальний атмосферний тиск. Разом зі своїм асистентом він піднявся на висоту 15 780 м з метою вивчення космічних променів. Політ проходив у дуже важких умовах, гондола була пофарбована в чорний колір і тому температура в ній піднялася до небезпечних для людини позначок. Проте через кілька місяців Піккар повторив політ і зміг піднятися на півкілометра вище. Цього разу “небесний будиночок” було пофарбовано в білий колір, і температура в ньому була низькою.
Вище 55 км лежить мезосфера, яка простягається до 80 км. У ній температура падає до -90 °С. Складні фотохімічні процеси зумовлюють світіння атмосфери. Тут утворюються сріблясті хмари.
Над мезосферою, до 800-1000 км, розміщена термосфера. Температура в ній підвищується на висоті 150 км до 220 °К, а на рівні 600 км – до +1500 °К (К – кінетична температура газу (повітря), що визначається рухом його молекул і доступна для безпосереднього вимірювання). Температура поглинає рентгенівське випромінювання, захищаючи життя від його дії. На висоті від 100 до 1000 км утворюються полярні сяйва. Мезосферу і термосферу часто називають іоносферою.
Питання. Як у дійсності змінюється температура атмосфери з висотою?
Атмосфера – це об’єкт вивчення метеорології, кліматології, астрономії, синоптичної метеорології.
Розповіді учнів (випереджальне завдання)
Спостереження за допомогою приладів широко застосовують із кінця XVII ст. У другій половині XVIII ст. було створено більше 30 метеорологічних станцій у різних країнах Європи. Результати їх спостережень систематично публікувались. Після винаходу телеграфа розвивається синоптичний метод досліджень і виникає служба погоди та синоптична метеорологія. Це дало можливість вивчати процеси на великих територіях з урахуванням впливу різних фізико-географічних умов. У 1930 р. П. О. Молчанов винайшов і вперше застосував радіозонд. У 1950-1960-х роках починають використовувати дослідження атмосфери за допомогою літаків, аеростатів, ракет, штучних супутників Землі та різноманітних радіотехнічних засобів. Розвиваються експериментальні методи, особливо у вивчені хмар і туманів, використовуються математика й обчислювальна техніка. Дуже поширився дистанційний метод зондування атмосфери. Технічним засобом отримання метеорологічної інформації з поверхні земної кулі є штучні супутники Землі. В усіх країнах світу є державні організації гідрометеослужби, до складу яких уходять метеостанції і гідрометеопости на суші, кораблях, літаках, дрейфуючих крижинах, а також наукові метеорологічні установи і обсерваторії та численні бюро прогнозів погоди. При ООН існує Всесвітня метеорологічна організація з Усесвітньою службою погоди, яка має три світових метеорологічних центри: у Москві, Вашингтоні й Мельбурні – та 25 регіональних центрів. Вона розробляє програми дослідження глобальних атмосферних процесів, у яких беруть участь різні країни. Періодично проводяться Всесвітні метеорологічні конгреси.
Питання. Яке значення атмосфери?
Атмосфера має велике значення: вона розсіює сонячне проміння, в результаті чого воно не так сильно нагріває вдень поверхню Землі, а вночі атмосфера не дає Землі швидко охолоджуватися і, як ковдра, утримує тепло. Атмосфера – броня планети. Сотні метеоритів не долітають до Землі, згоряючи в атмосфері. Особливо це видно зоряної літньої ночі. В народі метеорити, що згорають у повітрі, називають падаючими зорями. В атмосфері утворюються хмари. Нижні шари її перебувають у русі, утворюючи вітер, який переносить хмари на сотні кілометрів від місця їх виникнення. Люди помітили, що одні атмосферні явища предвіщують похмуру і дощову погоду, інші, навпаки, ясну і сонячну. Ось чому з давніх часів вивченню атмосфери, особливо її нижніх шарів, надають величезного значення.
Робота з підручником
Прочитати про значення атмосфери.
V. Закріплення нових знань, умінь і навичок
Бесіда
– Що таке атмосфера? Які шари атмосфери ви знаєте?
– Який склад повітря? Намалюйте на дошці кругову діаграму складу повітря.
– Яке значення атмосфери?
– Чому вивчають атмосферу?
Проблемне питання. У книзі шведської письменниці С. Лагерлеф “Чудова подорож Нільса з дикими гусьми” розповідається про нерозумного Троля, який вирішив побудувати дім поближче до Сонця – хай воно мене гріє. I Троль узявся до роботи. Він збирав каміння, складав у купу. Невдовзі гора каміння піднялася до самих хмар.
– Ну, тепер вистачить! – сказав Троль. Тепер я побудую будинок на вершині цієї гори. Буду жити біля самого Сонця і не замерзну. I Троль поліз угору. Але що таке? Чим вище лізе, тим холодніше стає. Дістався до вершини. “Ну,- думає,- звідси Сонце зовсім близько”. А в самого зуб на зуб не попадає. Троль був упертий, і коли йому щось у голову западе – нічим не виб’єш. Вирішив на горі будувати дім – і побудував. Сонце ніби близько, а холод усе одно до кісток проймає. Так нерозумний Троль і замерз. Чому замерз Троль?
VI. Підсумок уроку
VII. Домашнє завдання
– Опрацювати відповідний параграф підручника.
– Схематично відобразити будову атмосфери і основні її якості.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)