臭氧层耗损与破坏(一)
学 情
分 析
臭氧层被大量损耗后,吸收紫外辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线B明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的的危害,已受到人们普遍关注的主要有对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料、以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响。
教 学
重 点
60公里以上的高空,太阳紫外线强,氧分子大量离解,三体碰撞机会减少,臭氧含量极少。5公里以下低空,紫外线大大减弱,氧原子很少,难以形成臭氧。
课
题
臭氧层耗损与破坏(一)
课
型
备课
日期
上课
日期
本学期的
第4
课 时
新课
第三周
第五周
教
学
目
标
知识与
技 能
臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于20—25公里的高度米左右。
过程与
方 法
臭氧含量随纬度、季节和天气等变化而不同。紫外辐射在高空被臭氧吸收,对大气有增温作用,同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害,透过的少量紫外辐射,有杀菌作用,对生物大有裨益。
其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。
教 学
难 点
在20~25公里高度范围内,既有足够的氧原子,又有足够的氧分子,最有利于三体碰撞,形成的臭氧每年约有500亿吨。
教 学 内 容
概述与板书
臭氧层作用:
大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光
中的波长306.3nm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300nm)和全部的UV—C(波长<290nm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍 。
情感态度
与价值观
人类真正认识臭氧是在150多年以前,德国先贝因(Schanbein)博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味,同在自然界闪电后产生的气味相同,先贝因博士认为其气味难闻,由此将其命名为臭氧。
教
材
与
学
情
分
析
教 材
分 析
臭氧层由法国科学家法布里于20世纪初发现。1930年英国地球物理学家卡普曼提出,大气中的臭氧主要是由氧原子同氧分子,在有第三种中性分子参与下进行三体碰撞时产生。
其三为温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射(240-329纳米,称为UV-B波长),为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面,臭氧遍布整个对流层,却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损,主要是通过动态迁移到对流层,在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子,从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。