内容正文:
第二节 大气的组成与垂直分层
[课标要求] 运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
1.运用图表等资料,说明低层大气的组成及其主要成分的作用。
2.描述大气垂直分层的划分依据及各层的主要特点。
3.利用大气的垂直分层图,运用综合思维,说明大气对人类活动的影响。
大气的组成
[预读教材]
1.大气的组成:干洁空气、__________和水汽。[注1]
2.干洁空气的组成
(1)主要成分:______ (78%)、氧气(21%)
(2)次要成分:氩气、__________、甲烷和臭氧等。[注2]
固体杂质
氮气
二氧化碳
3.主要组成物质的作用
大气成分 作用
氮气 大气中含量最多。氮元素是生物体内________和很多化学物质的组成部分,是生物体健康生长必不可少的元素
氧气 是众多生物___________必需的物质
二氧化碳 绿色植物进行___________的重要原料,是一种温室气体,对地面具有______作用
臭氧 吸收太阳辐射中的________,对生物具有保护作用
水汽 含量随时间和地点的不同而变化。是影响___________的重要因素
大气中的临时成分 由于自然和人为原因,大气中增加了许多新的组成成分,主要包括________和污染气体,对人类产生危害
蛋白质
生命活动
光合作用
保温
紫外线
天气变化
气溶胶
[助解教材]
[注1]辨析:此处大气的组成是指低层大气的组成。
[注2]拓展:大气各组成成分的比例不是固定不变的
干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本上是不变的,水汽和杂质的含量却是因时因地而异的。城市上空的雾比郊区多,就是因为城市空气中尘埃较多。
[学能解惑]
1.在奥运会等世界重大体育赛事中,来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异,试推测其原因。
提示:埃塞俄比亚和肯尼亚地形均以高原为主,海拔高,大气稀薄,大气中含氧量低,有利于激发运动员的潜能。
2.目前,世界公认的运动员进行高原训练的最佳海拔为1 800—2 400 m,为什么运动员在更高海拔训练反而达不到理想的效果?
提示:含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。
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大气的垂直分层
[预读教材]
1.大气分层依据:根据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况,将大气分为_________、平流层和高层大气。
2.垂直分层
填写出下图中各垂直分层的名称。
对流层
(1)对流层
①高度范围:在大气圈的最底层。低纬度地区17—18 km,高纬度地区8—9 km。[注1]
②主要特征
主要特征 成因
云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层 占大气绝大部分质量的3/4和绝大部分的_____________
气温随高度的增加而降低[注2] 直接热源为地面
大气______运动显著 大气上部冷,下部热
③与人类关系:人类生活在对流层______,对流层对人类的影响最显著。
水汽和杂质
对流
底部
(2)平流层
①范围:对流层顶以上至离地面约_____ km的大气层。
②主要特征[注3]
主要特征[注4] 成因
气温随高度增高而______ ______吸收紫外线
大气以____________为主 上部热下部冷
无云雨现象,大气能见度高 ______________含量极少
③与人类关系:臭氧层使地球生命免受过多________的伤害;适合航空飞行。
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升高
臭氧
水平运动
水汽和杂质
紫外线
(3)高层大气
①位置:从平流层顶到3 000 km高度间的大气层。
②特征:密度小,与行星际空间密度比较接近;存在电离层,能反射无线电波,使人类得以远距离传播信息。
[助解教材]
[注1]拓展:低纬度地区地面受热多,空气对流旺盛,因而对流强度高;高纬度则相反;中纬度居中。
[注2]诱思:苏轼云“高处不胜寒”,从地理视角来看,说的是哪一层?
提示:这句话说出了海拔高处气温较低的现象,对流层气温随海拔的升高而递减,因此该现象出现在对流层。
[注3]诱思:2012年10月14日,奥地利人鲍姆加特纳身穿特制宇航服从39 km高空跳伞。鲍姆加特纳从39 km 高空跳伞,为什么要配备特制的宇航服?
提示:39 km高空处于平流层,特制宇航服外表绝缘层主要防止与大气摩擦起电,能经受住极寒;内部填充氧气的原因是平流层氧气稀薄;护目镜中装有温度调节器是因为平流层温度低,且下降过程中温度有较大的变化。
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[注4]巧记:图示法记忆对流层、平流层的天气特点及成因
探究点(一) 大气的组成成分和作用及人类活动对大气成分的影响
[案例探究]
空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氮为主的