第2章 第1节 大气的组成和垂直分层(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中地理必修第一册（人教版2019）

第二章　地球上的大气 第一节　大气的组成和垂直分层 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 目 录 课前预习·教材新知 01 02 CONTENTS 课堂探究·要点突破 03 课后巩固·知能达标 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 课前预习·教材新知 01 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 元素 光合 地面 紫外线 天气 凝结核 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 运动 密度 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 对流层 最底 水汽 递减 对流 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 平流层 臭氧 小 上升 平流 高层大气 平流 电离层 无线电波 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 课堂探究·要点突破 02 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 第二章　地球上的大气 地理•必修　第一册(配RJ版) 1 返回目录 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一、大气的组成 组成 含量 作用 干洁 空气 氮气 约占78% 地球上生物体的基本_____ 氧气 约占21% 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 二氧 化碳 少 绿色植物进行_____作用的基本原料，吸收_____辐射，使气温升高 臭氧 吸收太阳光中的________，对生物具有保护作用 水汽 很少 产生云、雨、雾、雪等一系列_____现象 杂质 作为________，是成云致雨的必要条件 [易错提醒] 1如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。但人类活动排放的污染物会影响大气的成分和含量，产生大气污染。 2大气中二氧化碳主要吸收地面辐射的能量，对太阳辐射的吸收很少。 二、大气的垂直分层 1．分层依据：温度、_____状况和_____。 2．垂直分层 (1)A________ ①位置：大气圈的_____层。 ②组成：占大气圈质量的3/4和几乎全部的_____、杂质，大气中污染物多集中在这一层。 ③厚度：低纬度地区17～18千米，高纬度地区8～9千米。 ④特征：气温随高度的升高而_____。对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的_____运动。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。 ⑤与人类活动关系：人类生活在对流层底部。 [易错提醒] 对流层的高度因纬度而异。同一地区对流层的高度夏季高于冬季。 (2)B________ ①位置：对流层顶部至50～55千米高空。 ②组成：22～27千米_____含量达到最大值，形成臭氧层，使地球上的生命免受过多紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞”。 ③特征：下层气温随高度变化很___，30千米以上气温随高度增加而迅速_____。大气以_____运动为主。无云雨现象，能见度好。 ④与人类活动关系：适合航空飞行。 (3)C__________ ①位置：_____层以上的大气。 ②特征：温度先下降后上升。在80～500千米的高空，有若干________。 ③与人类活动关系：电离层反射__________，对无线电通信有重要作用。 1．判断题 (1)空气中只要有水汽就可以形成降水。(　　) (2)宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。(　　) (3)全球各地对流层的高度是一样的。(　　) (4)高层大气气温随高度的升高而升高。(　　) (5)人类大量排放氟氯烃，使大气中臭氧减少。(　　) [提示]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2．思考题 (1)大气中的水汽和杂质含量因时因地而异，它们是如何变化的呢？ (2)从纽约飞往伦敦的一列航班，正飞行在万米高空，前方突然乌云翻滚，为避免发生空难，飞行员应该采取什么方法？说明理由。 [提示]　(1)大气中的水汽含量因时因地而异：一般夏季大于冬季，低纬度地区大于高纬度地区，海洋大于陆地。大气中的杂质含量因时因地而异：陆地上比海上多，城市比乡村多，早晨和夜间比午后多，冬季比夏季多。 (2)从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知，该飞机飞行在对流层顶部，为了避免发生空难，飞行员应该迅速提升飞行高度进入平流层。理由：一是平流层大气中水汽和杂质含量很少，天气晴朗，无云雨现象，能见度好；二是平流运动利于飞机飞行，平流层大气以平流运动为主，飞机受力比较稳定，便于飞行员操控驾驶，并节省燃油消耗。 要点一　大气的组成成分及作用 材料　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。在绿色植物出现以后，植物在光合作用中放出的游离氧，使原始大气里的一氧化碳转化为二氧化碳，甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳，氮氧化成为水蒸气和氮气。由于植物的光合作用持续进行，空气里的二氧化碳在发生光合作用的过程中被吸收了大部分，并使空气里氧气越来越多，终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。 ——选自论文《大气成分经历了哪些变化》 [问题探究] (1)现代空气成分以氮气、氧气为主的特点，与人类活动关系大吗？ (2)对原始大气成分改造影响最大的是哪一种活动？ (3)与原始大气成分的变化相比，现代大气成分变化的表现、速度和原因有什么不同？ [提示]　(1)没有关系。是长期以来自然界里各种变化所造成的。 (2)绿色植物的光合作用。 (3)①成分变化明显有两个：二氧化碳含量增多；大气污染物增多。 ②现代大气成分变化速度快。 ③现代大气成分的变化主要是人类活动导致的。 1．大气成分的时空变化 成分 变化特点 二氧 化碳 大致夏季较少，冬季较多；乡村较少，城市较多，重工业发达的城市更多 杂质 一般来说，近地面大气陆地多于海洋，城市多于乡村，冬春季节多于夏秋季节 水汽 因海陆位置、纬度、地势高低而有差异，大致低纬多于高纬，海上多于陆地 2.人类活动对大气成分的影响 臭氧层破坏 (1)原因：①自然：太阳活动；②人为：人类向大气中大量排放消耗臭氧的物质(如氯氟碳化物)。 (2)后果：①影响人类的健康。一方面，过量的紫外线会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现问题，患呼吸道传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线会增加皮肤癌的发病率。②影响农作物的产量和质量。③影响水域生态系统，会直接引起整个食物链的破坏。 (3)措施：①减少消耗臭氧层有害气体的排放，如冰箱制冷剂氯氟碳化物的排放(改用无氟制冷剂)；②寻找新的替代品，加大对替代品的研制力度。　 氧化亚氮(N2O)作为大气中的一种微量气体，是大气氮循环的重要组成部分。大气中N2O的主要来源有化石燃料、生物质燃烧以及土壤中的生物，其最终会被光分解。N2O还是一种温室气体，近两百年来，大气中的N2O浓度不断攀升。据此完成(1)～(2)题。 (1)大气中的氮(　　) A．为绿色植物进行光合作用提供基础原料 B．吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用 C．是地球上生物体的基本元素 D．是成云致雨的必要条件 (2)下列措施中，可有效缓解大气中N2O浓度增加的是(　　) A．节约用水　　　 B．光盘行动 C．垃圾分类 D．广泛使用新能源汽车 [解题导引]　获取和解读信息 第一步：获取信息 氧化亚氮(N2O)是大气微量气体，而且是温室气体，近200年来其浓度增大；参与大气氮循环；其来源：化石燃料、生物质燃烧以及土壤中的生物；会被光分解。 第二步：解读信息 氧化亚氮吸收地表长波辐射并破坏臭氧，造成气温升高，参与大气氮循环但不是光合作用的原料；由于近200年来化石燃料的大规模利用以及土壤的高强度利用导致大气中氧化亚氮浓度增大，可以针对性提出整改措施。 [尝试解答]　(1)________　(2)________ [解析]　第(1)题，大气中的氮是地球上生物体的基本元素，C正确。二氧化碳为绿色植物进行光合作用提供基础原料，A错误。臭氧吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用，B错误。水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件，D错误。故选C。第(2)题，大气中N2O的主要来源有化石燃料、生物质燃烧以及土壤中的生物，广泛使用新能源汽车可以减少化石燃料燃烧，可以有效缓解大气中N2O浓度增加，D正确。节约用水、光盘行动、垃圾分类是节约资源的措施，不能有效缓解大气中N2O浓度增加，ABC错误。故选D。 [答案]　(1)C　 (2)D 低层大气主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成。下表为低层大气各组分的体积分数及主要作用表。完成1～2题。 大气成分 体积分数/% 作用 干 洁 空 气 氮气 78.08 生物体的基本成分 氧气 20.95 维持生命活动必需物质 二氧化碳 0.003 甲 臭氧 0.000 06 乙 水汽 因时因 地而异 丙 固体杂质 丁 1.表中甲的主要内容是(　　) ①削弱太阳辐射，降低地表温度　②大量吸收红外线辐射，对地面有保温作用　③为植物光合作用提供原料，使自然环境充满生机　④引发温室效应，导致气候变暖 A．①②③　　　　　　 B．②③④ C．①③④ D．①②④ 2．臭氧层被称为(　　) A．减少台风的物质储备 B．细菌、病毒的消毒剂 C．地球大气的“隔热层” D．“地球生命的保护伞” 解析　第1题，表中甲为二氧化碳的作用，即二氧化碳能够吸收红外线辐射，对地面有保温作用，也为植物光合作用提供原料，使自然环境充满生机，②③正确。二氧化碳能够吸收红外线辐射，引发温室效应，导致气候变暖，①错误，④正确。故选B。第2题，臭氧层能够吸收太阳紫外线辐射，减少到达地面的紫外线，减少紫外线对地球生命的危害，因具有这一作用，其被称为“地球生命的保护伞”。臭氧层与ABC选项所示内容无关。故选D。 答案　1.B　2.D 2023年3月3日开始，京津冀区域发生了一次空气重污染过程，多个城市已经达到中度甚至重度污染水平。期间，北京市受传输影响也经历了一次PM2.5浓度明显抬升的过程。根据相关预报监测显示，本轮空气污染仍处于发展过程中，预计会持续一周左右的时间，也就是说，京津冀的雾霾天气可能还会在这期间内反复出现。完成3～4题。 3．霾出现的频率增加主要是由于人类活动改变了大气组成中的(　　) A．干洁空气成分 B．水汽含量 C．固体杂质含量 D．有害气体成分 4．雾霾的形成还离不开另外一种大气成分，下列现象与该大气成分多少相关的是(　　) A．全球变暖 B．旱灾频发 C．臭氧层变薄 D．酸雨加重 解析　第3题，霾是指空气中因悬浮着大量微粒而形成的浑浊现象，某些地区霾出现频率增加，主要是由于人类活动改变了大气成分中的固体杂质含量，C正确。干洁空气成分、水汽含量、有害气体成分不是影响霾形成的主要因素，ABD错误。故选C。第4题，雾霾的形成离不开水汽，大气中水汽减少会导致降水减少，形成旱灾，B正确。全球变暖的原因是人类大量排放二氧化碳所导致的结果，与雾霾关系不大，A错误。臭氧层变薄的原因是人类大量排放氟氯烃，消耗臭氧所致，与雾霾关系不大，C错误。酸雨加重的原因与人类大量排放硫氧化物和氮氧化物等酸性气体有关，与雾霾关系不大，D错误。故选B。 答案　3.C　4.B 要点二　大气垂直分层及特点 材料　2023年5月17日10时49分我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第56颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星。入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。此次发射是北斗三号工程高密度组网之后，时隔3年的首发任务。下图为大气垂直分层示意图。 [问题探究] (1)我国的西昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄？为什么？ (2)长征三号乙运载火箭点火发射刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？ (3)发射成功的北斗导航卫星，在轨运行所在的大气层有何特点？ [提示]　(1)较薄。因为西昌位于我国的川西高原地区，海拔较高，气温较低。 (2)火箭发射升空刚离开地面时，位于对流层中，其气温随高度增加而降低。 (3)所在的大气层为高层大气，大气密度极小，存在若干个电离层。 1．大气的垂直分层及其特点 2．对流层特点及与人类的关系 3．平流层特点及与人类的关系 读大气的垂直分层图，完成(1)～(2)题。 (1)从大气垂直分层看，图示大气层B是(　　) A．低纬度的对流层　　　 B．中纬度的平流层 C．高纬度的平流层 D．低纬度的平流层 (2)关于B层大气下列说法正确的是(　　) ①该层空气下部冷上部热，不易形成对流　②不能够大量吸收紫外线　 ③以平流运动为主，有利于航空飞行　④受太阳辐射影响而呈高度电离状态 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ [解题导引]　获取和解读信息 获取信息 解读信息 图像信息 大气的垂直分层图 B层大气位于18～55千米高空，下层温度低变化幅度小，随着高度增加气温迅速上升 [尝试解答]　(1)________　(2)________ [解析]　第(1)题，大气垂直分层分为对流层、平流层和高层大气。对流层随纬度不同厚度不同，低纬度上界为17～18千米，中纬度为10～12千米，高纬度上界为8～9千米；平流层气温随高度上升而增加。观察图示可知，该层下界为18千米，气温随高度上升而增加，应为低纬度平流层，故选D。第(2)题，由上题可知，B层为低纬度平流层。读图可知，气温随高度上升而增加，下部冷、上部热，不易形成对流，①正确；该层为平流层，分布有臭氧，可吸收太阳紫外线，②错误；平流层以平流运动为主，利于飞机飞行，③正确；受强烈太阳辐射呈电离状态的是高层大气，④错误。故选D。 [答案]　(1)D　(2)D 北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。下图示意神舟十七号发射过程中穿过的局部大气层气温随高度变化曲线。读图，完成1～3题。 1．该大气层主要属于(　　) A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 2．能正确表示该高度气温变化的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 3．该高度所在大气层大气(　　) A．全部处于电离状态 B．以平流运动为主 C．温度上部冷下部热 D．会产生极光现象 解析　第1题，读图可知，该处大气的高度在50千米以上，属于高层大气，C正确；对流层平均高度12千米，平流层高度约12～50千米，电离层位于高层大气内，ABD错误。故选C。第2题，高层大气的温度在50～70千米随高度的升高而下降，之后随高度升高而上升，与①符合，A正确，BCD错误。故选A。第3题，高层大气中，只有电离层处于电离状态，A错误；以平流运动为主的是平流层大气运动特征，B错误；温度上部冷下部热的是对流层，C错误；高层大气会产生极光现象，D正确。故选D。 答案　1.C　2.A　3.D 动画片《飞屋环游记》讲述了退休气球销售员卡尔与少年罗素，乘坐“飞屋”前往南美洲“天堂瀑布”冒险的故事。剧中“飞屋”被成千上万个五颜六色的氢气球牵引，飞越云层，进入平流层带着二人遨游天际，飞向远方……据此完成4～5题。 4．二人在升空过程中，“飞屋”的温度变化趋势为(　　) A．越来越冷 B．越来越热 C．先热后冷 D．先冷后热 5．若“飞屋”从北极上空飞往赤道上空时保持约一万米的高度，二人途中感受是(　　) A．一直平稳 B．一直颠簸 C．先上下颠簸，后平稳飞行 D．先平稳飞行，后上下颠簸 解析　第4题，由所学知识可知，对流层厚度在高纬度约为8～9千米，中纬度约为10～12千米，低纬度约为17～18千米。二人在升空过程中，飞越云层从对流层进入平流层，由于对流层温度随高度增加而降低，平流层温度随高度增加而增加，故二人在升空过程中，“飞屋”温度变化趋势为先冷后热，D正确，ABC错误。故选D。第5题，对流层上界高度随地理纬度和季节而变化，它的高度因纬度而不同，在低纬度地区平均高度为17～18千米，在中纬度地区平均为10～12千米，极地平均为8～9千米。故“飞屋”保持约一万米的高度从北极上空飞往赤道上空，途中经过平流层再经过对流层。故二人途中感受为先平稳飞行，后上下颠簸。故D正确，ABC错误。故选D。 答案　4.D　5.D $$