第二章 第二节 大气的组成与垂直分层-【金版教程】2025-2026学年新教材高中地理必修第一册创新导学案word（中图版2019）

地理 必修第一册 第二节　大气的组成与垂直分层 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。 学业质量标准 大气的组成 大气的垂直分层 水平1 了解大气的组成成分。(综合思维) 了解大气垂直分层状况。(综合思维) 水平2 结合资料，说明大气各主要成分的作用。(综合思维) 结合资料，说明不同分层大气的气温随高度变化状况。(综合思维) 水平3 结合资料，说明现代大气组成发生的变化。(综合思维) 判断不同分层大气的特征及大气组成。(综合思维) 水平4 分析人类活动对大气组成的影响。(人地协调观) 分析不同大气分层对人类活动的影响。(人地协调观) 一　大气的组成 1.大气的组成 2．人类活动对大气组成的影响 由于自然和人为原因，大气中增加了许多新的组成成分，主要包括气溶胶和污染气体。 1．判断正误。 (1)地球形成后，大气成分不再发生变化。(×) (2)大气中含量最高的成分是氧气。(×) 2．最为重要的温室气体是(　　) A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．臭氧 答案：C 解析：二氧化碳是重要的温室气体。近几十年来其浓度升高引起“温室效应”加剧。 3．举例说明人类对大气成分的影响。 提示：燃烧煤炭等矿物燃料、破坏森林使二氧化碳含量增多；使用空调等制冷设备使臭氧减少。 二　大气的垂直分层 1.划分依据：根据大气的物理性质和运动状况，可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。 2．大气各垂直分层的主要特点 1．判断正误。 (1)臭氧层位于对流层。(×) (2)平流层有利于航空飞行。(√) 2．随高度的升高，对流层气温(　　) A．升高 B．先升高后降低 C．降低 D．先降低后升高 答案：C 解析：在对流层，气温随高度的升高而降低。 3．一架飞机保持在15千米的高度，由赤道飞往北京，依次会经过的大气垂直分层有哪些？ 提示：对流层、平流层。 大气的组成 材料一　世界气象组织发布《2023年全球气候状况报告》显示，2023年是有记录以来最热的一年，过去10年是有记录以来最热的10年。目前，南极海冰面积是有记录以来新低，冬季结束时的海冰最大面积比之前的最低记录少100万平方千米。 材料二　研究发现，南极臭氧层的核心(中平流层)自2004年至2022年在春季中期减少了26%，这些发现表明，南半球大气变化促进了南极臭氧层空洞的持续存在。 据此探究下列问题： (1)全球变暖主要与哪种大气成分增多有关？ (2)臭氧有哪些作用？ (3)针对上述大气环境问题，可采取哪些有效措施？ [成果展示]　(1)二氧化碳。 (2)臭氧能够吸收太阳光中的紫外线，保护地球生命。 (3)减少化石能源的使用，发展清洁能源，减少二氧化碳排放；保护森林；研究新型制冷设备，控制氟氯烃的排放等，保护臭氧层。 1．大气组成及其作用 大气组成 主要作用 干洁空气 主要成分 N2 生物体的基本成分 O2 维持生命活动的必需物质 微量成分 CO2 植物光合作用的原料，对地面具有保温作用 O3 吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害 水汽 成云致雨的必要条件，对地面具有保温作用 固体杂质 成云致雨的必要条件 2.人类活动对大气的影响 人类活动造成的大气污染，导致大气成分和含量的变化。 读干洁空气的主要成分(25千米以下)表，回答(1)～(3)题。 气体成分 体积分数(%) 质量分数(%) 氮(N2) 78.08 75.52 氧(O2) 20.94 23.15 氩(Ar) 0.93 1.28 二氧化碳(CO2) 0.03(变动) 0.05 (1)干洁空气中体积比例最大的是(　　) A．氮(N2) B．氧(O2) C．氩(Ar) D．二氧化碳(CO2) (2)对地面起到保温作用的是(　　) A．氮(N2) B．氧(O2) C．氩(Ar) D．二氧化碳(CO2) (3)低层大气中除干洁空气外，主要成分还有(　　) A．臭氧(O3) B．氨气(NH3) C．甲烷(CH4) D．水汽和杂质 [科学思维]　大气成分及其作用的分析思路 类题透析 大气成分 低层大气由干洁空气、水汽和杂质组成；干洁空气中，体积比例最大的是氮(N2) 作用 二氧化碳(CO2)对地面具有保温作用 [答案]　(1)A　(2)D　(3)D 大气的垂直分层 随着海拔的变化，大气的组成和性质发生了很大的变化。下图为大气的垂直分层示意图。 据此探究下列问题： (1)随着海拔的上升，大气的气温和气压发生了什么变化？ (2)该图反映了大气垂直分层的划分依据是什么？ [成果展示]　(1)气温：随着海拔的升高，气温先降低，后升高，再降低，再升高。气压：随着海拔的升高，气压降低。 (2)气温。 大气的垂直分层表 垂直分层 高度 主要特点 特点成因 对流层 低纬17～18千米，中纬10～12千米，高纬8～9千米 气温随高度的增加而递减(每升高100米，温度大约降低0.6 ℃) 地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越近，受热越多 空气对流运动显著 该层上部冷、下部热，有利于空气对流运动 天气现象复杂多变 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨 平流层 对流层顶到约50千米 下层气温随高度变化小；30千米以上随高度增加而迅速上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线 气流以平流运动为主 该层大气上热下冷，大气稳定 有利于航空飞行 水汽、杂质极少，云雨绝迹，能见度好 高层大气 平流层以上的大气 气压很低，密度很小 离地面远，引力小 60～500千米高空有若干电离层，能反射无线电波 电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态 读大气温度随高度变化示意图，回答(1)～(2)题。 (1)从大气垂直分层看，图示大气层是(　　) A．低纬对流层 B．中纬平流层 C．高纬对流层 D．低纬平流层 (2)该层大气(　　) A．随高度增加，温度增幅变小 B．能大量吸收红外线辐射 C．以平流运动为主，利于航空飞行 D．强烈的太阳辐射使大气呈电离状态 [科学思维]　大气垂直分层的分析思路 类题透析 思路点拨 判断 根据高度、气温变化等判断 图示分层的最低高度为12千米，位于中纬地区；气温随高度的升高而升高，为平流层 特点 随高度升高，温度变幅增大；含有臭氧，能吸收紫外线；以平流运动为主，有利于航空飞行；电离层存在于高层大气 [答案]　(1)B　(2)C 人地协调观——大气成分变化的影响 雷阵雨过后，我们有时会闻到一股刺鼻的气味，这就是臭氧的气味。不同高度的臭氧扮演的角色各不相同，平流层臭氧阻挡高能量的紫外线辐射，扮演地球生物保护伞角色，若该层臭氧含量减少，会给人类和生态环境带来严重危害；对流层具有强氧化性和刺激性的臭氧却是一种光化学污染物。臭氧污染并非直接排放导致，它的形成有其特殊条件，在高温、日照充足、空气干燥时，臭氧与进入到大气中的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)在阳光下“见面”，发生大气光化学反应，易生成臭氧污染。那么还有哪些大气成分的变化也会影响到人类呢？ 1．二氧化碳含量增加 二氧化碳含量增加会增强温室效应，使全球气候变暖，两极冰川融化，海平面上升，淹没沿海低地，减少人类生存空间。 2．氧气含量减少 适度缺氧能激发运动员的运动潜能，很多国家都设立了高原训练基地，如云南昆明的海埂训练基地。但过度缺氧就会对人体造成伤害，当空气中氧含量降至12%时，会导致人体呼吸困难；降至10%时会导致智力活动减退；降至5%时会危及生命。 3．臭氧层臭氧减少 臭氧层臭氧减少会出现臭氧空洞，使到达地面的紫外线增多。紫外线对生物细胞有很强的杀伤作用，人体患皮肤癌的概率增加。 4．大气污染物增加 可吸入颗粒物：在低空湿度较大时，会严重降低能见度。进入人体肺部会堵塞局部组织，使支气管和肺泡换气功能衰减或丧失。 二氧化硫：会刺激人的呼吸系统黏膜，引起呼吸道炎症，导致过敏、癌症等疾病。 氮氧化物：会对人的眼睛、呼吸道造成刺激，引起病变。硫氧化物和氮氧化物还会导致酸雨的发生。 大气中的臭氧含量具有时空差异。下图为大气中臭氧含量的纬度分布和季节变化图。据此完成1～2题。 1．下列有关臭氧含量的时空分布叙述正确的是(　　) A．相同纬度南半球大于北半球 B．不同纬度从赤道向两极增加 C．从季节上看表现为春高秋低 D．相同季节北半球小于南半球 答案：C 解析：读图可知，相同纬度南半球小于北半球，A项错误；南北半球臭氧含量最大值在纬度60°附近，并没有从赤道向两极增加，B项错误；北半球3—5月份高，9—11月份低，南半球9—10月份高，3—4月份低，由于南北半球的季节相反，从季节上看表现为春高秋低，C项正确；相同季节北半球大于南半球，D项错误。 2．下列有关臭氧的叙述，正确的是(　　) A．能吸收太阳辐射中的红外线，被称为地球生命的保护伞 B．主要集中在地球的平流层，在天气变化中扮演重要角色 C．臭氧含量的减少和人类向大气过量排放的二氧化碳有关 D．两极地区以及青藏高原的含量低与对流层厚度密切相关 答案：D 解析：臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，被称为地球生命的保护伞，A项错误；主要集中在地球的平流层，天气变化发生在对流层，B项错误；臭氧含量的减少和人类向大气过量排放的氟氯烃等气体有关，C项错误；两极地区以及青藏高原的对流层厚度薄，平流层高度低，臭氧层破坏最为严重，D项正确。 [教材第39页探索] 点拨　平流层。 [教材第41页思考] 点拨　变化：增加了许多新的组成成分，主要是气溶胶和污染气体。 影响：污染大气，危害人类健康。 [教材第42页活动] 点拨　略。燃烧矿物燃料等。措施：减少矿物燃料的使用；植树造林；增加新能源的比重。 [教材第44页活动] 点拨　大气条件：空气稀薄，水汽含量低，几乎无云，污染轻。 [教材第45页思考] 点拨　1.优点：不占用土地，覆盖范围广，信息量大。 2．用处：监测各国的CO2排放情况；研究全球变暖，极端天气频率增加等气候变化；监测作物生长情况等。 [教材第45页作业题] 点拨　1.呼吸是人体的基本机能，大气对于人体是必不可少的；大气质量的高低，直接影响着人体健康，所以我们要保护大气环境，以维护我们所必需的洁净大气。 2. 层次 热量来源 大气温度变化的成因 对人类的影响 高层大气 太阳辐射 不同高度热量来源不同 — 平流层 臭氧吸收太阳辐射中的紫外线 上层臭氧吸收太阳辐射中紫外线更多，温度较高；下层吸收太阳紫外线较少，温度较低 天气晴朗，有利于航空飞行 对流层 地面辐射 对流层大气热量来源于近地面大气的辐射、传递 天气复杂多变，与人类关系密切 3.(1)磁场受到扰动，磁场方向和温度发生改变，磁针不能正确指示南北方向，对航海等影响较大，通信卫星信号减弱甚至中断等。 (2)极光出现在高层大气中。 (3)地球上的高纬度地区适宜观测极光。 ( 难 度 题 号 知 识 点 ) ★ ★★ 大气的组成 2，3 1，5，10 大气的垂直分层 4，8 6，7，9，11 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求) 大气是多种气体的混合物，各成分保持相对地稳定。不同的大气成分，作用不同。据此完成1～2题。 1．近地面大气中，时空差异最显著的大气成分是(　　) A．氮和氧 B．水汽和杂质 C．水汽和氧 D．二氧化碳和氮 答案：B 解析：受地表性质和天气状况的影响，水汽和杂质的时空差异最显著。 2．当今，导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有(　　) ①燃烧煤、石油等矿物燃料　②大量制冷设备 ③大量植树造林　④兴修水库 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 答案：A 解析：燃烧煤、石油等矿物燃料产生大量二氧化碳，大量制冷设备的使用释放大量的氟氯烃，会破坏臭氧；植树造林和兴修水库使大气成分向良性方向变化。 读地球某大气成分浓度垂直分布图，回答3～5题。 3．该大气成分最可能是(　　) A．二氧化碳 B．氧气 C．臭氧 D．水汽 4．该大气成分主要分布于(　　) A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．外层大气 5．受人类活动的影响，部分地区该大气成分的浓度降低。带来的影响主要是(　　) A．大气透明度提高 B．大气透明度降低 C．到达地面的紫外线增多 D．到达地面的紫外线减少 答案：3.C　4.B　5.C 解析：读图可知，该大气成分在20～30千米高度范围内浓度最高，该高度范围是平流层，该大气成分最可能是臭氧；臭氧能吸收太阳光中的紫外线，臭氧减少后，到达地面的紫外线增多。 下图示意大气垂直分层，读图回答6～7题。 6．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案：B 解析：①曲线所示对流层的气温变化过于剧烈，最低温过低，排除①；对流层气温随海拔增高而降低，排除④；平流层气温随海拔增高而增高，排除③；高层大气的底层气温随海拔增高而降低，上层气温随海拔增高而增高，②曲线正确。 7．我国发射的“神舟”号飞船运行轨道所在的大气层(　　) A．气温在－50 ℃～20 ℃之间 B．气温随高度增加平稳下降 C．最低气温约为－80 ℃ D．最高气温约为40 ℃ 答案：C 解析：“神舟”号飞船的运行轨道在高层大气，其最低气温约－80 ℃。 下图为大气垂直分层示意图。读图，完成8～9题。 8．火烧云作为一种天气现象，发生于图中所示的(　　) A．①层 B．②层 C．③层 D．②③层 答案：A 解析：火烧云是指日出或日落时出现的赤色云霞，是大气变化的现象之一，火烧云属于低云类。根据所学知识可知，云主要形成在对流层，结合图中各层高度可知，①为对流层，②为平流层，③为高层大气。故选A项。 9．关于图中各层大气的叙述，正确的是(　　) A．①层的大气厚度在赤道地区最薄 B．②层中飞鸟众多，生物多样性较为丰富 C．③层中一定高度存在着电离层 D．①层直接热源来自氧气吸收太阳可见光 答案：C 解析：图中①层为对流层，对流层在赤道地区最厚，A项错误；图中②层为平流层，海拔过高，飞鸟稀少，B项错误；图中③层为高层大气，在一定高度中存在电离层，能反射无线电短波，C项正确；图中①层的热量直接源于地面辐射，D项错误。 二、综合题(共2题) 10．读干洁空气组成示意图，回答下列问题。 (1)图中A、B表示的大气成分是：A____________，B________。其中B的重要作用是____________________________________。 (2)“其他气体”含量虽少，但其中的________和________对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。被称为“地球生命保护伞”的主要成分分布在__________层。 (3)由于人类活动的影响，使得大气的成分和含量发生变化。由于燃烧矿物燃料，使得干洁空气中的________含量增多；由于________工业的发展，释放到大气中的________增加，破坏了臭氧层，使到达地面的________增加，危害人体健康。 答案：(1)氮　氧　人类和一切生物维持生命的必需物质 (2)CO2　O3　平流 (3)CO2　制冷　氟氯烃　紫外线 解析：可根据干洁空气的组成及各成分的主要作用来进行分析。 11．读大气垂直分层图，回答下列问题。 (1)B层是________层，为什么说它是人类生存环境的天然屏障？____________________________________________________________________。该层因__________________而有利于航空飞行。 (2)A层是________层，该层的热量直接来自__________，其空气以________运动为主，原因是________，该层的天气特征是________。 (3)C层是________，该层中的电离层对无线电通信有重要作用，原因是______________________，该现象产生的原因是__________________。 (4)人类活动导致大气成分增加或减少的是________层和________层。 答案：(1)平流　臭氧含量多，大量吸收太阳光中的紫外线，保护地球生物免受伤害　天气晴朗，能见度好 (2)对流　地面　对流　上冷下热　复杂多变 (3)高层大气　大气处于高度电离状态　太阳紫外线和宇宙射线的作用 (4)对流　平流 解析：对流层大气的主要的直接热源是地面，气温随着高度的升高而递减，该层下热上冷，对流运动显著，近地面的水汽和固体杂质得以向上输送，易成云致雨，天气现象复杂多变。平流层中由于臭氧大量吸收紫外线，不仅成为人类生存环境的天然屏障，而且使气温随着高度的升高而升高，该层下冷上热，大气以平流运动为主，加上该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，有利于航空飞行。高层大气中有电离层，其大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，故而能反射无线电波。目前，由于人类大量使用矿物燃料，使对流层中的二氧化碳含量不断增加，随着制冷工业的发展，大气中的氟氯烃含量增加，破坏臭氧层。 14 学科网（北京）股份有限公司 $$