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课件PPT（中图版2019）

第二章 自然地理要素及现象 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) 目录 课前知识自学 课堂主题探究 学科素养提升 课后达标检测 教材活动点拨 课前知识自学 精心准备 夯实基础 氧气 氮气 生命 活动 保护 光合作用 天 气变化 成云致 雨 一　大气的组成 1.大气的组成 课前知识自学 5 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。 课前知识自学 6 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。( ) × × 课前知识自学 7 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 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。 答案 解析 课前知识自学 8 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。 提示 课前知识自学 9 二　大气的垂直分层 1.划分依据：根据大气的物理性质和 ，可以将大气分为 、平流层和高层大气。 运动状况 对流层 课前知识自学 10 2．大气各垂直分层的主要特点 高 层大 气 平 流层 升高 水平 航 空 对 流层 降低 对流 课前知识自学 11 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。( ) √ × 课前知识自学 12 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 解析：在对流层，气温随高度的升高而降低。 答案 解析 课前知识自学 13 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。 提示 课前知识自学 14 课堂主题探究 思维探究 实践运用 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。 课堂主题探究 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　二氧化碳。 成果展示 成果展示　臭氧能够吸收太阳光中的紫外线，保护地球生命。 成果展示　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。 课堂主题探究 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 1．大气组成及其作用 课堂主题探究 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。 课堂主题探究 读干洁空气的主要成分(25千米以下)表，回答(1)～(3)题。 (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) 答案 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 课堂主题探究 (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 答案 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 课堂主题探究 [科学思维]　大气成分及其作用的分析思路 水汽 杂质 氮(N2) 类题透析 大气成分 低层大气由干洁空气、 和 组成；干洁空气中，体积比例最大的是________ 作用 ________________对地面具有保温作用 二氧化碳(CO2) 课堂主题探究 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　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。 成果展示 成果展示　气温。 课堂主题探究 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 课堂主题探究 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 课堂主题探究 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 答案 课堂主题探究 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____千米，位于 纬地区；气温随高度的升高而_____，为______层 特点 随高度升高，温度变幅______；含有臭氧，能吸收________；以_____运动为主，有利于__________；电离层存在于___________ 平流 [科学思维]　大气垂直分层的分析思路 12 中 升高 增大 紫外线 平流 航空飞行 高层大气 课堂主题探究 学科素养提升 探究时事 素能突破 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？ 学科素养提升 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。 学科素养提升 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。 学科素养提升 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 学科素养提升 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。 解析 学科素养提升 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 学科素养提升 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。 解析 学科素养提升 教材活动点拨 释疑教材 归纳提升 [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。 教材活动点拨 [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。 教材活动点拨 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 教材活动点拨 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。 教材活动点拨 课后达标检测 夯基固本 练速提能 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 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 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。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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。 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 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。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 读地球某大气成分浓度垂直分布图，回答3～5题。 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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 读地球某大气成分浓度垂直分布图，回答3～5题。 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 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。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 右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 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。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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 ℃ 解析：“神舟”号飞船的运行轨道在高层大气，其最低气温约－80 ℃。 答案 解析 右图示意大气垂直分层，读图回答6～7题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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 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。 答案 解析 右图为大气垂直分层示意图。读图，完成8～9题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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 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。 答案 解析 右图为大气垂直分层示意图。读图，完成8～9题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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________________________________。 答案 氮 氧 人类和一切生物维持生命的必需物质 (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。 CO2 O3 平流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 (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。 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。 答案 解析 CO2 制冷 氟氯烃 紫外线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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。 答案 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 (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 对流 地面 对流 上冷下热 复杂多变 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 对流 平流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 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 解析 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后达标检测 11 R $$