第二章 第一节 大气的组成和垂直分层-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一地理必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（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 课程标准 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。 素养目标 1．运用图表资料，说出大气的组成成分及其作用(综合思维)。 2．结合示意图，说明大气垂直分层及各层气温的垂直变化、 运动状况等主要特点(综合思维)。 3．运用大气垂直分层的相关知识，解释生产和生活中的相关 现象(综合思维、人地协调观)。 内容索引 任务一　大气的组成 1 任务二　大气的垂直分层 2 课时测评 4 随堂达标演练 3 任务一　大气的组成 返回 1．低层大气的组成及作用 新知导学 大气的组成 作用 干 洁 空 气 氧气 人类和其他生物维持__________所必需的物质 氮气 地球上________的基本元素 二氧化碳 绿色植物进行__________的基本原料；吸收__________的能力强，使气温升高 臭氧 吸收太阳光中的________，使大气增温；减少到达地面的________，对生物具有保护作用 水汽 水的______，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响______和大气的温度 杂质 作为________，是成云致雨的必要条件 生命活动 生物体 光合作用 地面辐射 紫外线 紫外线 相变 地面 凝结核 2.人类活动对大气组成的影响 人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和______，产生__________，对__________和人类生存造成不利影响。 含量 大气污染 生态系统 1．大气主要成分及其对大气环境的影响 核心归纳 成分 影响 二氧 化碳 CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→热量射向地面→保温作用；CO2→植物光合作用→太阳能转化为化学能 臭氧 平流层中的O3→吸收紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害 水汽 近地面水汽吸收地面热量→大气升温，水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象发生 杂质 杂质→吸附水汽→成云致雨→大气能见度降低→削弱太阳辐射 2.人类活动对大气成分的影响 地球大气又称“氮氧大气”，下表为地球大气圈25 km高度以下干洁空气的主要成分表。据此完成1～2 题。 典题应用 气体成分 体积分数(%) 氮(N2) 78 氧(O2) 21 氩(Ar) 0.934 二氧化碳(CO2) 0.038(变动) 1.地球大气被称为“氮氧大气”，是因为氮和氧 A．占干洁空气成分的99% B．占大气成分的99% C．是生命活动必不可缺的物质 D．在其他天体上不存在 氮和氧是大气的主要成分，在干洁空气(25 km高度以下)成分中，氮和氧约占99%，故又称地球大气为“氮氧大气”，故选A。 √ 2．目前，导致大气中二氧化碳含量变化的主要原因是 ①植树造林　②大量燃烧化石燃料　③新能源公交车的逐渐普及　④森林、草原开垦成农田 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，主要是因为森林遭到破坏和人类大量燃烧化石燃料，故选B。 √ 返回 任务二　大气的垂直分层 返回 1．依据：______、__________和密度。 新知导学 温度 运动状况 2．分层 分层 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系 A________ 随高度的升高而______ 对流运动显著 与人类关系最密切，天气现象复杂多变 B________ 随高度升高而升高 ______运动为主 在22～27千米范围内，形成________，使地球上的生命免受过多紫外线的伤害；无_______现象，能见度好，适合航空飞行 C高层大气 随高度升高先下降后上升 — 80～500千米的高空，有若干电离层，对____________有重要作用 对流层 递减 平流层 平流 臭氧层 云雨 无线电通信 3.将平流层特征及成因连线： 大气的垂直分层 核心归纳 分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 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降低(每升高100米，气温大约降低0.6 ℃) 地面是对流层大气的主要直接热源 人类生活在对流层底部，与人类关系最密切 空气对流运动显著，天气现象复杂多变 该层大气上部冷，下部热，几乎全部的水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨 分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 平 流 层 从对流层顶部至50～55千米高空 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障，利于航空飞行 以平流运动为主 该层大气上热下冷，大气稳定 天气晴朗，能见度好 水汽、杂质少，气流平稳 高层 大气 从平流层顶部到3 000千米的高空 大气密度极小 距地面远，受到的引力小 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 逆温现象及其危害 1．逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100 m，气温下降约0.6 ℃。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为逆温。如图所示： 拓展深化 2．危害 (1)出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，易导致交通事故。 (2)加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。 (3)对航空造成影响。逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，则对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。　　 拓展深化 2019年3月10日，某航班计划由埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴的博莱国际机场起飞，前往肯尼亚首都内罗毕。飞机起飞6分钟后坠毁，机组人员及乘客157人全部遇难。下图为大气的垂直分层示意图。 合作探究 问题1.(综合思维)空难多数发生在飞行的哪一阶段？为什么？ 提示：空难多发生在飞机起飞或降落阶段。这一阶段处于对流层中，大气对流旺盛，天气多变。 问题2.(综合思维、人地协调观)图中的平流层为什么适合航空飞行？ 提示：平流层的气温下低上高，空气难以对流，大气以水平运动为主，飞机飞行时不会上下颠簸；平流层水汽和尘埃少，天气晴朗，无云雨现象，能见度高，利于飞机飞行。 下图示意大气垂直分层。读图，完成1～2题。 1．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 典题应用 √ 对流层(Ⅰ层)气温随海拔升高而降低，排除④；平流层(Ⅱ层)气温随海拔升高而升高，排除①③；高层大气(Ⅲ层)的底层气温随海拔升高而降低，上层气温随海拔升高而升高，故选B。 2．对短波通信具有重要意义的电离层位于 A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部 C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层 √ Ⅲ层为高层大气，在该层中有若干电离层，其带电粒子会干扰无线电短波通信，故选D。 (2023·辽宁沈阳高一期末)2022年4月16日上午，载有三名航天员的神舟十三号载人飞船穿越黑障(通信暂时中断区域)后，成功降落在东风着陆场。据悉，黑障区一般出现在地球上空35～80千米的大气层间。下图为飞行中的返回舱和大气垂直分层示意图。据此完成3～4题。 3．黑障区出现在地球大气层的 A．对流层 B．对流层和平流层 C．平流层 D．平流层和高层大气 对流层的高度约为12千米，平流层在对流层顶(约12千米)到50千米高空处，高层大气在50千米以上高空处；由材料“黑障区一般出现在地球上空35～80千米的大气层间”可知，黑障区出现在平流层中上部和高层大气底部，D正确。 √ 4．返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中，大气 A．气温先增加后降低 B．先平流运动再对流运动 C．空气密度逐渐减小 D．能反射无线电短波通信 返回舱穿越“黑障区(地球上空35～80千米的大气层间)”后到着陆的过程中，指的是地球上空35千米到地表，即从平流层中部到对流层再到地表；由图可知，随着海拔降低，气温先降低后升高，A错误；平流层中大气以平流运动为主，对流层中大气以对流运动为主，B正确；随着海拔降低，空气密度变大，C错误；反射无线电短波通信的电离层出现在高层大气中，D错误。 √ 返回 课堂小结 随堂达标演练 返回 地球不同于其他行星的特征之一，是具有生物生存所需的大气，包围着地球的厚厚的大气层，是生物乃至地球的保护层。据此完成1～2题。 1．关于大气中二氧化碳的叙述，正确的是 A．大气中的二氧化碳含量很多，对人类影响很大 B．近年来大气中二氧化碳增多，完全是人类燃烧化石燃料导致的 C．大气中二氧化碳增多，对人类有害无利 D．二氧化碳能吸收地面辐射，对地面具有保温作用 √ 大气中的二氧化碳含量较少；近年来大气中二氧化碳增多，与人类燃烧化石燃料和毁林有关；二氧化碳增多有利也有害，农作物可能会增产，但会导致全球变暖，海平面上升，沿海低地被淹；二氧化碳能强烈吸收地面辐射，把热量保存在大气中，又以大气逆辐射的形式还给地面，从而对地面具有保温作用。 2．关于大气臭氧层的叙述，正确的是 A．只有臭氧层中才有臭氧 B．在大气圈中臭氧分布比较均匀 C．由于臭氧层分布在对流层中，所以与人类关系密切 D．臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线 臭氧不仅仅分布在臭氧层中，对流层中也有少量臭氧；臭氧主要分布在臭氧层中，在大气圈中分布不均；臭氧层分布在平流层中；臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。 √ (2023·北京昌平区高一期末)民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段，其中巡航的飞行高度以舒适、经济为原则。我国中型以上民航客机都在海拔7 000～12 000米的高空飞行，大型民航客机多在11 000米上下的高空飞行。据此完成3～4题。 3．我国大型民航客机巡航阶段，飞机一般处于 A．对流层底部飞行 B．对流层中部飞行 C．平流层底部飞行 D．平流层顶部飞行 对流层厚度低纬为17～18千米，中纬为10～12千米，高纬为8～9千米；结合材料可知，我国大型民航客机多在11 000米上下的高空飞行，由此可知，飞机一般在平流层的底部飞行，故选C。 √ 4．该层适合飞机飞行的主要原因是 ①臭氧吸收紫外线，气温较高　②水汽和尘埃含量少，能见度高　③大气下热上冷，以平流运动为主　④飞鸟难及此高度，避免机鸟相撞 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 平流层的臭氧吸收紫外线与飞机飞行无关，①错误；平流层水汽和尘埃含量少，云雨天气较少，能见度高，②正确；平流层大气随高度升高气温上升，气温上热下冷，而不是上冷下热，③错误；飞鸟较难到达此高度，能够避免机鸟相撞，④正确。故选D。 √ 返回 课 时 测 评 返回 下图为干洁空气成分的体积分数示意图。据此完成1～2题。 1．下列对图中字母所代表的成分及其作用的叙述正确的是 A．a——氧气，氧是生物体的基本元素 B．a——氮气，吸收紫外线，保护地球生命 C．b——氧气，地球生物维持生命活动所必需的物质 D．b——氮气，吸收地面辐射，具有保温作用 a的体积分数为78%，应为氮气，b的体积分数为21%，应为氧气，氧气是地球生物维持生命活动所必需的物质，故选C。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2．人类活动导致大气中一些成分的比例发生了明显变化，主要表现为 A．臭氧增多 B．氧气增多 C．水汽增多 D．二氧化碳增多 人类活动导致大气中的二氧化碳增多，从而使得全球气候变暖的趋势加剧；人类活动排放的氟利昂破坏大气中的臭氧，不会导致臭氧增多；人类活动通过破坏植被影响生物的氧气排放量，不会导致氧气增多；人类活动对大气中水汽的含量影响不大，故选D。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2023·山东济南高一期末)北京时间2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在内蒙古阿拉善盟额济纳旗境内东风着陆场成功着陆。经历了120天全生命周期的水稻种子，与其他科学实验样品一同被交付至空间应用系统。据此完成3～4题。 3．返回舱从万米高空降落至地面的过程中，舱外大气层的温度 A．先降低后升高 B．先升高后降低 C．持续升高 D．持续降低 返回舱在一万米高空时，已经进入对流层，对流层的温度随着海拔的升高而降低，因此返回舱从万米高空降落至地面的过程中，舱外大气层的温度持续升高，C正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 4．太空育种实验可以改良水稻品种的特定性状，这是因为太空 A．光照充足 B．大气密度大 C．热量充足 D．宇宙射线强 太空育种实验可以改良水稻品种的特定性状，是因为太空没有大气的影响，宇宙射线强，D正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2023·云南玉溪高一期末)下图为大气层中臭氧浓度随高度的变化示意图。据此完成5～6题。 5．关于图中a、b大气层的特征说法正确的是 A．a层总有飞鸟出现 B．a层天气现象复杂多变 C．b层大气对流运动显著 D．b层利于高空飞机飞行 a层为平流层，在中纬度地区，平流层位于离地表10～50千米的高度，飞鸟飞行的高度一般达不到平流层，A错误；a层大气以水平运动为主，气流稳定，无多变天气现象，B错误；b层为对流层，是最接近地球表面的一层大气，它的高度因纬度而不同，在低纬度地区为17～18千米，在中纬度地区平均为10～12千米，对流运动显著，C正确；对流层集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量，天气变化频繁，多云雨天气，不利于飞机安全飞行，D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 6．大气中臭氧层遭到破坏，将导致 A．a层大气温度升高 B．b层大气温度升高 C．到达地表的紫外线减少 D．到达地表的太阳辐射减少 平流层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线，臭氧层被破坏后，其吸收紫外线的能力大大降低，平流层大气温度将降低，A错误；臭氧层被破坏后，地面将受到过量的紫外线辐射，近地面大气接受到的地面辐射将增多，气温将升高，B正确，C错误；到达地表的太阳辐射增多，D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 7．(12分)读大气的垂直分层示意图，完成下列要求。   (1)A层的气温垂直变化规律是______________________。(4分) (2)B是_______层，该层有被称为“地球生命保护伞”的________层。(2分) (3)云、雨、雾、雪等天气现象多发生在________层(填字母)，对无线电通信有重要作用的是________层(填字母)，现代飞机多在________层飞行(填字母)。(6分) 随高度的升高而递减 平流 臭氧 A C B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2023·北京房山区高一期末)2022年11月30日7时33分，神舟十五号航天员乘组顺利进驻轨道高度为400～450千米的中国天宫空间站，与神舟十四号航天员乘组实现首次“太空会师”，这意味着中国空间站正式开启长期有人驻留的时代。据此完成8～9题。 8．下图中最接近“神舟十五号”升空过程经历的大气的垂直分层以及“会师”后在轨运行位置的是 A．① B．② C．③ D．④ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 Ⅰ层为对流层，Ⅱ层为平流层，Ⅲ层为高层大气；臭氧层在平流层中，①④错误；神舟十五号航天员乘组进驻的中国天宫空间站轨道高度为400～450千米，处在高层大气，③正确，②错误，故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9．与近地面大气相比，中国空间站所在大气层的特点是 A．大气以垂直运动为主 B．氧气、氮气含量高 C．大气密度小、气压低 D．天气现象复杂多变 √ 400千米的高度位于高层大气中，即对流层和平流层之外，高层大气稀薄，故气压低，C正确；大气稀薄，对流运动弱，垂直运动不显著，A错误；高层大气氧气、氮气含量较少，B错误；对流层天气现象复杂多变，高层大气天气变化不明显，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 无动力翼装飞行是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、热气球、悬崖绝壁等高处一跃而下，用肢体动作来掌控滑翔方向，用身体进行无动力空中飞行的运动，在到达安全极限的高度时，运动员打开降落伞平稳着陆。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后，飞行时速通常可达到200千米/小时左右，翼装飞行的滑降比约3∶1，即在每下降1米的同时前进约3米。读图，完成10～12题。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 10．运动员从中纬度30 km高空下降到对流层，滑行的水平距离约为 A．18 km B．33 km C．48 km D．57 km 中纬度对流层高度约为10～12 km(取11 km)，根据材料信息可知，每下降1 m的同时前进约3 m，运动员从中纬度30 km高空下降至对流层，下降了19 km，因此滑行的水平距离约为57 km。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 11．运动员在下滑过程中，感觉到水平滑行的距离比理论值偏大，可能进入了 A．高层大气 B．平流层 C．电离层 D．对流层 运动员在下滑过程中，感觉到水平滑行的距离比理论值偏大，说明空气水平阻力相对较小，空气以平流运动为主，可能进入了平流层。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 12．运动员在滑行过程中，和A、B两层相比，C层最需要准备的物品是 A．防辐射衣 B．御寒服 C．氧气瓶 D．雨衣 与A、B层相比，C层高度更高，受太阳辐射的影响更强，最需要准备防辐射衣；注意关键词“和A、B两层相比”，A层中上部以及B层气温均较低，氧气含量低，也需要准备御寒服和氧气瓶；降雨属于对流层的天气现象，C层无需准备雨衣。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．(14分)读大气垂直分层示意图，完成下列要求。 (1)该图反映的是________纬度大气的垂直分层，理由是____________________________________________ _____________________________________________ _________________。(4分) 中 对流层的高度在低纬度为17～18千米，在中纬度 为10～12千米，在高纬度为8～9千米，而该地对流 层高度为12千米 对流层的高度因纬度而异。低纬度为17～18千米，中纬度为10～12千米，高纬度为8～9千米。根据图示可判定该图反映的是中纬度大气的垂直分层。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)A层天气现象复杂多变的原因是①________________________________ ____________；②_____________________________________。(4分) 该层集中了大气中几乎全部的水汽 和固体杂质 该层上部冷下部热，空气对流运动显著 对流层天气复杂多变的原因有两点：一是该层集中了大气中几乎全部的水汽和固体杂质；二是空气的对流运动显著，气流上升时，气温下降，水汽易凝结，容易成云致雨。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)补绘B层气温变化曲线。该层22～27千米高度处 ________含量达到最大值，成为人类生存环境的天 然屏障。(2分) 臭氧 答案：补绘如图所示： B层为平流层，因臭氧层的存在，该层大量吸收紫外线，一方面使气温随高度的增加而升高；另一方面使射向地面的紫外线大大减少，成为人类生存环境的天然屏障。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (4)C层中有若干________层，____________强烈时，无线电短波信号会受影响。(2分) 电离 太阳活动 C层为高层大气，该层有若干电离层，电离层能反射无线电短波，太阳活动能对电离层产生扰动，导致无线电短波部分或全部被吸收。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (5)A→B→C大气密度变化趋势是____________。(2分) 逐渐减小 大气层越高，距地心越远，受地球的吸引力越小，大气密度会逐渐减小。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值。读某地春季某日气温垂直递减率(℃/100米)时空变化图，完成14～15题。 14．当天该地几乎没有对流运动发生的时段是 A．9～17时 B．18时～次日7时 C．17时～次日9时 D．19时～次日8时 气温垂直递减率为正值表明气温随高度增加而降低(正常分布)，为负值表明气温随高度增加而升高(出现逆温)；图中18时～次日7时，气温垂直递减率为负值，出现了逆温现象，对流运动几乎没有发生。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15．图中发生大气逆温现象的最大高度约为 A．100米 B．200米 C．400米 D．500米 返回 √ 发生逆温现象的最大高度与图中等值线数值为0的最大分布高度接近。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 ！ 第 二 章 地 球 上 的 大 气 $$