第二单元 第一节 第1课时 大气圈的组成与结-【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（鲁教版2019）

地理必修一 (鲁教) 第二单元 从地 球圈层看地表环境 第一节 地球的自转和公转 第一节　大气圈与大气运动 第1课时 大气圈的组成与结构 必备知识·预热 关键能力·探究 题组集训·巩固 必备知识·预热 关键能力·探究 题组集训·巩固 课下巩固训练(六) 课程标准 解读 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 人地 协调观 联系大气的组成及热力环流和风等不同层次的大气运动，认识地理环境对人类的影响；通过温室效应、城市热岛等地理现象认识人类对地理环境的作用 综合 思维 通过对大气受热过程、热力环流的过程分析，从时空综合的角度认识大气运用的规律，从要素综合的角度分析近地面风和高空风的受力情况 区域 认知 理解大气垂直分层的划分及特征，认识不同区域对流层厚度的差异 地理 实践力 在理解热力环流的基础上，观察生活中的热力环流现象，尝试设计小实验验证生活中的热力环流，增强地理实践力 一、大气圈的组成 1．阅读课本P26，低层大气是由哪些物质组成的？ 2．阅读课本P27，氮、氧、二氧化碳有哪些作用？ 干洁 水汽 氧 1．大气圈的组成 (1)大气圈的组成：是由 混合而形成。 (2)低层大气的组成：除 空气外，还包括少量的 和固体杂质。 (3)大气的主要成分：氮和 。 多种气体 凝结核 2．大气各组成成分的作用 氮 地球生物体内蛋白质的重要组成部分 氧 人类和动物维持 必需的物质 二氧化碳 绿色植物进行 的原料，调节地表温度的重要气体 水汽 的必要条件 尘埃 作为 ，促进云雨的形成 生命活动 光合作用 成云致雨 探究　大气圈的组成 【基础探究】　地球上的一切生命活动都离不开大气，厚厚的大气圈就像地球的外衣，是地球生命的保护伞。 (1)说出二氧化碳的来源。 提示：二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。 (2)二氧化碳有什么作用？ (3)为什么臭氧层被称为“保护伞”？ 提示：二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，是一种重要的温室气体，对地面具有保温作用。 提示：臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线伤害。 【结论生成】 大气的主要组成成分及其作用 组成成分 占大气体积 作用 干洁空气 氮 78% 地球生物体内蛋白质的重要组成部分；是地球上生物体的基本元素 氧 21% 人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质 二氧 化碳 很少 是绿色植物进行光合作用的基本原料，并能调节地表温度 组成成分 占大气体积 作用 臭氧 极少 能大量吸收紫外线，使生物免受过多紫外线的伤害 水汽 很少，因时因地而异 水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，直接影响地面和大气的温度 固体 杂质 － 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 【深化再探】　科学家发现臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%～2%。他们预测，如果氟氯烃生产和消费不加限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。 举例说明人类活动使大气成分和含量发生的变化。 提示：人类广泛使用电冰箱、空调等，大气中氟氯烃含量增加，臭氧总量减少，出现臭氧层空洞；人类生产、生活中污染物的排放，使大气中的固体杂质增多；人类燃烧化石燃料和土地利用的变化，使大气中的二氧化碳增多，导致全球气候变暖并引发一系列生态问题；人类向大气中排放有毒气体，引起大气污染，危害人体健康。 下表表示干洁空气的体积分数(高度25千米以下)。读表，完成1、2题。 干洁空气 体积分数/% 甲 78.0000 乙 21.0000 丙 0.9300 二氧化碳 0.0380 其他气体 0.0032 1.干洁空气中甲的成分是(　　) A．氧气 B．臭氧 C．氩气 D．氮气 2．目前，二氧化碳体积占比增加的主要原因是(　　) ①植树造林 ②大量燃烧化石燃料 ③新能源汽车的逐渐普及 ④森林、草原开垦成农田 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 1．D　2.C　解析：第1题，干洁空气的成分按体积计算大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%。第2题，目前地球正处于全球气候变暖阶段，大气中二氧化碳含量增加，导致大气中二氧化碳变动的主要因素在于人类活动，如大量燃烧化石燃料，排放二氧化碳，开垦农田，破坏植被，使得植被吸收的二氧化碳减少，导致大气中二氧化碳含量增加，②④正确；植树造林和普及新能源汽车在一定程度上会使得二氧化碳含量减少，①③错误。 二、大气圈的分层 1．(★★★)阅读课本P27，对流层有什么特点？对流层的厚度如何变化？ 2．阅读课本P27，平流层有什么特点？ 3．阅读课本P28，高层大气有什么作用？ 1．划分依据 大气在垂直方向上的 、密度及运动状况的差异。 温度 水平 臭氧 保护伞 无线电通信 2．大气各垂直分层的特点 层次 主要特点 与人类活动的关系 对流层 气温随高度的增加而 ； 空气 运动显著； 天气现象多发生在对流层 与人类的关系最为密切 平流层 气温随高度的升高而 ；空气以 运动为主；能见度高，气流稳定；20～40千米的高度称为 层 臭氧层被誉为“地球生命的 ”；航空飞行的理想空域 高层 大气 密度很小，有若干电离层 对 有重要作用 降低 对流 升高 探究　大气的垂直分层及特点 【基础探究】　北京时间2023年6月3日21时29分，神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功分离。6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下图示意地球大气垂直分层。 (1)描述图中②大气层的主要特征。 (2)描述神舟十五号载人飞船从空间站返回地面经历的气温变化，并说明理由。 提示：气温随高度的增加而升高；空气以水平运动为主；天气晴朗，大气透明度好。 提示：气温随着高度的降低出现降低—升高—降低—升高的变化。 理由：④层吸收更短波长的太阳紫外线，气温随海拔降低而降低；③层是高层大气的底层，由于没有臭氧吸收紫外线，气温随海拔降低而上升；②层是平流层，臭氧吸收紫外线，气温随海拔降低而下降；①层是对流层，地面辐射是近地面大气的直接热源，气温随海拔降低而上升。 【结论生成】 大气的垂直分层及特点 (1)对流层 主要特点 原因 与人类关系 气温随高度的增加而递减，每上升100米，气温降低约0.6℃ 热量绝大部分来自地面 天气现象复杂多变，与人类关系最密切 对流运动显著 上冷下热，差异大，对流强 天气现象复杂多变 水汽杂质多，对流运动强烈 (2)平流层 主要特点 原因 与人类关系 气温随高度升高而增高 臭氧吸收紫外线 有利于航空飞行；臭氧层有保护作用 大气以水平运动为主 大气上热下冷，不易形成对流 大气平稳，天气晴朗 水汽杂质少，大气以水平运动为主 (3)高层大气 太阳紫外线和宇宙射线作用―→存在若干电离层，能反射无线电短波―→对无线电通信有重要作用。 【方法技巧】 (1)不同纬度对流层高度不一样的分析思路 低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的高度高；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低；中纬地区则适中。 (2)对流层与平流层气温变化分析 对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此，离地面越高的大气，受热越少，气温越低，气温垂直递减率为0.6℃/100米；而平流层大气中，由于含有臭氧，能大量吸收太阳紫外线，因此气温随高度增加而迅速上升。 (3)对流运动与平流运动分析 在对流层中，由于空气上冷下暖，使得热的地方气温高，空气密度小，容易产生空气的上升运动，冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样就形成了大气的对流运动，所以，对流层是以对流运动为主；而平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此以水平运动为主。 【深化再探】　从北极到南极的一架飞机，飞行高度保持在10千米。 (1)该飞机依次经过哪些大气垂直分层？ (2)对流层厚度有什么分布规律？ 提示：平流层(高纬地区)到对流层(中低纬地区)再到平流层(高纬地区)。 提示：对流层厚度由低纬度向高纬度递减。 (2024·山西阳泉期中)“君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。”唐朝诗人李白的《将进酒》，读起来朗朗上口，既具有教育意义，也有其科学性。据此完成1～3题。 1．从科学角度看，诗句中的“天”最有可能为大气层中的(　　) A．臭氧层 B．平流层 C．对流层 D．高层大气 2．下列对于诗句中的“天”的厚度理解正确的是(　　) A．夏季大于冬季 B．西安大于昆明 C．终年不变 D．全国一样 3．诗句中的“天”以上连接的大气层(　　) A．能见度高 B．大气对流很强 C．含有电离层 D．上冷下暖 1．C　2.A　3.A　解析：第1题，“黄河之水天上来”这句诗词是说黄河的补给水源之一是大气降水，而降水天气出现在对流层中；臭氧层、平流层、高层大气不会出现降水天气。第2题，据上题分析可知，诗句中的“天”是指对流层，对流层厚度夏季大于冬季；一般而言对流层厚度随纬度增加而降低，昆明纬度低于西安，对流层厚度昆明大于西安。第3题，对流层之上是平流层，平流层大气以水平运动为主，没有天气现象，所以能见度高；高层大气含有电离层；平流层气温随高度上升而上升，应是上暖下冷。 课内·课外思维训练 【课堂训练】 考向1　大气圈的组成 (2024·四川遂宁期中)现代大气的成分主要是氮气和氧气，但地球早期大气的成分却主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨。现代大气中的二氧化碳和臭氧含量很少，但却起着十分重要的作用。据此完成1、2题。 1．现代大气中的氧气，其主要来源一般认为是(　　) A．二氧化碳被微生物分解 B．微生物分解有机物 C．绿色植物的光合作用 D．火山喷发 2．下列有关二氧化碳和臭氧的叙述，正确的是(　　) ①二氧化碳能够强烈吸收地面辐射，起到保温作用 ②二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料 ③臭氧可以大量吸收红外线而增温 ④臭氧吸收紫外线，保护地球生物，被誉为“地球生命的保护伞” A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④ 1．C　2.C　解析：第1题，微生物分解有机物，释放二氧化碳，二氧化碳无法被分解；绿色植物进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气；火山喷发释放二氧化碳、二氧化硫等气体。第2题，二氧化碳对地面长波辐射的吸收能力较强，吸收地面辐射后，释放大气逆辐射，起到保温作用，①正确；绿色植物吸收二氧化碳，进行光合作用，②正确；臭氧吸收紫外线，使到达地面的紫外线减少，保护地球生物，③错误、④正确。 考向2　大气圈的分层 (2024·云南红河期中)2023年10月5日8时24分，长征二号丁运载火箭从我国四川西昌卫星发射中心点火起飞，将遥感三十九号卫星送入预定轨道。据此完成3～5题。 3．长征二号丁运载火箭从发射到上升至120千米高空，在此期间经历的气温变化可能是(　　) A．一直递减 B．一直递增 C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减→递增 4．长征二号丁运载火箭发射地四川的对流层的厚度最接近(　　) A．7～9千米 B．12～14千米 C．17～19千米 D．3～5千米 5．长征二号丁运载火箭穿过的平流层(　　) A.天气现象复杂多变 B．气流垂直运动显著 C.含有臭氧层 D．含有电离层 3．D　4.B　5.C　解析：第3题，长征二号丁运载火箭从发射到上升至120千米高空，经过了对流层、平流层和高层大气。结合所学知识可知，对流层中随着海拔的升高，气温降低；平流层中随着海拔的升高，气温升高；高层大气中随着海拔的升高，气温先降低再升高。因此在此期间经历的气温变化可能是递减→递增→递减→递增。第4题，低纬度地区，对流层的厚度为17～18千米，高纬度地区，对流层的厚度为8～9千米，四川地处中纬度地区，对流层的厚度介于二者之间。第5题，天气现象复杂多变是对流层的特点；平流层的气流以水平运动为主；平流层中含有臭氧层；电离层位于高层大气。 【课外实践】 国际保护臭氧层日 臭氧层是指距离地球25～30千米处臭氧分子相对富集的大气平流层。它能吸收99%以上对人类有害的太阳紫外线，保护地球上的生命免遭太阳紫外线的伤害。所以，臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞。 随着人类活动的加剧，地球表面的臭氧层出现了严重的空洞，1974年被美国加利福尼亚大学的教授罗兰和穆连发现。 保护臭氧层就是保护蓝天，保护地球生命。1995年1月23日联合国大会决定，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”，要求所有缔约国按照《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其修正案的目标，采取具体行动纪念这个日子。 值得庆幸的是臭氧层损耗是可以停止甚至进行自身恢复的。为此，联合国环境规划署自1976年起陆续召开各种国际会议，通过了一系列保护臭氧层的决议，在全球范围内限制并逐步淘汰消耗臭氧层的化学物质。 请查阅资料，探究以下问题。 (1)简述导致南极臭氧层空洞出现的人为原因。 提示：人类大量排放氟氯烃，使大气中臭氧减少，引起臭氧层空洞。 (2)南极臭氧层空洞出现会产生哪些危害？ (3)列举保护臭氧层的措施。 提示：使到达地面的太阳紫外线辐射增强，直接危害人体健康；对生态环境和农林牧渔业造成破坏；使全球气候变暖。 提示：减少并逐步停止消耗臭氧层化学物质的使用；研发新型制冷剂；加强国际合作等。 一、基础应用题组(共8题，共40分) (2024·四川雅安期中)每年的9月16日是国际臭氧层保护日。大部分臭氧位于距离地球表面10～40千米的高空，属于“好的”臭氧。地球表面由污染物形成的过量的臭氧可能对人类、植物及动物造成危害，是“坏的”臭氧。下图示意2017—2019年河南省某地区近地面200米以下臭氧月均浓度变化。读图，完成1、2题。 1．“好的”臭氧多分布于大气的(　　) A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 2．据图可知(　　) A．近地面臭氧浓度随温度升高持续增加 B．夏季近地面臭氧浓度较高 C．近地面臭氧浓度变化与人类无关 D．高空臭氧浓度不受地面人类活动影响 1．B　2.B　解析：第1题，“好的”臭氧位于离地球表面10～40千米的高空，结合所学知识可知，这里属于平流层。第2题，读图可知，每年5～8月(夏季)近地面臭氧浓度较高；7～8月是气温最高的月份，臭氧浓度呈波动状，因此只能说明近地面臭氧浓度受气温影响，但气温并不是唯一影响因素；近地面臭氧浓度的波动变化与污染物的过量排放有关；高空的臭氧浓度也会受地面人类活动影响，如南极臭氧层空洞。 (2024·江苏南京期中)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3～5题。 3．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 4．能正确表示该高度气温变化的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．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 3．C　4.A　5.D　解析：第3题，读图可知，该处大气的高度在50千米以上，属于高层大气；对流层平均高度为12千米；平流层高度为12～50千米；电离层位于高层大气内。第4题，高层大气的温度在50～80千米随高度的升高而下降，之后随高度升高而上升，与①符合。第5题，高层大气中，只有电离层处于电离状态；以平流运动为主的是平流层大气；温度上部冷下部热的是对流层；高层大气会产生极光现象。 (2024·江苏连云港期中)2023年6月10日傍晚，南京市区遭遇强对流天气，出现了壮观的悬球状云，俗称乳状云。图1为乳状云景观图，图2为地球大气垂直分层示意图。读图，完成6～8题。 6．乳状云位于大气垂直分层中的(　　) A．a B．b C．c D．d 7．a层与b层相比，b层(　　) A．紫外线吸收比较少 B．能反射无线电短波 C．多晴朗天气，能见度高 D．低纬度地区厚度大于高纬度地区 8．与人类生活、生产关系最密切的大气分层及原因(　　) A．a，天气现象复杂多变 B．b，地球生命的保护伞 C．c，航空飞行的理想空域 D．d，对流运动强烈 6．A　7.C　8.A　解析：第6题，根据图示信息可知，图2中a靠近近地面，气温随高度升高而降低，为对流层；b位于对流层顶至50千米处，气温随高度升高而升高，为平流层；c、d为高层大气。根据材料信息可知，乳状云是强对流天气之后出现的，对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质，对流运动旺盛，故乳状云位于对流层。第7题，由上题可知，a为对流层，b为平流层。平流层中的臭氧，能够大量吸收紫外线，对流层吸收紫外线较少；能反射无线电短波的是高层大气中的电离层；平流层大气以水平运动为主，多晴朗天气，能见度高；低纬地区厚度大于高纬地区的是对流层。第8题，与人类生活、生产关系最密切的大气分层是对流层，该层大气集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质，天气现象复杂多变，a为对流层；b为平流层，c、d为高层大气，都不是与人类生活、生产关系最密切的大气分层。 二、综合创新题组(共7题，共35分) (2024·四川绵阳期中)“高原反应”是人体快速进入3 000米以上的高海拔地区，暴露于低氧环境后产生的各种不适，是高海拔地区独有的常见病。据此完成9～11题。 9．人体的“高原反应”说明了氧能(　　) A．增强抗寒力 B．维持生命活动 C．组成生命体 D．提高呼吸频率 10．发生“高原反应”的地区，还会出现(　　) ①燃油车动力减弱　②紫外线伤害减轻 ③水未到100℃就沸腾　④太阳能电池板作用减弱 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 11．适当的缺氧有利于激发运动员潜能。最适合建该类体育训练基地的海拔是(　　) A．0～200米 B．220～580米 C．1 800～2 400米 D．4 200米以上 9．B　10.B　11.C　解析：第9题，由材料可知“高原反应”是人体暴露于低氧环境后产生的各种不适，说明氧能维持生命活动；氧不能增强抗寒力、提高呼吸频率；氮是组成生命体的重要元素之一。第10题，发生“高原反应”的地区，海拔较高，燃油车燃烧不充分，动力减弱，①正确；高海拔地区稀薄的空气对紫外线削弱作用较弱，紫外线伤害增强，②错误；海拔高，大气压强减弱，水未到100℃就沸腾，③正确；海拔高，空气稀薄，太阳辐射被削弱的少，太阳能电池板作用增强，④错误。第11题，适当的缺氧有利于激发运动员潜能，但不能过高海拔，4 200米以上过高，不可行；0～200米、220～580米过低，不可行；1 800～2 400米海拔较高，最适合建该类体育训练基地。 (2024·辽宁抚顺期中)“晴空颠簸”是指在没有云的高空，大气出现强烈的乱流，会导致飞行器突然抬升和下降，造成人员受伤、飞行器损坏，进而影响飞行安全，且较难通过气象雷达监测。2023年7月10日，国航CA1524航班(上海—北京)在飞行过程中突遇“晴空颠簸”，造成一名旅客和一名乘务员受伤。据此完成12、13题。 12．该航班突遇“晴空颠簸”时，飞行高度可能为(　　) A．1 000米 B．3 000米 C．10 000米 D．50 000米 13．气象雷达较难预测“晴空颠簸”的原因是(　　) A．雷达覆盖范围小 B．海拔高，信号差 C．海拔高，气温低 D．大气透明度高 12．C　13.D　解析：第12题，根据材料可知，“晴空颠簸”多发生在没有云的高空，应位于对流层的顶部或平流层的底部(12千米附近)，客运飞机一般不会飞往平流层中上部。第13题，气象雷达的覆盖范围很广；雷达难以监测，并不是因为雷达信号差或气温低，而是因为高空大气稀薄，水汽含量低，大气透明度高。 (2024·辽宁辽阳期中)下图示意地球大气垂直分层。读图，完成14、15题。 14．关于图中①层的特点，下列说法正确的是(　　) A．上热下冷 B．厚度随纬度增加而增加 C．顶部生命活跃 D．大气中的污染物集中于此层 15．图中②层的气温垂直变化特点导致该层(　　) A．臭氧聚集 B．大气中水汽、杂质多 C．大气处于电离状态 D．大气难以对流 14．D　15.D　解析：第14题，据图可知，①层顶部距地表12千米，而且气温随着高度的升高而降低，所以是对流层。在对流层中空气上冷下热；对流层的厚度取决于对流强度，纬度增加，热量减少，对流强度减弱，所以对流层厚度随纬度增加而降低；对流层底部接近地面的位置，生命活跃；大气中的污染物集中于对流层。第15题，②层介于12～50千米之间，温度随高度的增加而增加，为平流层。由于平流层下冷上暖，导致大气难以形成对流；臭氧是由于太阳紫外线照射氧分子形成的，且臭氧吸收紫外线增温，使平流层呈现下冷上暖的气温变化特点，而不是平流层下冷上暖的气温变化特点形成的臭氧；对流层大气中水汽、杂质多；高层大气的大气处于电离状态，平流层中的大气没有处于电离状态。 $$