第2单元 第1节 第1课时 大气圈的组成与结构-【金版教程】2025-2026学年高中地理必修第一册创新导学案课件PPT（鲁教版2019）

第二单元 从地球圈层看地表环境 第一节　大气圈与大气运动 第一课时　大气圈的组成与结构 北京时间2019年7月19日17时30分，天宫二号正运行在近地点约190千米、远地点约370千米的椭圆轨道，在轨状态正常、运行平稳。7月19日，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。航天领域的大气层上界与地理学领域的大气层上界有何关系？ 提示　航天领域的大气层上界高度低于地理学领域的大气层上界高度。国际航空联合会给出的太空和内层大气空间的高度约为100千米，这也就是著名的卡 门线。 课程标准 学业质量标准 核心素养定位 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 水平1：根据图表资料，说出大气的组成和垂直分层。 水平2：根据地理资料，说明大气成分的作用，大气垂直分层的划分依据及高度。 水平3：根据地理资料，分析人类活动对大气成分的影响，大气垂直分层的特点及与人类活动的关系。 水平4：通过图表资料，探讨大气成分的时空分布，对流层高度的时空分布。 人地协调观：通过探讨大气的组成和垂直分层与人类活动的关系，树立保护环境的观念。 综合思维：大气垂直分层的特点，地理环境对大气成分和对流层高度的影响。 区域认知：大气成分的地区差异，对流层高度的地区差异。 地理实践力：观察天气现象，体验大气组成对天气变化的影响。 目录 预习准备区 主题探究区 综合素养区 课后检测区 预习准备区 精心准备 夯实基础 一　大气圈的组成 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___________外，还包括少量的水汽和___________。 (3)大气的主要成分： _____和______。 多种气体 干洁空气 固体杂质 氮 氧 预习准备区 6 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 2．大气各组成成分的作用 生命活动 光合作用 成云致雨 凝结核 预习准备区 7 1．判断正误。 (1)大气圈由干洁空气组成。( ) (2)水汽和杂质都是影响天气变化的重要条件。( ) √ × 预习准备区 8 2．对地球生命具有保护作用的大气成分是(　　) A．氮气 B．氧气 C．臭氧 D．二氧化碳 3．大气成分并不是固定的，二氧化碳含量呈上升趋势，主要原因是什么？ 解析　臭氧能够吸收太阳紫外线，使地球生命免受紫外线的伤害。 答案 解析 提示　人类活动燃烧煤炭等矿物燃料，排放的二氧化碳增多；人类活动破坏森林，吸收二氧化碳的能力减弱。 提示 预习准备区 9 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_____；以_____运动为主；能见度高，气流稳定；20～40千米的高度称为臭氧层 臭氧层被誉为“__________ ______”；_____的理想空域 高层大气 密度很小，有若干_______层 对____________有重要作用 二　大气圈的分层 1．划分依据 大气在垂直方向上的______、密度及______状况的差异。 2．大气各垂直分层的特点 温度 运动 降低 对流 升高 水平 地球生命的 保护伞 航空 电离 无线电通信 预习准备区 10 1．判断正误。 (1)在不同纬度，对流层的高度相同。( ) (2)在高层大气，气温随高度的升高而降低。( ) × × 预习准备区 11 2．有利于高空飞行的大气层是(　　) A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 3．对流层天气复杂多变的原因是什么？ 解析　平流层大气能见度高，大气稳定，有利于高空飞行。 答案 解析 提示　对流层集中了几乎全部的水汽和固体杂质，水汽和杂质是成云致雨的必要条件，是天气变化的重要角色；对流运动显著，有利于水汽的凝结，促进天气变化。 提示 预习准备区 12 主题探究区 思维探究 实践运用 主题探究1 　大气圈的组成 根据2020年12月5日美国《自然》杂志的报道，北极圈内的格陵兰岛冰川正在以数千年来“前所未有”的速度融化。 《2018年臭氧层耗损科学评估》指出，自2000年以来，南极地区臭氧的恢复率达到了1%～3%。 主题探究区 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　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。 成果展示 主题探究区 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 可作为凝结核，促进云雨的形成 主题探究区 主题探究区 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 主题探究区 (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 答案 主题探究区 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。 [科学思维]　大气成分及其作用的分析思路 水汽 固体杂质 氮(N2) 二氧化碳(CO2) 主题探究区 主题探究2 　大气圈的分层 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？ 随着海拔的变化，大气的组成和性质发生了很大的变化。右图为大气的垂直分层示意图。 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。 主题探究区 垂直分层 高度 主要特点 特点成因 对流层 一般为8～16千米， 平均12千米左右； 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 主题探究区 平流层 对流层顶 到50～55 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 有利于高空飞行 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 80～500千米高空有若干电离层，能反射无线电短波 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 主题探究区 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，利于高空飞行 D．强烈的太阳辐射使大气呈电离状态 答案 主题探究区 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，位于中纬地区；气温随高度的升高而_______，为_______层。 特点 对流层高度具有______差异。 随高度升高，温度变幅_____；含有臭氧，能吸收________；以______运动为主，有利于__________；电离状态存在于____________。 [科学思维]　大气垂直分层的分析思路 12 升高 纬度 平流 增大 紫外线 水平 高空飞行 高层大气 主题探究区 综合素养区 释疑教材 拓展视野 教材活动巧点拨 [教材第26页问题] 思路点拨　该区域地面下雨(对流层)，高空不下雨(平流层)。 核心素养速提升 素养提升1　人地协调观 大气是多种气体的混合物，各成分保持相对的稳定。不同的大气成分，作用不同。据此完成1～3题。 1．大气成分中，既是植物光合作用的重要原料，又具有保温作用的是(　　) A．氮 B．氧 C．二氧化碳 D．臭氧 解析　二氧化碳具有保温作用且是植物光合作用的重要原料。 答案 解析 综合素养区 大气是多种气体的混合物，各成分保持相对的稳定。不同的大气成分，作用不同。据此完成1～3题。 2．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 综合素养区 大气是多种气体的混合物，各成分保持相对的稳定。不同的大气成分，作用不同。据此完成1～3题。 3．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，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 综合素养区 素养提升2　区域认知 读大气垂直分层示意图，回答1～3题。 1．人类排放的氟氯烃，对人类生存环境破坏最大的是(　　) A．A层 B．B层 C．C层 D．C层以上大气层 解析　读图可知，B层为平流层，平流层中有臭氧层存在，人类排放氟氯烃可破坏臭氧层。 答案 解析 综合素养区 素养提升2　区域认知 读大气垂直分层示意图，回答1～3题。 2．冬季，下列城市上空对流层高度从高到低排列正确的是(　　) ①广州　②上海　③北京　④哈尔滨 A．①②③④ B．①③②④ C．②③①④ D．②④①③ 解析　对流层厚度由低纬向高纬递减。 答案 解析 综合素养区 素养提升2　区域认知 读大气垂直分层示意图，回答1～3题。 3．日常生活中，经常遇到的气温变化和风霜雨雪天气发生在(　　) A．A层 B．B层 C．C层 D．C层以上 解析　云、雾、雨、雪等天气现象主要发生在对流层。 答案 解析 综合素养区 素养提升3　地理实践力 1．查阅相关资料，研究主要大气成分变化的特点及原因。 2．查阅相关资料，研究极光、流星、天气现象、高空飞行、无线电波与大气垂直分层及人类活动的关系。 3．从日常生活的角度提出改善大气环境的措施。 综合素养区 课后检测区 夯基固本 练速提能 时间　45分钟　 满分　100分 探究点 题号 大气圈的组成 1，2，6，8，9，10 大气圈的分层 3，4，5，7，11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 一、选择题(共9小题，每小题5分，共45分，每小题只有一个选项符合题目 要求) 大气是由多种气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。据此完成1～2题。 1．(区域认知)低层大气的组成成分是(　　) A．氧气、氮气和干洁空气 B．二氧化碳、水汽和杂质 C．干洁空气、水汽和杂质 D．氮气、水汽和干洁空气 解析　低层大气由干洁空气、水汽和杂质组成。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 大气是由多种气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。据此完成1～2题。 2．(人地协调观)由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例变化明显，表现在(　　) A．臭氧增多 B．二氧化碳含量增多 C．水汽增多 D．氧气增多 解析　人类活动造成的大气污染，已导致大气成分和含量的变化，如人类燃烧煤、石油等矿物燃料，使大气中二氧化碳含量不断增加；再如随着电冰箱、冰柜等的广泛使用，大气中的氟氯烃含量不断增加，破坏大气中的臭氧，使其含量不断减少。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 右图示意大气垂直分层，读图回答3～5题。 3．(综合思维)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 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升高，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升高，②曲线正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 右图示意大气垂直分层，读图回答3～5题。 4．(综合思维)对无线电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 解析　 Ⅲ层为高层大气，在该层中有若干电离层(在80～500千米高空)，其带电粒子会反射无线电波。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 右图示意大气垂直分层，读图回答3～5题。 5．(综合思维)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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 地球大气中进行着各种不同的物理过程，产生着高天流云、风霜雨雪等异彩纷呈的自然现象。据此回答6～7题。 6．(综合思维)云雨现象主要分布在对流层，原因不包括(　　) A．上冷下热 B．水汽、杂质含量多 C．对流旺盛 D．二氧化碳含量多 解析　对流层上冷下热，对流旺盛，有利于成云致雨，A、C两项不符合题意；对流层大气中，水汽、杂质含量多，水汽和杂质是天气变化的重要角色，B项不符合题意；云雨的产生与二氧化碳含量无关，D项符合题意。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 地球大气中进行着各种不同的物理过程，产生着高天流云、风霜雨雪等异彩纷呈的自然现象。据此回答6～7题。 7．(综合思维)“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”说明(　　) A．对流层气温随高度升高而降低 B．对流层气温随高度升高而升高 C．平流层气温随高度升高而升高 D．平流层气温随高度升高而降低 解析　 “我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”说明对流层气温随高度升高而降低。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 读南极萨布尔基地冰穴测定的大气中某种气体体积分数的历史数据，回答8～9题。 8．(综合思维)该气体是(　　) A．二氧化碳 B．臭氧 C．氮 D．氧 解析　据图中纵坐标的含义可知，该气体浓度很低，说明该气体属于大气中的微量成分，故排除C、D两项；工业革命以来，受人类活动的影响，大气中的二氧化碳浓度上升，臭氧含量减少，故A项正确，B项错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 读南极萨布尔基地冰穴测定的大气中某种气体体积分数的历史数据，回答8～9题。 9．(人地协调观)造成该大气成分浓度增加的主要原因有(　　) ①空调等制冷设备的使用　②过度砍伐森林　③大量使用煤等矿物燃料 A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 解析　过度砍伐森林、矿物燃料的燃烧是二氧化碳浓度上升的主要原因。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 二、综合题(共2小题，共55分) 10．读干洁空气组成示意图，回答下列问题。(22分) (1)图中A、B表示的大气成分是：A____，B____。其 中B的重要作用是________________________________。(8分) (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。(6分) (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。(8分) 答案 氮 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。 解析 氧 人类和动物维持生命活动必需的物质 二氧化碳 臭氧 平流 二氧化碳 制冷 氟氯烃 紫外线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 11．读大气垂直分层图，回答下列问题。(33分) (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 ____________________而有利于高空飞行。(10分) (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__________。(10分) (3)C层是__________层，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___________________________。(9分) (4)人类活动导致其成分增加或减少的是________层和________层。(4分) 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 答案 平流 天气晴朗，能见度高 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 课后检测区 11 解析　对流层大气的主要的、直接的热源是 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，能见度高，有利于高空飞行；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，向大气中释放氟氯烃破坏臭氧层。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课后检测区 11 R 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。 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(温室效应：燃烧煤、石油等矿物燃料，CO2含量增加。,臭氧层破坏：冰箱、冰柜等制冷设备的使用，释放大量氟氯烃，破坏大气中的臭氧。)) $$