2.2 大气的组成与垂直分层（教学课件）地理中图版必修第一册

电影《中国机长》根据2018年5月14日四川航空3U8633航班机组成功处置特情真实事件改编。机组执行航班任务时，在万米高空突遇驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落、座舱释压的极端罕见险情，生死关头，他们临危不乱、果断应对、正确处置，确保了机上全部人员的生命安全，创造了世界民航史上的奇迹。 【视频导入】 民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。主要航程为巡航，也就是平飞阶段， 其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定，中型以上的民航客机都在海拔7000 ~ 12000米的高空飞行，其中大型民航客机一般在11000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少，以水平运动为主，飞机在其中受力比较稳定；水汽和尘埃含量少，能见度高；对地面产生的噪声污染相对较小；飞鸟飞行一般达不到此高度，可以避免机鸟相撞的事故。 思考：大型民航客机的飞行高度主要位于大气层的哪一层? 大气的组成 现代地球大气是距今3.5亿年前，当陆地上开始出现大量植物时，才逐渐演变形成的 PART 1 它们还可以分出次一级地貌类型 从浩渺的宇宙中看地球，它的表面好像被一层“薄纱”所包裹着。这层“薄纱”就是大气 大气的组成 地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要，而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。 【自主阅读】阅读教材P40—41页，回答以下问题： 归纳总结低层大气的成分，结合课本说明什么是干洁空气，干洁空气中的成分及其与生活的联系。 大气的组成 大气 干洁空气 固体杂质 水汽 大气的组成 干洁空气的组成 氮气 氧气 其他气体 0.78 0.21 0.01 地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要，而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。 【自主阅读】阅读教材P40—41页，归纳总结大气(25千米以下)的组成物质及其主要作用，完成表格内容。 大气的组成 成分 主要作用 干洁空气 氮气（N2） 的基本元素来源 氧气（O2） 众多生物 必需的物质 二氧化碳（CO2） 植物进行 的重要原料；对地面有 作用 臭氧（O3） 吸收 ，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害 水汽（H2O） 水汽的相变，直接影响地面和大气温度，影响 的 固体杂质 的必要条件（凝结核） 生物体构成 生命活动 光合作用 保温 紫外线 天气变化 成云致雨 大气的组成 氮气（N2） 氮气是大气中含量最多(78%)的气体。 氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分，是生物体健康生长必不可少的元素。 氮气还有工业原料、防腐防氧化的填充剂等用途。 干洁空气·氮气（N2） 大气的组成 干洁空气·氧气（O2） 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 在航空航天、动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机物腐烂）都消耗氧气，但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充 大气的组成 干洁空气·二氧化碳（CO2） 二氧化碳是一种常见的温室气体 ，不支持燃烧 是绿色植物进行光合作用的基本原料 它吸收地面辐射的能力强，使气温升高 大气的组成 否，在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。 臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。 浓度随海拔高度先增加后降低，距离地面20~25千米是臭氧浓度最高的区域。 臭氧是地球的“保护伞”，那是否臭氧浓度越高越好？ 臭氧浓度在垂直方向上有何变化特点？ 干洁空气·臭氧（O3） 大气的组成 方法技巧 辩证法分析大气成分与自然环境和人类的关系 分析大气成分对自然环境和人类的影响，应树立辩证的观点，从有利和不利两个方面分析。适量往往是有利的，过量或不足都会产生不利的影响。比如： 紫外线：适量可以杀菌除病。过量会使人和生物受到伤害。 二氧化碳：适量不仅为植物光合作用提供原料，对地表还有保温作用，但过量会导致全球气候变暖、气候异常，生态环境恶化等。 水汽（H2O） 分布：水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区，水汽含量极少，而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5% 作用：水汽是影响天气变化的重要因素 ①近地面水汽吸收地面热量→大气升温 ②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生 水汽（H2O） 大气的组成 分布：水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区，水汽含量极少，而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5% 水汽是影响天气变化的重要因素。当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如 果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落。 固体杂质 作用：大气中的固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件 ①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水 ②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低 固体杂质 大气的组成 水汽是影响天气变化的重要因素。当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如 果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落。 思考：大气组成有哪些变化？这些变化对人类生产、生活有什么影响？ 大气成分不是固定不变的。从地质作用看，原始大气成分和现代大气成分不同。从当前来看，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。它们留存于大气中，构成大气的临时组成成分 人类活动对大气的影响 人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分的含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存在成不利影响。 大气的组成 臭氧主要分布在10-40千米高度处，极大值在20-25千米附近。 臭氧在大气中比例虽小，但具有强烈吸收太阳紫外辐射的能力。 人们大量使用氮肥以及碳氟化合物，会使平流层的臭氧遭到破坏。 人类活动对大气的影响 大气的组成 大气的组成 人类排放固体微颗粒，产生雾霾，危害人体健康 人类燃烧矿物燃料、破坏森林等活动，使大气中二氧化碳含量增加，导致全球气候变暖 人类释放大量氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧，引起臭氧层空洞 人类排放有毒气体引起大气污染，危害人体健康 大气的组成 案例：大气二氧化碳浓度对海水PH值的影响 1800年-2100年二氧化碳浓度变化 与海水PH值变化及预测曲线图 研究表明，在如今仍保持着工业化前二氧化碳浓度水平的地区，海岸上有大量的钙化生物，如珊瑚和牡蛎。 但在表面海水二氧化碳浓度达到现今平均水平的地区，珊瑚和其他钙化生命的数量要少得多。 【思考】海水酸化对于海洋生态系统会带来哪些影响？ 海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水逐渐变酸。工业革命以来,pH值下降了0.1.海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁. 【分析】大气中CO2浓度的变化趋势和地球表面温度的变化趋势有什么共同特征？ 案例：大气二氧化碳浓度对海水PH值的影响 1945年-2005年大气二氧化碳浓度变化 与地球表面温度变化幅度曲线图 具有正相关性 1.组成地球 大气的三大部分是( ) A.氮气、氧气、空气 B.一氧化碳、水汽、氧气 C.氧气、氮气、灰尘 D.干洁空气、水汽、固体杂质 2.被誉为地球生命“保护伞”的是( ) A.氧气 B.氮气 C.一氧化碳 D.臭氧 课时作业 D D 大气层是地球最外部的气体圈层。据此回答6~7题。 3.地球的大气圈( ) ①由包围着地球的气体和悬浮物质组成 ②主要成分是氧和二氧化碳 ③与其他圈 层之间没有联系 ④主要成分是氮和氧 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 4.关于大气成分及其作用的叙述，正确的是( ) ①二氧化碳对地面有保温作用 ②水汽和杂质是天气变化的重要角色 ③二氧化碳是光合作用的物质原料 ④臭氧能大量吸收太阳光中的红外线 A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④ 课时作业 D A Part.2 二、大气的垂直分层 它们还可以分出次一级地貌类型 概况 海拔越高，气压越 根据温度、密度和运动状况，大气自下而上可以划分为对流层 平流层 高层大气 低 大气的垂直分层 怎样倒水凉的快？ 平流运动 对流运动 【合作探究】阅读教材P42—43页，回答以下问题： 对流层如何划分? 对流层的天气现象是怎样的?为什么? 飞机在对流层时可能会遇到哪些情况? 对流层 大气的垂直分层 气温随着海拔升高而递减， 对流层顶部可以降到零下60摄氏度。 对流层的划分方式 空气对流运动显著。 常出现风、云、雨、雪等天气现象。 对流层的天气特点 对流层 大气的垂直分层 地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越近，受热越多。 该层上部冷、下部热，有利于空气对流运动。 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨。 【探究】对流层的成因 对流层 大气的垂直分层 B 依据对流层的成因，判断下列对流层高度示意图，正确的是（ ） A A 对流层厚度随季节和纬度而变化。 一般来说，同一地点，夏季对流层厚度要比冬季厚。 大气的垂直分层 【合作探究】阅读教材P43—44页，回答以下问题： 平流层如何划分? 平流层的有何特点？ 为什么说平流层是飞机飞行的最佳高度层? 平流层 大气的垂直分层 气温随着海拔升高而升高 自对流层顶部到50-55千米高空。 平流层的划分方式 空气平流运动显著。 该层大气中水汽和杂质含量很少， 无云雨现象，能见度好。 平流层的天气特点 平流层 大气的垂直分层 【探究】平流层的成因 该层大气上热下冷，大气稳定。 平流层的臭氧吸收大量紫外线使得大气增温。 平流层 大气的垂直分层 平流层以上的大气，统称为高层大气。 高层大气的划分方式 特点 高层大气 高层大气的空气密度很小，空气经常散逸到宇宙空间，被认为是大气的上界。 存在电离层。 没有了吸收紫外线的臭氧，气温会下降 大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又开始上升 大气的垂直分层 电离层的划分 在60-500千米的高空，有若干电离层。 电离层的成因及作用 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。电离层能够反射无线电波，对无线电通信具有重要影响。 大气的垂直分层 大气的垂直分层 【活动】 判断图中现象及人类活动与哪一层大气有关？ 对流层 高层大气 平流层 高层大气 大气的垂直分层 人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最为密切 主要特点 特点成因 ①厚度特点：大气的最底层。厚度随季节和纬度而变化，同一地区对流层厚度，夏季大于冬季。对流层厚度低纬约为17～18千米，中纬约为10～12千米，高纬约为8～9千米 对流层 气体热涨冷缩 ②温度特点：气温随着高度的增加而降低，一般高度每上升100米，气温平均下降0.60℃ 地面是对流层大气的直接热源 ③大气运动特点：空气在垂直方向上的对流运动十分显著 对流层大气上冷下热 ④天气特点：天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动易成云致雨 人类生存环境的天然屏障，适合航空飞行 主要特点 特点成因 ①厚度特点：从对流层顶部至约50千米高空 平流层 ②温度特点：气温随高度升高而升高 该层的臭氧强烈吸收太阳紫外线 ③大气运动特点：以平流运动为主 平流层大气上热下冷 ④天气特点：天气晴朗 水汽、杂质含量极少，无云雨现象 电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用 主要特点 特点成因 ①厚度特点：从平流层顶到3000千米的高空，可分为中间层、热层和散逸层 高层大气 ②温度特点：中间层气温随高度升高而减小，热层、散逸层气温随高度升高而升高 大气的热状态特征不同 ③大气特点：大气密度极小 中间层下部热是受臭氧层的影响，中间层上部冷是吸收的太阳辐射少。热层、散逸层热源来自太阳 距地面远，受到引力小 高层大气中的氧离子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层 中间层的下部是平流层，那里臭氧多，吸收大量的紫外线，温度非常高，所以中间层下部比较热；中间层中臭氧少，氮和氧能够吸收短波辐射，但这样吸收的热量又被上层大气所吸收，所以上面的度低。 5.关于对流层的叙述，正确的是( ) A.中纬度地区高度最高 B.几乎全部的大气质量都集中在此 C.天气现象复杂多变 D.大气平稳，与人类关系最为密切 6.下列叙述错误的是( ) A.对流层高度随纬度变化是因为近地面气温低纬高、高纬低造成的 B.臭氧层空洞主要形成于平流层 C.在60~500千米的高空,大气处于高度电离状态而能反射无线电波，故称为电离层 D.位于平流层顶以上的大气，气压很低，空气密度很小，被称为高层大气 7.被称为高层大气航空最佳的飞行层是大气垂直分层中的( ) A.对流层 B.平流层 C.高空层 D.电离层 课时作业 C C B 气球作为探空的工具已被广泛使用，如下图所示，一探空气球由地面上升至100千米处，据其可能探测到的现象完成下题。 8.探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是 A.递增→递减→递减 B.递减→递增→递减→递增 C.递增→递减→递增→递减 D.递减→递减→递增→递增 9.探空气球探测到水汽集中的层次是（ ） A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层 10.探空气球在某一高度时,其与基站的通讯设备发生异常现象，该层可能 A.臭氧层 B.热层 C.对流层 D.电离层 课时作业 D A D 大气的组成与垂直分层 大气的组成 干洁空气 平流层 高层大气 大气的垂直分层 固体杂质 氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等 水汽 臭氧层 中间层、热层、散逸层 对流层 课堂小结 Lavf58.46.101 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.46.101 $$