2.1大气的组成和垂直分层课件2025-2026学年高中地理人教版必修一

第二单元 地球上的大气 第1节 大气的组成与垂直分层 课堂导入：第一个自由落体速度超音速的人——鲍姆加特纳 2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳，在美国新墨西哥地区乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后从那里跳下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。 阅读材料 思考 39千米高空的大气与地面有哪些不同？ 鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服? 2 学习任务要求 学习任务 任务1：运用图表资料，能够说明低层大气的组成成分及其主要成分对人类生产生活的影响。 任务2：运用图文资料，能够绘制大气垂直分层示意图，描述大气各层的划分依据、高度范围、温度变化、气流运动等特点。 任务3：结合资料和图示信息，运用综合思维，能够说明大气对人类生产生活的影响。 课程标准：运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 3 一、大气的组成 大气的主要成分 干洁空气的体积分数（25千米以下） 阅读图文，找出低层大气的组成成分有哪些?什么是干洁空气? 低层大气组成=水汽、杂质+干洁空气（25千米以下） 低层大气组成 干洁空气 水汽 尘埃 氧气 其他（如臭氧、CH4、CO、SO2、N2O等） 体积 78% 0.038%（变动） 0.93% 0.032% 氮气 二氧化碳 氩气 21% 低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气 【思考】氮气（N2）、氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）等干洁空气成分、水汽、杂质在地理环境中有何作用？ 4 一、大气的组成 干洁空气主要成分、水汽、杂质对地理环境的影响 干洁空气的体积分数（25千米以下） 大气中各成分占比相对稳定，在自然状态下短期内不会有明显变化，保持相对平衡，这些大气成分在地理环境中发挥着重要作用。 约占78%，地球上生物体的基本成分，其化合物可做肥料 约占21%，维持生物活动所必需物质 植物光合作用的原料、对地面有保温作用 吸收紫外线，使大气增温； 使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气温度 成云致雨的必要条件 5 一、大气的组成 干洁空气主要成分、水汽、杂质对地理环境的影响 汽化 液化 升华 凝华 凝固 熔化 调节地面和大气的温度 大气中的水汽和杂质含量很少，却在天气变化中扮演重要角色； 水的相变，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，直接影响地面和大气的温度； 大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件；大气中的水汽和杂质含量，因时因地而异。 6 一、大气的组成 水汽 云 雨 雾 雪 霜 露 7 一、大气的组成 人类活动对大气组成的影响 北京市优良天气与重污染天气对比 结合生活经验，举例说明哪些人类活动会对大气组成（成分）产生影响？ 人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量， 人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气会造成大气污染；对生态系统和人类生存造成不利影响。 8 一、大气的组成 人类活动对大气组成的影响 雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的主要原因。 酸雨影响下的树 酸雨：PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水，主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的，主要是二氧化硫。 自然：火山爆发、生物尸体等 人为：煤、石油、天然气等 9 一、大气的组成 人类活动对大气组成的影响 臭氧层空洞 20世纪时期，含有氯气和溴气的人造化学品的释放破坏了大量的臭氧层，在地球的南半球区域形成了一个巨大的臭氧层空洞。在20世纪80年代臭氧层空洞已经达到了令人惊恐的地步，国际社会快速达成一致——禁止释放这类化学品，而这些化学品通常存在于制冷剂当中。 10 一、大气的组成 人类活动对大气组成的影响 【案例分析】大气中二氧化碳含量的变化与人类活动的关系 二氧化碳体积分数的变化 观察左图，回答下列问题： 1.二氧化碳浓度在1740-2000年之间产生了怎样的变化？ 2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？请结合生活实例加以分析。 持续增加，且增长越来越快，其中1960年至2011年增长速度最快。 大量燃烧化石燃料：（生成多） 工业：交通工具，电厂 农业：农业机械 生活：液化气、天然气、私家车 大量砍伐森林：（吸收少） 毁林（开荒、采矿、获取木材） 11 一、大气的组成 人类活动对大气组成的影响 【案例分析】大气中二氧化碳含量的变化与人类活动的关系 12 一、大气的组成 13 一、大气的组成 【活动探究】大气中氧气量减少对人体产生的影响 资料：大气中氧气含量对人体健康至关重要；科学研究发现，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力；但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。 表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 地点 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂 河北兴隆 云南呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E 纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N 问题探究1：在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。归纳埃塞俄比亚和肯尼亚共同的地形特点，由此推测这两个国家中长跑运动员体育成绩优异的原因。 特点：高原地形，海拔较高 原因：海拔较高，空气稀薄，运动员日常训练处于一种缺氧环境，利于激发运动员潜力，达到更好的训练效果。 14 一、大气的组成 【活动探究】大气中氧气量减少对人体产生的影响 表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 地点 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂 河北兴隆 云南呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E 纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N 青海·多巴 河北·兴隆 甘肃·榆中 青海·多巴 云南·呈贡 云南·海埂 问题探究2：在中国地图(地图册或教学挂图)上找到表2.1所列的高原训练基地的位置，并说明其地形特点。 高原、山地地形区，海拔较高 15 一、大气的组成 【活动探究】大气中氧气量减少对人体产生的影响 资料：目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。 表2.2 不同海拔与海平面的含氧量比 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比/% 100 89 78 70 61 问题探究3：表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗?参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因？ 在 适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力；但海拔过高，空气中氧气含量过少，会形成缺氧环境，含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。 16 二、大气的垂直分层 鲍姆加特纳经过地球大气层的哪几层？各层大气有什么特点？ 大气的垂直分层示意 【读图归纳】大气垂直方向上自下而上划分为对流层、平流层、高层大气。请结合图2.5大气的垂直分层示意图，完成以下表格内容填写。 垂直分层 高度范围 主要特点 （气温、气流、自然现象等） 与人类生产与生活的关系 对流层 平流层 高层大气 大气垂直分层划分的依据： 温度、运动状态、密度 17 二、大气的垂直分层 对流层—— 人类生活在其底部，与人类的关系最密切 对流层高度和气温变化图 高度（千米） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 平流层 温度 （摄氏度） 大气圈的最底层，集中了大气圈质量的75%和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。 对流层的主要特点： 气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃ 空气对流运动显著 常出现风、云、雨、雪等天气现象 低纬17-18km 高纬8-9km 平均10-12km 对流层厚度变化： 从低纬度向高纬度递减 18 二、大气的垂直分层 平流层—— 飞机飞行的高度 平流层高度和气温变化图 高度 km 20 0 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 平流层 温度 （摄氏度） 平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空，大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。 平流层的主要特点： 气温随高度升高而升高 大气上热下冷，大气不易形成对流，以水平运动为主 大气平稳，天气晴朗，有利于高空飞行 与人类的关系： 臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞” 无云雨现象，能见度好，适合航空飞行 19 二、大气的垂直分层 平流层 1、39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内，温度变化、气流运动、天气现象等都不同 2、鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？ 平流层氧气稀薄、气温低、气压低，必须配备特制的宇航服 20 二、大气的垂直分层 高层大气—— 地球大气的上界 高层大气高度和气温变化图 高度 km 20 0 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 平流层 温度 （摄氏度） 平流层以上的大气统称高层大气。气温随高度先持续下降，后又持续上升，有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有着重要的作用。 高层大气的主要特点： 气温随高度升高先降低后又持续上升 高层大气气压低，空气密度极小，与星际空间相近，容易出现极光 有若干电离层，能反射无线电波，适于无线电通信。 与人类的关系： 流星体燃烧，产生流星现象，对地球产生保护作用 太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，使高层大气分子或原子电离而产生，出现的灿烂美丽的光辉，即极光。 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 21 总结提炼：大气的垂直分层 垂直分层 高度范围 主要特点 （气温、气流、自然现象等） 与人类生产与生活的关系 对流层 平流层 高层大气 因纬度而异： 低纬17～18km 中纬10～12km 高纬8～9km 自对流层顶至50～55km高度 平流层顶到 大气上界 ①气温随高度的增加而降低 ②空气对流运动显著 ③天气现象复杂多变 ①气温随高度增加而增加（臭氧大量吸收紫外线增温） ②气流以水平运动为主，天气晴朗 ①气温先降后升 ②气压很低，密度很小 ③在80～500千米的高空有若干电离层 ①与人类关系最为密切，人类就生存在对流层底部 ②各种天气现象发生在对流层 ①臭氧大量吸收太阳紫外线（被誉为“地球生命的保护伞”） ②气流平稳，有利于高空飞行 流星现象；极光；电离层能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用 22 总结提炼：大气的垂直分层 【情境拓展】 2018年3月12日，一架自孟加拉飞往尼泊尔的客机在降落期间失事，造成49人死亡，22人受伤。这架飞机是一架庞巴迪Dash 8 Q400涡轮螺旋桨飞机，它由孟加拉国航空公司US-Bangla运营。空难多数发生在飞行的哪一阶段？为什么飞的越高越安全？ 空难多发生在起飞或降落阶段，这一阶段处于对流层中，对流层大气对流旺盛，天气多变。当飞机穿越对流层在平流层飞行时，天气晴朗，天气稳定，飞行安全。 23 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 $$