3.1大气的组成和垂直分层课件2025-2026学年高中地理湘教版必修一

该高中地理课件聚焦大气组成与垂直分层核心知识，通过月球环形山与地球大气保护对比、高原缺氧等生活案例导入，构建“组成成分作用—垂直分层特征—人类活动影响”的知识脉络，以问题链引导学生逐步深入。 其亮点在于融合人地协调观与综合思维，通过CO₂增多、臭氧空洞等案例分析人类活动对大气的影响，结合坐标图、表格梳理分层特征，设计雾霾成因探究等活动培养地理实践力。小结采用表格归纳与随堂演练结合，助学生系统掌握，也为教师提供高效教学支架。

第一节 大气的组成与垂直分层 第三章 地球上的大气 课程标准 1．了解大气的组成及其作用。 2．知道大气的结构，掌握对流层、平流层、高层大气的特点。 学习目标 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。 3．了解人类活动对大气环境的影响和作用，树立人类与环境和谐发展的观念和意识。 思考： 1.为什么月球上遍布环形山？ 陨石撞击。 2.同在一个宇宙环境，地球为什么没有？ 大气层的保护。 大气的组成 01 4 包围地球的空气称为大气。大气是多种气体的混合物。 干洁空气成分的体积分数 一、大气的组成 干洁空气 水汽 杂质 低层 大气 如今的大气成分是地球长期演化的结果， 在短时期内不会有明显的变化 1.生命物质的重要组成元素 2.在科研、工业、农业广泛应用 氨基酸 NH2 R H C COOH 大气成分的作用--氮气 一、大气的组成 硝酸盐 大气成分的作用--氧气 1.是人类和其他生物维持 生命活动所必需的物质。 2.参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。 一、大气的组成 大气成分的作用--二氧化碳 燃烧化石燃料 是植物进行光合作用的重要原料 全球变暖 冰川融化 吸收地面辐射，有“保温效应”，是重要的温室气体 一、大气的组成 1.吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用 2.少量的紫外线，具有杀菌的作用，可作为净化剂、消毒剂 大气成分的作用--臭氧 一、大气的组成 结合实际思考：大气的成分是稳定不变的吗？ 如果大气成分发生变化，会带来什么影响？ CO2增多 大量燃烧化石燃料 过度砍伐森林 全球变暖 气温升高 极冰融化 海平面上升 淹没沿海低地 原因 影响 大气成分的变化——CO2 课本P71 使用冰箱、空调等制冷设备所释放出大量的氟利昂、氟氯烃化合物增多 臭氧浓度下降 臭氧空洞 射向地面的紫外线增多 皮肤癌、白内障 患者增加 大气成分的变化——臭氧 保护臭氧层的措施有哪些？ 措施：①减少破坏臭氧层有害气体的排放，如制冷剂氟氯昂的排放 （改为无氟制冷剂）。 ②寻找新的替代品，对替代品的研制要加大力度。 水汽从哪里来的？有哪些分布特点？ 来源：水体蒸发和植物蒸腾 分布特点： 1）水平方向上 海洋上空＞陆地上空 2）垂直方向上 3）从时间上 湿润地区＞干旱地区 地面＞高空 一般自地面逐渐向高空减少 夏季＞冬季 2）水汽 ①水汽发生固、液、气三态的转变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象； ②水汽的相变伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。 大气的组成——水汽 2）影响 陆上＞海上， 城市＞乡村， 冬季＞夏季 ①影响大气的透明度； ②大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 杂质 就是因为城市空气中尘埃较多的缘故。 我国北方地区冬春季节，气候干旱， 大气中水汽含量少，而固体杂质多。 降水的形成 不断聚集、增大 重量增加，下降 受热蒸发，进入大气 过饱和，冷凝 云滴 雨滴 水汽 地表水 降水的形成条件：充足的水汽+降温（上升气流）+凝结核（杂质） 又称“灰霾”，是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。 当空气中的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量，并有足够的凝结核存在时，多余的水汽便会凝结出来，变成小水滴或冰晶，水平能见度低于1千米时，气象学上称为雾。 一种自然天气现象 一种大气污染现象 大气成分的变化——水汽、杂质 雾 霾 组成霾的粒子极小，不能用肉眼分辨，可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态，表明大气中的各种悬浮颗粒含量超过一定标准，其中PM2.5 (直径小于或等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。 1、雾霾天气的颗粒是怎么产生的呢？ 来自汽车尾气、工业废气、燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘。 2、雾霾天气对我们生活的影响有哪些？ ①危害人体健康（呼吸系统） ②导致大气能见度降低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。 活动探究 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 维持生物活动的必要物质 微量成分 CO2 植物光合作用的原料、对地面保温 O3 吸收紫外线，免遭过量紫外线的伤害 稀有气体 / 水汽（因时因地而异） 成云致雨的必要条件，影响气温 杂质（因时因地而异） 成云致雨的必要条件 小结 大气的组成成分不是一成不变的。 连一连： 将低层大气的组成与相应作用进行连线。 植物光合作用的原料，对地面有保温作用 水汽的凝结核，成云致雨的必要条件 地球上生物体的基本元素 调节地面和大气的温度、湿度 维持生命活动必需的物质 吸收紫外线，地球生命的保护伞 氮 氧 二氧化碳 臭氧 水汽 杂质 低层大气的组成 随堂演练 读干洁空气的主要成分(25千米以下)表，完成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 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 A D D 随堂演练 4．大气中含量在不断变化且对气温有明显影响的成分是 （ ） A．水汽和杂质 B．氧气和臭氧 C．氮气和氧气 D．水汽和二氧化碳 5．下列说法中，正确的有（ ） ①低层大气由干洁空气、水汽和杂质组成 ②二氧化碳只具有保温作用 ③臭氧能大量吸收紫外线 ④水汽和固体杂质是成云致雨的充分条件 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ D C 6．城市的雾比郊区多，主要是因为城市的大气中含有较多的（ ） A．水汽 B．二氧化碳 C．杂质 D．氧气 A 神州十二号舱外的大气与地面有哪些不同？宇航员为什么需要配备特制宇航服？ 思考 你们可曾有过高原缺氧的体验？我们从新闻或者纪录片上可以看到专业登山队员都会带上氧气瓶登山。 为什么高海拔地区空气稀薄？ 飞机为什么飞行在一万米高空？ 课堂导入 02大气的垂直分层 28 高层 大气 平流层 对流层 大气的温度、密度和运动状态在垂直方向上的差异。 划分原则 1.大气的垂直分层结构与划分依据； 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 12 50 对流层 （1）对流层 1 高度范围： 0－12ｋｍ 纬度 高纬度地区： 中纬度地区： 低纬度地区： 8—9千米 10—12千米 17—18千米 季节 夏季较厚 冬季较薄 中纬度地区尤为明显 对流高度：随纬度和季节而变化。 2.物质组成： 全部水汽、杂质 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 12 50 对流层 上冷（重） 下热（轻） (2).空气对流运动显著 (3).天气现象复杂多变 （1）.气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。 地面是对流层的直接热源 上冷下热， 差异大，对流强 3.特点+成因 （1）对流层 水汽杂质多，对流显著，气流上升，气温降低，水汽凝结，成云致雨。 4.与人类的关系 与人类活动最密切常出现逆温现象、 学以致用1 对流层顶 8～9km 17~18km 8～9km 赤道 北极 南极 思考1：地球上什么地方对流最强？什么地方对流最弱？说明对流层厚度分布有什么特点？ 思考2：一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了大气的哪几层？ 平流层——对流层——平流层 赤道 两极 特点：低纬厚高纬薄。 学以致用2 气温/℃ 高度/km 50 12 对流层 平流层 高层大气 思考3：为什么说，对流层与人类的关系最为密切？ ①人类生活在对流层底部； ②云、雾、雨、雪等天气现象多发生在对流层. 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 12 50 平流层 1.范围 对流层顶（12km）——55km 2.物质组成 水汽、固体杂质含量较少，有臭氧层分布。 （2）平流层 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 12 50 平流层 紫外线 上热（轻） 下冷（重） 2、空气以水平运动为主 （2）平流层 3、天气现象少见 1、气温随高度增加而上升 3.特点及成因 15-35千米处存在臭氧层，可以大量吸收紫外线增温 该层大气上部热，下部冷 水汽杂质含量少，气流平稳 平流利于飞机飞行； 臭氧层（O³）吸收紫外线有保护地球生命的作用； 4.与人类的关系 O3 1.平流层的大气上部热，下部冷，不易形成对流，大气平稳，以平流运动为主。 2.该层大气在水汽和杂质含量少，天气晴朗，能见度好，适合飞机飞行。 学以致用3 思考1;我们乘坐飞机，有时在机场还是细雨蒙蒙，起飞后不久就晴空万里、阳光普照，你知道出现这种变化的原因吗？ 起飞时细雨蒙蒙是飞机仍在对流层大气中，当飞机穿过对流层进入平流层，天气晴好。 思考2.为什么平流层适合飞机飞行？ 南极臭氧空洞 *南极臭氧洞 20世纪70年代，科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重，出现了南极臭氧洞。2006年“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。 在新型制冷设备的推广下，2019年南极臭氧洞面积已缩至近四十年最小值，目前南极臭氧洞正在慢慢缩小。 1979-2015 评讲 37 南极臭氧空洞 对人类健康影响： 1．增加皮肤癌。 2．增加白内障患者。 3．削弱免疫力，增加传染病患者。 对生态影响： 1．农产品减产及其品质下降。 2．减少渔业产量。 3．破坏森林。 38 学以致用3 气温/℃ 高度/km 50 12 对流层 平流层 高层大气 思考：随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？ 对流层：气温随高度升高而降低 （原因：地面是对流层的主要热源） 平流层：气温随高度升高而升高 （原因：该层气温靠臭氧吸收太阳紫外线而增温） 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 12 50 电离层 高层大气 （3）高层大气 1.范围 50km（平流层顶）至 2000~3000km 2.物质组成 60~500千米高空，有若干电离层 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 12 50 电离层 高层大气 （3）高层大气 1.气温先递减再递增 自平流层顶开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温下降；其后大气吸收太阳辐射，温度又上升。 2.气压低、密度小 距地面远，受到的引力小 3.有极光和流星 太阳风进入地球磁场，使高层大气分子或离子电离，产生的发光现象 4.底部对流运动，上部平流运动 3.特点及成因 4.与人类的关系 电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用 探究1：避暑旅游名城——贵阳 （1）在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读图，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 上海 长沙 重庆 贵阳 武汉 温度/℃ 23.9 23.6 28.1 28.4 28.7 28.2 28.6 28.1 28.0 27.8 7月 8月 相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，位于亚热带，但其处在云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。 在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读图，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。 42 （2）每年3月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图，试分析这一地理现象的形成原因。 西藏垂直高差大，山上海拔高，气温低，河谷地区地势较低，气温较高。 探究2：雪域江南——西藏 雪被 陆高/米 5000 3000 2000 1000 500 为什么在青藏高原，海拔如此高的高原隆冬，到处应该是结冰的现象，林芝还能有桃花盛开呢？对了我们要看到地形图，可以看到林芝所在地区是河谷地区，地势低，气温高，适合生物生存发展，人们也就聚集在这里了，我们之前学过流水地貌的内容，这个地方有河流流经，地势平坦的河谷，土壤肥沃，海拔低气温适宜人们生活，多聚落，在这里发展起来的农业我们把它称为河谷农业。 43 大气的温度、密度、和大气运动状况 位置 温度 密度 大气运动 高层大气 平流层 对流层 上部冷， 下部热 上热 下冷 对流运动 平流运动 大气稳定，平流为主， 适合航空飞行 易成云致雨 高 低 先降温，后升温 存在若干电离层， 反射无线电短波通讯 大气稀薄 总结1 分层 高度范围 主要特点 与人类的关系 对 流 层 平 流 层 高层大气 低纬地区：17～18千米 中纬地区：10～12千米 高纬地区：8～9千米 从对流层顶向上至50～55千米高空 平流层顶以上的大气 气温随高度的增加而递减 空气对流运动显著 天气现象复杂多变 气温随高度的增加迅速上升 以水平运动为主 天气晴朗 气压、密度很小 人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切 电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用 人类生存环境的天然屏障，有利于航空飞机飞行； 臭氧层保护地球免受过多紫外线侵扰 小结 画在教案本上交上来 随堂练习 读图，完成1~2题。　　　　　　　　　 1.从大气垂直分层看，图示大气层是(　　) A.低纬度的对流层 B.中纬度的平流层 C.高纬度的平流层 D.低纬度的平流层 2.该层大气(　　) A.随高度增加，温度增幅变小 B.能够大量吸收紫外线长波辐射 C.以平流运动为主，有利于航空飞行 D.受强烈的太阳辐射而呈电离状态 B C 随堂练习 读大气垂直分层高度、温度和气压的变化图,据此完成3~4题。 3.关于图中内容的叙述,正确的是(　　) A.大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化 B.随高度增加,气温渐高,气压渐低 C.距地面20千米处气压降为地面的一半 D.对流层垂直方向上温度变化范围大致是-60 ℃至20 ℃之间 4.关于图中①②层大气的正确叙述是(　　) A.①层大气高度随纬度增加而增厚 B.②层因氧原子吸收紫外线而增温 C.①层大气与人类关系最密切 D.②层天气现象复杂,不利于航空飞行 D C 随堂练习 5. 读图，完成下列各题。 (1)该图反映的是　　　　纬度地区大气的垂直分层，理由是什么? (2)A层大气天气现象复杂多变的原因是什么? (3)补绘B层气温变化曲线。该层22—27千米高度　　　　　含量达到最大值，形成　　　　　　层，被称为“地球生命的保护伞”。 (4)某飞机起飞时，机场风雨交加，飞机起飞后，迅速做爬升运动。结合所学知识，解释这是为什么。 (5)A、B、C层大气密度变化的趋势是什么? 随堂练习 5. 读图，完成下列各题。 【答案】(1)低　在低纬度地区，对流层高度为17—18千米。 (2)该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质，上部冷、下部热，大气对流运动显著，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。 (3)补绘曲线略　臭氧　臭氧 (4)大气对流层的天气现象复杂多变，平流层水汽和杂质少，天气晴朗，大气平稳，有利于航空飞行，飞机升至平流层比较安全。 (5)由低到高逐渐变小。 3.下列叙述正确的是 (　　) A.低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成 B.云、雨、雪、雷电等天气现象,发生在平流层 C.大气中的臭氧可以减少红外线对生物的伤害 D.大气组成成分比例不会因人类活动影响而改变 4.地球大气层,一般随高度增加 (　　) A.气温降低 B.气压升高 C.密度减小 D.湿度增大 5.北京飞往美国华盛顿的飞机,升空20分钟后遇到雷雨天气,此时飞机应 A.迅速进行迫降 B.不断降低飞行高度 C.保持原有高度 D.升至万米以上高空 下图为大气垂直分层示意图。读图完成3-5题。 小试牛刀 A C D 【解析】1选A,2选C,3选D。第1题,低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质组成;云、雨、雪、雷电等天气现象,主要发生在对流层;大气中的臭氧可以减少紫外线对生物的伤害;大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变,如二氧化碳比例的增加主要是人为原因。第2题,地球大气层,一般随高度增加,对流层气温降低,平流层气温上升,高层大气气温先降低后上升;气压降低、密度减小、湿度降低。第3题,雷雨天气一般出现在对流层,飞机遇到雷雨天气说明还在对流层,对流层由于大气对流现象明显,大气不稳定,不适宜飞机飞行,飞机应升至万米以上高空的平流层,以保证安全。 52 2.大气的组成物质及表现是（ ） A.氮气和臭氧吸收太阳紫外线 B.二氧化碳只吸收太阳辐射 C.水汽和固体尘埃可成云致雨 D.氧气和氮气供植物呼吸 1.飞机在万米高空飞行，高度保持不变，由南极飞往赤道，途中穿过的大气层是（ ） A.始终在对流层 B.始终在平流层 C.从对流层进入平流层 D.从平流层进入对流层 小试牛刀 53 0° 45° 90° 45° 90° 16~18km 10~12km 10~12km 7~8km 7~8km 一架客机要求保持在10千米左右的高度飞行，应该在（ ）地方上空飞最安全。 A.澳大利亚上空 B.加拿大北部上空 C.新加坡上空 D.中国南部上空 B 小试牛刀 54 (1)A层的气温垂直变化规律是__________________ 。 (2)B是________层，该层有被称为“地球生命保护伞”的________层。 (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)。 (4)在A、B、C三层中，与人类关系最密切的是________层(填字母)；现代飞机多在________层飞行(填字母)。 随高度的升高而递减 平流 臭氧 A C A B 小试牛刀 55 03逆温 逆温原理及影响 04 57 四、逆温原理及影响 1.对流层的特殊情况：逆温 温度℃ 高度km 0 3 18 对流层大气的热量直接来自地面长波辐射。正常情况下对流层气温随海拔的升高而降低——下热上冷。 温度℃ 高度km 0 3 18 逆温层 某些条件下，对流层某一高度出现气温随高度增加而递增的气温逆转现象，就是逆温。 58 四、逆温原理及影响 (1)辐射逆温：在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。离地面越近降温越快，离地面越远降温越慢，因而形成了自地面开始的逆温。 (2)辐射逆温现象的形成及消失过程 2.逆温原理 拓展延伸 逆温的形成 中午 夜晚 日出前后 上午 中午 经常发生在晴朗无云的夜间，由于近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。 这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失,到午后又完全消失。 大陆上常年均可出现，尤以冬季最强。 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 A B C D E 无逆温 → 逆温生成 → 逆温层最厚 → 逆温减弱 → 逆温消失 四、逆温原理及影响 2.逆温影响 空气对流运动被抑制，不利于污染物扩散，加重大气污染 容易产生大雾天气 降低空气能见度 课堂练习 下图是我国北方某地某日逆温层厚度最大时，由空中拍到的景象照片，照片显示高高的烟囱伸出“云海”，将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上。完成下面小题。 10．与该城市出现茫茫“云海”现象无关的是（ ） A．阳光灿烂 B．水汽充足 C．含尘量高 D．逆温现象 11．下列图中最容易出现此现象的是（ ） A． B． C． D． A D 课堂练习 12．如图是“某城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图”。 晴朗天气，逆温发生至结束的一般顺序为（ ） A．t1-t2-t4-t3-t5 B．t4-t3-t2-t1-t5 C．t1-t2-t3-t4-t5 D．t2-t3-t4-t1-t5 C 如果对流层大气出现“上热下冷（即随高度上升，气温也上升）”现象时，空气对流运动减弱，不利于污染物的扩散。据此完成下面小题。 1．上图中，符合题中所示现象的大气层次是（ ） A．①+② B．② C．②+③ D．③ 2．据此推测，在冬季，一天中最不合适进行户外锻炼的时段是（ ） A．清晨 B．中午 C．午后 D．傍晚 B A 3.近几年，城市上空多灰霾的主要原因是（ ） A.二氧化碳多 B.水汽多 C.固体颗粒多 D.温度低 右图为大气的垂直分层图 4.①②③④四条线中，能正确表示大气层垂直气温变化的是（ ） A.① B.② C.③ D.④ 5.影响该大气层气温垂直变化的主要因素是（ ） A.地面辐射 B.二氧化碳气体 C.臭氧气体 D.人类活动 ① ③ ② ④ 50 12 —60 —50 —40 —30 —20 —10 0 高度（km） 温度（℃） 练习 66 （2013浙江卷）近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的4种情形。 7．图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是(　　) A．①     B．②     C．③      D．④ A 4.(2023·河南南阳统考)右图是某地某日在出现逆温时于空中拍到的景象：高高的烟囱伸出“云海”，将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上。下列图示中最容易出现此现象的是 √ 跟踪训练过关 $