3.1.1大气的组成与垂直分层导学案2025-2026学年高中地理湘教版必修一

该高中地理导学案聚焦“大气的组成与垂直分层”，通过重庆山火案例导入，以表格梳理组成成分及作用、分层特点与成因，结合合作探究和补充知识，搭建从基础到拓展的学习支架，衔接前后知识点。 资料特色在于真实案例与时事结合，如重庆山火分析大气成分变化、嫦娥六号返回涉及大气层穿越，渗透人地协调观与综合思维，习题设计提升地理实践力，帮助学生建立知识与生产生活的联系，实用性强。

集 集体备课统一教学案·高一地理 3.1大气的组成与垂直分层 第1课时 【课程标准】 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。 【素养目标】 1.阅读图表，说明大气的组成； 2.根据教材，归纳大气的垂直分层特点及成因； 3.举例说明大气的组成与垂直分层和生产生活的联系。 【导学流程】 一、低层大气的组成 1．大气：指包围地球的空气，是多种气体的混合物。 2．低层大气：主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。 （1）干洁空气的成分和作用 大气成分 作用 干洁空气 氮气（78%） 含量最多，氮是地球上生物体的基本成分。 氧气（21%） 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。 CO2 （很少） 绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用。 臭氧 （很少） 吸收太阳紫外线，保护地球生物（少量紫外线具有杀菌作用） “地球生命的保护伞” (2)水汽和杂质 分布 作用 水汽 空间 水平方向上：海洋上空高于陆地上空；湿润地区上空高于干旱地区上空。 在垂直方向上：一般自地面向高空逐渐减少。 水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。 时间 在地面水源充足的条件下，空气中能容纳的水汽（即绝对湿度），与大气温度成正相关。我国大部分地区夏季空气湿度大于冬季，但是新疆等干旱地区却相反，夏季气温高，蒸发量大，降水量少，地面提供空气湿度小，虽然空气能容纳的水分变多，但是没水可容纳，所以虽然气温高，但是空气湿度仍然很低。 杂质 通常，在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季 （来源—自然：沙尘暴、火山喷发。人为：汽车尾气、工业废气、化石燃料燃烧） 杂质会使大气能见度变差，但作为凝结核，又是成云致雨的必要条件； 【补充】成云致雨的三个必要条件：①充足的水汽；②足够的凝结核；③降温条件（气温降低，水汽凝结）。 【知识延伸】人类活动对大气成分的影响 【特别提醒】自工业革命以来，人类的生产活动向大气中排放许多污染性气体，使大气成分变得复杂，并由此产生了大气污染现象，影响了大气环境的发展变化。二氧化碳增多：①化石燃料燃烧；②植被破坏；③导致全球变暖。 【合作探究】大气的组成 自2022年8月中旬起，受到持续高温的影响，重庆山火频发。据央视新闻报道称，今年是重庆自1961年以来遭遇的最严重的极端连晴高温天气。8月26日，重庆全市火场明火已全部扑灭。 1、重庆山火后，当地的大气成分发生了怎样的改变？ 2、重庆山火后大气成分的改变，可能对人类造成哪些不利影响？ 二、大气的垂直分层 1．依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。 2．大气的垂直分层及各层与人类的关系 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 对 流 层 低纬度17—18km，中纬度10—12km，高纬度8—9km。 任何纬度地区，夏季厚，冬季薄，中纬度地区尤其明显。 气温随高度的增加而递减(每升高100米，气温大约降低0.6℃) 地面是对流层大气主要的直接热源 人类生活在对流层底部，对流层与人类的关系最为密切。 对流运动显著 下热上冷，大气不稳定。 出现云、雨、雾、雪等天气现象 几乎全部的水汽、杂质集中在该层，对流运动易成云致雨 平 流 层 自对流层顶向上至50-55km 气温随高度增加而上升 臭氧集中分布在15-35km的气层中，可以吸收大量太阳紫外线；臭氧层以上，太阳紫外线辐射强烈。 大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行；臭氧层有保护地球生命的作用。 大气以水平运动为主 该层大气上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流。 天气现象少见 水汽、杂质含量稀少。 高层 大气 平流层顶到2000-3000千米的高空 气温随高度增加先降低后上升 自平流层顶部开始，由于没有臭氧，气温会下降；随后，大气（氧原子）吸收更短波长的紫外线，温度上升。 ①电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用；②出现流星和极光现象。 气压低，密度小，易出现极光。 距地面远，受到的引力小。 在60-500km的高空，有若干电离层。 在太阳紫外线和宇宙射线作用下，大气分子被分解为离子，形成电离层，能反射无线电波，适于无线电通信。 【提醒】 ①对流层海拔每升高1km，气温大约下降6℃。 ②在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星。 ③激光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生的。 【补充知识】 1. 工业革命以来，全球大气二氧化碳月均浓度迅速增加的原因是什么？ ①大量燃烧化石燃料，释放大量二氧化碳； ②毁林，减少森林吸收、固定二氧化碳的量 2.全球大气二氧化碳月均浓度增加带来的影响有哪些？ 导致全球气候变暖，冰川融化，海平面上升淹没陆地；改变区域降水状况和干湿状况；导致区域经济结构的变化。 3.措施：①提高能源利用技术和效率②采用新能源③植树造林④培养新的农作物品种，调整农业生产结构⑤建设防止海岸侵蚀的工程⑥政府制定相关法律法规，加强对环境的保护力度 ⑦提高公众的环境保护意识⑧加强国际合作 4.臭氧层被破坏后的危害和措施： 对人类健康影响：1.增加皮肤癌2.损害眼睛，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 措施：①选择不含氟的冰箱、空调等制品。 ②研发新型制冷设备。 5.雾与霾有什么区别？ 雾：气态和液态物质，水平能见度低于1千米，日出后即散，一种自然天气现象 霾：固态颗粒物，水平能见度低于10千米，日出后不会消散，一种大气污染现象 6.霾天气对我们生活的危害 (1) 对人体产生的危害，比如对呼吸系统、心血管系统等的影响； (2) 对生态环境和交通造成的危害，比如霾天时由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。 7、雾霾的预防和治理措施？ 预防：多喝水、戴口罩、雾霾天少出门、天好时勤通风 治理：①改进生产技术，提高燃烧效率②使用清洁能源③调整产业结构④政府加强对企业的监督管理⑤制定环保的法律法规⑥提高公众的环保意识 8.酸雨：pH值小于5.6的的降水 （1）原因：人为的向大气中排放大量酸性物质（燃煤、石油、天然气等排放二氧化硫和氮氧化物等） （2）危害： ①土壤酸化，影响农业生产；②河湖酸化，影响鱼类生长； ③腐蚀建筑物和文物古迹；④破坏森林；⑤危及人体健康 （3）措施： ①开发新能源，减少矿物燃料的使用。②使用燃煤脱硫技术，减少SO2排放。 ③工业生产排放气体处理后再排放。④乘坐公共交通工具出行。 【随堂达标检测】 大气本底是指全球或区域尺度范围内大气成分及其相关特性的长期平均状态和变化特征。大气本底站可以观测温室气体、气溶胶等大气成分，揭示大气运动的物理和化学过程，对提高天气预报、气候预测准确率具有重要贡献。据此完成下面小题。 1．大气中的温室气体（   ） A．是动物呼吸作用的重要原料 B．被称为地球生命的保护伞 C．是大气成云致雨的必要条件 D．吸收长波辐射对地面保温 2．为保证观测数据的准确性，大气本底站选址需要（   ） A．靠近交通线，方便物资的运输 B．远离地形复杂的山区 C．靠近污染源，便于收集污染数据 D．远离人类活动密集区 电影《中国机长》讲述了2018年5月14日3U8633航班在飞行途中遭遇雷暴发生险情，驾驶舱挡风玻璃突然炸裂并脱落，导致飞机下降过程中与地面失去联系，驾驶舱温度下降至零下40℃，机舱释压，飞机最终在成都双流机场安全落地的事件。下图为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。 3．飞机遭遇雷暴所处的大气层是（   ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 4．下列物品中属于民航飞机上需配备的应急物品是（   ） ①太阳镜  ②氧气面罩  ③灭火毯  ④降落伞 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 5．航班驾驶舱挡风玻璃突然炸裂并脱落后，机舱释压的目的是（   ） A．保持舱内适宜气温 B．防止乘客被甩出舱外 C．减轻辐射对人体的危害 D．稳定舱内氧气含量 北京时间2024年6月25日（农历5月20日）14时7分，嫦娥六号返回器采用“半弹道跳跃式再入”方式（类似打水漂）安全着陆在预定区域。“半弹道跳跃式再入”方式即返回器以计算好的角度与地球大气层接触，两者产生的相互作用力会使返回器像石子碰触水面一样弹跳起来，飞出大气层后再重新进入，这样可以显著降低返回器的速度。下图为“半弹道跳跃式再入”方式示意图。 6．返回器返回过程中，依次经过的地球大气层是（   ） A．对流层、平流层、高层大气 B．平流层、对流层、高层大气 C．高层大气、平流层、对流层 D．高层大气、对流层、平流层 7．返回器采用“半弹道跳跃式再入”方式返回地球，主要是为了（   ） A．寻求更短的穿越距离 B．减轻与空气摩擦产生的高温 C．避免太阳活动对返回器的影响 D．调整并选择合适的着陆地点 8．返回器返回当日夜间，人们观察月相的时间及其方位是（   ） A．上半夜，西半天空 B．上半夜，东半天空 C．下半夜，西半天空 D．下半夜，东半天空 臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，并将其转换为热能加热大气。近年来，北半球部分中低纬度地区地面以上约10～15千米处的臭氧含量增加。完成下面小题。 9．在大气的垂直分层中，近年来臭氧含量明显增加的大气层比其他分层（   ） A．空气密度小 B．水汽含量大 C．吸收紫外线多 D．大气能见度高 10．受臭氧影响，北半球部分中低纬度地区地面以上15千米范围内气温垂直变化大致为（   ） A．一直升高 B．一直降低 C．先升高、后降低 D．先降低、后升高 2024年10月30日4时27分神舟十九号载人飞船成功发射升空，与空间站完成自主对接，神十八与神十九航天员在空间站完成了第五次“太空会师”，神舟十八号载人飞船返回舱于11月4日在东风着陆场成功着陆。完成下面小题。 11．11月4日，神舟十八号返回舱经过平流层和对流层时的温度变化，正确的是（   ） A．持续升高 B．先降低后升高 C．持续降低 D．先升高后降低 12．神舟十九号升空过程中，依次经过大气垂直分层中的（   ） A．对流层、平流层、高层大气 B．对流层、高层大气、平流层 C．平流层、对流层、高层大气 D．高层大气、平流层、对流层 13．阅读图文材料，完成下列要求。 北京时间2024年4月26日，我国神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接，三名航天员从飞船返回舱进入轨道舱，在轨驻留192天。11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，此次载人飞行任务取得圆满成功。下图示意大气垂直分层和我国空间站的位置。 (1) 指出神舟十八号载人飞船在轨期间所属的天体类型。 (2) 分层描述神舟十八号载人飞船返回途中气温的垂直变化规律。 (3) 推测太阳活动剧烈时，对空间站可能带来的影响 【教学反思】 参考答案 1．D 2．D 3．A 4．B 5．B 6．C 7．B 8．D 9．B 10．D 11．B 12．A 13．(1)卫星 (2)高层大气：气温先降低后升高；平流层：气温下降；对流层：气温升高。 (3)造成设备故障或损坏；干扰空间站与地面的通信联络，影响空间站的轨道稳定性和安全性。 【详解】（1）神舟十八号载人飞船在轨期间围绕地球飞行，相当于地球的卫星。 （2）地球大气层从地面往上依次为对流层、平流层和高层大气。读图可知，飞船返回地球过程中首先穿过高层大气，气温先降低后升高；再穿过平流层，气温下降；最后穿过对流层，气温升高。 （3）太阳活动主要包括太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等。当太阳活动剧烈时，太阳风中的高能带电粒子会增多，这些粒子如果撞击到空间站的太阳能电池板或电子设备上，可能会造成设备故障或损坏；此外，强烈的太阳活动还可能干扰电离层，影响空间站与地面的通信联络，甚至影响空间站的轨道稳定性和安全性。 ( 第 7 页 共 7 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $