1第2章 第一节 大气的组成和垂直分层-【优学精讲】2025-2026学年高中地理必修第一册教用Word(人教版)

本高中地理讲义聚焦“大气的组成和垂直分层”核心知识点，系统梳理大气组成（干洁空气、水汽与杂质及人类活动影响）、垂直分层（对流层、平流层、高层大气的气温、运动状况及与人类关系）及逆温现象，构建完整知识脉络作为学习支架。 资料通过表格对比各层特征、名师点睛补充细节，结合天舟七号残骸返回、翼装飞行等实例，以综合思维分析分层规律，人地协调观探讨人类与大气相互作用，区域认知解读对流层厚度差异。课中辅助教师系统授课，课后助力学生通过习题与总结查漏补缺，强化理解。

第一节　大气的组成和垂直分层 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。 学科素养 1.综合思维：结合材料，分析地球大气各层的特点。 2．人地协调观：结合材料，说明大气的组成和垂直分层对人类活动的影响，人类活动对大气成分的影响。 一、大气的组成 1．干洁空气 (1)________：人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。 (2)氮：地球上________的基本元素。 (3)二氧化碳 (4) 2．水汽和杂质 (1)____________，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________。 (2)大气中的______________作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 3．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，产生大气污染，对__________和人类生存造成不利影响。 二、大气的垂直分层 1．划分依据 地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空。根据____________、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。 2．各层特征比较 垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类的关系 A____层 随高度的升高而________，在对流层的顶部气温降至－60 ℃ 上部冷、下部热，有利于大气的对流运动 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在对流层的底部 B平流层 随高度升高而________ 上部热、下部冷，不易形成对流，以______运动为主 适合航空飞行 C高层大气 随高度升高先下降后上升 — 有若干____，能反射无线电波 [答案自填] 氧　生物体　光合作用　升高　紫外线　生物　水的相变　温度　杂质　生态系统　温度 对流　递减　升高　平流　电离层 , 【名师点睛】　 二氧化碳是引起当前全球变暖的主要气体，其增多的主要原因有人类大量燃烧煤炭等矿物燃料，排放大量二氧化碳；人类大面积毁林，森林固碳能力下降等。 【名师点睛】　 影响对流层厚度的因素 影响对流层厚度的主要因素是地面温度。地面温度越高，对流运动越旺盛，对流范围越广，对流层越厚。故对流层的厚度大致低纬厚，高纬薄；夏季厚，冬季薄。 【特别提醒】　“臭氧空洞”主要出现在南极地区，指臭氧层变薄或遭到破坏，主要是人类排放氟氯烃化合物造成的。 【名师点睛】　平流层成为航空理想空域的原因 平流层大气中水汽和杂质含量极少，无云雨现象，能见度好；以平流运动为主，气流稳定；很少有飞鸟出现。 【名师点睛】 不是所有飞机都在平流层飞行 西安至广州等国内航线主要在对流层飞行。 【名师点睛】 大气层的温度垂直变化与热源 距热源越近，得到的热量越多，气温越高。对流层的热源是地面，平流层的热源是太阳辐射，所以二者温度的垂直变化不同。这与两个热源的电磁波类型和大气成分有关。 【名师点睛】 电离层与无线电通信 知识点一　大气的垂直分层 阅读材料，探究下列问题。 天舟七号货运飞船完成任务后，于北京时间2024年11月17日21时25分受控再入大气层。飞船绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，少量残骸落入预定安全海域。下图示意大气垂直分层。 (1)描述天舟七号货运飞船(残骸)返回地面过程中舱外大气温度的变化趋势。[区域认知] (2)指出飞船主体部分“烧蚀销毁”时所在的大气层。[综合思维] [提示]　(1)递减→递增→递减→递增。 (2)高层大气。 1．大气的垂直分层及其特点 (1)对流层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类 的关系 低纬：17～18 km； 中纬：10～12 km； 高纬：8～ 9 km 气温随高度升高而降低(海拔每升高1 km，气温大约下降6 ℃) 地面是低层大气主要的、直接的热源 人类生活在对流层的底部，与人类关系最密切 大气对流运动显著 该层大气上部冷、下部热 天气现象复杂多变 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质；对流运动旺盛，易成云致雨 (2)平流层 高度 范围 主要特点 特点成因 与人类 的关系 自对流 层顶部 至50～ 55 km 高空　 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线，使大气增温 平流运动有利于高空飞行；臭氧层是人类生存环境的天然屏障 以平流运动为主 该层大气上部热、下部冷，大气稳定 无云雨现象，能见度好 大气中水汽、杂质含量少，气流平稳 (3)高层大气 高度 范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 平流层 以上的 大气　 气温随高度升高先降低后升高；有流星和极光现象；空气密度很小 距地面远，受到的引力小 80～500 km的高空，有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 2.大气层特点之间的因果联系 (2025·江苏扬州高一期中)探空气球可直接测量并实时传回30 km高空的大气温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素。下图示意大气垂直分层图。据此完成1～3题。 1．一般情况下，气球上升的过程中记录到(　　) A．大气的温度先上升后下降 B．大气湿度先下降后上升 C．大气中氧气含量趋于减小 D．太阳光照先增强后减弱 2．假设在广州、上海、北京、长春四城市同时释放探空气球，上升速度相同。最先测得平流层数据的城市是(　　) A．广州(23°N) B．上海(31°N) C．北京(40°N) D．长春(44°N) 3．研究大气垂直分层可指导人类生产生活，以下说法正确的是(　　) A．①层大气以水平运动为主，适宜飞机飞行 B．①层臭氧含量高，可减少紫外线对人类的伤害 C．②层二氧化碳浓度较高，对地表起保温作用 D．③层空气处于高度电离状态，能反射无线电短波 答案：1.C　2.D　3.D 解析：第1题，结合材料可知，探空气球可探测30 km高空的大气温度、气压、湿度、风向、风速等，自下而上先后探测了对流层和平流层。在对流层，气温随海拔升高而降低，在平流层，气温随海拔升高而升高，A错误；随着海拔升高，大气中水分减少，所以大气湿度持续下降，B错误；随着海拔升高，大气密度减小，大气中氧气含量趋于减小，大气对太阳辐射的削弱减弱，太阳光照持续增强，C正确，D错误。第2题，平流层的高度是由对流层顶部到50～55 km的高度，对流层的厚度随纬度的升高而降低。结合选项可知，长春的纬度最高，所以长春的平流层起始高度最低，探空气球最先测得平流层数据，D正确。第3题，①层为对流层，而“大气以水平运动为主，适宜飞机飞行”的是平流层，A错误；①层为对流层，臭氧含量少，B错误；②层为平流层，“二氧化碳浓度较高”的是对流层，平流层的臭氧浓度较高，C错误；③层为高层大气，存在电离层，电离层空气处于高度电离状态，能反射无线电短波，D正确。 (2025·内蒙古赤峰高一校考阶段练习)长征系列某型号运载火箭成功完成任务，部分残骸向地面坠落。下图为某段大气的温度随高度变化的示意图。据此完成4～5题。 4．火箭残骸掉落途中穿过①段范围时，依次经过(　　) A．对流层、平流层 B．平流层、对流层 C．高层大气、平流层 D．平流层、高层大气 5．图中②范围内，大气温度随高度增加的变化特点及对人类活动的影响分别是(　　) A．升高　适合飞机飞行 B．升高　发生极光 C.降低　反射无线电短波 D．降低　多云雨天气 答案：4.B　5.D 解析：第4题，根据图示信息可知，①段距离地面3～40 km，对流层平均厚度约12 km，平流层厚度为对流层顶部到50～55 km，所以火箭残骸依次经过平流层和对流层，B正确。第5题，根据图示信息可知，②位于近地面，气温随海拔的升高而降低，因此②为对流层，该层集中了大气圈几乎全部的水汽和杂质，且以对流运动为主，多云雨天气，D正确。 (2025·广东深圳高一月考)翼装飞行是运动员穿戴具有双翼的服装或降落伞从飞机、热气球以及悬崖等高处一跃而下的运动。迄今为止，人类高空下落的极限是从空中39千米下落。2024年9月19日，第十届翼装飞行世界锦标赛精准穿靶决赛在湖南张家界天门山举行。右图为此次翼装飞行比赛过程中的照片。据此完成6～7题。 6．从空中39千米下落时所处的大气圈层和图示此次翼装飞行期间所处的大气圈层分别是(　　) A．平流层　对流层 B．对流层　对流层 C．平流层　臭氧层 D．高层大气　平流层 7．翼装飞行期间，运动员会感觉翼装因湍流(也称气流扰动)而难以控制，造成这种现象的原因是(　　) A．大气中的杂质 B．大气中的逆温 C．大气中的水汽 D．空气的对流 答案：6.A　7.D 解析：第6题，据所学知识可知，对流层的高度在低纬度地区最厚，上界为17～18 km；平流层高度是对流层顶到50～55 km。根据材料“从空中39千米下落”可知，应位于平流层；此次翼装飞行的照片能较清晰地看到地面道路，最可能位于对流层，A正确。第7题，据所学知识可知，大气中的水汽和杂质不会引起湍流，A、C错误； 大气中的逆温是上暖下冷的大气现象，气流运动较稳定，不存在湍流，B错误；对流层空气的对流运动会产生大气乱流，出现不规则的上下对流运动，进而导致翼装两翼不稳定，D正确。 知识点二　对流层的逆温现象 阅读材料，探究下列问题。 材料一　在对流层大气中，气温随海拔增加而升高的现象称为逆温。由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温称为辐射逆温。逆温现象在我国大陆上常年可出现，对生产、生活都会造成一定影响。 材料二　下表为我国某气象观测站某日测5次得到的近地面气温数据。(注：该日天气晴，东南风1～2级) 　时间 温度 /℃ 高度/m　　 5时 8时 12时 15时 20时 160 25.2 26 27 29 25.7 120 25 26 27.3 29.5 25.6 80 24.6 26 27.9 30.2 25.4 40 24 26 28.8 31.2 25.1 0 22.9 26 30.1 33.1 24.7 (1)根据表中数据在下图中添画5时、15时的气温垂直分布曲线(8时、12时、20时的气温垂直分布曲线已绘好)。[综合思维] (2)上题各个时刻中，逆温现象最显著的是________，并说明判断的理由。[综合思维] (3)说明逆温现象往往造成大气污染的原因。[人地协调观] [提示]　(1)绘图略。 (2)5时　5时大气上热下冷，温差(或温度变化)最大。 (3)在逆温层中，不易发生对流运动，大气趋于稳定。近地面空气中的水汽、悬浮颗粒以及各种有害气体聚积在逆温层下方的大气中，往往造成大气污染。 1．逆温现象的表现 表现一：海拔上升，气温升高。 表现二：海拔上升，气温下降，但幅度小于每千米6 ℃。 2．逆温的主要类型 类型 发生的条件 出现的地区 辐射 逆温 经常发生在晴朗无云或少云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气气温迅速下降，而高处大气层降温较慢 中高纬地区，在黎明前最强 平流 逆温 暖空气水平移动到冷的下垫面或大气上 中纬度沿海地区 地形 逆温 主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬升，从而出现气温倒置的现象 盆地和谷地 3.逆温的影响 (1)有利影响 ①抑制沙尘暴的发生。因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。 ②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利，不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。 ③在一些山坡或河谷地区，可以把逆温现象作为一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温时间从10月至次年3月，长达半年之久，能有效提高谷地冬季的温度，使得多年生果树越冬免受冻害等。 (2)不利影响 不管是何种原因形成的逆温，都会造成局部大气上热下冷，阻碍空气对流运动，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚积在空气下层，从而使大气能见度降低，空气污染加重。具体表现： ①逆温时，大气结构比较稳定，容易加重下层大气污染。 ②对天气的影响：逆温天气易形成雾，大气能见度低，影响交通。 (2025·江苏扬州高一期中)下图为某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图。据此完成1～2题。 1．图中逆温层出现在(　　) A．① B．② C．③ D．①和② 2．图中逆温层的大气运动原理和哪一大气层的运动原理类似(　　) A．平流层 B．对流层 C．高层大气 D．电离层 答案：1.B　2.A 解析：第1题，该图为对流层气温垂直分布状况，结合所学知识，正常情况下，对流层温度随高度升高而降低，图中②层气温随高度升高而升高，出现逆温现象，为逆温层，B正确。第2题，图中逆温层为②层，随着高度上升，气温上升，空气上热下冷，较为稳定，大气以水平运动为主，而平流层大气以水平运动为主，因此，图中逆温层的大气运动原理和平流层的运动原理类似，A正确。 下图示意大气逆温层的形成。据此完成3～4题。 3．图示大气逆温层出现的主要原因是(　　) A．地面辐射减弱 B．冷空气潜入暖空气下 C.下沉气流降温 D．近地面大气运动迟缓 4．在逆温层之下易出现雾霾，主要是因为(　　) A．空气对流受到抑制 B．冷空气带来烟雾颗粒 C．山地阻挡冷空气前行 D．城市污染物排放过多 答案：3.B　4.A 解析：第3题，根据图中信息，在近地面有冷空气入侵，使得近地面温度比上部低，形成逆温，因此图示大气逆温层出现的主要原因是冷空气潜入暖空气下，B正确。第4题，当逆温出现后，逆温层之下的对流运动受到抑制，烟雾颗粒不易扩散，易形成雾霾，A正确。 学科网（北京）股份有限公司 $