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

地球上的大气 授课教师： 大气的组成和垂直分层 时间：2025.09 崇德 尚能 笃行 创新 崇德 尚能 笃行 创新 干洁空气主要成分的作用 大气垂直分层的名称、顺序及依据 对流层和平流层的主要特征 重点 Key Point 难点 Difficulties 各层大气特征与人类活动的关联 对流层气温垂直递减规律的理解 臭氧洞与紫外线、氟氯烃之间的因果关系 教学重难点 崇德 尚能 笃行 创新 崇德 尚能 笃行 创新 教学目标 素质目标 通过对大气成分作用的学习，深刻认识到低层大气是地球生命生存和繁衍的保障，理解人类活动对大气成分和分层结构的影响，树立保护大气环境的社会责任感和可持续发展理念。 知识目标 理解低层大气的三大组成成分及其主要作用。 掌握干洁空气的主要成分及其地理意义。 能力目标 能够阅读和分析“大气垂直分层示意图”，并根据气温垂直变化曲线，说出各层的特点。 能够通过绘制框架图或表格，对比归纳大气各垂直分层的特点。 崇德 尚能 笃行 创新 崇德 尚能 笃行 创新 获新知 课前估 达标测 值得标题 导新课 课小结 练技能 课后拓 2012年奥地利“坠落人”菲利克斯.鲍姆加特纳穿着特制的宇航服乘坐太空舱升空，待上升距离地表39千米处，他纵身跃下。“坠落人”所穿的宇航服外表为何是绝缘的？密封的内层中为什么要填充加压氧气？39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 崇德 尚能 笃行 创新 获新知 课前估 达标测 值得标题 导新课 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 氧气： 人类和一切生物维持生命活动必需的物质 氮气： 地球生物体内蛋白质的重要组成部分 干洁空气的组成 其他气体： 其中,氩占0.934%,二氧化碳占0.033%等 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 材料1： 氧气瓶 氧是人类和其他生物维持生命活动必需的物质 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 材料2： 氮是地球上生物体的基本要素 材料3： 二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，动物把二氧化碳当成废料从体内排除，植物却必须用二氧化碳来生产“食物。”二氧化碳可以强烈吸收红外线，对地面有保温作用。二氧化碳含量过高，地表温度逐渐升高，就形成“温室效应”。 二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地表有保温作用 氮是组成氨基酸的基本元素之一，而氨基酸又是构成动物营养物质所需蛋白质的基本物质。其中蛋白质的平均含氮量约为16%。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 材料4： 少量穿透大气到达地面的紫外线对人类和生物则是十分有益的，但是过量紫外线照射会烧伤皮肤，引起白内障甚至皮肤癌。而臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线，使大气增温，同时减少了到达地面的紫外线，使地面上的生物免受紫外线伤害。 臭氧能吸收紫外线，使大气增温；对生物具有保护作用 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 吸热 吸热 吸热 放热 放热 放热 材料5： 水汽是成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气的温度。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 材料6： 固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结，是成云致雨的必要条件。 在纯净的大气中，水汽必须达到百分之几百的过饱和度，才能凝结成水滴。但有大气凝结核存在的条件下，水汽凝结所需的过饱和度显著降低。固体杂质会吸附杂质，逐渐成为大水滴，达到一定程度后空气无法使其漂浮着，就会变成雨落下来。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的组成 保温 成云致雨 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 (1) 对流层 季节差异：夏季厚，冬季薄。 纬度 17~18 10~12 10~12 8~9 8~9 N 90° 60° 30° 0° 30° 60° 90°S 厚度（KM) 5 10 15 20 纬度差异：低纬厚，高纬薄。 对流层高度的纬度差异： 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 对流层的厚度为什么存在时空差异？ 地表气温差异导致对流强度不同。对流层的热量来自地面，其厚度受地面温度影响。地面温度高，空气对流作用强，对流层厚度大；反之，地面温度低，空气对流运动弱，对流层厚度小。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 气温变化: 对流层 (1) 对流层 气温随高度的增加而递减 原因：地面是对流层大气的主要的直接热源 海拔每升高1000米，气温降低6℃ 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 TA＞TB： TA＞TC： TC＞TB： B、C海拔相同，大气疏密相同，C距离地表近 A B C 比较A、B、C三地的温度 B海拔高，距离地表远,吸收的地面辐射少 C海拔高，大气稀薄，吸收地面辐射的能力弱 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 气温变化: 对流层 (1) 对流层 气温随高度的增加而递减 原因：地面是对流层大气的主要的直接热源 海拔每升高1000米，气温降低6℃ 大气运动状况： 对流运动显著 原因：对流层上部冷、下部热。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 对流运动显著的原因： 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 气温变化: 对流层 (1) 对流层 气温随高度的增加而递减 原因：地面是对流层大气的主要的直接热源 海拔每升高1000米，气温降低6℃ 大气运动状况： 对流运动显著 原因：对流层上部冷、下部热。 天气现象复杂多变 天气状况： 原因：水汽尘埃含量多 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 平流层 气温变化： 臭氧层 对流层 ⑵平流层 范围： 对流层顶至50-55千米； 随高度增加而上升(上热下冷). 原因：臭氧吸收太阳紫外线 臭氧层:22-27千米处. 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 平流层 气温变化： 臭氧层 对流层 ⑵平流层 范围： 大气运动状况: 对流层顶至50-55千米； 随高度增加而上升(上热下冷). 大气水平流动 原因：臭氧吸收太阳紫外线 原因：平流层大气上热下冷，大气稳定。 臭氧层:22-27千米处. 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 平流层 气温变化： 臭氧层 天气状况： 对流层 ⑵平流层 范围： 大气运动状况: 对流层顶至50-55千米； 随高度增加而上升(上热下冷). 大气水平流动 晴朗 原因：臭氧吸收太阳紫外线 原因：平流层大气上热下冷，大气稳定。 原因：水汽、杂质少，气流平稳。 臭氧层:22-27千米处. 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 平流层 臭氧层 对流层 ⑵平流层 为什么平流层适合飞机飞行？ 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，且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。 思考： 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 中间层 范围： 气温变化： 大气运动状况： 平流层 对流层 ⑶高层大气 平流层顶至85千米 随高度增加而降低（下热上冷） 高空对流 A.中间层 原因：底部无臭氧吸收紫外线，其热源主要来自平流层。 原因：对流层上部冷、下部热。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 中间层 平流层 对流层 ⑶高层大气 B.热层 范围： 中间层顶至800千米 气温变化： 随高度增加而上升（上热下冷） 原因：氧原子吸收太阳紫外线而使温度升高 大气处于高度电离状态，能反射无线电波。 热层 800 电离层：80～500千米 原因：太阳紫外线和宇宙射线作用 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 无线电通信利用了哪层大气的特征？ 思考： 利用了电离层大气反射无线电波的特征，电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线作用，大气处于高度电离状态，能反射无线电波。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 中间层 平流层 对流层 ⑶高层大气 热层 800 C.外层（散逸层） 范围：热层顶以上 大气十分稀薄，常有粒子散逸。 2000~3000 外层（散逸层） 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 大气的垂直分层 温度 对流 递减 对流 天气 平流 升高 平流 无线 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 1．逆温含义 一般情况下，对流层温度上冷下暖。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现 象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 (1)辐射逆温及其生消过程 ①图a为正常气温垂直分布情况。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(图b)。 ②随着地面冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。 ③日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便逐渐自下而上消失(图d、e)。 2.逆温的类型 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 （2）地形逆温： 在山谷与盆地区域，夜间山坡上的冷空气沿山坡下沉，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象. 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 （3）平流逆温 当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大，气温降低最强烈，上层降温缓慢，从而形成逆温。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 （4）锋面逆温 锋面附近，因暖气团在上，冷气团在下，形成逆温。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 3.逆温现象的影响 早晨易出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。 （1）出现多雾天气 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 （2）加剧大气污染 由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，加剧大气污染，从而危害人体健康。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 （3）对航空造成影响 逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机的飞行极为有利。 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 逆温现象 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 达标测 值得标题 获新知 课小结 练技能 课后拓 习题测验 × × × √ A 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 下图是“大气垂直分层示意图”，读图回答问题。 （1）图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 A.① B.② C.③ D.④ （2）对短波通信具有重要意义的电离层位于 A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部 C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层 （3）2003年10月，我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在的大气层 A.气温在－50℃到20℃之间 B.气温随高度增加平稳下降 C.最低气温约为－80℃ D.最高气温约为40℃ B D C 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，读图回答下题。 由图中信息分析可知 A.5时、20时大气较为稳定 B.12时、15时出现逆温现象 C.大气热量直接来自大气辐射 D.气温日较差自下而上增大 A 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 A A 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 D C 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 习题测验 B D 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 达标测 课小结 练技能 课后拓 总结提升 崇德 尚能 笃行 创新 导新课 课前估 获新知 值得标题 课小结 练技能 达标测 课后拓 授课教师： 崇德 尚能 笃行 创新 时间：2025.09 感谢同学们 的积极参与配合 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Sheet2 Sheet2 0.78 0.21 0.01 氮 78% 氧 21% 其他气体1% Sheet1 含量 氮气 78% 氧气 21% 其他气体 1% 若要调整图表数据区域的大小，请拖拽区域的右下角。 一、大气的组成 1．低层大气的组成：干洁空气、水汽和固体杂质。 2．干洁空气的成分及作用 (1)氧气：维持生命活动必需的物质。 (2)氮气：地球上生物体的基本元素。 (3)二氧化碳：绿色植物光合作用的原料，对地面有 作用。 (4)臭氧：强烈吸收太阳紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。 (5)水汽和杂质：是 的必要条件，影响天气变化。 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 1．划分依据：大气垂直方向上的_____、密度及运动状况的差异。 2．各层特征比较 垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类关系 A_____层 随高度增加而_____ ____运动显著 最为密切，_____现象复杂多变 B_____层 随高度增加而_____ ____运动为主 适合飞机飞行 C高层大气 随高度增加先降低后升高 — 有电离层，能反射____电波 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 (1)氧气是大气中含量最多、最重要的气体组成。 (　　) (2)臭氧层因强烈吸收红外线而对地表生物有保护作用。(　　) (3)对流层、平流层的温度变化特征相似。 (　　) (4)高层大气中的电离层的存在影响人类的无线电通信。 (　　) (5)能够见到各种天气变化现象的大气分层是(　　) A．对流层　 B．平流层 C．高层大气 D．臭氧层 1．下列大气成分中，属于生物维持生命活动所必需的物质是(　　) A．氧气　　　　　 B．氮气 C．二氧化碳 D．臭氧 2．大气中二氧化碳的主要作用是(　　) A．调节地表温度 B．维持生物的呼吸 C．保护地球生命 D．构成生物体组成 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是20～－60 ℃ 4．关于图中①②层大气的正确叙述是(　　) A．①层大气厚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层复杂的天气现象不利于飞行 对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。下图表示四种对流层气温分布状况，据此回答5～6题。 5．①图表示的气温降低速率在(　　) A．3 000米以下低于垂直递减率 B．3 000～6 000米高于垂直递减率 C．6 000米以下等于垂直递减率 D．6 000米以下均低于垂直递减率 6．飞机可以在5 000米高度平稳飞行的是(　　) A．①　　　B．② C．③　　　D．④ [归纳总结]　 大气垂直分布 $