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

第一节 大气的组成和垂直分层 第二章 地球上的大气 湖北省丹江口市第一中学 戚传江 人教版地理必修一 1 课标要求：运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及 其 与生产生活的联系。 运用图表掌握大气圈层的空间结构 运用图片与表格，综合分析大气成分及其对人类生活与生产的影响 理解大气的存在对人类活动的影响，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识 分析大气各层的气温特征，理解全球气温上升与人类活动的关系，培养读图、阅读和概括能力 区域认知 综合思维 人地协调观 地理实践力 本课目录： 电影《中国机长》根据2018年5月14日5·14川航航班被降成都事件改编，讲述了“中国民航英雄机组”成员与119名乘客遭遇极端险情，在万米高空直面强风、低温、座舱释压的多重考验。该片于2019年9月30日在中国上映。 机长为什么要戴上氧气罩？ 万米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 新课导入： 中国机长 01 大气的组成 大气的组成和作用 大气的组分 各组分的重要作用 二氧化碳 臭氧 水汽 杂质 1.绿色植物进行光合作用的基本原料； 2.吸收地面辐射的能力强，使气温升高。 1.吸收太阳光中的紫外线，使大气增温； 2.减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。 1.水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象； 2.水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。 作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 水汽和二氧化碳可以吸收红外线 7 水汽、杂质 观看视频，说出降水的形成条件有哪些？ 降水形成条件： 充足的水汽 降温条件（上升气流） 凝结核 二氧化碳 水 能量 氧气 糖分 CO2： 绿色植物进行光合作用的基本原料 距离地面20-25千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭氧层。 臭氧层能吸收太阳辐射中的紫外线，是地球生命的“保护伞”。 在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成不利的影响。 臭氧层 臭氧（O3） 因其类似鱼腥味的臭味而得名 人类活动 与大气污染 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，对生态系统和人类生存造成不利影响 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；图为北京优良天气和重污染天气对比 你能分辨雾和霾吗？ 雾：悬浮于近地面空气中的水滴或冰晶。 霾：悬浮于大气中的微小尘粒、烟粒等杂质。 异： 同：均能降低大气能见度，易引发交通事故。 雾与霾的异同： 雾 霾 雾霾天气的影响？ 危害人体健康。 影响生活出行。 影响交通通行。 1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数变化趋势如何？导致其变化的原因是什么？会造成什么影响？ 变化趋势 呈现上升趋势，增加速度加快 原因 化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳） 土地利用的变化（毁林，减少二氧化碳吸收量） 影响 导致全球气候变暖，进而导致海平面上升，淹没沿海地区，极端气候多发。 课本P29 案例 13 人类活动与大气污染 人类活动与大气污染 国家地理·全球气候变化宣传片 National Geographic · global climate change video 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104°02′E 103°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E 纬度 35°52′N 35°52′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N 表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 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。 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 课本P30 活动： 非洲的长跑运动员往往成绩优异 18 1.在非洲地形图上，找出埃塞俄比亚、肯尼亚两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ 两国地形均以高原为主，海拔高，大气稀薄，大气中含氧量低，适当缺氧，有利于激发运动员的运动潜力。 19 甘肃·榆中 青海·多巴 云南·海埂 河北·兴隆 云南·呈贡 2.在中国地图上找到我国高原训练基地的位置 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比 100% 89% 78% 70% 61% 3. 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2.1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。 表2.2 不同海拔与海平面的含氧量比 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 原因：海拔越高，大气越稀薄，大气中含氧量越低，低压缺氧，会危及运动员的身体健康，反而达不到理想的成绩。 课本P30 活动： 02 大气的垂直分层 22 对流层 平流层 高层大气 大气的垂直分层 分层依据：根据地球大气的温度、密度和运动状况，可将其划分为对流层、平流层和高层大气。 厚 度 现 象 气温特点 受热过程 低纬：17-18km;高纬：8-9km;平均：12km 大气对流，天气多变 海拔越高气温越低（直接热源来自于地面） …… 对流层 平流层 高层大气 现 象 气温特点 受热过程 人类活动 大气水平运动，无对流，无天气变化 海拔越高气温越高 臭氧直接吸收阳光中的紫外线 飞机飞行 对流层 平流层 高层大气 高度分布 气压特点 现象 人类活动 平流层顶到大气上界 气压低，空气密度小 有若干电离层，能反射无线电波 对无线电通讯有重要作用 对流层 高层大气 平流层 大气的垂直分层及各层特征 温度（℃） 高度 （km） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 电离层(热层) 中间层 平流层 高 层 大 气 高层大气 气温随高度升高先降低后又持续上升。 存在若干电离层，能反射无线电短波。 平流层 臭氧层吸收紫外线； 气温随高度升高而升高。 该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。 对流层 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 阅读材料，回答问题： 1.为什么飞机起飞后会有颠簸？之后能平稳飞行？ 某同学乘坐飞机与家人外出度假，在朋友圈里发了一条游记：今天受阴雨天气影响，抵达机场时得知飞机延误的消息，在延误近2个小时以后，飞机终于起飞。经过短暂的颠簸，飞机开始平稳飞行。 2.为什么飞机开始平稳飞行的位置天气晴朗呢？ 飞机起飞后首先经过对流层，受空气对流运动影响，飞机出现颠簸。之后飞机在平流层中飞行，该层空气以水平运动为主，大气平稳，飞机能平稳飞行。 飞机开始平稳飞行的高度主要在平流层，平流层的水汽、杂质含量极少，大气以水平运动为主，大气平稳，天气晴朗。 03 逆温现象 地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层” 逆温 逆温层 判断右边两幅图中逆温所发生的区域？ 1.概念 逆温 夜间地面辐射冷却快，近地面大气随之降温。离地面越近，降温越快，形成自下而上的逆温 夜晚，地面辐射冷却、降温持续，日出前逆温层达到最厚 日出后，地面接受太阳辐射而升温，逆温层从地面向上消失 2.过程 逆温层 逆温层 逆温层 逆温 3.影响 对航空 逆温现象如果出现在低空，多雾天气给飞机起降带来麻烦。 逆温现象如果出现在高空，空气对流运动受阻，飞机飞行平稳，同时提高了能见度，使飞行更加安全。 对环境 逆温时，对流运动受阻，大气比较稳定,加重大气污染 对交通 容易产生大雾等不利天气，影响交通 拓展探究：南极上空臭氧层空洞问题 1. 产生的主要原因是什么？ 2.会带来哪些危害？ 3.可以采取哪些措施？ 过量排放氟氯碳化物，消耗臭氧 皮肤癌、白内障、加剧气候变化 限制生产和使用氟氯碳化物、国际合作 阅读教材33页自学窗，思考下列问题： 课本P33 ✔ 快速抢答 1. 大气是地球的“保温被” 是因为大气中含有杂质（ ） 2. 大气是地球的“保护伞” 是因为大气中含有氩气（ ） 3. 干洁空气中含量最多的是氧气（ ） 4. 人类大量排放氟氯烃使大气中臭氧减少 ( ) 5. 城市大气中的固体杂质较多，其他因素相同的情况下，降水通常比农村多 ( ) 6. 宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低 ( ) 7. 全球各地对流层的高度是一样的 ( ) 8. 高层大气气温随高度的升高而升高 ( ) 9. 平流层里气温随高度的增加而递减（ ） 10. 高层大气中的电离层对无线电通讯有重要作用（ ） ✘ ✘ ✘ ✔ ✔ ✘ ✘ ✘ ✘ ✔ 判断正误：正确的画“√”,错误的画“✕”。 【课堂小结】 思维导图 课时作业 1．大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是( 　) A．二氧化碳和臭氧 B．氩和氖 C．水汽和杂质 D．氮和氧 2．由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在(　　) A．臭氧增多 B．氧气增多 C．水汽增多 D．二氧化碳含量增加 C D 在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。 3．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．高纬度的对流层 D．低纬度的平流层 4．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．以水平运动为主，有利于飞机高空飞行 D．受强烈的太阳辐射呈电离状态 B C 读图，完成3～4题。 5．人造天体在升空的过程中，途经大气层的温度变化为(　　) A．减—增 B．增—减 C．减—增—减—增 D．增—减—增—减 6．人类排放的氟氯烃，会破坏图中哪层中的臭氧(　　) A．①层 B．②层 C．③层 D．③层以上大气层 7．大气对太阳辐射的削弱作用中，反射作用最强，这种作用主要发生在(　　) A．①层 B．②层 C．③层 D．④层 C B A 读大气垂直分层示意图，完成5～7题。 2017年8月28日,遥感卫星17号从酒泉发射升空。据此回答8、9题。 8.右侧图示能正确反映遥感卫星17号在升空过程中经历的大气环境状况的是(　　) 9.下列有关Ⅰ、Ⅱ层可能出现的现象描述不正确的是 (　　) A.飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象 B.飞机在Ⅱ层飞行时,飞行员常感觉是万里无云 C.在Ⅰ层中有时会出现气温随高度增加而上升现象 D.在Ⅱ层中沐浴阳光时不会损伤皮肤 C D 气象探空气球是用来探测近地面到35km高空的温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素的设备，继续升高气球就可能发生爆炸。下图为气象工作人员准备释放的气象探空气球。完成下面小题。 10．气象探空气球能够到达的最高大气分层为（   ） A．对流层 B．平流层 C．电离层 D．高层大气 【解析】依据所学知识可知，对流层平均高度约12千米，平流层高度是从对流层顶到50千米（或55千米）之间，高层大气位于平流层之上，电离层位于高层大气中80～500千米；气象探空气球最高能够到达35千米的高空，恰好位于平流层。ACD错误，B正确。 B 气象探空气球是用来探测近地面到35km高空的温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素的设备，继续升高气球就可能发生爆炸。下图为气象工作人员准备释放的气象探空气球。完成下面小题。 11．从北京气象台释放的气象探空气球，探测到的气象数据可信的是（   ） A．接近10千米高空，气温低于-30℃ B．23千米高空，降水量1200毫米 C．30千米高空，常为多云天气 D．30千米高空，对流运动强烈 【解析】10千米高空位于对流层上部，从地面到高空，每上升一千米，温度下降6℃，所以气温低于-30℃是可信的，A正确；23千米、30千米和45千米高空均位于平流层内，平流层固体杂质极少，大气以平流运动为主，空气稀薄，无云雨现象，BCD错误，故选A。 A 气象探空气球是用来探测近地面到35km高空的温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素的设备，继续升高气球就可能发生爆炸。下图为气象工作人员准备释放的气象探空气球。完成下面小题。 12．气球继续升高就可能发生爆炸主要是因为（   ） A．气温升高 B．气压降低 C．湿度下降 D．臭氧浓度增加 【解析】由于气压随高度上升而降低，气球上升过程中，球外大气压下降，球内空气通过膨胀维持与外界气压平衡，球内空气膨胀到一定程度，会将气球撑破而爆炸，B正确；由大气垂直分层可知，平流层顶气温低于近地面，故气温升高不是该现象产生的主要原因，该现象与湿度及臭氧浓度直接关系不大，排除ACD。 B 近地面空气对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。图示意不同纬度三个气象测站年均温垂直变化。完成下面小题。 13．图所示三个气象测站所在纬度 由高到低对应关系是（   ） A．①②③ B．①③② C．②③① D．③②① 【解析】近地面大气温度越高，空气对流作用越显著，对流层高度越高，故低纬度地区对流层高度较高；在对流层当中，随海拔高度的升高温度逐渐降低。结合图中信息可知，①地对流层高度约为17km，②地对流层高度约为10km，③地对流层高度约为9km。因此，三个气象在所在纬度由高到低依次为③②①，故选D。 D 近地面空气对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。图示意不同纬度三个气象测站年均温垂直变化。完成下面小题。 14．图中①测站距地面18—30千米区域所在大气层（   ） A．温度随高度升高而降低 B．臭氧含量达到最大值 C．多云雾、雨等天气现象 D．大气呈高度电离状态 【解析】结合所学知识，①站距离地面18-30千米区域内所处的大气层为平流层，平流层气温随海拔的升高而升高，排除A；平流层中臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，B正确；云雾雨等天气出现在对流层，排除C；大气呈现电离状态出现在高层大气，排除D，故选B。 B 近地面空气对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。图示意不同纬度三个气象测站年均温垂直变化。完成下面小题。 15．受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度变化显著的原因是（   ） A．气温升高，对流作用增强 B．气温升高，对流作用减弱 C．气温降低，对流作用减弱 D．气温降低，对流作用增强 【解析】结合所学知识，受全球气候变暖的影响，总体气温升高，对流活动增强，因此全球对流层平均高度变化显著，A正确，排除BCD，故选A。 A 16.读“大气的垂直分层图”,完成下列问题。 (1)大气垂直分层的依据是什么? (2)A层大气在气温、气流状况及与人类关系方面,各有哪些特点? 大气垂直方向上的温度、运动状况和密度差异。 ①气温随高度增加而递减； ②对流运动显著，易成云致雨； ③天气现象复杂多变，与人类关系最密切。 16.读“大气的垂直分层图”,完成下列问题。 (3)人类生存环境的天然屏障指的是哪一层?为什么?该层空气的主要运动方式是什么?气温在垂直方向上如何变化? (4)电离层分布在__________(填字母)；利于高空飞行的是__________(填字母)，为什么? B平流层。 因为该层中有臭氧层，能强烈吸收太阳辐射中的紫外线，使地球生命免受过量紫外线的伤害。　 该层空气以平流运动为主。　气温随高度增加而增加。 空气以平流运动为主，大气平稳，水汽杂质少，天气晴朗。 C B 17．阅读图文材料，完成下列要求。 逆温现象是指某些天气条件下地面上空的大气出现气温随高度增加而升高的反常现象。辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。哀牢山位于云南省中部，冬春季节降水较少，夏秋季节降水较多。哀牢山冬季逆温现象出现最多，夏季则发生频率较低。下图示意哀牢山西坡1月气温随海拔的变化。 (1)说出哀牢山西坡1月气温随海拔升高的总体变化趋势，并解释原因。 变化趋势：气温随海拔升高总体呈降低趋势。原因：哀牢山位于对流层内，地面是对流层大气主要的直接热源，故气温随海拔升高总体呈降低趋势。 【解析】读图可知随着哀牢山海拔高度的增加，气温随海拔升高总体呈降低趋势。这是因为在对流层内，地面是对流层大气主要的直接热源，越靠近地面海拔越低，气温越高，所以气温随海拔升高总体呈降低趋势。 17．阅读图文材料，完成下列要求。 逆温现象是指某些天气条件下地面上空的大气出现气温随高度增加而升高的反常现象。辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。哀牢山位于云南省中部，冬春季节降水较少，夏秋季节降水较多。哀牢山冬季逆温现象出现最多，夏季则发生频率较低。下图示意哀牢山西坡1月气温随海拔的变化。 (2)说出至少两处哀牢山西坡1月发生逆温现象的海拔范围。 300-500米； 850-900米； 1200-1300米。 【解析】发生逆温现象是指在一定海拔高度范围内气温随海拔高度上升而上升，读图可知在300-500米、850-900米、1200-1300米这三个高度范围内存在气温随海拔高度上升而上升的现象，出现了逆温。 17．阅读图文材料，完成下列要求。 逆温现象是指某些天气条件下地面上空的大气出现气温随高度增加而升高的反常现象。辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。哀牢山位于云南省中部，冬春季节降水较少，夏秋季节降水较多。哀牢山冬季逆温现象出现最多，夏季则发生频率较低。下图示意哀牢山西坡1月气温随海拔的变化。 (3)说明哀牢山冬季夜晚逆温现象发生频率高的原因。 哀牢山冬季降水少，多晴朗干燥天气；夜晚大气保温作用弱，地面辐射冷却强烈，易形成上热下冷的逆温现象。 【解析】逆温需要分析近地面海拔较低处的气温较低。哀牢山地处季风气候区，冬季降水较少，多晴朗天气，夜间大气逆辐射保温作用弱，地面辐射冷却强烈，近地面气温下降更为显著，易形成上热下冷的逆温现象。 感谢观看 人教版（2019）地理必修一 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $