第5节 大气对气候的影响（举一反三讲义）科学新教材浙教版八年级下册

第5节 大气对气候的影响 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 温室气体与温室效应 2 知识点2 臭氧层 5 知识点3 气候的长期演变和人类活动对气候的影响 10 【巩固训练】 14 【学习目标】 1. 科学观念 （1）了解温室气体与温室效应的概念，认识臭氧层的作用及破坏原因。 （2）知道气候演变的规律与近现代全球变暖的趋势，理解人类活动对大气与气候的影响。 2. 科学思维 （1）能通过图表分析二氧化碳浓度变化与气候演变的关系，提升数据解读能力。 （2）建立 “人类活动 — 大气变化 — 气候影响” 的逻辑链，提升因果推理能力。 3. 探究实践 （1）能结合实例分析温室效应、臭氧层破坏的成因与危害。 （2）能设计简单的保护大气环境的行动方案。 4. 态度责任 （1）树立保护大气环境、应对气候变化的责任意识。 （2）养成低碳环保的生活习惯，践行可持续发展理念。 重点： 1.温室效应与臭氧层的作用、破坏原因及危害 2.近现代全球气候变暖的趋势与人类活动的影响 难点： 1.理解温室效应、臭氧层破坏与人类活动的内在联系 2.辩证分析气候变化的成因与影响，形成环保行动意识 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 温室气体与温室效应 1. 温室气体：大气中能产生温室效应的气体，包括二氧化碳 (CO₂)、水蒸气 (H₂O)、臭氧 (O₃)、氧化亚氮 (N₂O)、甲烷 (CH₄)等。 2.温室效应：温室气体像玻璃温室一样，对地球起保温作用，维持地球适宜的温度。 【典例1】2025年夏天，热浪席卷整个北半球，我国的高温红色预警频发。其中的主要原因与大气中二氧化碳等温室气体含量升高所产生的 “温室效应” 有关。下列各组气体中，都属于温室气体的是 ( )。 A. 水蒸气、氧气、氧化亚氮 B. 臭氧、氧化亚氮、甲烷 C. 水蒸气、氮气、甲烷 D. 水蒸气、臭氧、稀有气体 【答案】B 【解析】温室气体是指大气中能吸收地面反射的长波辐射，并重新发射辐射，从而使地球表面变得更暖的气体。常见的温室气体包括：二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利昂、臭氧、水蒸气等。 A 选项：氧气不是温室气体，排除。 B 选项：臭氧、氧化亚氮、甲烷均属于温室气体，符合要求。 C 选项：氮气不是温室气体，排除。 D 选项：稀有气体（如氦、氖、氩等）不是温室气体，排除。 综上，正确答案为 B。 【变式1】下列关于温室效应的说法，正确的是 ( )。 ①温室效应有利也有弊 ②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的 ③温室效应的加剧主要是由大气中的二氧化碳含量升高引起的 ④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧 ⑤适度的温室效应能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存 ⑥森林被称为 “地球之肺”，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应 A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤ C. ①③④⑤⑥ D. ①②③④⑤ 【答案】B 【解析】① 正确：适度的温室效应能维持地球适宜温度（有利），过度加剧会导致全球变暖、冰川融化等问题（有弊），因此温室效应有利也有弊。 ② 错误：温室效应加剧主要由二氧化碳等温室气体增多引起，臭氧层破坏主要导致紫外线增强，二者不是因果关系。 ③ 正确：二氧化碳是最主要的温室气体，其含量升高是温室效应加剧的主要原因。 ④ 正确：太阳能、水能属于清洁能源，替代煤、石油可减少二氧化碳排放，从而减缓温室效应加剧。 ⑤ 正确：适度的温室效应能保持地球气温相对稳定，为动植物提供适宜的生存环境。 ⑥ 错误：植树造林可通过光合作用吸收二氧化碳，缓解温室效应，但无法 “消除” 温室效应（温室效应本身是自然存在的现象）。 综上，①③④⑤正确，选 B。 【变式2】我国科学家在南海发现了大量 “可燃冰”，它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物，燃烧后仅产生二氧化碳和水，是一种清洁能源。和石油、煤炭一样，“可燃冰” 中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的 20 倍。据此分析可以得出的观点中，合理的是 ( )。 A. 大量使用 “可燃冰” 不会造成温室效应 B. 海底甲烷逸漏会加剧温室效应 C. 大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中制造了氧气 D. “可燃冰” 被公认为石油、煤炭的替代能源，且和石油、煤炭一样都是清洁能源 【答案】B 【解析】A 选项错误：可燃冰燃烧会产生二氧化碳，且甲烷本身的温室效应是二氧化碳的 20 倍，大量使用仍会造成温室效应。 B 选项正确：甲烷的温室效应远强于二氧化碳，若海底甲烷逸漏进入大气，会显著加剧温室效应。 C 选项错误：植树造林缓解温室效应的原因是绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，而非制造氧气。 D 选项错误：石油、煤炭燃烧会产生二氧化硫、氮氧化物等污染物，不属于清洁能源；可燃冰燃烧产物只有二氧化碳和水，属于清洁能源，因此二者并不一样。 综上，合理的选项是 B。 【变式3】热成像验证温室气体。CO2引起温室效应的原因：阳光发出的短波辐射可穿透CO2，把热量输送到地面，而地面发出的长波辐射容易被CO2吸收（难穿透），没有被吸收的易反射回地面，形成保温作用，如图1所示。辐射源通过装有不同气体的扁塑料瓶后，在热成像仪成像（如图2），得到热成像图的温度结果如下： 待测气体 干燥的CO2 干燥的O2 干燥的空气 潮湿的空气 干燥的CH4 热成像图的温度/℃ 64.0 81.6 81.5 72.4 x 注：穿透扁塑料瓶（待测气体）后的长波辐射越强，热成像的温度越高。 （1）由上表可知CO2、O2、H2O三种气体吸收长波辐射的能力最小的为 。 （2）已知CH4是一种温室气体，则x可能是 。 A．81.2 B．84.3 C．62.8 【答案】（1）氧气； （2）C。 【解答】解： （1）穿透扁塑料瓶（待测气体）后的长波辐射越强，热成像的温度越高，湿润的空气中含水，由表中数据可知，干燥的氧气，干燥的二氧化碳，潮润的空气三者中，辐射源通过装有干燥的氧气的扁塑料瓶后，热成像图的温度最高，说明三种气体吸收长波辐射的能力最小的为氧气（O2）。故答案为：氧气； （2）甲烷是一种温室气体，温室气体对长波辐射吸收能力比较强，透过扁平塑料瓶的长波辐射较少，热成像仪温度应该比干燥氧气、干燥空气和湿润空气低。 故选：C。 知识点2 臭氧层 1.臭氧：蓝色、有腥臭味的气体，能吸收紫外线。 2.臭氧层：平流层中 22~25km 处臭氧浓度最高的区域，是地球的 “防晒服”“保护伞”，能吸收大部分紫外线，保护生物免受伤害。 3. 臭氧空洞与保护 （1）臭氧空洞：氟氯烃等物质破坏臭氧层，导致南北极上空臭氧浓度明显下降。 （2）危害：紫外线增强，危害人体健康、影响生物生长、破坏光合作用。 （3）保护措施：禁止生产使用含氟氯烃的制冷剂、发泡剂等。 【典例3】臭氧层空洞自1985年被发现以来，全世界一直在致力于解决这一全球性的环境问题。材料一：在紫外线的照射下，氧气和臭氧可以发生相互转化（如图甲），大气层中的臭氧浓度达到动态平衡。人类大量使用的制冷剂——氯氟烷烃进入平流层后分解产生氯原子，臭氧在氧原子的催化作用下分解（如图乙），造成臭氧层的严重破坏。 材料二：为了解决臭氧层空洞，国际公约制定了不同时期对于氯氟烷烃生产和使用的规定：限制生产和使用氯氟烷烃→除个别暂时无法替代的特殊领域外，禁止生产和使用氯氟烷烃→全面禁止生产和使用氯氟烷烃。 （1）臭氧与氧气的化学性质不同，这是由于 。 （2）臭氧层破坏对人类会产生怎样的影响？ （列举一点）。 （3）目前极地平流层臭氧含量逐年升高，预计2100年前后臭氧层空洞可以完全消失。臭氧层空洞治理是全球性环境问题解决最成功的案例之一，这对于我们解决全球性环境问题有何启示： 。 【答案】（1）分子构成不同。 （2）增加人类患皮肤癌等疾病的风险。 （3）全球性环境问题需要全球各国共同合作，制定并遵守相关的国际公约。 【解答】解：（1）臭氧（O3）与氧气（O2）的化学性质不同，这是由于它们的分子构成不同。臭氧分子由3个氧原子组成，而氧气分子由2个氧原子组成。分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子构成不同，化学性质也就不同。故答案为：分子构成不同。 （2）臭氧层破坏对人类会产生多方面的不利影响。例如，臭氧层可以吸收紫外线，保护地球生物免受紫外线的伤害。臭氧层破坏后，紫外线辐射增强，会增加人类患皮肤癌、白内障等疾病的风险。故答案为：增加人类患皮肤癌等疾病的风险。 （3）臭氧层空洞治理是全球性环境问题解决最成功的案例之一，这给我们带来了以下启示：全球性环境问题需要全球各国共同合作，制定并遵守相关的国际公约，限制和禁止对环境有害的物质的生产和使用。只有各国共同努力，才能有效地解决全球性环境问题。故答案为：全球性环境问题需要全球各国共同合作，制定并遵守相关的国际公约。 【变式1】高空臭氧层是地球生命的保护层。20 世纪 70 年代末期，科学家经大量的观测和研究发现，大气层中的臭氧层遭到破坏。研究认为，其主要罪魁祸首是 ( )。 A. 甲烷 B. 氧化亚氮 C. 氯氟烃 D. 二氧化碳 【答案】C 【解析】臭氧层破坏的主要原因是人类活动排放的 氯氟烃（氟利昂）等物质。这类物质在平流层中会被紫外线分解，释放出氯原子，氯原子会作为催化剂持续破坏臭氧分子，导致臭氧层变薄甚至出现空洞。 A 选项甲烷、B 选项氧化亚氮、D 选项二氧化碳主要是温室气体，不是臭氧层破坏的主要元凶。 【变式2】如图所示为热带地区臭氧浓度随海拔变化情况。大气中臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害。下列说法中，正确的是 ( )。 A. 大气中 90% 的臭氧集中在平流层，所以平流层又可称为臭氧层 B. 氧气和臭氧分子都由氧原子构成，含少量臭氧的氧气仍为纯净物 C. 雷雨过后，空气特别清新，但近地低空中的臭氧是污染物 D. 臭氧层能吸收来自太阳的全部紫外线，对地球生物起到保护作用 【答案】C 【解析】A 选项：臭氧层是平流层中臭氧浓度较高的区域（主要集中在 20~30km 处），并非整个平流层都叫臭氧层，因此 “平流层又可称为臭氧层” 的说法错误。 B 选项：纯净物是由一种物质组成的，氧气和臭氧是两种不同的物质，含少量臭氧的氧气属于混合物，不是纯净物，该选项错误。 C 选项：雷雨过后，空气中的氧气在放电条件下会生成少量臭氧，能起到杀菌、净化空气的作用，让人感觉清新；但近地面低空的臭氧浓度过高时，会刺激呼吸道、危害人体健康，属于空气污染物，该选项正确。 D 选项：臭氧层能吸收太阳辐射中的大部分紫外线，而非 “全部”，仍有少量紫外线会到达地面，该选项错误。 综上，正确答案为 C。 【变式3】臭氧（O3）在地面附近的大气层中含量极少，在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层。它能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害（如图1）。在闪电这一自然条件下，氧气可转化为臭氧。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气，并放出大量的热。超音速飞机排出废气中的CO、NO等气体，电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用，会使臭氧层形成空洞，从而降低对太阳辐射中紫外线的吸收。 臭氧具有较强的杀菌能力，这是雷雨天气后空气清新的原因之一、臭氧可用于污水处理工艺中。图2为研究人员通过实验研究得出臭氧浓度与其杀菌效果的关系。 根据上文，回答下列问题。 （1）氟利昂的化学符号为CCl2F2，属于 （填“纯净”或“混合”）。 （2）氧气通过闪电转化为臭氧属于化学变化，其原因是 。 （3）将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中，可观察到木条复燃，原因是 。 （4）以下说法正确的是 （填字母）。 A．CO、NO会导致温室效应 B．臭氧可以吸收紫外线，所以不是空气污染物 C．开发替代氟利昂的冷却剂 D．氧气和臭氧的相互转化，所需的反应条件不同 （5）由图2可知，O3浓度在0-0.08mg/L的范围内， 。 （6）我国科学家研制出一种新型高效催化剂，可使水和CO在该催化剂作用下转化为H2和二氧化碳，该反应的符号表达式为 。 【答案】（1）纯净； （2）生成了新物质； （3）臭氧不稳定，受热极易转化成氧气，而氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃； （4）CD； （5）臭氧浓度越高，灭菌率越高； （6）H20+COH2+CO2。 【解答】解：（1）氟利昂的化学式为CCl2F2，由一种物质组成，属于纯净物。 （2）化学变化的本质是有新物质生成，氧气通过闪电转化为臭氧，生成了新物质臭氧，所以属于化学变化。 （3）臭氧不稳定，受热极易转化成氧气，而氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中，木条会复燃。 （4）A、CO、NO会破坏臭氧层，导致温室效应的主要气体是二氧化碳等，该选项错误。 B、臭氧在地面附近大气层中含量极少，若在近地面浓度过高，会对人体等造成危害，属于空气污染物，该选项错误。 C、开发替代氟利昂的冷却剂，可减少对臭氧层的破坏，该选项正确。 D、氧气转化为臭氧需要闪电条件，臭氧转化为氧气需要受热条件，二者相互转化的反应条件不同，该选项正确。 （5）由图2可知，在O3浓度0-0.08mg/L的范围内，臭氧浓度越高，灭菌率越高。 （6）水和CO在催化剂作用下转化为H2和二氧化碳，反应的符号表达式为H20+COH2+CO2。 故答案为：（1）纯净； （2）生成了新物质； （3）臭氧不稳定，受热极易转化成氧气，而氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃； （4）CD； （5）臭氧浓度越高，灭菌率越高； （6）H20+COH2+CO2。 知识点3 气候的长期演变和人类活动对气候的影响 1. 气候变化：气候变化以气温、降水量等气象要素的变化为标志，是缓慢但显著的过程。 （1）中国近 5000 年气候：分为温暖、寒暖交错、寒冷、气候波动四个时期。 （2）近现代全球气候：气温呈持续波动上升趋势，工业革命后变暖速度显著加快。 2. 气候变化的危害 （1）极端天气频发 （2）冰川融化、海平面上升，淹没沿海低地 （3）荒漠化加剧、物种灭绝、粮食与水资源危机 3.人类活动对气候的影响 （1）全球变暖 ①原因：煤、石油等化石燃料大量燃烧，CO₂等温室气体剧增；森林大量减少，CO₂吸收量下降。 ②危害：冰川融化、海平面上升、旱涝灾害频发、极地生物减少。 ③解决措施：倡导低碳生活，减少 CO₂排放；植树造林；开发风能、太阳能等清洁能源；实现碳中和。 （2） 城市 “热岛效应” ①成因：城市人口密集、能耗高、污染重，形成气温高于郊区的暖空气团。 ②特点：市中心气温高、风速小、雾霾多，上升气流显著。 （3） 人类的正确做法 重视大气环境保护，减缓全球变暖，维护生态平衡，践行可持续发展。 【典例6】城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，城市中心的气温明显高于外围郊区的现象。读“城市热岛效应示意图”，完成下面小题。 关于城市热岛效应说法正确的是（　　） A．城市中心区气流下沉 B．形成城市热岛效应的主要因素是地形地势 C．为了净化城市空气，最适宜在③地修建绿色生态屏障 D．城市中心气温低、风力小 【答案】C 【解答】解：读图可知，城市中心区气温较高，空气膨胀上升；城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，形成城市热岛效应的主要因素是城市化；③地位于城市热岛环流圈半径之内，为了净化城市空气，最适宜在③地修建绿色生态屏障；城市中心气温高。 故选：C。 【变式1】城市常成为“热岛”，气温高于郊区。根据如图回答问题。 （1）在图中用箭头标出各曲线所表示的气流方向。 （2）怎样的气温垂直分布对对流运动的形成有利？ 。 （3）在这个因素的作用下，城市和郊区的风应该是怎么吹的？ （填“城市吹向郊区”或“郊区吹向城市”）。 【答案】（1）； （2）气温随着高度的增加而降低，即上冷下热时，大气层结不稳定，有利于形成对流； （3）郊区吹向城市。 【解答】解：（1）如下图所示，图中箭头表示各线段的气流方向 。 （2）气温随着高度的增加而降低，即上冷下热时，大气层结不稳定，有利于形成对流。因为这时近地面空气受热膨胀上升，而上空空气则受冷收缩下沉。相反，上热下冷的大气层结是十分稳定的。 （3）城市和郊区相比，城市气温高于郊区，形成热岛效应，城市气流受热上升，郊区气流吹向城市，形成热力环流。 【变式2】人类活动对气候的影响。 联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发表的一份报告说，科学家可以95%地肯定，人类活动是自1950年代以来地球变暖的“主要原因”。城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”。如图为城市热岛效应的示意图。 （1）图中的气候特征体现为 。 A．气流均由郊区流向市区 B．市区气流下降 C．郊区平均气温高于市区 D．市区平均气温高于郊区 （2）人类活动导致气候变暖，说一说气候变暖在全球范围内产生的危害。 （3）致力零碳发展，追求绿色未来。作为新一代建设祖国的中坚力量的我们，在日常生活中我们应该怎么做？ 【答案】（1）D； （2）海平面上升、生物多样性减少、极端天气等自然灾害增多； （3）绿色出行、节约用纸、植树造林等。 【解答】解： （1）由图可知，热气流由市区流向郊区，市区气流上升易成云致雨、市区降水丰富，郊区的平均气温低于市区，D正确，ABC错误，故选D。 （2）近年来，人类在生产、生活过程中大量燃烧煤、石油、天然气，大气中排放的二氧化碳等温室气体急剧增加，温室作用使全球温升高，极地地区的冰川融化，引起全球海平面上升，沿海低地地区可能被淹没，生物多样性减少、极端天气等自然灾害增多。 （3）为了打造“零碳未来”，在日常生活中我们可以做到随手关灯、拔插头；纸张双面打印；骑自行车或乘坐公交车上下学；绿色出行；有效地进行垃圾分类；少使用一次性筷子等。 【变式3】小宇家住市中心，奶奶嫌城里夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因。某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时间测出各测试点的气温，以此绘制出如图所示的“区域--温度”坐标图。 （1）图中气温最低的区域是 ；该区域气温低的主要原因是 。 （2）随着新农村建设，越来越多城郊居民住进了新型社区，周围建有许多的公园湖泊，气候适宜，居住环境比市中心更为舒适，从人类活动对气候的影响来看，说明了 。 （3）如果图中所示为杭州夏季某日的气温，而在浙江东南部沿海此时正遭受台风的影响，这种现象说明浙江省在夏季处在 （填“季风区”或“非季风区”）。 （4）2012年依据中国气象局气象资料，杭州被网友列为新“四大火炉”之一，引发广泛关注。受高楼、大气污染、人为热源等影响，夏秋两季杭州形成了较为严重的 现象。结合图中信息，请提出一种降低市中心环境气温的办法： 。 【答案】（1）农村；植被丰富，水量多，水的比热容大，吸热不易升温； （2）人类活动可以改良局部区域的小气候； （3）季风区； （4）热岛；植树造林、修建人工湖、建设城市“风道”等等。 【解答】（1）据图分析，气温最高的是市中心，气温最低的是农村，说明影响气温的主导因素是陆地和水的比热容，农村植被丰富，水量多，水的比热容大，吸热不易升温； （2）人类活动可以改良局部区域的小气候，可以使城市建设趋向于更有利于人类的方向； （3）由图中信息可知，浙江省处在季风区，气温是气候变化的重要标志； （4）人类可通过植树造林、修建人工湖等措施，来增加城市的湿度、降水量和通风量，从而减弱城市“热岛”现象。 故答案为： （1）农村；植被丰富，水量多，水的比热容大，吸热不易升温； （2）人类活动可以改良局部区域的小气候； （3）季风区； （4）热岛；植树造林、修建人工湖、建设城市“风道”等等。 【巩固训练】 1.如图是科学家根据相关研究绘制的60万年以来大气中二氧化碳含量变化和全球温度变化的图线，据图分析可得（　　） A．大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化 B．全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化 C．全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系 D．全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系 【答案】C 【解答】解：观察图示可知，温度的变化随着二氧化碳的含量多少而变化，所以全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系。 故选：C。 2.科学家将二氧化碳与甲烷在催化剂的作用下制成化工产品乙酸，该反应的微观示意如图所示，下列说法错误的是（　　） A．二氧化碳属于氧化物 B．该反应属于化合反应 C．参加反应的反应物的分子个数比是2：1 D．该反应资源化利用二氧化碳可减少温室气体的排放 【答案】C 【解答】解：A、氧化物是由两种元素组成的化合物，且一种元素为氧元素，二氧化碳是由碳、氧两种元素组成，属于氧化物，故A正确； B、该反应为二氧化碳和甲烷反应生成乙酸，两种物质反应生成了一种物质，属于化合反应，故B正确； D、从反应的微观图可以看出，一个甲烷分子和一个二氧化碳分子中所含有的各原子种类和个数与一个乙酸分子中的恰好相同，所以一个甲烷分子和一个二氧化碳分反应生成一个乙酸分子，参加反应的反应物的分子个数比是1：1，故C错误； D、该过程以二氧化碳为原料，所以可以减少温室气体排放，故D正确。 故选：C。 3.提倡使用绿色冰箱（指使用无氟制冷剂的冰箱）来保护臭氧层的目的是（　　） A．防止地球变暖 B．减少大气中的尘埃 C．减少大气中二氧化碳浓度 D．避免太阳紫外线对地球生物的伤害 【答案】D 【解答】解：提倡使用绿色冰箱（指使用无氟制冷剂的冰箱），能减少氯氟烃等化学物质的排放，能保护臭氧层，臭氧能吸收紫外线，避免太阳紫外线对地球生物的伤害。 故选：D。 4.如何减少大气中温室气体二氧化碳的含量是科学家一直在探究的课题。某专家找到一种新型催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸（CH2O2），下列说法错误的是（　　） A．地球上二氧化碳含量上升主要是因为植物的呼吸作用 B．二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用 C．二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化 D．大气中几乎所有的二氧化碳都集中在近地面的对流层 【答案】A 【解答】解：A.地球环境中导致二氧化碳浓度高的主要原因是主要是人为原因，社会发展以来，有了工业革命后，碳排放量猛增，主要是人类大量的燃烧化石燃料，比如煤炭，石油等放出了大量的二氧化碳，外加人口猛增生活生产中也排放了大量的二氧化碳，还有大片森林的破坏，是光合作用减弱了，错误； B.二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用，正确； C.二氧化碳转化为甲酸的过程中生成了新物质，属于化学变化，正确； D.大气中几乎所有的二氧化碳都集中在近地面的对流层，正确。 故选：A。 5.近几年南极上空臭氧层空洞的讨论逐渐减少，主要原因是随着人们对氟氯昂使用的控制，南极上空的臭氧层空洞逐渐减小。下列说法正确的是（　　） A．二氧化碳的过度排放也会导致臭氧层空洞 B．臭氧层阻挡了太阳光中的红外线辐射 C．臭氧层位于大气层中的平流层 D．臭氧和氧气的混合物只有一种元素，属于纯净物 【答案】C 【解答】解：A、人类过多地使用氯氟烃类化学物质是破坏臭氧层的主要原因，二氧化碳过量排放不会造成臭氧层空洞，故A错误； B、臭氧层被称为“地球生命的保护伞“阻挡大部分的紫外线，故B错误； C、臭氧，主要分布在15～50千米高空的大气层中，这里被称为臭氧层，它位于平流层，故C正确； D、氧气和臭氧在单独时都为纯净物 但混合后就是混合物了，因为混合物是由两种或两种以上物质组成的，故D错误。 故选：C。 6.读气温的垂直分布图，完成下列问题： （1）用图中序号填空：臭氧主要集中在 。 （2）③中气温随高度增加而降低，说明了 （填字母）。 A.空气越稀薄，保温作用越差 B.该层顶部是臭氧层 C.地面是该层的主要直接热源 D.该层热量直接来自于太阳辐射 【答案】（1）② （2）C 【解答】解：（1）据所学可知，根据大气的温度、密度、运动等特征，大气垂直上自下而上分为对流层、平流层、高层大气，臭氧层分布于平流层；读图判读，②为平流层，所以臭氧主要集中在②。 （2）对流层大气直接吸收太阳短波辐射较少，能大量吸收地面长波辐射，其直接热源是地面长波辐射，距离地面越远吸收的地面辐射越少，因此该层大气的温度随高度的升高而降低，C正确，D错误。 据所学可知，对流层大气密度高，含有水汽、二氧化碳等温室气体，保温作用强，A错误。 对流层顶部是平流层，臭氧层分布于平流层中部，B错误。 故选：C。 故答案为： （1）② （2）C 7.某小组同学在午后同一时间测出不同地区的气温并绘制出“区域-温度”坐标图，如图所示。 （1）图中气温最低的区域是 ； （2）这种温度的差异容易形成城市风，城市风气流往往是 （填“郊区流向城市”或“城市流向郊区”）； （3）下列措施中对降低市中心环境气温有利的有 。 A.增加城市绿化面积 B.机动车限行 C.冬季采用地暖 D.道路采用渗水砖 【答案】（1）郊区 （2）郊区流向城市 （3）AB 【解答】解：（1）读图可知，图中气温最低的区域是郊区，最高的区域是城市。 （2）城市相对于郊区温度较高，因此郊区盛行下沉气流，形成高压，因此城市风气流往往是郊区流向城市。 （3）增加城市绿化面积、机动车限行对降低市中心的环境气温有利，AB正确。 冬季采用地暖并不会降低城市中心气温，C错误。 道路才能够渗水砖会增加下渗，缓解内涝，但并不会降低气温，D错误。 故选：AB。 故答案为： （1）郊区 （2）郊区流向城市 （3）AB 8.我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现了我国主动承担应对气候变化的国际责任、推动构建人类命运共同体的责任担当。 （1）“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，该气体过度排放会引起的环境问题是 。 （2）实现“碳中和”，可以使用氢能源实现碳减排，因为氢气燃烧的产物只有 ，是清洁能源。 （3）实现“碳中和”，我国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等。我们青少年也应该积极参与“低碳”，你的做法是 。 【答案】（1）温室效应； （2）水； （3）绿色出行（答案不唯一）。 【解答】解：（1）“碳中和”中的“碳”指二氧化碳，其过度排放会引起的环境问题是：温室效应； （2）氢气被视为清洁能源的原因为氢气燃烧只生成水，无污染； （3）青少年也应积极助力低碳，做法有随手关灯、绿色出行等。  故答案为： （1）温室效应； （2）水； （3）绿色出行（答案不唯一）。 9.探究CH4和CO2两种气体的温室效应； 探究一：比较两种气体的温室效应。 在相同条件下，用图甲所示装置测得500秒内CH4和CO2气体在太阳光照射下的温度变化情况如图乙所示。 （1）根据图乙中的曲线，关于CH4与CO2两种气体的温室效应情况，你的结论是 。 （2）本题中的“相同条件”具体是指 （请举两例）。 探究二：空气中CH4含量与温室效应的关系。将CH4含量不同的空气放入图甲装置中，实验结果如表： CH4的体积分数 18% 36% 48% 64% 500秒后温度/℃ 28.4 30.1 31.7 32.8 （3）分析表中数据，你可以得出的结论是 。 （4）若要在250毫升的集气瓶中收集含CH418%的气体（已知甲烷气体密度比空气小，难溶于水）。你的操作方法是 。 【答案】（1）甲烷的温室效应比二氧化碳强； （2）同样的光照条件；相同的起始温度或相同的实验装置（写出两点即可）； （3）在相同的条件下，甲烷气体含量越高的混合气体温室效应越强； （4）集气瓶中装入45mL的水（250mL×18%），盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净的CH4，气体至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即为含CH418%的气体。 【解答】解：（1）由图象可知，在相同的条件下，甲烷的温室效应比二氧化碳强；故答案为：甲烷的温室效应比二氧化碳强； （2）要想比较两种气体造成温室效应的强弱，应该控制光照条件相同，起始温度相同、实验装置相同；故答案为：同样的光照条件；相同的起始温度或相同的实验装置（写出两点即可）； （3）分析表格中的数据，在相同的条件下，甲烷气体含量越高的混合气体温室效应越强；故答案为：在相同的条件下，甲烷气体含量越高的混合气体温室效应越强； （4）可将集气瓶中装入45mL的水（250mL×18%），盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净的CH4，气体至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即为含CH418%的气体。故答案为：集气瓶中装入45mL的水（250mL×18%），盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净的CH4，气体至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即为含CH418%的气体。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 大气对气候的影响 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 温室气体与温室效应 2 知识点2 臭氧层 4 知识点3 气候的长期演变和人类活动对气候的影响 6 【巩固训练】 9 【学习目标】 1. 科学观念 （1）了解温室气体与温室效应的概念，认识臭氧层的作用及破坏原因。 （2）知道气候演变的规律与近现代全球变暖的趋势，理解人类活动对大气与气候的影响。 2. 科学思维 （1）能通过图表分析二氧化碳浓度变化与气候演变的关系，提升数据解读能力。 （2）建立 “人类活动 — 大气变化 — 气候影响” 的逻辑链，提升因果推理能力。 3. 探究实践 （1）能结合实例分析温室效应、臭氧层破坏的成因与危害。 （2）能设计简单的保护大气环境的行动方案。 4. 态度责任 （1）树立保护大气环境、应对气候变化的责任意识。 （2）养成低碳环保的生活习惯，践行可持续发展理念。 重点： 1.温室效应与臭氧层的作用、破坏原因及危害 2.近现代全球气候变暖的趋势与人类活动的影响 难点： 1.理解温室效应、臭氧层破坏与人类活动的内在联系 2.辩证分析气候变化的成因与影响，形成环保行动意识 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 温室气体与温室效应 1. 温室气体：大气中能产生温室效应的气体，包括 (CO₂)、水蒸气 (H₂O)、臭氧 (O₃)、氧化亚氮 (N₂O)、 (CH₄)等。 2.温室效应：温室气体像玻璃温室一样，对地球起保温作用，维持地球适宜的温度。 【典例1】2025年夏天，热浪席卷整个北半球，我国的高温红色预警频发。其中的主要原因与大气中二氧化碳等温室气体含量升高所产生的 “温室效应” 有关。下列各组气体中，都属于温室气体的是 ( )。 A. 水蒸气、氧气、氧化亚氮 B. 臭氧、氧化亚氮、甲烷 C. 水蒸气、氮气、甲烷 D. 水蒸气、臭氧、稀有气体 【变式1】下列关于温室效应的说法，正确的是 ( )。 ①温室效应有利也有弊 ②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的 ③温室效应的加剧主要是由大气中的二氧化碳含量升高引起的 ④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧 ⑤适度的温室效应能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存 ⑥森林被称为 “地球之肺”，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应 A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤ C. ①③④⑤⑥ D. ①②③④⑤ 【变式2】我国科学家在南海发现了大量 “可燃冰”，它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物，燃烧后仅产生二氧化碳和水，是一种清洁能源。和石油、煤炭一样，“可燃冰” 中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的 20 倍。据此分析可以得出的观点中，合理的是 ( )。 A. 大量使用 “可燃冰” 不会造成温室效应 B. 海底甲烷逸漏会加剧温室效应 C. 大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中制造了氧气 D. “可燃冰” 被公认为石油、煤炭的替代能源，且和石油、煤炭一样都是清洁能源 【变式3】热成像验证温室气体。CO2引起温室效应的原因：阳光发出的短波辐射可穿透CO2，把热量输送到地面，而地面发出的长波辐射容易被CO2吸收（难穿透），没有被吸收的易反射回地面，形成保温作用，如图1所示。辐射源通过装有不同气体的扁塑料瓶后，在热成像仪成像（如图2），得到热成像图的温度结果如下： 待测气体 干燥的CO2 干燥的O2 干燥的空气 潮湿的空气 干燥的CH4 热成像图的温度/℃ 64.0 81.6 81.5 72.4 x 注：穿透扁塑料瓶（待测气体）后的长波辐射越强，热成像的温度越高。 （1）由上表可知CO2、O2、H2O三种气体吸收长波辐射的能力最小的为 。 （2）已知CH4是一种温室气体，则x可能是 。 A．81.2 B．84.3 C．62.8 知识点2 臭氧层 1.臭氧：蓝色、有腥臭味的气体，能吸收 。 2.臭氧层： 中 22~25km 处臭氧浓度最高的区域，是地球的 “防晒服”“保护伞”，能吸收大部分紫外线，保护生物免受伤害。 3. 臭氧空洞与保护 （1）臭氧空洞：氟氯烃等物质破坏臭氧层，导致南北极上空臭氧浓度明显下降。 （2）危害：紫外线增强，危害人体健康、影响生物生长、破坏光合作用。 （3）保护措施：禁止生产使用含氟氯烃的制冷剂、发泡剂等。 【典例3】臭氧层空洞自1985年被发现以来，全世界一直在致力于解决这一全球性的环境问题。材料一：在紫外线的照射下，氧气和臭氧可以发生相互转化（如图甲），大气层中的臭氧浓度达到动态平衡。人类大量使用的制冷剂——氯氟烷烃进入平流层后分解产生氯原子，臭氧在氧原子的催化作用下分解（如图乙），造成臭氧层的严重破坏。 材料二：为了解决臭氧层空洞，国际公约制定了不同时期对于氯氟烷烃生产和使用的规定：限制生产和使用氯氟烷烃→除个别暂时无法替代的特殊领域外，禁止生产和使用氯氟烷烃→全面禁止生产和使用氯氟烷烃。 （1）臭氧与氧气的化学性质不同，这是由于 。 （2）臭氧层破坏对人类会产生怎样的影响？ （列举一点）。 （3）目前极地平流层臭氧含量逐年升高，预计2100年前后臭氧层空洞可以完全消失。臭氧层空洞治理是全球性环境问题解决最成功的案例之一，这对于我们解决全球性环境问题有何启示： 。 【变式1】高空臭氧层是地球生命的保护层。20 世纪 70 年代末期，科学家经大量的观测和研究发现，大气层中的臭氧层遭到破坏。研究认为，其主要罪魁祸首是 ( )。 A. 甲烷 B. 氧化亚氮 C. 氯氟烃 D. 二氧化碳 【变式2】如图所示为热带地区臭氧浓度随海拔变化情况。大气中臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害。下列说法中，正确的是 ( )。 A. 大气中 90% 的臭氧集中在平流层，所以平流层又可称为臭氧层 B. 氧气和臭氧分子都由氧原子构成，含少量臭氧的氧气仍为纯净物 C. 雷雨过后，空气特别清新，但近地低空中的臭氧是污染物 D. 臭氧层能吸收来自太阳的全部紫外线，对地球生物起到保护作用 【变式3】臭氧（O3）在地面附近的大气层中含量极少，在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层。它能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害（如图1）。在闪电这一自然条件下，氧气可转化为臭氧。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气，并放出大量的热。超音速飞机排出废气中的CO、NO等气体，电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用，会使臭氧层形成空洞，从而降低对太阳辐射中紫外线的吸收。 臭氧具有较强的杀菌能力，这是雷雨天气后空气清新的原因之一、臭氧可用于污水处理工艺中。图2为研究人员通过实验研究得出臭氧浓度与其杀菌效果的关系。 根据上文，回答下列问题。 （1）氟利昂的化学符号为CCl2F2，属于 （填“纯净”或“混合”）。 （2）氧气通过闪电转化为臭氧属于化学变化，其原因是 。 （3）将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中，可观察到木条复燃，原因是 。 （4）以下说法正确的是 （填字母）。 A．CO、NO会导致温室效应 B．臭氧可以吸收紫外线，所以不是空气污染物 C．开发替代氟利昂的冷却剂 D．氧气和臭氧的相互转化，所需的反应条件不同 （5）由图2可知，O3浓度在0-0.08mg/L的范围内， 。 （6）我国科学家研制出一种新型高效催化剂，可使水和CO在该催化剂作用下转化为H2和二氧化碳，该反应的符号表达式为 。 知识点3 气候的长期演变和人类活动对气候的影响 1. 气候变化：气候变化以气温、降水量等气象要素的变化为标志，是缓慢但显著的过程。 （1）中国近 5000 年气候：分为温暖、寒暖交错、寒冷、气候波动四个时期。 （2）近现代全球气候：气温呈持续波动 趋势，工业革命后变暖速度显著加快。 2. 气候变化的危害 （1）极端天气频发 （2）冰川融化、海平面上升，淹没沿海低地 （3）荒漠化加剧、物种灭绝、粮食与水资源危机 3.人类活动对气候的影响 （1）全球变暖 ①原因：煤、石油等化石燃料大量燃烧，CO₂等温室气体剧增；森林大量减少，CO₂吸收量下降。 ②危害： 、海平面上升、旱涝灾害频发、极地生物减少。 ③解决措施：倡导低碳生活，减少 CO₂排放；植树造林；开发风能、太阳能等清洁能源；实现碳中和。 （2） 城市 “热岛效应” ①成因：城市人口密集、能耗高、污染重，形成气温高于郊区的暖空气团。 ②特点：市中心气温高、风速小、雾霾多，上升气流显著。 （3） 人类的正确做法 重视大气环境保护，减缓全球变暖，维护生态平衡，践行可持续发展。 【典例6】城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，城市中心的气温明显高于外围郊区的现象。读“城市热岛效应示意图”，完成下面小题。 关于城市热岛效应说法正确的是（　　） A．城市中心区气流下沉 B．形成城市热岛效应的主要因素是地形地势 C．为了净化城市空气，最适宜在③地修建绿色生态屏障 D．城市中心气温低、风力小 【变式1】城市常成为“热岛”，气温高于郊区。根据如图回答问题。 （1）在图中用箭头标出各曲线所表示的气流方向。 （2）怎样的气温垂直分布对对流运动的形成有利？ 。 （3）在这个因素的作用下，城市和郊区的风应该是怎么吹的？ （填“城市吹向郊区”或“郊区吹向城市”）。 【变式2】人类活动对气候的影响。 联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发表的一份报告说，科学家可以95%地肯定，人类活动是自1950年代以来地球变暖的“主要原因”。城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”。如图为城市热岛效应的示意图。 （1）图中的气候特征体现为 。 A．气流均由郊区流向市区 B．市区气流下降 C．郊区平均气温高于市区 D．市区平均气温高于郊区 （2）人类活动导致气候变暖，说一说气候变暖在全球范围内产生的危害。 （3）致力零碳发展，追求绿色未来。作为新一代建设祖国的中坚力量的我们，在日常生活中我们应该怎么做？ 【变式3】小宇家住市中心，奶奶嫌城里夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因。某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时间测出各测试点的气温，以此绘制出如图所示的“区域--温度”坐标图。 （1）图中气温最低的区域是 ；该区域气温低的主要原因是 。 （2）随着新农村建设，越来越多城郊居民住进了新型社区，周围建有许多的公园湖泊，气候适宜，居住环境比市中心更为舒适，从人类活动对气候的影响来看，说明了 。 （3）如果图中所示为杭州夏季某日的气温，而在浙江东南部沿海此时正遭受台风的影响，这种现象说明浙江省在夏季处在 （填“季风区”或“非季风区”）。 （4）2012年依据中国气象局气象资料，杭州被网友列为新“四大火炉”之一，引发广泛关注。受高楼、大气污染、人为热源等影响，夏秋两季杭州形成了较为严重的 现象。结合图中信息，请提出一种降低市中心环境气温的办法： 。 【巩固训练】 1.如图是科学家根据相关研究绘制的60万年以来大气中二氧化碳含量变化和全球温度变化的图线，据图分析可得（　　） A．大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化 B．全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化 C．全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系 D．全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系 2.科学家将二氧化碳与甲烷在催化剂的作用下制成化工产品乙酸，该反应的微观示意如图所示，下列说法错误的是（　　） A．二氧化碳属于氧化物 B．该反应属于化合反应 C．参加反应的反应物的分子个数比是2：1 D．该反应资源化利用二氧化碳可减少温室气体的排放 3.提倡使用绿色冰箱（指使用无氟制冷剂的冰箱）来保护臭氧层的目的是（　　） A．防止地球变暖 B．减少大气中的尘埃 C．减少大气中二氧化碳浓度 D．避免太阳紫外线对地球生物的伤害 4.如何减少大气中温室气体二氧化碳的含量是科学家一直在探究的课题。某专家找到一种新型催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸（CH2O2），下列说法错误的是（　　） A．地球上二氧化碳含量上升主要是因为植物的呼吸作用 B．二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用 C．二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化 D．大气中几乎所有的二氧化碳都集中在近地面的对流层 5.近几年南极上空臭氧层空洞的讨论逐渐减少，主要原因是随着人们对氟氯昂使用的控制，南极上空的臭氧层空洞逐渐减小。下列说法正确的是（　　） A．二氧化碳的过度排放也会导致臭氧层空洞 B．臭氧层阻挡了太阳光中的红外线辐射 C．臭氧层位于大气层中的平流层 D．臭氧和氧气的混合物只有一种元素，属于纯净物 6.读气温的垂直分布图，完成下列问题： （1）用图中序号填空：臭氧主要集中在 。 （2）③中气温随高度增加而降低，说明了 （填字母）。 A.空气越稀薄，保温作用越差 B.该层顶部是臭氧层 C.地面是该层的主要直接热源 D.该层热量直接来自于太阳辐射 7.某小组同学在午后同一时间测出不同地区的气温并绘制出“区域-温度”坐标图，如图所示。 （1）图中气温最低的区域是 ； （2）这种温度的差异容易形成城市风，城市风气流往往是 （填“郊区流向城市”或“城市流向郊区”）； （3）下列措施中对降低市中心环境气温有利的有 。 A.增加城市绿化面积 B.机动车限行 C.冬季采用地暖 D.道路采用渗水砖 8.我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现了我国主动承担应对气候变化的国际责任、推动构建人类命运共同体的责任担当。 （1）“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，该气体过度排放会引起的环境问题是 。 （2）实现“碳中和”，可以使用氢能源实现碳减排，因为氢气燃烧的产物只有 ，是清洁能源。 （3）实现“碳中和”，我国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等。我们青少年也应该积极参与“低碳”，你的做法是 。 9.探究CH4和CO2两种气体的温室效应； 探究一：比较两种气体的温室效应。 在相同条件下，用图甲所示装置测得500秒内CH4和CO2气体在太阳光照射下的温度变化情况如图乙所示。 （1）根据图乙中的曲线，关于CH4与CO2两种气体的温室效应情况，你的结论是 。 （2）本题中的“相同条件”具体是指 （请举两例）。 探究二：空气中CH4含量与温室效应的关系。将CH4含量不同的空气放入图甲装置中，实验结果如表： CH4的体积分数 18% 36% 48% 64% 500秒后温度/℃ 28.4 30.1 31.7 32.8 （3）分析表中数据，你可以得出的结论是 。 （4）若要在250毫升的集气瓶中收集含CH418%的气体（已知甲烷气体密度比空气小，难溶于水）。你的操作方法是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $