3.1 大气的组成与垂直分层 导学案 2025-2026学年高一上学期地理湘教版必修第一册

大气的组成与垂直分层学案 【教学目标】 综合思维：能够从干洁空气、水汽、杂质的组成角度，分析大气成分对生命、气候、天气的影响。能够根据气温垂直变化规律，将大气自下而上划分为对流层、平流层、高层大气，并解释各层特征与人类活动的关系。能够综合分析逆温现象的形成原因、类型及其对大气污染的影响。 区域认知：能够说出全球对流层平均高度随纬度和季节变化的规律（低纬高、高纬低；夏季高、冬季低）。能够结合不同大气层的特点，说明航空飞行、无线电通信、极光等现象发生的区域。 地理实践力：能够绘制气温垂直变化曲线图，标注各层名称及关键温度点。能够通过简易实验或数据观测，解释对流层气温随高度递减的原因。能够利用探空资料或天气图，判读逆温层的存在及其厚度。 人地协调观：理解人类活动对大气成分和臭氧层的破坏，形成环保意识。认识逆温对城市空气质量的不利影响，树立科学防治大气污染的观念。 一、任务一：课前预习 阅读教材，独立完成下列填空，标记疑惑点。 低层大气主要由 __________ 空气、__________ 和 __________ 三部分组成。干洁空气中体积分数最大的是 ______（约占%），其次是 ______（约占%），二氧化碳约占 __________%。 大气中 __________ 和 __________ 是成云致雨的必要条件，它们主要来自 __________ 蒸发和植物 __________ 作用。 根据大气在垂直方向上的 __________ 分布特点，可将大气自下而上划分为 __________ 层、__________ 层和 __________ 大气。 对流层气温随高度增加而 __________，平均递减率为每升高100米气温下降 __________ ℃。 平流层气温随高度增加而 __________，因为该层中 __________ 层吸收了大量 __________ 辐射。 臭氧层主要分布在 __________ 层中，能够吸收 __________ 线，保护地球生命。 高层大气中的 __________ 层（电离层）能反射 __________ 波，对无线电通信具有重要意义。 大气逆温是指 __________ 的现象，逆温层阻碍空气 __________ 运动，容易加剧 __________ 污染。 二、任务二：干洁空气成分构成分析 材料：下表为干洁空气中主要成分的体积占比（去除水汽和杂质后的干燥空气）。 气体成分 氮气(N₂) 氧气(O₂) 氩气(Ar) 二氧化碳(CO₂) 其他（氖、氦、甲烷等） 体积分数(%) 78.08 20.95 0.93 0.034（约） 少量 干洁空气中含量最多的气体是 __________，其次是 __________。 虽然二氧化碳占比很小，但它能够强烈吸收 __________（长波/短波）辐射，对地球起到 __________ 作用。近年来人类大量使用化石燃料，导致 CO₂ 浓度 __________（升高/降低），加剧了 __________ 效应。 氧气是绝大多数生物 __________ 作用必需的气体；氮气是构成 __________ 和 __________ 的重要元素。 三、任务三：【角色扮演】——假如我是大气层 活动说明：每组抽取一个大气层（对流层、平流层、高层大气），用第一人称介绍自己的“身高范围”“温度变化”“住户成员（成分与现象）”“本领（对人类的作用）”。 记录填空（听讲时完成）： 对流层： “我是大气层中最 __________（厚/薄）的一层，但质量却占整个大气的 __________% 以上。 我的气温随高度 __________（升高/降低），因为地面是 （直接/间接）热源。 我体内有复杂的天气现象，如： 我的高度随 __________ 和 __________ 而变化，例如夏季比冬季 __________（高/低）。” 平流层： “我位于对流层之上，高度范围从约 __________ km 到 __________ km。 我的气温随高度 __________，因为 __________ 层吸收紫外线。 我适合 __________（飞机/火箭）飞行，因为气流以 __________ 运动为主，天气晴朗。 我体内的 __________ 层被破坏后，会形成 __________ 空洞，导致地面 __________ 辐射增强。” 高层大气： “我从约 __________ km 一直延伸到 __________ km 以上。 我的下部气温随高度 __________（下降/上升），上部气温极 __________。 我体内有 __________ 层（电离层），能反射 __________ 波，帮助实现远距离无线电通信。 我的上部有 __________（极光/流星）现象，是由太阳风粒子与大气摩擦发光形成的。” 四、课堂总结 误区一：“干洁空气中含量最多的是氧气”。 纠正：氮气占78%，氧气占21%，氮气最多。易记反。 误区二：“二氧化碳是温室效应的唯一气体”。 纠正：水汽、甲烷、氟氯烃等也有温室效应，且水汽是主要的温室气体。 误区三：“对流层的高度在全球是固定不变的”。 纠正：随纬度升高而降低；同一地区夏季高、冬季低。 误区四：“平流层气温随高度递减”。 纠正：平流层气温随高度递增，因为臭氧吸收紫外线。 误区五：“电离层位于平流层中”。 纠正：电离层位于高层大气（80~500 km），不是平流层。 误区六：“逆温发生时，近地面气温高于高空”。 纠正：逆温是近地面气温低于高空（下冷上热），与正常情况相反。 概念混淆：“臭氧层与臭氧空洞”。 区分：臭氧层是自然存在的，吸收紫外线；臭氧空洞是指局部臭氧浓度大幅下降，并非完全消失。 地域差异：逆温最严重的时段是冬季晴朗的清晨，而不是夏季或午后。午后对流旺盛，污染物易扩散。 五、【课后训练】（每题2分） 2024年6月，我国“嫦娥六号”探测器携带1935.3克月壤样品，实现人类首次月球背面自动采样返回。下图为“嫦娥六号”部分返回路线示意图。据此完成下面小题。 1．“嫦娥六号”从进入②层到成功着陆，经历的气温变化是（   ） A．先升高后降低 B．逐渐升高 C．逐渐降低 D．先降低后升高 2．关于地球大气组成成分的叙述，正确的是（   ） ①臭氧在25km的高度中含量最高②二氧化碳对地面有保温作用 ③水汽对地面短波辐射吸收能力强④氧是大气中含量最多的成分 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 我国华北平原秋冬季晴夜近地面易出现辐射逆温，同时导致近地面湿度降低，形成“下干上湿”的逆湿特征。逆湿层与逆温层相互支撑，显著影响雾的形成与维持。据此完成下面小题。 3．华北平原秋冬季逆湿层形成的主要原因是（   ） A．近地面水汽强烈上升 B．暖湿气流持续输送 C．近地面水汽凝结成露 D．大气湍流运动剧烈 4．逆湿层与逆温层耦合时，雾最可能（   ） A．突破逆温层向上发展，形成层云 B．被限制在逆温层当中，维持稳定 C．随上下空气湍流运动，快速消散 D．向水平方向发展扩散，扩大面积 2024年10月3日，太阳探测卫星“夸父一号”监测到太阳强耀斑爆发。如下图为大气垂直分层示意图。读图，完成下面小题。 5．此次强耀斑爆发的影响可能是（   ） A．地面辐射强度迅速减小 B．全球各地出现暴雨天气 C．卫星通信信号受到干扰 D．地球自转周期明显变长 6．图中大气层（   ） A．对流层天气现象复杂多变 B．平流层大气以垂直运动为主 C．对流层气温随高度增加而升高 D．高层大气密度随高度增加而增大 下图为地球圈层结构示意图，完成下面小题。 7．理想状态下，图中甲圈层（   ） A．随海拔升高温度降低B．水汽集中在圈层低层 C．各高度物质分布均匀D．成分中氧气占比最高 8．喷发至高空后的火山灰物质，在地球各圈层迁移的顺序可能是（   ） A．丁→乙→甲 B．丙→乙→甲 C．乙→甲→丙 D．甲→乙→丙 地磁暴是由太阳表面活动引起的地球磁场全球性剧烈扰动现象。太阳暗条消失是太阳表面一种低温高密度太阳大气快速向外扩散的现象。2025年4月17日，国家空间天气监测预警中心介绍，受4月13日太阳暗条消失活动影响，北京时间4月16日17时到17日8时发生地磁暴，最大强度级别达到特大地磁暴。伴随此次地磁暴的出现，我国多地出现极光现象。据此完成下面小题。 9．我国多地出现的极光现象通常出现在大气的（   ） A．对流层 B．近地表层 C．平流层 D．高层大气 六、课后反思 听完本节课你的收获有哪些： 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $