2.1 大气的组成与垂直分层 课件-2026-2027学年高一上学期同步教学课件

该高中地理课件聚焦大气的组成及垂直分层，以神舟二十三号航天员漂浮现象导入，通过阅读教材问题引导学生思考大气组分作用、成云致雨条件等，搭建从生活现象到理论知识的学习支架。 其亮点在于融合人地协调观与综合思维，通过印度高温案例分析人类活动对大气的影响，结合高原训练基地活动培养地理实践力。采用案例探究与实验演示（如乳状云成因实验），帮助学生理解知识联系，教师可提升教学互动性与实效性。

第一节 大气的组成及分层 第二章 地球上的大气 高一新人教版必修一 课 程 标 准 【课标呈现】 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。 【课标解读】 人地协调观 认识大气组成与分层对人类生存的重要性，如氧气供呼吸、臭氧层防紫外线，同时理解人类活动（如排放污染物）对大气的破坏，树立保护大气环境、维持圈层平衡的意识。 区域认知 对比不同纬度、海拔区域的大气垂直分层差异（如高纬对流层薄、低纬厚），理解区域环境差异与大气分层的关联，明确不同区域大气特征的地理意义。 综合思维 综合大气各组成成分（如氮气、氧气、水汽）与垂直分层（对流层、平流层等），分析各部分功能及相互联系，认识大气作为整体对地球环境的作用，形成系统认知。 地理实践力 通过解读大气垂直分层示意图、收集当地空气质量数据等实践，提升对大气组成与分层的直观认识，培养数据解读与分析大气问题的实践能力。 导入 5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭点火发射。   这是中国载人航天第40次发射任务、长征火箭的第644次飞行、神舟飞船的第23次飞行。神舟二十三号载人飞船入轨后，于当日2时45分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约3.5小时。 25日5时13分，在轨执行任务的神舟二十一号航天员乘组打开“家门”，欢迎远道而来的神舟二十三号航天员乘组入驻中国空间站。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民报平安。   这是中国航天史上第8次“太空会师”，也是“天宫”首次有来自香港的航天员进驻。 为什么他们的站姿感觉在漂浮？ 请同学们阅读教材P28-33页，思考以下问题： 1. 大气由什么组成，什么叫干洁空气，氧气，氮气、臭氧分别气什么作用？ 2. 成云致雨的条件是什么？ 3. 排放的废气对生态系统和人类有什么影响？ 4. 大气垂直划分为几层，每层的温度、运动状况密度有什么不同？对人类生产生活有什么影响？ 思 01 大气的组成 拓展 一、大气的组成 如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。 低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气。 干洁空气+水汽+杂质=大气 拓展 一、大气的组成 大气组分 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.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。 臭氧层 拓展 一、大气的组成 降水形成条件： 充足的水汽 降温条件（上升气流） 凝结核 拓展 一、大气的组成 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、汽车排放的尾气等会造成大气污染。图为北京优良天气和重污染天气对比。 图2.3 大气污染现象举例 案例——大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多(图2.4)。二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)。化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。 1.二氧化碳浓度在图中随时间产生了怎样的变化？ 2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？ 案例——大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多(图2.4)。二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)。化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。 1.二氧化碳浓度在图中随时间产生了怎样的变化？ 2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？会导致什么后果？ 1.20世纪初之前二氧化碳增加缓慢；之后二氧化碳迅速增加，速度加快 2.化石燃料的燃烧和徒弟利用的变化；森林面积的缩小；导致全球气候变暖 案例——印度高温 2026年5月，印度新德里郊区蒙格什普尔气象站录得52.3℃极端高温，刷新该国气象纪录；全球最热100城，印度独占95席，热浪席卷全境，数百万民众深陷“蒸笼”绝境。这场打破历史的极端高温，绝非单一因素导致——地形困局、大气环流异常、森林疯狂砍伐、人为活动叠加，四大维度层层交织，而印度对我国藏南地区的掠夺性开发，更让这片生态宝地沦为高温与生态破坏的“连带受害者” 一、先天地理“死局”：地形锁死热量，天然“高温孵化器 1. 北有高山阻寒，南有高原聚热 2. 热带季风气候“旱季炼狱” 3. 大气环流异常：西风带北移+厄尔尼诺助推 二、后天生态“自毁”：森林疯狂砍伐，藏南“生态之殇”： 三、人为叠加：热岛效应+碳排放，放大高温烈度 印度高温的原因分析？ 生态破坏无国界，短视终将遭反噬 活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响 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。 1. 在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，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？ 2. 在中国地图上找到右表所列的高原训练基地的位置。 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。 活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响 1. 在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，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？ 埃塞俄比亚 肯尼亚 科学研究发现适当的缺氧环境有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。 活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响 2. 在中国地图上找到右表所列的高原训练基地的位置。 甘肃·榆中 青海·多巴 云南·海埂 河北·兴隆 云南·呈贡 活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响 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。 埃塞俄比亚 肯尼亚 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。 02 大气的垂直分层 拓展 二、大气垂直分层 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。 拓展 二、大气垂直分层——对流层 对流层特征： （1）温度特征：气温随高度的增加而递减，平均每升高1000米，气温降低6℃，在顶部降至-60℃ （2）气流运动：对流运动 （3）天气现象：集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽,加上对流云的，产生了一系列天气相变。 拓展 二、大气垂直分层——对流层 注 意 事 项： 1.对流层高度递变性： 从赤道到极地，对流层高度降低（赤道17-18千米；中纬度12-13千米；高纬度8-9千米；冬季薄夏继厚） 2.下热上冷的原因：近地面是近地面大气的直接热源。 拓展 二、大气垂直分层——平流层 平流层特征： （1）温度特征：气温随高度的增加而递增， （2）气流运动：平流运动为主 （3）天气现象：水汽、尘埃含量极少。 注意：22到27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高，并大致在50公里高空形成一个暖区。 拓展 二、大气垂直分层——平流层 1.平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主 水汽和杂质含量很少，无云雨现象，天气晴朗，能见度好 1.平流层为什么适合飞机飞行？ 2.实际上飞机真的在平流层飞行吗？ 2.不是，起飞和降落海拔低 有时候因为气压差，会在对流层顶部飞行，天气晴好，对流云的弱 拓展 二、大气垂直分层——高层大气 1.气温特点： 由于没有吸收紫外线的臭氧，高层大气自平流层顶部开始气温会下降。 随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升。在300千米的高空，温度可达1000℃以上 2.大气密度小 离地球原，地心引力弱，散逸到宇宙空间 拓展 二、大气垂直分层——高层大气 3.产生流星现象 在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，。 4 电离层： 在80-500km的高空，若干电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。 必考知识拓展：逆温现象 1.概念：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” 2.过程 必考知识拓展：逆温现象 哪些区域发生了逆温？ A B C D B D 必考知识拓展：逆温现象 3.逆温的分类： 夜间地面迅速降温，离地面愈近降温愈快，形成逆温，黎明达最强 暖空气水平移动到冷的地面上，底层空气受地面影响而迅速降温 山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底积聚并把较暖的空气抬挤上升-地形 冷暖空气相遇形成锋面，其上方为暖空气，下方为冷空气-锋面 必考知识拓展：逆温现象 4.逆温的影响： 对交通 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。 地面交通：容易产生大雾等不利天气，影响交通，多发事故 对生态环境 逆温时，对流运动受阻，大气比较稳定,加重大气污染; 逆温条件下，空气对流较弱，不利于沙尘扬起，可减轻沙尘暴的强度 利于农业生产 河谷地逆温出现，有效提高了当地冬季的温度，使多年生果树越冬少受冻害,提高产量及质量 自学窗 自学窗：全球合作 保护臭氧层 20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。 为了保护臭氧层，国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》（以下简称《公约》），开启了全球携手保护臭氧层的历程。1987年9月16日，46个缔约方在加拿大蒙特利尔达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称《议定书》），限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。1995年，联合国大会决定，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。 《公约》和《议定书》得到了全世界绝大多数国家和地区的支持，成为联合国数百个公约中参与度最高的公约。《公约》及其《议定书》的有效实施，使得“臭氧空洞”开始缩小，在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病，如皮肤癌、白内障等。另外，保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度。 目前，人类面临的全球性环境问题，如全球变暖、臭氧层破坏等，都需要国际合作才能解决。保护臭氧层的成功，成为全球合作成功解决这类问题的典范。 图2.7 南极上空大气臭氧总量最低值（每年10月份）卫星监测数据 臭氧空洞（Ozone hole）指的是因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。 大气臭氧层的损耗是全球性大气环境问题，它直接关系到生物圈的安危和人类的生存。 知识拓展：臭氧层空洞及其影响 自学窗：臭氧层空洞 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？ 限制生产和使用氟氯碳化物、加强国际合作 阅读教材33页自学窗，思考下列问题： 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 2023年6月10日傍晚，南京市区遭遇强对流天气，出现了壮观的悬球状云(左图)，俗称颠簸的乳状云，并持续10～15分钟。某地理研究小组为了探究乳状云的成因及其为何会持续一定时间，设计以下演示实验：把装满水的气球(相当于充满水和冰的乳状云)和普通气球混和并悬挂起来模仿云团，再提供一些大气能量模仿云团受热状况(右图)。据此完成下列小题。 1.乳状云所处大气层(   ) A.越到高空，气压越高 B.飞机在此能平稳飞行 C.有流星燃烧和极光现象 D.厚度低纬地区大于高纬地区 2.根据演示实验，推测乳状云的形成需要具备的条件有(    ) ①具有大水滴或冰粒的云胞 ②强烈的上升气流 ③旺盛的下沉气流 ④稳定的大气环境 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ A D 课堂检验 感 谢 观 看 夜宿山寺 危楼高百尺， 手可摘星辰。 不敢高声语， 恐惊天上人 $