第二章 第一节 大气的组成和垂直分层（教参word）-【步步高】2025-2026学年高一地理必修第一册学习笔记（人教版）

本讲义聚焦高中地理“大气的组成和垂直分层”核心知识点，先系统梳理大气组成成分（干洁空气、水汽、杂质）及其作用，分析人类活动对大气环境的影响，再依据温度、运动状况和密度阐述大气垂直分层（对流层、平流层、高层大气）的特点、成因及与人类活动的联系，构建从基础到应用的学习支架。 该资料亮点在于融合图表资料与时事案例，如通过二氧化碳体积分数变化图分析人类活动影响，结合“神舟十六号”返回舱案例探究大气温度变化，既培养学生人地协调观，又通过各层特征与成因的关联分析提升综合思维。课中辅助教师直观教学，课后练习题助力学生巩固知识、查漏补缺。

第一节　大气的组成和垂直分层 课程标准 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 学习目标 1.运用图表资料，说明大气的组成及人类活动对大气环境的影响。2.结合大气垂直分层示意图，说明各层大气的特点及其成因，并举例说明对人类活动的影响。 一、大气的组成 1．大气的组成及作用 组成成分 占大气体积 作用 干洁空气 氮气 78% 地球上生物体的基本元素 氧气 21% 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 二氧化碳 很少 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 臭氧 极少 ①能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 水汽 很少，因时因地而异 水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度 杂质 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 2.人类活动对大气的影响 [拓展延伸]　人类活动对大气成分的影响 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，二氧化碳体积分数显著增加。读“二氧化碳体积分数的变化图”，回答1～3题。 1．从1740年到2011年，二氧化碳体积分数增加了约(　　) A．150% B．50% C．40% D．30% 2．下列关于二氧化碳作用的叙述，正确的是(　　) A．地球上生物体的基本元素 B．吸收地面辐射能力强，使气温升高 C．人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 D．二氧化碳作为凝结核，是成云致雨的必要条件 3．大气中二氧化碳体积分数增加的主要原因是(　　) ①全球气候变暖　②化石燃料的燃烧　③人类大量毁坏森林　④两极冰山的融化 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 答案　1.C　2.B　3.B 解析　第1题，读图可知，2011年二氧化碳体积分数大致为390×10－6，与1740年的(约275×10－6)相比，增加了约40%，C项正确。第2题，地球上生物体的基本元素是氮，A项错误；二氧化碳能大量吸收来自地面的长波辐射，使气温升高，B项正确；人类和其他生物维持生命活动所必需的物质是氧，C项错误；大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件，D项错误。第3题，大气中二氧化碳体积分数增加的主要原因：一是人类大量燃烧煤、石油等化石燃料；二是人类对森林的大量破坏导致森林对二氧化碳的吸收量减少，②③正确。全球气候变暖和两极冰山的融化是二氧化碳体积分数增加的影响，而不是原因，①④错误。故选B项。 二、大气的垂直分层 1．划分依据：根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。 2．垂直分层 (1)在下图中填出对流层平均高度并补绘其气温变化曲线。 答案　 (2)各层特征比较 分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 对 流 层 低纬度：17～ 18千米； 中纬度：10～ 12千米； 高纬度：8～9 千米 气温随高度的升高而递减(每升高100米，气温平均下降0.6 ℃) 地面是对流层大气的主要的直接热源 人类生活在对流层的底部，与人类关系最密切 大气对流运动显著 该层大气上部冷、下部热 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动显著，容易成云致雨 平 流 层 自对流层顶部至50～55千米高空 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收大量太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障，适合航空飞行 以平流运动为主 该层大气上部热、下部冷，不易形成对流 无云雨现象，能见度好 水汽和杂质含量很少 高层 大气 自平流层顶部到2 000～ 3 000千米高空 气温随高度增加先下降后上升 自平流层顶部开始，没有吸收紫外线的臭氧，气温下降；随后，大气吸收更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升 80～500千米的高空有若干电离层，对无线电通信有重要作用 空气密度很小 距地面远，受到地球引力小 北京时间2023年10月31日8时11分，“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，飞行任务取得圆满成功。下图示意大气垂直分层。 1．描述“神舟十六号”返回舱返回过程中大气温度的变化特点。 答案　递减→递增→递减→递增。 2．简述对流层大气的主要特点。 答案　集中了整个大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质；气温随高度的升高而递减；大气对流运动显著；天气现象复杂多变。 3．某大型客机起飞后不久遭遇雷暴天气，该飞机驾驶员该怎样操作？ 答案　驾驶飞机爬升至平流层。 (2025·山东济宁期末)下图示意大气的垂直分层。完成1～2题。 1．甲层大气的物理性质是(　　) A．厚度随纬度增大而增大 B．温度随高度升高而升高 C．水汽随高度升高而增多 D．密度随高度升高而降低 2．下列关于各层大气与人类生产和生活的联系，说法正确的是(　　) A．甲层天气复杂多变，与人类活动关系密切 B．乙层大气高度电离，可利用无线电波通信 C．丙层能吸收紫外线，为地表生物提供保护 D．丙层能见度非常好，适宜民航客机的飞行 答案　1.D　2.A 解析　第1题，地球大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气，图中甲层位于最下层，应为对流层。对流层大气厚度因对流运动强弱而不同，随纬度的增大而减小，A错误；对流层气温随高度的升高而递减，B错误；对流层集中了绝大多数水汽，且多来源于海洋，并不是随高度升高而增多，C错误；对流层大气的密度随高度升高而降低，D正确。故选D。第2题，甲层为对流层，天气现象复杂多变，且与人类活动关系密切，A正确；乙层为平流层，无电离现象，B错误；能够吸收紫外线，且适宜民航客机飞行的大气层为平流层，丙为高层大气，C、D错误。故选A。 课时对点练 [分值：100分] (选择题1～8题，每小题5分，共40分) 美国科学家在新泽西州的一家农场里，利用二氧化碳对不同作物不同生长期的影响进行了大量的试验研究，他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期作用最显著。在这两个时期，如果每周喷射两次二氧化碳气体，喷上4～5次后，蔬菜可增产90%，水稻增产70%，大豆增产60%，高粱甚至可以增产200%。据此完成1～2题。 1．干洁空气中，二氧化碳的特征是(　　) A．约占大气总重量的0.038% B．25 km以上的高空大气中含量更高 C．在全球不同地区分布不均匀 D．是地球生物体的基本组成元素 2．施用二氧化碳气体可以使农作物增产，主要是因为二氧化碳(　　) A．是绿色植物光合作用的基本原料 B．能吸收紫外线使植物不受到伤害 C．能吸收地面辐射使大气温度升高 D．直接影响地面温度，增加降水量 答案　1.C　2.A 解析　第1题，二氧化碳约占干洁空气总体积的0.038%，A错误；25 km以上的高空大气中含量较多的是臭氧，B错误；经济发达和人类生产、生活燃烧大量矿物燃料的地区及毁林严重的地区，二氧化碳含量较高，反之，二氧化碳含量较低，所以二氧化碳在全球不同地区分布不均匀，C正确；氮是地球生物体的基本组成元素，D错误。故选C。第2题，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，可以使农作物增产，A正确；臭氧能吸收紫外线使植物不受其伤害，B错误；大气中的二氧化碳和水汽吸收地面长波辐射，使大气增温，但与农作物增产无直接关系，C错误；二氧化碳含量会影响地面温度，但不一定增加降水，D错误。故选A。 臭氧是地球大气中重要的微量成分。下图示意部分大气层的臭氧浓度分布。完成3～4题。 3．图示甲层(　　) A．温度随高度的增加而降低 B．天气晴朗有利于飞机飞行 C．水汽和杂质的含量较乙层高 D．主要靠臭氧吸收红外线增温 4．图示乙层中的臭氧主要是各种废气(主要是汽车尾气)在阳光(主要是紫外线)作用下，发生光化学反应形成的。下列对乙层中臭氧的描述，正确的是(　　) A．我国夏季浓度较冬季高 B．是植物进行光合作用的基本原料 C．夜间浓度往往较白天高 D．是乙层大气主要的直接热源 答案　3.B　4.A 解析　第3题，由图可知，甲层为平流层。该层气温随高度的增加而升高，A错误；该层下冷上热、气流以平流运动为主，水汽和杂质的含量极少，大气平稳，天气晴朗，有利于飞机飞行，B正确，C错误；该层主要靠臭氧吸收紫外线增温，D错误。故选B。第4题，由所学知识可知，我国夏季太阳辐射强，紫外线强烈，同时气温高，故近地面臭氧浓度较高，A正确；白天汽车等使用较多，且白天紫外线强烈，故白天近地面臭氧浓度较高，C错误；二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料，B错误；乙层是对流层，其大气主要的直接热源是地面，D错误。故选A。 (2024·湖北直辖县级单位期中)北京时间2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船成功将3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽送入中国空间站。该空间站运行轨道距地面高度约为400 km，这里的大气温度很高，可达1 000 ℃。下图为“某校四位同学绘制的大气垂直分层示意图”。完成5～6题。 5．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 6．中国空间站所在大气层的特点是(　　) ①空气对流运动旺盛　 ②因臭氧吸收太阳紫外线而增温　 ③大气密度很小　 ④能反射无线电波 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案　5.B　6.B 解析　第5题，Ⅰ层为对流层，对流层气温随高度增加而降低；Ⅱ层为平流层，平流层气温随高度增加而增加；Ⅲ层为高层大气，高层大气的气温随着高度的增加先降低后上升。结合图示信息可知，②正确，故选B。第6题，中国空间站在高层大气，高层大气大气密度很小，能反射无线电波，③④正确；平流层中的臭氧层吸收太阳紫外线而增温，②错误；对流层空气对流运动旺盛，①错误。故选B。 世界上飞得最高的鸟是主要生活在非洲中南部的黑白兀鹫，飞行高度可达11 000 m。读“大气垂直分层示意图”，回答7～8题。 7．黑白兀鹫飞行的最高高度，位于大气层的(　　) A．对流层 B．平流层 C．电离层 D．高层大气 8．黑白兀鹫比一般的鸟类更能适应(　　) A．风云雨雪天气 B．大气对流运动 C．低温、低压、缺氧环境 D．低温、高压、高密度环境 答案　7.A　8.C 解析　第7题，由图可知，对流层的平均高度为12 km。非洲中南部主要位于低纬度地区，对流层的高度在低纬度地区为17～18 km，黑白兀鹫的飞行高度可达11 000 m(11 km)，据此可以推断，黑白兀鹫飞行的最高高度位于大气层的对流层，A项正确。第8题，通常情况下，在对流层，随着海拔的升高，空气的密度、温度、氧气含量下降。一般的鸟类无法达到黑白兀鹫飞行的高度，说明黑白兀鹫更能适应低温、低压、缺氧的环境，C项正确，D项错误；一般情况下，对流层下部风云雨雪天气和大气对流运动更强烈，A、B项错误。 (选择题9～14题，每小题7分，共42分) (2024·北京海淀期中)宇宙尘埃和固体块等在高速穿越地球大气层时会摩擦产生光迹，这种现象被称为流星，一般发生在距地面80～120 km的高空。读“大气垂直分层示意图”，完成9～11题。 9．在出现流星现象的高空中(　　) A．杂质和污染物集中分布 B．空气的密度比对流层小 C．随高度增加温度无变化 D．水汽充足，易成云致雨 10．图中气温变化规律可以解释的地理现象是(　　) A．山顶比山麓气温低 B．晴天比阴天气温高 C．低纬比高纬气温高 D．冬季比夏季气温低 11．对流层与人类关系最为密切，其原因是(　　) ①人类就生活在该层的底部　②该层天气现象多变，影响人们的生活和生产　③该层大气密度大、含氧量高　④该层有电离层，可以传输无线电短波通信 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 答案　9.B　10.A　11.A 解析　第9题，由材料可知，出现流星现象的是高层大气，而杂质和污染物集中分布在对流层，A错误；高层大气空气稀薄，空气的密度比对流层小，B正确；高层大气随高度增加温度先降后升，C错误；水汽充足，易成云致雨发生在对流层，D错误。故选B。第10题，图中显示，对流层随高度增加气温降低；山顶海拔更高，气温低于山麓，与图中气温变化规律一致，A正确。第11题，人类就生活在对流层的底部，对流层天气现象多变，影响人们的生活和生产，对流层大气密度大、含氧量高，适合人类生存，所以对流层与人类关系最为密切，①②③正确；高层大气中有电离层，可以传输无线电短波通信，对流层无电离层，④错误。故选A。 (2025·河南郑州期中)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。 12．①②③④四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 13．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是(　　) A．地面辐射 B．CO2气体 C．O3气体 D．人类活动 14．有关该大气层的叙述，正确的是(　　) A．有电离层，对无线电通信有重要作用 B．天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行 C．上部热、下部冷，空气以平流运动为主 D．顶部与底部的气温相差约20 ℃ 答案　12.A　13.C　14.C 解析　第12题，根据该大气层的高度范围可判断，该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，①②符合，而②在50 km处气温大于0 ℃，不符合实际特征，所以①曲线符合该大气层气温垂直分布情况。故选A。第13题，平流层中的O3能大量吸收太阳紫外线，使气温升高。故选C。第14题，该大气层为平流层，而电离层位于高层大气，A错误；由于平流层的气温随高度升高而升高，不利于对流运动，B错误；该层大气上部热、下部冷，不易形成对流，空气以平流运动为主，C正确；读图可知，平流层顶部与底部的气温相差约60 ℃，D错误。 15.读图，完成下列问题。(18分) (1)该图反映的是________纬度地区大气的垂直分层，理由是____________________________ ________________________________________________________________________。(3分) (2)概括A层天气现象复杂多变的原因： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。(4分) (3)补绘B层气温变化曲线。在该层22～27 km的高度范围内，________含量达到最大值，形成______层，成为人类生存环境的天然屏障。(4分) (4)在图中50～85 km高度范围内，气温随高度变化的特点是________________________，依据所学的知识可以推测，该高度范围内大气运动以________运动为主。(2分) (5)C层中有______层，__________爆发时，会引起该层的扰动，此时传播的__________信号会被部分或全部吸收。(3分) (6)人类生活在______(填名称)层的底部。(1分) (7)A→B→C大气密度的变化趋势是__________。(1分) 答案　(1)中　图中对流层的高度为12 km，对流层的高度在低纬度地区为17～18 km，中纬度地区为10～12 km，高纬度地区为8～9 km (2)该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质　该层上部冷，下部热，空气对流运动显著 (3)补绘曲线略(气温随高度增加而上升)。臭氧　臭氧 (4)气温随高度上升而下降　对流 (5)电离　太阳活动(太阳耀斑)　无线电波 (6)对流 (7)逐渐变小 学科网（北京）股份有限公司 $