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）江苏专版

本高中地理讲义聚焦大气的组成和垂直分层核心知识点，系统梳理干洁空气成分（氮、氧、二氧化碳、臭氧）、水汽、杂质的占比与作用，及人类活动对大气环境的影响，结合垂直分层示意图，阐述对流层、平流层、高层大气的高度范围、温度变化、运动特点及与人类活动的联系，通过图表、例题构建学习支架。 资料以人地协调观为引领，通过人类活动影响大气成分的拓展延伸及“神舟十六号”返回舱气温变化分析，培养综合思维，设计补绘气温曲线、课时对点练等环节提升地理实践力。课中图表辅助教师清晰授课，课后习题帮助学生巩固知识，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 (2024·江苏常州期中)下表是“地球低层大气中干洁空气的主要成分表”。读表，完成1～2题。 气体成分 体积分数/% 质量分数/% 氮(N2) 78.08 75.52 氧(O2) 20.94 23.15 氩(Ar) 0.93 1.28 二氧化碳(CO2) 0.03(变动) 0.05 1.表格中未显示，但却对地球生命有重要保护作用的气体是(　　) A．甲烷 B．氨 C．一氧化碳 D．臭氧 2．地球大气称为“氮氧大气”是因为两者(　　) A．是生命活动必不可少的物质 B．占大气成分的99% C．占干洁空气成分的99%左右 D．在其他天体上不存在 答案　1.D　2.C 解析　第1题，臭氧可以大量吸收紫外线，使地球生物免受过量紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞”，对地球生命有重要保护作用，D正确。第2题，氮和氧是大气的主要成分，从体积分数来看，氧气占到干洁空气成分的20.94%，氮气占到干洁空气成分的78.08%，两者占干洁空气成分的99%左右，故又称地球大气为“氮氧大气”。C正确。 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。 (2024·江苏盐城期中)臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一，下图为“地球大气的垂直分层(部分)示意图”。读图完成1～2题。 1．图中正确表示大气温度垂直变化的曲线是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．臭氧总量减少直接导致(　　) A．太阳辐射强度减弱 B．平流层气温升高 C．酸雨区面积缩小 D．太阳紫外线辐射增加 答案　1.B　2.D 解析　第1题，根据大气温度垂直变化的特点，对流层气温随着海拔升高而降低，平流层气温随着海拔升高而升高，高层大气随着海拔升高，气温先降低，后升高，③④错误，C、D错误；在曲线图中，应注意几个重要位置的温度，近地面温度约20 ℃，对流层顶部温度约－60 ℃，图中能正确表示大气温度垂直变化的曲线是②，①错误，A错误，B正确。第2题，臭氧总量减少，臭氧吸收太阳紫外线减少，导致太阳紫外线辐射增加，D正确；臭氧总量减少不会导致太阳辐射强度减弱，A错误；臭氧总量减少直接导致吸收的太阳紫外线少，平流层气温降低，B错误；酸雨与酸性物质有关，与臭氧总量减少无关，C错误。 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·江苏无锡期中)2012年10月14日，奥地利人鲍姆加特纳乘坐氦气球从39千米的高空勇敢地跳下，开始了人类历史上最高的自由落体运动。如图为“大气垂直分层示意图”。完成5～6题。 5．39千米高空大气层的特点是(　　) A．对流运动旺盛 B．大气平流运动 C．处于高度电离 D．臭氧含量最大 6．从39千米到地面，垂直方向上大气层气温的变化是(　　) A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先降低再升高 D．先升高再降低 答案　5.B　6.C 解析　第5题，结合所学知识和图示信息可知，39千米高空位于平流层，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，B正确。第6题，结合所学知识和图示信息可知，对流层的气温随高度的升高而下降，平流层的气温随高度升高而升高。因此从39千米到地面，垂直方向上大气层气温的变化是先降低再升高，C正确。 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) 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。 (2024·江苏连云港期中)如图为“地球大气的垂直分层(局部)示意图”。据此完成12～14题。 12．下列不属于大气垂直分层划分依据的是(　　) A．大气温度变化 B．大气密度大小 C．大气运动方式 D．人类活动范围 13．从大气垂直分层看，图示大气层是(　　) A．高纬度的对流层 B．中纬度的平流层 C．中纬度的对流层 D．低纬度的平流层 14．该层大气(　　) A．以平流运动为主 B．能够大量吸收紫外线长波辐射 C．以对流运动为主 D．随海拔的增加，气温增幅变大 答案　12.D　13.C　14.C 解析　第12题，大气的垂直分层是根据大气的温度、运动状况和密度划分的，自下而上分为对流层、平流层和高层大气，与人类活动范围无关，D正确。第13题，图示大气层位于大气的最底层，气温随高度升高而降低，为对流层；它的高度因纬度不同而不同，在低纬度地区平均高度为17～18千米，高纬度地区平均为8～9千米。故图示大气层是中纬度的对流层，C正确。第14题，该层大气为对流层，大气以对流运动为主，C正确，A错误；随海拔升高，气温降低，D错误；平流层含有臭氧，能够大量吸收紫外线短波辐射，B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 $