2.1大气的组成与垂直分层—“巅峰使命”珠峰科考任务探究（教学课件）地理人教版必修第一册

该高中地理课件围绕大气的组成与垂直分层核心知识，以“巅峰使命”珠峰科考为情境导入，通过任务探究（分析大气成分、探究垂直分层、关注人类影响）构建学习支架，衔接大气成分作用、分层特点及与生产生活的联系，形成完整知识脉络。 其亮点是以真实科考任务驱动教学，融合地理实践力（如分析科考装备、探空气球数据）、综合思维（成分-分层-人类活动逻辑链）和人地协调观（臭氧层保护、温室效应）。采用自主与合作探究结合高原训练基地、航空飞行等实例，通过表格总结分层特点，助力学生提升探究能力，教师可依托结构化资源实施高效教学。

大气的组成与垂直分层 人教版2019 地理必修第一册 第二章 地球上的大气 / 第一节 ——“巅峰使命”珠峰科考任务探究 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.运用图表等资料，能够说明大气的组成成分及对地球的影响； 2.人类活动对大气成分的影响； 3.大气的垂直分层、特点，并举例说明其对生产生活的影响。 1. 情境导入 2. 任务探究 3. 总结提升 4. 课堂演练 目录 3 情境导入：“巅峰使命”珠峰科考任务--探索大气的奥秘 情境导入：“巅峰使命”珠峰科考任务--探索大气的奥秘 2022年，我国“巅峰使命”珠峰科考队奔赴珠穆朗玛峰，在青藏高原建立起了全球海拔最高的自动气象观测站。科考队员在此捕捉大气成分、解析大气组成结构与变化规律，为全球气候研究提供高海拔数据支撑。 今天，我们将跟随科考队员的脚步，一同探索大气的奥秘。 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 材料：在珠峰进行科考活动时，科考队员必须携带氧气瓶、穿着防晒装备才能正常呼吸、活动。 【自主学习】：阅读教材28--29页，回答以下问题： 归纳总结低层大气的成分，结合课本说明什么是干洁空气、干洁空气中的成分及其与生活的联系。 为什么科考队员需要特殊装备才能正常呼吸？ 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 【自主学习】：阅读教材28--29页，回答以下问题： 归纳总结低层大气的成分，结合课本说明什么是干洁空气、干洁空气中的成分及其与生活的联系。 干洁空气 水 汽 杂 质 大气的组成 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 水汽和杂质 水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，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 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 21% 78% 1% 78% 氮气—N2 生物体内蛋白质的重要组成部分 21% 氧气 O2 生物维持生命活动的必需物质 1% 其他气体 二氧化碳、氩气、臭氧、其他等 干洁空气 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 材料：氧气维持生命活动，支持呼吸与燃烧。在珠峰，由于海拔高，空气稀薄，氧气含量急剧下降，所以科考队员必须携带氧气瓶才能生存。 【合作探究】：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。我国已经建立成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆和云南呈贡等国家级高原体育训练基地（表2.1） 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104.02°E 101.31°E 102.41°E 117.22°E 102.48°E 纬度 35.52°N 36.40°N 25.02°N 40.36°N 24.53°N 表2.1我国已经建立的国家级高原体育训练基地 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 【合作探究】：了解大气含氧量减少对人体产生的影响 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。 （1）分析埃塞俄比亚、肯尼亚共同的地形特点。 （2）推测这两国家中长跑运动员成绩优异原因。 地形以高原为主，‌海拔较高。 海拔较高，‌大气稀薄，‌导致大气中的氧气含量相对较低，为运动员提供了一个天然的训练环境。 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 【合作探究】：了解大气含氧量减少对人体产生的影响 （3）在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地的位置，它们有何共同点？ 甘肃榆中 河北兴隆 青海多巴 云南海埂 云南呈贡 我国的高原基地海拔在1800—2400米之间。 任务一：分析大气成分--我们呼吸的空气 【合作探究】：了解大气含氧量减少对人体产生的影响 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—2 400米。 （4）推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 我国的高原基地海拔在1800—2400米之间，符合最佳高度。 随着海拔升高，氧气含量越来越低； 在更高海拔地区训练，含氧量过低，超过人体的最大耐受力，反而会使运动员的整体表现下降。 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比 100% 89% 78% 70% 61% 表2.2不同海拔与海平面的含氧量比 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104.02°E 101.31°E 102.41°E 117.22°E 102.48°E 纬度 35.52°N 36.40°N 25.02°N 40.36°N 24.53°N 表2.1我国已经建立的国家级高原体育训练基地 小结提升1：大气的组成及其作用 主要成分 微量成分 氮气——生物体内蛋白质的重要组成部分 氧气 ——生物维持生命活动的必需物质 Co2——植物光合作用的原料、对地面保温 臭氧 ——吸收紫外线，地球生命的保护伞 产生天气现象，同时影响着地面温度 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 地球上的大气 干洁空气 水汽 杂质 任务二：探究大气分层 【合作探究】：阅读教材P31-33页，找出大气各垂直分层，完成下表： 大气垂直分层 对流层 平流层 高层大气 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 任务二：探究大气分层--穿越对流层 材料：科考队员在攀登珠峰的过程中，遭遇了阵雨、大风等强烈的天气变化。 【合作探究】回答下列问题： （1）对流层在哪里？ （2）对流层的温度有什么变化特点？为什么? （3）对流层的空气是怎样运动的? （4）对流层的天气现象是怎样的?为什么? 任务二：探究大气分层--穿越对流层 材料：珠峰科考浮空艇探测升至海拔9032米，获取对流层顶与平流层底部数据。此次浮空艇是世界上首次在珠峰地区超越珠峰高度，在9000米以上高空观测地球科学中水汽、温室气体等最关键参数的变化特点。 任务二：探究大气分层--穿越对流层 材料：珠峰科考浮空艇探测升至海拔9032米，获取对流层顶与平流层底部数据。 任务二：探究大气分层--穿越对流层 【合作探究】 对流层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 低纬度17-18km，高纬度8-9km 大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽杂质，污染物也多集中在这一层 任务二：探究大气分层--穿越对流层 【合作探究】 大气垂直气温变化 对流层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 低纬度17-18km，高纬度8-9km 气温随高度的升高而递减 对流运动显著 云、雨、雾、雪等天气现象 人类生活在对流层的底部 大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽杂质，污染物也多集中在这一层 热量源自地面 上冷下热，对流强 水汽、杂质多；对流运动 任务二：探究大气分层--飞跃平流层 材料：科考队完成了珠峰地区大气臭氧垂直探空实验，探空气球最高升至距离珠峰大本营地面39.1公里的空中，探测平流层臭氧浓度垂直分布。 【合作探究】回答下列问题： （1）平流层在哪里? （2）平流层的温度是怎样变化的?为什么? （3）臭氧层在哪里?它的作用是什么? （4）平流层的空气是怎样运动的? （5）平流层的天气现象是怎样的?为什么? 任务二：探究大气分层--飞跃平流层 材料：探空气球最高升至39.1公里的空中，探测平流层臭氧浓度垂直分布。 任务二：探究大气分层--飞跃平流层 【合作探究】 平流层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 对流层顶部到50-55km高空，22-27km处形成臭氧层 氧气稀薄，水汽、杂质少 臭氧层一般分布在15-35km，在22-27km达到最大值 吸收大量的紫外线，使地面增温。 吸收过多的紫外线，减少皮肤癌、白内障等疾病。 任务二：探究大气分层--飞跃平流层 【拓展阅读】全球合作保护臭氧层 20世纪80年代,科学家发现南极地区上空每年夏季臭氧的含量会大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。 为了保护臭氧层，国际社会缔结达成了《保护臭氧层维也纳公约》、《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。 经过世界各国的共同努力，2025年臭氧层空洞的平均面积比2006年观测到的最大空洞面积小了约30%。世界气象组织（WMO）科学与创新司大气环境研究处处长保罗·莱伊表示：“臭氧层正在顺利恢复，我们相信，到本世纪中叶，臭氧层能恢复到20世纪80年代的水平。” 任务二：探究大气分层--飞跃平流层 【合作探究】 平流层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 对流层顶部到50-55km高空，22-27km处形成臭氧层 氧气稀薄，水汽、杂质少 大气垂直气温变化 气温随着高度升高而升高 以平流运动为主 大气平稳，天气晴朗 适合航空飞行 臭氧吸收紫外线增温 上热下冷 水汽、杂质少；对流弱 以平流运动为主，飞机受力较稳定 水汽、杂质少，无云雨现象，能见度高 距地面高，对地面的噪声污染相对较小 任务二：探究大气分层--飞跃平流层 【拓展阅读】飞机为什么飞在平流层？ 任务二：探究大气分层--触摸高层大气 材料：气象探空气球升空后，随着高度的不断上升，周围空气越来越稀薄，气压不断减小，温度持续降低，最终会在约50千米的高空爆炸。 【合作探究】回答下列问题： （1）高层大气在哪里? （2）高层大气的温度是怎么样变化的?为什么? （3）高层大气中有哪些景观? 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 27 流星 人造卫星 火箭 短波 极光 任务二：探究大气分层--触摸高层大气 高层大气 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 大气最上层，与星际空间的过渡带。 平流层顶至2000-3000千米 气温随高度增高先降后升，大气密度极小 大气垂直气温变化 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 28 任务二：探究大气分层--触摸高层大气 【拓展探究】为什么高层大气的气温随高度升高先降低后上升? 大气层的热源是地面辐射，所以当高层大气离地面越远，温度会越低。 到达一定高度后，地面辐射几乎为0，而高层大气这时受太阳辐射等的影响，逐渐升温。 气温 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 29 流星 人造卫星 火箭 短波 极光 任务二：探究大气分层--触摸高层大气 高层大气 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 大气最上层，与星际空间的过渡带。 平流层顶至2000-3000千米 随高度增高先降后升，大气密度极小 极光、流星 火箭、人造卫星（航天器）； 无线电通信（电离层反射无线电波） 空气常散逸到宇宙空间 大气垂直气温变化 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 30 小结提升2：大气的垂直分层及其特点 垂直分层 气温变化 与人类关系 对流层 随高度升高而降低 大气下热上冷，空气上升，对流现象显著，与人类关系最密切 平流层 随高度升高而增高 大气平稳，天气晴朗，适合飞机飞行 高层大气 随高度增加先降后增 存在若干电离层，对无线电通信有重要作用 小结提升2：大气的垂直分层及其特点 大气组成 气温特点 气流运动 自然现象 大气垂直分层的分析逻辑（以平流层为例） 人类活动 （臭氧） （上部热，下部冷） （平流运动） （水汽杂质少，无云雨） （适合航空飞行） 任务三：关注大气环境--人类的影响 【拓展探究】人类活动对大气的影响： 材料：科考发现，珠峰的冰川正在加速融化，这正是全球气候变暖的一个缩影。而气候变暖的主要原因，就是人类活动排放的温室气体。此外，科考还发现，珠峰上空的臭氧浓度出现了异常，这与人类使用氟利昂等物质破坏臭氧层有关。保护大气环境，已经刻不容缓。 优良天气 重污染天气 （CO2、水汽等） 光合作用 增温作用 任务三：关注大气环境--人类的影响 【拓展探究】二氧化碳的作用： （CO2、水汽等） 增温作用 二氧化碳体积分数的变化 不到300年增加了40% 任务三：关注大气环境--人类的影响 温室效应 【拓展探究】二氧化碳的作用： 人类不合理的活动（化石燃料的大量使用、森林的破坏等）影响改变着大气的成分和含量，从而产生大气污染，对地球生命生命造成严重的影响。 气温 高度 逆温层 气温 高度 气温随高度增加而降低 （上冷下热） 气温随高度增加而升高 （上热下冷） 冷而重↓ 暖而轻↑ 冷而重↓ 暖而轻↑ 拓展：对流层的逆温现象 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 36 逆温的影响： 逆温造成局部上热下冷，大气层结稳定，使大量烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部，易产生大雾天气，使能见度变坏，甚至造成严重大气污染。 拓展：对流层的逆温现象 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 37 拓展：对流层的逆温现象 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 38 拓展：对流层的逆温现象 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 39 逆温也有好处： 大气层结稳定----抑制沙尘暴发生 逆温若出现在高空，有利于飞机飞行 拓展：对流层的逆温现象 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 40 课堂总结： 大气的组成和垂直分层 组成 垂直分层 逆温 干洁空气 水汽和杂质 氧 氮 二氧化碳 臭氧 对流层 平流层 高层大气 成因 影响 课堂演练： 大气中水汽和固体杂质很少，但却在天气变化中扮演重要的角色。 1．关于大气中的水汽和杂质的叙述，正确的是（    ） ①水汽主要集中在平流层；②水的相变直接影响地面和大气温度；③杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件；④在同一季节，各地水汽含量是一样的 A．①② B．③④ C．②③ D．②④ 2．大气中固体杂质含量最多的地区是（    ） A．海洋上空 B．公园绿地 C．水田耕地 D．建筑工地 C D 课堂演练： 北京时间2023年5月10日21时22分，长征七号火箭搭载天舟六号货运飞船顺利发射，飞船次日成功与中国空间站对接（空间站距地面约400Km）。 3．中国空间站所处的大气层（    ） A．密度较小 B．气压较强 C．天气多变 D．有臭氧层 4．下列关于图中各层大气的特征描述，正确的是（    ） A．①一平流运动显著 B．②一对流运动显著 C．③一温度急剧升高 D．④一高度电离状态 A D 课堂演练： 近地面空气对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。 5．三个气象测站所在纬度由高到低对应关系是（    ） A．①②③ B．①③② C．②③① D．③②① 6．图中①测站距地面18—30千米区域所在大气层（    ） A．温度随高度升高而降低 B．臭氧含量达到最大值 C．多云雾、雨等天气现象 D．大气呈高度电离状态 不同纬度三个气象测站年均温垂直变化 D B 本课结束！ 谢谢观看！ 人教版2019 地理必修第一册 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $