第二章 第一节 大气的组成和垂直分层-【优学精讲】2026-2027学年高中地理必修第一册教用Word（人教版）

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）及作用，水汽和杂质的天气影响，人类活动对大气成分的改变，再按温度等划分对流层、平流层、高层大气，阐述各层特征及与人类的联系，构建完整知识支架。 该资料以“西藏旅游”“飞行体验”等真实案例引导学生分析，培养综合思维与区域认知，结合名师点睛解析难点（如对流层厚度影响因素），课中助力教师互动教学，课后学生可通过知识点总结和练习题回顾强化，弥补知识盲点。

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。 学科素养 1.综合思维：结合材料，分析地球大气各层的特点。 2．人地协调观：结合材料，说明大气的组成和垂直分层对人类活动的影响，人类活动对大气成分的影响。 一、大气的组成 1．干洁空气 (1)氧：人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。 (2)氮：地球上生物体的基本元素。 (3)二氧化碳 (4)臭氧 2．水汽和杂质 (1)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。 (2)大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 3．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。 二、大气的垂直分层 1．划分依据 地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空。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．各层特征比较 垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类的关系 A对流层 随高度的升高而递减，在对流层的顶部气温降至－60 ℃ 上部冷、下部热，有利于大气的对流运动 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在对流层的底部 B平流层 随高度升高而升高 上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主 适合航空飞行 C高层大气 随高度升高先下降后上升 — 有若干电离层，能反射无线电波 , 【名师点睛】　二氧化碳是引起当前全球变暖的主要气体，其增多的主要原因有：人类大量燃烧煤炭等化石燃料，排放大量二氧化碳；人类大面积毁林，森林固碳能力下降等。 【名师点睛】　 影响对流层厚度的因素 影响对流层厚度的主要因素是地面温度。地面温度越高，对流运动越旺盛，对流范围越广，对流层越厚。故对流层的厚度大致低纬厚，高纬薄；夏季厚，冬季薄。 【特别提醒】　“臭氧空洞”主要出现在南极地区，指臭氧层变薄或遭到破坏，主要是人类排放氟氯烃化合物造成的。 【名师点睛】　 平流层成为航空理想空域的原因 平流层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好；以平流运动为主，气流稳定；很少有飞鸟出现。 【名师点睛】 不是所有飞机都在平流层飞行 西安至广州等国内航线主要在对流层飞行。 【名师点睛】 大气层的温度垂直变化与热源 距热源越近，得到的热量越多，气温越高。对流层的热源是地面，平流层的热源是太阳辐射，所以二者温度的垂直变化不同。这与两个热源的电磁波类型和大气成分有关。 【名师点睛】 电离层与无线电通信 知识点一　大气的组成成分及其影响 阅读材料，探究下列问题。 2025年暑假期间，一旅游团去西藏旅游，初到拉萨时，团员们大多出现了呼吸困难、头晕等状况，坐下休息、吃食物补充能量后才有所缓解。团员们还在公园里看当地人跳舞，发现当地舞蹈普遍动作缓和、幅度较小。 (1)说出团员们到达当地后出现呼吸困难、头晕等状况的原因。[区域认知] (2)分析当地舞蹈普遍动作缓和、幅度较小的原因。[综合思维] [提示]　(1)拉萨位于青藏高原，海拔高，空气稀薄，氧气含量低，初到拉萨的团员们身体会因缺氧而出现呼吸困难、头晕等状况。 (2)青藏高原海拔高，空气稀薄，氧气含量低，导致人体血氧饱和度较低，剧烈运动会加剧缺氧反应；舞蹈动作缓和、幅度较小可减少能量消耗，适应高原氧气不足的环境。 1．大气的组成成分及其作用 组成成分 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 二氧化碳吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→射向地面的热量→保温作用；二氧化碳→植物光合作用→太阳能转化为化学能 臭氧 吸收紫外线→升温的同时减少到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害 水汽(因时因地而异) 近地面水汽吸收地面热量→大气升温；水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生 杂质(因时因地而异) 尘埃物质→吸附水汽→雾或降水；尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低 2.人类活动对大气成分的影响 (1)二氧化碳排放增加：大量燃烧化石燃料、毁林等，使大气中二氧化碳浓度升高，加剧温室效应，导致全球变暖。 (2)臭氧变化：大量使用制冷设备，释放氟氯烃等化合物，破坏平流层臭氧，形成臭氧层空洞，影响对紫外线的阻挡作用。 (3)氮氧化物增多：机动车尾气、工业生产排放氮氧化物，会造成酸雨、光化学烟雾等环境问题，还影响大气化学平衡。 (4)颗粒物增多：如工业扬尘、建筑施工等产生的颗粒物，影响空气质量、能见度，也会对气候产生一定影响。 (2026·四川南充高一上阶段练习)大气各成分的含量并不是一成不变的。人类活动会改变大气的成分和含量。下表示意干洁空气的体积和质量构成(高度25千米以下)。据此完成1～3题。 干洁空气 氮气 氧气 氩气 二氧化碳 臭氧等其他气体 体积(%) 78.09 20.95 0.93 0.03 极少 质量(%) 75.52 23.15 1.28 0.05 极少 1.干洁空气中所占比重最大的成分是(　　) A．氩气 B．臭氧 C．氧气 D．氮气 2．大气中含量虽很少，但却是成云致雨的重要物质的是(　　) A．二氧化碳和臭氧 B．水汽和杂质 C．氩和氖 D．氮和氧 3．臭氧总量减少带来的后果有(　　) ①大气对流层出现逆温现象 ②太阳辐射增强，利于林木生长 ③患白内障和皮肤癌的人数增加 ④对生态环境和农业造成破坏 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案：1.D　2.B　3.D 解析：第1题，读表可知，氮气的体积、质量在干洁空气中所占比重都超过75%，是各种气体中所占比重最大的成分，D正确。第2题，水的相变产生云、雨等天气现象，杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件，B正确。第3题，大气对流层出现逆温现象与臭氧无关，①错误；臭氧的作用是吸收太阳辐射中的紫外线，臭氧总量减少会导致进入地球大气的紫外线增多，不利于林木生长，对生态环境和农业造成破坏，②错误，④正确；过强的紫外线对人体的视力、皮肤等有害，紫外线增多可能会导致患白内障和皮肤癌的人数增加，③正确。 知识点二　大气的垂直分层 阅读材料，探究下列问题。 2025年寒假期间，家住海口的明明去哈尔滨看冰雕展览，上飞机前，他看到窗外阴雨蒙蒙，其所乘飞机起飞没多久，突然发生颠簸，乘务员说这是正常现象，不用惊慌。果然，之后飞机在高空巡航时飞行平稳多了，窗外阳光明媚；此时，坐在靠窗位置的图图看到飞机飞过后凝结的云带可较长时间存在。 (1)判断飞机发生颠簸时最有可能飞行的大气层，并说明理由。[区域认知] (2)飞机外的天气状况从阴雨蒙蒙转变到阳光明媚，请分析这一现象产生的原因。[综合思维] (3)试推测飞机飞过后凝结的云带可较长时间存在的原因。[综合思维] [提示]　(1)飞机最可能飞行在对流层。因为对流层空气对流运动显著，会使飞机发生颠簸。 (2)飞机从起飞到上升至高空巡航的过程中经过了对流层和平流层。对流层天气现象复杂多变，平流层大气平稳，天气晴朗。 (3)飞机飞行平稳后一般在平流层，平流层空气对流运动弱，大气环境静稳，云带不易被吹散，可较长时间存在。 1．大气的垂直分层及其特点 (1)对流层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 低纬：17～18 km； 中纬：10～12 km； 高纬：8～ 9 km 气温随高度升高而降低(海拔每升高1 km，气温大约下降6 ℃) 地面是低层大气主要的、直接的热源 人类生活在对流层的底部，对流层与人类关系最密切 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 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质；对流运动旺盛，易成云致雨 (2)平流层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 自对流层顶部 至50～55 km 高空　 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线，使大气增温 平流运动有利于航空飞行；臭氧层是人类生存环境的天然屏障 以平流运动为主 该层大气上部热、下部冷，大气稳定 无云雨现象，能见度好 大气中水汽、杂质含量少，气流平稳 (3)高层大气 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 平流层 以上的 大气　 气温随高度升高先降低后升高；有流星和极光现象；空气密度很小 距地面远，受到的引力小 80～500 km的高空，有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 2.大气层特点之间的因果联系 (2026·陕西西安高一期中)下图为大气的垂直分层示意图。读图，完成1～2题。 1．随着高度的增加，大气物理性质的变化规律是(　　) A．气温不断上升 B．气压不断降低 C．大气成分不变 D．空气湿度增加 2．下列关于各层大气的特点，叙述正确的是(　　) A．Ⅰ层天气现象复杂多变 B．Ⅱ层有极光现象发生 C．Ⅱ层足以反射无线电波 D．Ⅲ层利于飞机高空飞行 答案：1.B　2.A 解析：第1题，读图可知，随着高度的增加，对流层气温不断下降，平流层气温逐渐升高，高层大气气温先降低后升高，A错误；海拔越高，空气越稀薄，气压越低，B正确；随着高度的增加，空气密度降低，大气的成分也会发生变化，比如绝大部分的水汽、杂质分布在对流层，臭氧主要分布在平流层，C错误；随着高度的增加，空气湿度降低，D错误。第2题，读图分析，Ⅰ层为对流层，大气层中的绝大部分水汽和杂质分布在对流层，且随着高度的增加，气温下降，有利于大气的对流运动，所以对流层天气现象复杂多变，A正确；Ⅲ层为高层大气，分布有若干电离层，可以反射无线电波，且有极光现象发生，B、C错误；Ⅱ层为平流层，大气以水平运动为主，且大气透明度高，利于飞机高空飞行，D错误。 (2026·浙江衢州高一上期末)我国北斗探空系统由地面系统和探空仪组成，可以精确获得温度、风向等气象数据。下图示意探空仪运行轨迹。据此完成3～4题。 3．阶段Ⅰ，探空仪记录的温度数据变化趋势是(　　) A．持续升高 B．持续降低 C．先降低后升高 D．先升高后降低 4．阶段Ⅱ，探空仪(　　) A．会穿越厚厚云层 B．受对流运动影响弱 C．容易被雷电击毁 D．收集丰富降水数据 答案：3.C　4.B 解析：第3题，阶段Ⅰ，探空仪由地面上升到3万米高度。对流层的平均高度是12千米，平流层的范围是自对流层顶部至50～55千米高空。所以阶段Ⅰ探空仪依次经历了对流层和平流层。对流层气温随高度的升高而递减，平流层气温随高度的升高而上升，所以正常情况下探空仪顺利升空后在阶段Ⅰ记录的温度数据变化趋势是先降低后升高，C正确。第4题，3万米高度位于平流层，阶段Ⅱ探空仪一直在平流层。平流层大气以平流运动为主，受对流运动影响弱，B正确；云层和雷电、降水等天气现象集中在对流层，平流层没有云层、雷电和降水，A、C、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $