2.1 大气的组成与垂直分层 课件 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一

该高中地理课件聚焦“大气的组成和垂直分层”，系统阐述低层大气组成及各成分作用、大气垂直分层特征，以奥地利“坠落人”高空跳下案例导入，通过提问39千米高空大气与地面差异及特制宇航服原因，搭建学习支架衔接后续垂直分层知识。 其亮点在于融合人地协调观（如分析人类活动对二氧化碳、臭氧的影响及保护措施）、综合思维（探究对流层、平流层特征成因）和地理实践力（结合高原训练基地案例设计活动），采用案例分析、问题驱动及图表辅助，帮助学生构建知识体系，教师可借此提升教学互动性，学生能增强环境意识与分析能力。

大气的组成 和垂直分层 必修一 第二章 第一节 教学目标 1、掌握低层大气组成及各成分作用；依据气温变化理解大气垂直分层，明晰对流层、平流层主要特征。 2、结合实例分析大气现象成因，提升读图与综合分析能力。 3、认识人类活动对大气环境的影响，树立保护大气环境、人地协调发展的观念。 2 目 录 一、大气的组成 二、大气的垂直分层 2012年10月14日，奥地利"坠落人"鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后，他从那里跳下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自白落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。 39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 鲍姆加特纳为什么需要配备特制字航服？ 一、大气的组成 1、低层大气的组成及其作用 地球形成的初期，冥古宙、太古宙时期，大气的成分主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气。元古宙蓝细菌大爆发，它们进行光合作用制造氧气，以及后来的绿色植物，使大气中的氧气含量大幅度增加。如今的大气成分是地球长期演化的结果，短期内不会有明显变化。 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。 25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%。 21% 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质； 氮是地球上生物体的基本元素。 氩气0.93% 二氧化碳0.042%变动 其他0.028% 大气中二氧化碳和臭氧含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用 二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，另外，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高。 臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使 大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。 氩气0.93% 二氧化碳0.042%变动 其他0.028% 大气中的水汽和杂质含量很少，却在天气变化中扮演重要角色。 水的相变，固、液、气三态的转换，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。 大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 大气中的水汽和杂质含量，因时因地而异。 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。 图为北京优良天气和重污染天气对比图 人类大量排放氟氯烃使臭氧减少；城市中人类生产、生活比较密集，导致大气中的杂质增多；人类燃烧化石燃料(如煤炭、石油等)，使大气中的二氧化碳增多。 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。 案例 大气中二氧化碳 含量的变化与人类活动 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，尤其是1960年以后增势迅猛。 1、据图推测1740年前，二氧化碳的变化特点？ 2、分析图中二氧化碳的变化特点？ 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。 案例 大气中二氧化碳 含量的变化与人类活动 3、分析图中二氧化碳增加的原因？ 调整能源消费结构，使用清洁能源；提高能源的利用率；合理利用土地，保护植被，尤其是热带雨林。 案例 大气中二氧化碳 含量的变化与人类活动 4、控制二氧化碳增加的措施？ 活动：了解地球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。 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/米 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°01′N 40°36′N 24°53′N 1、在地图上找到上表所列的高原训练基地。 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈县 埃塞俄比亚 肯尼亚 2、在奥运会等重大体育赛事中，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。在非洲地形图上归纳两国地形特点。推测原因。 埃塞俄比亚和肯尼亚的地形都以高原为主，海拔约为2000米；海拔较高，空气中氧气含量少，可增加血红蛋白数量，增加血液携氧能力，激发运动员的潜力；该地运动员在海拔较低的地区进行长跑比赛，其优势明显。 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1800---2400米。参照下表推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 五个训练基地的海拔均在1800~2400米范围内。海拔过高，空气中氧气含量过少，会形成缺氧环境，不利于运动员身体健康，也不能取得理想的成绩。 海拔/米 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比/% 100 89 78 70 61 二、大气的垂直分层 大气垂直分层依据温度、运动状况、密度特征，分为对流层、平流层、高层大气三部分。 大气的密度随海拔升高而降低。 气温随海拔升高而降低； 下热上冷，对流旺盛； 多风云雨雪等天气； 密度大。 对流层特征： 分析对流层大气的这些特点是如何形成的？ 对流层大气的直接热源是地面辐射；大气下热上冷，下部热空气受热上升，对流旺盛；水汽、杂质多。 对流层多风云雨雪等天气，不适合飞机飞行。 范围0----12km 对流层厚度的时空变化：决定因素是气温 空间变化：随纬度升高而变薄； 低纬度17——18km 中纬度10——12km 高纬度8——9km 时间变化：白天厚，夜晚薄； 夏季>春、秋>冬季 气温随海拔的升高而升高，臭氧吸收紫外线增温； 空气下冷上热，平流运动为主；水汽杂质少，晴天多，适合飞机飞行； 大气密度较小。 平流层特征： 范围12---50至55km 高层大气范围：平流层顶（50--55km)到近3000千米 高层大气的特征： 气温随海拔升高先降后升； 底部对流运动，上部平流运动； 流星现象、电离层、人造卫星。 底部没有臭氧吸收紫外线，上部氧离子吸收紫外线； 底部下热上冷，上部下冷上热； 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筹消耗臭氧层的物质。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"。 自学窗 全球合作 保护臭氧层 《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。 1、臭氧空洞怎么形成的？ 2、臭氧空洞的危害？ 3、保护臭氧层的措施有哪些？ 自学窗 全球合作 保护臭氧层 1、臭氧空洞怎么形成的？ 2、臭氧空洞的危害？ 3、保护臭氧层的措施有哪些？ 2、臭氧层是地球生命的保护伞，遭到破坏后会给人类带来疾病，如白内障、皮肤病等疾病；臭氧空洞也会破坏生态系统，造成森林、渔业、种植业减产；气候变暖。 1、大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的“罪魁祸首”；寒冷也是臭氧层变薄的关键。 3、国际合作；签订公约、议定书；限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。 小结 大气的组成和垂直分层 大气的组成 干洁空气 （N2、O2） 水汽 杂质 大气的垂直分层 对流层 平流层 高层大气 科学研究发现，适当的缺氧环境(大气含氧量比为73%～78%)有利于激发耐力型运动项目参与者的运动潜力，但大气含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。表1示意不同海拔的大气含氧量比，表2示意我国部分高原训练基地的地理坐标。完成1、2题。 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/m 1 996 2 366 1 888 2 118 1 906 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°01′N 40°36′N 24°53′N 1．表2中五个地点被选为我国高原训练基地的主要条件是(　　) A．空气质量较好，环境优美         B．集训期间受外界干扰较少 C．体育基础设施比较完善             D．海拔较高，大气含氧量比较低 D 科学研究发现，适当的缺氧环境(大气含氧量比为73%～78%)有利于激发耐力型运动项目参与者的运动潜力，但大气含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。表1示意不同海拔的大气含氧量比，表2示意我国部分高原训练基地的地理坐标。完成1、2题。 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/m 1 996 2 366 1 888 2 118 1 906 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°01′N 40°36′N 24°53′N 2、目前世界上最优秀的中长跑运动员主要来自非洲埃塞俄比亚高原地区，其主要原因是该地区(　　) A．空气湿润，水汽含量高             B．气温高，适宜训练耐高温能力 C．地形平坦，场地开阔               D．地处高原，有适宜的缺氧条件 D 再见 Lavf58.20.100 $