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

该高中地理课件围绕“大气的组成和垂直分层”核心知识点，以张树鹏平流层翼装飞行案例导入，通过设问平流层与近地面大气差异，引导学生逐步学习大气组成成分、垂直分层依据及各层特点，构建从现象到原理再到应用的学习支架。 其亮点在于结合时事案例与活动探究，如高原训练基地含氧量分析、CO₂浓度与气温变化图表等，体现综合思维与地理实践力。通过人类活动对大气影响的探讨培养人地协调观，既激发学生兴趣，又为教师提供丰富教学素材，提升教学效率。

2024 年 6 月 13 日，中国翼装飞行家张树鹏在美国田纳西州完成世界纪录挑战，成为全球首位平流层翼装飞行运动员。 他搭乘高空气球升至 13000 米（13 千米，平流层底部）高空，身着全套特制加压防护装备纵身跃下；无动力翼装滑翔 8 分钟，全程跨越平流层、对流层，最终在 1105 米高度开伞落地，创造 30.216 公里最长翼装飞行纪录。 图 平流层自由滑翔状态中的张树鹏 新课导入 图 平流层自由滑翔状态中的张树鹏 张树鹏从 13 千米平流层起跳，为什么必须穿戴全套密闭加压防护装备？普通低空跳伞服完全无法使用？ B. 13 千米平流层高空的大气，和我们地面近地面大气相比，在氧气含量、气温、空气密度、大气运动上有哪些巨大差异？ 新课导入 第一节 大气的组成和 垂直分层 第二章 地球上的大气 3 课标要求 学习目标 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。 了解大气的组成成分 掌握大气分层的依据及各层的特点 理解大气组成和垂直分层与人们生产和生活的关系 学习目标 4 大气的组成 干洁空气 水汽 低层大气 杂质 如今的大气是地球长期演化的结果，在短期内不会有明显的变化。 新课讲授 氧气：21% 氮气：78% 其他：1% 干洁空气的体积分数（25千米以下） 干洁空气 低层大气 水汽杂质 新课讲授 大气的组成 二氧化碳 CO2 氧气 O2 氮气—N2 78% 21% 1% 人类和其他好氧生物维持生命活动的必需物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。 生物体内蛋白质的重要组成部分； 臭氧—O3 ①光合作用的原料；②对地面起到保温作用。 有鱼腥味，吸收紫外线，保护地球生物免受紫外线，有“地球保护伞”之称。 新课讲授 长跑项目世界纪录 项目 创造者 国家 女子5000米 提瑞斯•迪巴巴 埃塞俄比亚 女子10000米 阿雅娜 埃塞俄比亚 男子马拉松 基普查克 肯尼亚 男子5000米 贝克勒 埃塞俄比亚 男子10000米 贝克勒 埃塞俄比亚 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。 9 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 103°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E 纬度 35°52′N 35°52′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N 表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 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。 活动探究 青海多巴 甘肃榆中 云南海埂、呈贡 河北兴隆 我国部分高原训练基地 2118m 2366m 11 1. 我国体育训练基地建设在高原地区的原因？ 活动探究 ①高原地势，空气稀薄，运动员的血液输氧能力差； ②在高原训练就是利用气压低的条件来提高血液的输氧能力； ③当运动员返回平原时，就会感到轻松，比赛成绩显著提高。 2. 推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因？ 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1800-2400米。 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比 100% 89% 78% 70% 61% 不同海拔与海平面的含氧量比 海拔越高，大气越稀薄，含氧量越低，超过了人体耐受力，会危及身体健康，反而达不到理想的成绩。 大气的组成 水汽 ①水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象；②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。 ①影响大气的透明度；②大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 在水平方向上： 在垂直方向上： 杂质 海洋上空＞陆地上空 湿润地区的上空＞干旱地区的上空 一般自地面逐渐向高空减少 新课讲授 降水的形成条件 1.充足的水汽供应； 2.降温：水汽冷却凝结； 3.凝结核(大气中的尘埃颗粒)。 新课讲授 然而，人类不合理的活动，正在改变着大气的成分和含量…… 人类活动与大气成分的变化 图注：蓝色 / 红色柱状代表逐年气温冷暖，灰色曲线是 CO₂浓度 1850—2023年全球大气二氧化碳浓度与全球气温距平同步变化图 变化趋势：呈现上升趋势，增加速度加快 影响：全球变暖、气候异常、生态恶化 原因 化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳） 土地利用的变化（毁林，减少森林吸收二氧化碳的量） 新课讲授 南极上空大气臭氧总量最低值（每年10月份）卫星监测数据 主要原因是：人类过多地使用氯氟烃类化学物质。 新课讲授 臭氧层被破坏 海伦娜岬角，位于南美洲国家智利的南端，靠近南极圈。这里的许多动物都是瞎子：许多羊都是患白内障的盲羊；从河里捕到的鱼多数也是盲鱼；瞎了眼的野鸟常常飞进当地居民的院里。 臭氧层是地球的大气防护层，可有效防止某些太阳射线对地球生物的伤害，已证实的太阳射线伤害包括引发皮肤癌、农作物减产等。 新课讲授 大气的垂直分层 根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异，大气层自下而上可以分为对流层，平流层和高层大气。 新课讲授 19 对流层是贴近地面的大气最底层，对流层厚度一般约为8-16km。平均12km左右。 它约占整个大气质量的3/4，集中了几乎全部的水汽和固体杂质。风、云、雨、雾、雪等天气现象都在这一层发生。因此对流层与人类生活、生产的关系最为密切。 气温垂直变化随高度增加而降低，空气对流运动显著 对流层因纬度和季节而发生变化。 ※空间变化：对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬度受热多，气温高，对流旺盛，高度大；高纬度受热少，对流弱，高度小。 ※时间变化：就季节而言，任何纬度地区，夏季较厚而冬季较薄，中纬地区尤其明显。 平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50km。厚度约为40km，平流层大气臭氧吸收紫外线而升温。 气温垂直变化随高度升高而升高，空气以水平运动为主 平流层中20-40km的高度臭氧含量较高，称为臭氧层。臭氧层吸收紫外线而升温的同时能够吸收对人类和动物、植物有伤害的紫外线。故被誉为地球生命的保护伞。 平流层中的水汽，悬浮固体颗粒、杂质等极少。能见度高，气流稳定，并且很少有飞鸟出现。是航空的理想空域。 在80-500km的高空有若干电离层。空气处于高度电离状态，能反射无线电短波。对无线电通讯有重要作用。 气温垂直变化随高度增加先降低后升高 电离层好象一面反射无线电短波的镜子，使无线电短波在地面和电离层之间，能够多次反射而传播到很远的地方。 大气的垂直分层 分层 与人类的关系 气温垂直变化 大气运动状况 对流层 平流层 高层大气 80～500 km有若干电离层，对无线电通信有重要作用 随高度增加先降低再升高 天气现象复杂多变，与人类关系最密切 随高度增加而降低 对流运动显著 有利于高空飞行，臭氧层为地球生命的保护伞 随高度增加而升高 水平运动为主 新课讲授 27 张树鹏从 13 千米平流层起跳，为什么必须穿戴全套密闭加压防护装备，普通低空跳伞服完全无法使用？ ——Analysis of reading guidance before class 图 平流层自由滑翔状态中的张树鹏 张树鹏从空中跳下的高度就在平流层范围内；那里氧气稀薄、气温低，必须配备特制的宇航服。 气温随高度 升高而递减 气温 高度 气温随高度 升高而递增 气温 高度 正常情况下，海拔每升高100米，气温下降0.6℃，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。 逆温现象 1.概念： 新课讲授 2.辐射逆温的形成及消失过程图解： 新课讲授 3.逆温对地理环境的主要影响 （1）有利：对流层逆温阻碍空气对流，抑制沙尘暴；平流层逆温可提高能见度，利于飞机平稳飞行；逆温层坡地是牲畜越冬场所，可减轻作物冻害。 （2）不利：加重大气污染，降低能见度；易产生大雾，影响交通低空逆温影响飞机起降。 新课讲授 下表为“干洁空气的体积和质量构成（高度25千米以下）”。完成下面小题。 1．对地球生命有重要保护作用的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．臭氧 2．人类大量燃烧煤、石油等矿物燃料会导致二氧化碳增多。二氧化碳的主要作用是（ ） A．吸收地面辐射能力强，使大气增温 B．生物维持生命活动所必需的物质 C．减少到达地面的紫外线，保护生物 D．提供凝结核，是成云致雨的必要条件 D A 当堂检测 气象气球携带探空仪器升空，就像是一个“CT扫描仪”，从低空到高空进行逐层扫描，把不同高度的温度、气压、空气湿度、风向、风速等数据通过信号发回地面。2024年10月，某科考队在赤道某地区放飞的探空气球中，最高的升至45km高空。下图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。据此完成下面小题 3．探空气球升空过程中温度变化过程是（ ） A．先升后降 B．先降后升 C．一直降低 D．一直升高 B 当堂检测 4．探空气球升空过程中体积的变化情况及原因是（ ） A．先变大再变小，大气压强先升再降 B．一直变大，大气湿度升高 C．先变小再变大，大气温度先降后升 D．一直变大，大气密度降低 D 气象气球携带探空仪器升空，就像是一个“CT扫描仪”，从低空到高空进行逐层扫描，把不同高度的温度、气压、空气湿度、风向、风速等数据通过信号发回地面。2024年10月，某科考队在赤道某地区放飞的探空气球中，最高的升至45km高空。下图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。据此完成下面小题 当堂检测 $