3.1 大气的组成与垂直分层 课件 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修第一册

该高中地理课件聚焦大气的组成与垂直分层，通过课前基础梳理填空、自测题夯实基础，课中以探究任务为支架，结合“大气垂直分层示意图”“气温垂直变化曲线图”及航天服、乞力马扎罗山等案例，引导学生从成分作用到分层特点再到人类活动关系逐步建构知识。 其亮点在于融合人地协调观（分析臭氧层破坏等环境问题）、综合思维（解读气温垂直变化原理）和地理实践力（设计大气层保护科普海报），采用“问题链+真实情境”教学法（如解释飞机飞行、高原反应）。学生能提升知识迁移能力，教师可依托结构化活动高效落实教学目标。

第三章 地球上的大气 第一节 大气的组成与垂直分层 大气——自然环境最活跃的成分 万 物 生 存 离 不 开 大 气 【学习目标】 1. 准确说出大气的组成成分及其主要作用；记住大气垂直分层的名称、高度范围、气温变化和运动特征。 2. 能读懂“大气垂直分层示意图”和“气温垂直变化曲线图”，并运用原理解释飞机飞行、天气变化、高原反应等生活现象。 3. 通过分析臭氧层破坏、全球变暖等环境问题，理解人类活动与大气环境的相互关系，树立保护大气环境的意识。 【学习重点】 大气各组成成分的作用。 大气垂直分层（对流层、平流层、高层大气）的特点及与人类活动的关系。 【学习难点】 对流层和平流层气温垂直变化的原因。 大气分层原理在真实情境中的迁移应用。 【课前·基础梳理】 要求：阅读教材，独立完成下列填空，用红笔标记疑难处。 一、大气的组成 1. 干洁空气 ：生物体的基本成分。 ：维持生物活动的必要物质。 ：植物光合作用的原料；对地面有保温作用。 ：吸收紫外线，被称为“地球生命的保护伞”。 2. 水汽和杂质 ：成云致雨的必要条件；影响天气变化；对地面有保温作用。 ：作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 二、大气的垂直分层 根据大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况差异，自下而上分为三层： 分层 高度范围 气温变化特点 大气运动状况 天气现象 与人类关系 对流层 平流层 高层大气 【课前自测】 1. 大气中成云致雨的必要条件是（  ） A. 氮气和氧气  B. 二氧化碳和臭氧  C. 水汽和杂质  D. 氮气和二氧化碳 答案：C 点拨：水汽是成云致雨的必要条件，杂质作为凝结核，二者缺一不可。 2. 被誉为“地球生命保护伞”的大气成分是（  ） A. 氧气  B. 二氧化碳  C. 臭氧  D. 水汽 答案：C 点拨：臭氧吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害。 3. 大气垂直分层中，天气现象复杂多变的是（  ） A. 对流层  B. 平流层  C. 高层大气  D. 电离层 答案：A 点拨：对流层集中了几乎全部的水汽和杂质，且对流运动显著，因此天气现象复杂多变。 【课中·探究突破】 要求：结合教材图表，独立思考后小组讨论，完成下列探究任务。 探究一：大气的组成与人类活动 任务1：阅读教材“大气组成”相关图文，完成下表，并思考：如果大气中某种成分突然消失，会产生什么后果？ 大气成分 主要作用 氮气 生物体的基本成分 氧气 维持生物活动的必要物质 二氧化碳 植物光合作用的原料；对地面保温 臭氧 吸收紫外线，保护地球生物 水汽/杂质 成云致雨的必要条件；影响天气 缺失后的连锁反应（推测） 蛋白质合成受阻，生命活动无法维持 生物无法呼吸，需氧生物灭绝 植物无法进行光合作用；地面保温作用减弱，气温降低 紫外线强烈，生物体被灼伤，生态系统崩溃 无法形成云雨，天气现象单一；凝结核缺失，降水困难 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 请你为图中的航天员设计一套航天服，并说明其主要功能。 航天服的主要功能： 防太阳辐射； 保护航天员不受仓外环境过热、过冷的侵袭； 保持适当的气压； 阻挡微陨石。 任务2：阅读下列材料，回答问题。 材料：我国“飞天”舱外航天服集成了供氧、净化、控温、防辐射等多种功能，总重量120公斤，造价约3000万元人民币。 （1）航天服的功能设计，分别对应了高层大气（或太空环境）的哪些极端特征？ 供氧、净化→ 高层大气稀薄，氧气含量极低； 控温→ 高层大气温差极大，过热或过冷； 防辐射→ 高层大气没有臭氧层保护，太阳辐射和宇宙辐射强烈； 维持气压→ 高层大气气压极低，接近真空。 （2）为什么航天员在舱外活动需要如此复杂的生命保障系统，而我们在对流层底部却可以自由呼吸？ 对流层底部集中了约75%的大气质量和几乎全部的水汽、杂质，氧气充足、气压适宜、温度适中，且臭氧层吸收了大量紫外线，为人类提供了安全的生存环境。而高层大气空气稀薄、气压极低、温差巨大、辐射强烈，因此需要复杂的生命保障系统。 探究二：大气的垂直分层与生产生活 任务3：阅读“大气垂直分层示意图”及“气温垂直变化曲线图”，完成下列问题。 （1）对流层气温随高度增加而______，原因是______是其主要热源。 平流层气温随高度增加而______，原因是______吸收紫外线。 递减；地面辐射；增加；臭氧 （2）对流层：气温上冷下热→ 空气______运动显著 → 天气现象______。 平流层：气温上热下冷→ 空气______运动显著 → 天气______。 对流；复杂多变；平流；晴朗 （3）为什么平流层适合高空飞行？ 平流层气温上热下冷，大气以平流运动为主，大气平稳； 水汽、杂质少，天气晴朗，能见度高，适合航空飞行。 （4）为什么说对流层与人类关系最为密切？ 对流层集中了几乎全部的水汽和杂质，天气现象复杂多变； 人类生活在对流层底部，天气变化直接影响人类的生产生活。 （5）高层大气中的电离层对人类通信有何意义？ 电离层能反射无线电波，使电波在地面和电离层之间多次反射， 从而实现远距离无线电通信。 拓展：太空是什么颜色 太空的本色是黑色（或说没有颜色）。为什么？ 无反射物：太空近乎真空，缺乏反射光线的物质，背景无法被照亮。 无散射：没有大气分子散射阳光（地球天空呈蓝色正是散射所致），光线沿直线传播，不直视光源就是一片漆黑。 人眼局限：遥远星光极其微弱，不足以照亮背景。 绚丽照片哪来的？天文望远镜拍摄后经后期合成与色彩处理，肉眼直看多为暗淡灰白。 补充：宇宙微波背景辐射（大爆炸余辉）其实充满极暗的微波红光（约-270℃），但完全超出人眼可见范围，需仪器才能“看到”。 任务4：阅读下列材料，回答问题。 材料一：乞力马扎罗山位于赤道附近，山顶终年积雪。从山麓到山顶，植被呈现出热带雨林、沼泽、高原沙漠、高山雪峰的垂直变化。 材料二：清明假期，王老师一家从济南乘飞机去昆明旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。 （1）为什么乞力马扎罗山会出现“绿裙、黄衫、白帽”的景观？ 对流层气温随海拔升高而递减（每上升1000米降温约6℃）。乞力马扎罗山海拔高，从山麓到山顶气温逐渐降低，导致植被和自然带发生垂直变化，山顶气温低于0℃，终年积雪，形成“白帽”。 （2）王老师为什么会在起飞前后遇到不同的天气？ 起飞时飞机仍在对流层中，对流层水汽、杂质集中，对流运动显著，天气现象复杂多变，因此细雨蒙蒙；当飞机穿过对流层进入平流层后，平流层大气以平流运动为主，水汽、杂质少，天气晴朗，因此晴空万里。 探究三：人类活动与大气环境 任务5：阅读下列材料，回答问题。 材料：美国环保局发现臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%~2%。他们预测，如果不对氯氟烃的生产和消费加以限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年少25%。 （1）人类活动是如何破坏臭氧层的？ 人类使用冰箱、冰柜等制冷设备，释放大量氟氯烃化合物，这些物质上升到平流层后，在紫外线作用下分解出氯原子，破坏臭氧分子，导致臭氧层变薄。 （2）臭氧层破坏会对地球生命产生哪些危害？ 臭氧层变薄，到达地面的紫外线增加，会灼伤人类皮肤，引发皮肤癌、白内障等疾病；同时会伤害动植物，破坏生态系统平衡。 （3）我们应该采取哪些措施来保护大气环境？ 减少氟氯烃等消耗臭氧层物质的生产和排放；推广使用无氟制冷剂；加强国际合作，签署并履行相关环保协议；提高公众环保意识，倡导绿色生活方式。 【当堂·精练反馈】 1. 下图是“大气垂直分层示意图”，读图回答问题。 （1）图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（  ） A. ①  B. ②  C. ③  D. ④ （2）对短波通信具有重要意义的电离层位于（  ） A. I层顶部  B. II层底部  C. II层中部  D. III层 （3）2003年10月，我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在的大气层（  ） A. 气温在-50℃到20℃之间 B. 气温随高度增加平稳下降 C. 最低气温约为-80℃ D. 最高气温约为40℃ BDC 2. 阅读材料，回答问题。 材料：非洲运动员在世界长跑比赛中长期居于统治地位，被誉为“黑色军团”。近年来，我国也在云南昆明、青海多巴等地建立了高原训练基地。 （1）为什么普通人在登上高原后常会出现“高原反应”？ 随着海拔升高，空气越来越稀薄，氧气含量越来越少，气压也越来越低，导致人体供氧不足，出现头痛、乏力等高原反应。 （2）为什么体育训练钟情于高原？ 高原地区海拔高，空气稀薄缺氧，在高原训练心肺功能会比在平原地区更有效，可以最大限度地激发潜能，这样在平原参加比赛时就能够有较大水平的提高。 （3）海拔越高越有利于运动员的训练吗？为什么？ 不是。海拔越高，含氧量越低，进行体育训练会危害人体健康甚至危及生命。因此需要选择适宜的海拔高度进行训练。 【课后·拓展延伸】 微项目：设计一份“大气层保护”科普海报 要求： 1. 结合本节课所学，选择大气垂直分层中的某一层（如平流层臭氧层），或某一成分（如二氧化碳）。 2. 运用图表、数据（可查阅资料）说明其现状、面临的问题及对人类的影响。 3. 提出至少两条具有可操作性的保护建议。   参考示例： 主题：保护臭氧层，守护地球生命 现状：臭氧层位于平流层，臭氧总量每耗减1%，地面紫外线增加1.5%~2%。 问题：氟氯烃等物质破坏臭氧层，导致紫外线增强。 影响：皮肤癌、白内障发病率上升，动植物受害。 建议：推广无氟制冷剂；加强国际合作；提高环保意识。 大气层不仅是地球的“外衣”，更是生命的“保护伞”。理解它，是为了更好地守护它。 $