2.1 大气的组成和垂直分层 课件 2026-2027学年高一上学期人教版地理必修第一册

该高中地理课件聚焦“大气的组成和垂直分层”，通过图表资料系统讲解大气成分及作用、垂直分层结构，结合生活实践（如氧气维持生命、二氧化碳保温）搭建学习支架，引导学生从组成到分层逐步构建知识脉络。 其亮点在于以人地协调观贯穿（如人类活动对二氧化碳含量的影响），通过绘制分层示意图、分析逆温现象培养综合思维，采用合作探究（如空难与平流层关系）和典型例题巩固，帮助学生理解大气与人类的联系，教师可提升教学针对性与学生学习效率。

第二章　地球上的大气 第一节　大气的组成和垂直分层 运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与人类生产、生活的联系 课标定位 1.结合生活、生产的实践经验,明确大气的组成成分及其与人类生产、生活的关系 2.绘制大气垂直分层示意图,掌握地球大气层的结构,理解各层的特点及其与人类的关系,培养综合思维能力 3.结合人类活动对大气中二氧化碳含量的影响,树立人地协调观 素养阐释 自主预习·新知导学 一、大气的组成 1.概括:如今的大气成分是地球长期演化的结果,短期内不会有明显的变化。 2.大气的成分及作用 3.人类活动对大气成分的影响 (1)概况: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。 (2)人类活动对大气中二氧化碳含量的影响。 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变化相对平缓。近几百年来增长迅速,其原因:①化石燃料的燃烧,释放二氧化碳;②土地利用的变化(主要是毁林),导致森林面积缩小,进而导致森林对二氧化碳的吸收量减少。 【思考感悟】 大气各组成成分的含量是一成不变的吗?试举例说明。 提示:不是。人类活动会改变大气的成分和含量,导致二氧化碳含量增加,臭氧总量减少等。 二、大气的垂直分层 1.依据:大气的温度、运动状况和密度。 2.分层 图中各大气层分别是:A对流层,B平流层,C高层大气。 【思考感悟】 飞机一般在平流层飞行,而不在对流层和高层大气飞行,你知道原因吗? 提示:平流层大气以平流运动为主,无云雨现象,能见度好,适合航空飞行;对流层大气以对流运动为主,并且天气现象多变,不利于飞机飞行;高层大气密度极低,也不利于飞行。 合作探究·释疑解惑 探究一 探究二 探究一 大气的垂直分层 问题引领 材料一　2025年6月12日,一架从印度飞往英国的波音787型客机在起飞后不久坠毁,机上共有242人。 材料二　哥白尼大气监测服务(CAMS)指出,2025年南极臭氧层空洞于12月1日消散,这是自2019年以来最早的一次闭合。2025年的臭氧层空洞也是近五年来面积最小的一次。 结合材料探究: (1)空难多数发生在飞行的哪个阶段?为什么飞得越高越安全? (2)臭氧层位于大气的哪一层?为什么臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”? 提示:(1)空难多发生在起飞或降落阶段,这两个阶段飞机处于对流层,大气对流旺盛,天气多变。当飞机穿越对流层进入平流层飞行后,无云雨现象,大气平稳,能见度好,飞行安全。 (2)平流层。臭氧能吸收大量太阳紫外线,保护地球上的生命免受过多紫外线的伤害。 归纳提升 大气的垂直分层及特点 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 ①对 流层 大气圈的最底层 低纬: 17—18千米 中纬: 10—12千米 高纬: 8—9千米 气温随高度增加而递减(每升高100米,气温大约降低0.6 ℃) 地面是对流层大气的直接热源 人类生活在对流层的底部,该层与人类关系最密切 空气对流运动显著 该层上部冷、下部热 高度随纬度增加而递减 低纬度地区受热多,对流旺盛,对流层所达高度就高 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、固体杂质集中在该层,对流运动强烈,易成云致雨 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类 的关系 ②平 流层 自对流层顶部至50—55 千米 气温随高度的升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障,适合航空飞行 22—27千米范围内形成臭氧层 臭氧含量达到最大值 以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定 天气晴朗,能见度好 水汽、杂质含量少,气流平稳 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类 的关系 ③高 层大 气 平流层以上的大气 自平流层顶部,气温先随高度升高而递减,后随高度升高而升高 自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;随后,大气吸收了波长更短的太阳紫外线,温度持续上升 80—500千米高空有若干电离层,对无线电通信有重要作用 80—120千米的高空有流星 来自太空的流星体在此燃烧 大气密度很小 距地面远,受到的引力小 典型例题 下图示意大气垂直分层。读图,完成下列各题。 (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)对无线电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 答案:(1)B　(2)D 解析:根据图中信息可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层分别为对流层、平流层和高层大气。第(1)题,①曲线所示对流层顶的气温与实际不符,平流层上部气温变化与实际有差异;对流层气温随海拔增高而降低,排除④;平流层气温随海拔增高而增加,排除③。第(2)题,Ⅲ层为高层大气,在该层80—500千米的高空,有若干电离层,对无线电通信有重要作用。 规律总结 巧记大气圈的结构及其特征 大气垂直分三层,气温气流各不同。 对流层中对流旺,云雨雾雪此处成。 气温高处不胜寒,对流运动宇宙雄。 平流低冷高反暖,飞机航行在此间。 高层大气密度小,电离层多作用好。 80—500千米间,无线通信似面聊。 探究二 对流层逆温现象及其影响 问题引领 很多大气污染中毒事件与逆温有关,如果连续出现几天逆温,大气污染物就会大量积累,易发生大气污染中毒事件。如世界八大公害中的英国伦敦烟雾事件、比利时马斯河谷烟雾事件和美国洛杉矶光化学烟雾事件等均与逆温天气有关。 结合材料探究: 为什么逆温会加剧大气污染? 提示:逆温现象出现时,对流层大气某一高度范围会出现上热下冷的状态,该状态阻碍了空气的垂直对流运动,使得烟尘、污染物、水汽凝结物不易扩散;几十米甚至几百米厚的逆温层像一层厚厚的被子罩在城市的上空,近地面的污染物“无路可走”,只好“原地不动”,越积越厚,烟尘遮天蔽日,空气污染势必加重。 归纳提升 对流层逆温现象及其影响 1.气温垂直递减率的变化 正常情况下,海拔每升高100米,气温下降约0.6 ℃,但在不同的地点和不同的时间,可能会小于0.6 ℃或者大于0.6 ℃。气温垂直递减率越大,大气对流运动越强烈。如下图表现为曲线变陡或变缓。在②情况下,大气的对流运动减弱,大气比较稳定;在①情况下,大气对流运动更加强烈。 2.逆温现象 在一定条件下,对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象),这就是逆温现象。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降的温度低于0.6 ℃,也属逆温现象。 (1)辐射逆温。 这是最为常见的逆温类型,是由于地面辐射强烈冷却而形成,常出现在晴朗无云的夜间日出前,形成和消失过程如下图所示。 (2)平流逆温。 当暖空气水平移动到冷的地面或水面上时,会发生接触冷却的作用。越接近地表,降温越快,于是产生逆温现象。 3.逆温现象对人类生产、生活的影响 (1)出现多雾天气。 早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至造成交通事故。 (2)加剧大气污染。 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康,如果位于盆地内,大气污染会更加严重。 (3)对航空飞行造成影响。 逆温现象如果出现在低空,多雾天气不利于飞机起降。而逆温现象如果出现在高空,空气对流运动受阻,飞机飞行平稳,同时能见度提高,使飞行更加安全。 典型例题 下图是某地气温垂直分布图。读图,完成下列各题。 (1)甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是 (　　) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 (2)下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变(　　) A.山地 B.谷地 C.平原 D.丘陵 答案:(1)A　(2)B 解析:从图中可以看出只有甲图气温是随海拔升高而不断递减,因此可以判断乙、丙、丁存在逆温现象,不利于大气对流运动;乙图从近地面开始出现逆温,丙图逆温层厚度进一步增大,丁图逆温从近地面开始渐渐消失;根据所学知识可知,这种演变易发生在谷地。 课 堂 小 结 随 堂 训 练 1.关于大气组成成分及其作用的叙述,正确的有(　　) ①二氧化碳对地面有保温作用　②干洁空气的主要成分是氧和氢　③水汽和杂质集中在高层大气　④臭氧能吸收大量太阳紫外线 A.①② B.①③ C.①④ D.②④ 答案:C 解析:干洁空气的主要成分是氮和氧,水汽和杂质集中在对流层。 读下图,完成第2~3题。 2.下列叙述正确的是(　　) A.大气垂直分层的依据是高度、 温度和气压的变化 B.随高度增加气温渐高,气压渐低 C.距地面20千米处气压降为地面 的一半 D.对流层垂直方向上温度变化范围 约为20 ℃至-60 ℃　 3.关于图中①②层大气的叙述,正确的是(　　) A.①层大气厚度随纬度增加而增厚 B.②层因氧原子吸收紫外线而增温 C.冬季夜间,中纬度大陆地区①层大气易出现逆温现象 D.②层复杂的天气现象不利于航空飞行 答案:2.D　3.C 解析:第2题,大气垂直分层的依据是温度、密度和大气运动状况;随高度的增加,不同分层的温度变化不同;对流层气温随高度增加而降低,海拔每升高100米,气温下降约0.6 ℃;由图中对流层即①层可知其温度变化范围约为20 ℃至-60 ℃。第3题,①为对流层,②为平流层。对流层大气厚度随纬度增加而减小;平流层因臭氧吸收紫外线而增温;平流层大气以平流运动为主,利于航空飞行。中纬度冬季夜间,由于陆地降温快,所以近地面气温低,易形成逆温现象。 根据所学知识,完成第4~5题。 4.一般认为飞机在平流层中飞行是较为安全的,那么飞机在中纬度飞行的安全高度为(　　) A.10千米以内 B.12—50千米 C.50千米以上 D.3 000千米以上 5.据统计,飞机失事多数发生在对流层中,以下解释最合理的是(　　) A.气温随高度增加而降低 B.这一层集中了整个大气质量的3/4,空气密度最大 C.该层天气现象复杂多变,导致飞行环境不稳定 D.该层大气运动以平流运动为主 答案:4.B　5.C 解析:在大气垂直分层中,对流层因对流运动旺盛,天气现象复杂多变,因此不利于飞机飞行;而其上的平流层大气以平流运动为主,气流平稳,且天气晴朗,大气能见度高,利于飞机飞行。中纬度地区对流层高度范围为10—12千米,平流层范围自对流层顶部至50—55千米高空。 下图中的曲线为某工业城市某时期气温随高度的变化规律。读图,完成第6~7题。 6.下列叙述正确的是(　　) A.①②为对流层,③为平流层 B.①是对流层,②是平流层, ③是高层大气 C.①③是逆温层 D.②是逆温层 7.这一时期,该地可能(　　) A.空气对流旺盛,天气晴朗 B.由此引起地下水位下降 C.城市温室效应增强 D.呼吸道疾病发病率增高 答案:6.D　7.D 解析:图中的高度最高是30米左右,因此①②③都是对流层,在②层气温随高度增加而增加,是逆温层。出现逆温现象时,大气污染物不易扩散,易产生灰霾天气,呼吸道疾病发病率增高。 8.读大气垂直分层图,完成下列各题。 (1)A层主要的直接热源是　　　　。  (2)B层　　部冷　　部热, 气流以　　　　运动为主。  (3)在A、B、C三层中,与人类关系最 密切的是　　层;适合飞机飞行的是 　　　层,因为该层　　　　　　　　　　　　　　　　;　　层中有人类生存环境的天然屏障;　　层的电离层对无线电通信有重要作用。  答案:(1)地面 (2)下　上　平流 (3)A　B　天气晴朗,能见度好,大气平稳　B　C 解析:本题考查大气的垂直分层状况,要求熟练掌握对流层、平流层、高层大气的特点。 $