2.1 大气组成与垂直分层 作业设计 2026-2027学年高三一轮复习 湘教版必修第一册

作业大赛设计 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 【大气组成与垂直分层】 学段学科 【高中】【地理】 适用年级 【高三年级】 教材版本 【人教版】 对应内容 【人教版（2019）地理必修一第二章第一节】 作业类型 【课后作业】 完成时长 总时长_20 _分钟 设计者 【魏伶俐】 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。本作业对应的学科核心素养主要是：综合思维和地理实践力，同时涉及人地协调观，需达成水平2学业质量标准。 · 教材地位： （1）核心概念：大气组成成分、大气垂直分层。大气各组分具备独特环境功能；大气垂直分层的温度、运动特征深刻影响天气变化、航空飞行、无线电通信等人类活动；依托大气组成与分层原理，可以解释诸多生产生活气象现象。 （2）方法：①图表分析法：利用大气组成表格、气温垂直变化曲线图等资料，提取数据与空间信息，分析大气热力与运动特征。②案例解释法：将大气组成、垂直分层原理对接农业生产、航空安全、航天通信等真实情境，解释现实问题，例如飞机积冰、全球变暖对流层顶变化等。 （3）价值观：①人地协调观：认识大气组分改变带来的环境效应，理解保护大气环境的现实意义，关注全球变暖、臭氧层破坏等环境问题。② 地理实践力：引导学生用课堂理论解读生活、科研观测中的大气现象，体会地理学科实用价值。 · 教学重难点： 《大气组成与垂直分层》本节内容为高三一轮复习内容，是大气的开始。 本节课的教学重点是掌握低层大气主要组成成分及其地理作用，理解大气垂直分层以气温垂直变化为划分依据，识记对流层、平流层、高层大气的主要特点，并建立大气各层特征与人类生产生活的联系；教学难点在于理解对流层和平流层气温垂直变化的内在原因，厘清对流运动、平流运动和天气现象之间的逻辑关系，理解对流层厚度随纬度变化的规律以及臭氧、电离层对地球环境和人类活动的意义。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生经过新课学习，已经识记大气主要组分、大气垂直分层名称和基本特征，具备气温垂直曲线图的读图能力，能结合生活和习题感知民航、电离层通信等相关现象，初步知道二氧化碳、臭氧的环境意义，但知识较为零散，多停留在机械记忆层面，没有形成知识体系。 现有困惑 不能准确区分对流层、平流层气温垂直变化的机制；难以依据气温垂直分布推导大气运动状态，不会结合气温垂直变化判断逆温；对臭氧、水汽、杂质的空间分布记忆混乱，容易把各层特征和人类活动错配；缺少从图像信息到地理原理的综合思维，在结合真实情境（航天、臭氧空洞）的变式题中容易丢分。 差异分析 基础薄弱学生知识点遗忘明显，大气分层、组分作用易混淆，读图提取信息速度慢，作业核心目标是回扣基础概念，夯实选择题基础考点；中等学生主干知识可以复述，但原理逻辑不牢固，情境迁移、图表解读能力不足，原因类、对比类题目容易出错，需要强化逻辑链条与解题思路；优等生基础知识掌握扎实，可独立解读各类图像，适合对接高考创新情境，拓展逆温、大气组分变化的综合影响，训练地理综合题思维表达。 3. 设计意图 本组习题适配高三一轮《大气组成与垂直分层》专题复习，选用统计表格、大气垂直变化曲线图、气象实测资料等多元素材；既考查大气组分功能、大气垂直分层气温规律、电离层分布等主干知识，诊断概念混淆、记忆疏漏；又依托对流层顶厚度演变、飞机积冰、山区农业生产等科研与生活情境，训练图表判读、逆温识别、要素逻辑推导、知识迁移能力。在此过程中渗透全球变暖人地协调视角，兼顾不同层次学生学情，便于教师定位学生原理断裂、图像解读薄弱等问题，贴合高考情境化命题导向。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 明确大气的组成成分、大气垂直分层特征、气温垂直变化规律，区分易混概念，解释对流层厚度变化、逆温等现象成因。 综合思维、区域认知 选择题正确率、核心概念复述情况 能力运用 B 运用图表判读、要素逻辑推理等方法解决大气垂直分层、逆温相关情境类地理问题。 综合思维、地理实践力 图像信息提取、解题方法选用 思维发展 C 比较、概括、推理、评价大气相关地理要素的变化规律，分析大气现象背后的热力机制，辩证看待逆温等大气现象对人类活动的影响。 综合思维、人地协调观 分析论证思路、情境问题推理过程 情感态度 D 意识到地理知识服务生产生活的价值，培养学生的人地协调观及关注全球气候变化的意识。 人地协调观 情境分析中的价值体现 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 单选题 根据干洁空气成分体积分数表格，选出 25km 以下干洁空气体积分数最大的成分 A 依托表格材料，落实基础识记，考查低层大气干洁空气组分占比，排查基础记忆漏洞，训练表格信息提取能力 答案：C 评价要点：能直接从表格读取氮气占 78%，准确判断即可达标 2 单选题 选择关于低层大气叙述正确的选项，考查大气各组分的地理作用 A 辨析氮气、氧气、二氧化碳、水汽和杂质的功能，纠正组分作用易混误区，夯实大气组成核心概念 答案：D 评价要点：分清氧气供生命呼吸、CO₂是光合作用原料，理解水汽、杂质是成云致雨必要条件 3 单选题 结合对流层顶气压月变化材料，分析对流层顶气压季节变化显著的主要原因 A B 跳出机械记忆，建立 “地表温度→对流强弱→对流层顶高度→气压” 逻辑链，训练因果推理 答案：D 评价要点：理解对流旺盛程度由地表热力决定，地表温度季节差异驱动对流层顶变化 4 单选题 全球气候变暖背景下，判断对流层顶高度、气压的变化规律 B C 结合全球变暖情境，运用热力原理推演大气结构变化，渗透人地视角，对接气候变化热点 答案：A 评价要点：变暖→对流增强→对流层顶抬升；海拔越高，气压越低 5 单选题 在大气垂直分层图中，选出符合气温垂直变化的曲线 A B 训练气温垂直曲线图判读，巩固对流层、平流层、高层大气气温变化特点，纠正高层大气持续降温的典型误区 答案：B 评价要点：掌握气温变化顺序：对流层递减→平流层递增→高层大气先降后升 6 单选题 判断电离层所处大气层位置 A 识记高层大气特征，区分对流层、平流层、高层大气典型地理现象，区分民航、短波通信对应的大气层 答案：D 评价要点：明确电离层分布在高层大气（Ⅲ 层），用于反射无线电短波 7 单选题 结合大气垂直分层图，判断神舟飞船运行轨道所在大气层的气温特征 B C 联系航天真实情境，区分平流层航空、高层大气航天活动，读懂高层大气气温变化特点 答案：C 评价要点：知道航天器运行于高层大气，识别图中高层大气最低温约 - 80℃ 8 单选题 依据飞机实测高度、气温、湿度图，找出气温随高度升高而升高（逆温）的高度区间 B 依托实测气象曲线图，学会识别逆温层，掌握逆温核心判定标准：气温随高度上升而升高 答案：C 评价要点：能读取坐标图信息，准确识别逆温区间 9 单选题 飞机由③飞往④，对比飞行高度、相对湿度、气温变化特点 B C 多要素图像对比，训练从复杂实测图中提取信息，区分要素变化节奏，避免单一归因 答案：B 评价要点：对比曲线波动幅度，识别气温波动更大、湿度变化更平缓；理解气温受多重因素影响，不单由高度决定 10 单选题 结合材料分析飞机积冰的形成原因，为组合选择题 C D 结合航空气象真实情境，辩证理解逆温环境下过冷水滴的留存条件，建立气象原理和航空安全的联系 答案：B 评价要点：逆温条件下大气对流运动弱，利于过冷水滴集聚；逆温层上部污染物少，利于过冷水汽维持；降水不是积冰条件，排除②④ 11 简答题 阅读材料，简述平流层适合大型民航客机飞行的原因，并说明臭氧层遭到破坏带来的主要危害。 A B C D 立足本节核心：平流层特征、臭氧的环境意义；考查学生综合阐释、术语表达能力，联系人类活动与大气环境，落实人地协调观 参考答案：①平流层大气以平流运动为主，大气平稳，颠簸少；水汽、杂质少，天气晴朗，能见度好，适合飞机飞行。②臭氧层吸收太阳紫外线；臭氧层破坏，到达地面的紫外线增多，危害人体健康；损伤动植物，破坏生态环境。评价要点：平流运动、天气晴朗两点答出；臭氧的作用及破坏危害表述完整，术语规范即可得满分；要点缺失酌情扣分。 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题目全部答对，概念理解精准，无混淆错误 少量细节知识点错误，核心概念基本掌握 基础概念错误较多，识记漏洞明显 20% 能力运用 图表信息提取准确，解题方法选用恰当，推理理由充分 读图、推理方法大体正确，少量细节疏漏 读图提取信息困难，推理逻辑缺失、方法错误 30% 思维发展 观点清晰，地理过程论证完整，能够辩证分析大气现象利弊 推理表达清楚，但分析深度不足，缺少辩证思考 思路混乱，缺少证据支撑，逻辑链条断裂 30% 情感态度 主动完成作业，善于结合现实情境思考，能够主动反思错题原因 态度端正，可以按要求完成全部习题 完成作业被动敷衍，缺少思考反思 20% 6、 试题详情 低层大气是由干洁空气和少量水汽、杂质组成。下表为干洁空气成分的体积分数（25千米以下）统计表。据此完成下面小题。 成分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 其他 体积分数 78% 21% 0.038%（变动） 0.93% 0.032% 1．25千米以下干洁空气中体积分数最大的是（   ） A．氧气 B．氩气 C．氮气 D．二氧化碳 2．下列关于低层大气的叙述正确的是（   ） A．氩气是生物维持生命活动必需的物质 B．氧气是植物进行光合作用的基本原料 C．二氧化碳对地球上生命活动影响不大 D．水汽和杂质在天气变化中扮演重要角色 下图示意某地区对流层顶各月多年平均气压值变化，该地对流层顶的气压值与对流层顶的高度密切相关。据此完成下面小题。 3．该地对流层顶气压值季节变化显著，主要原因是（   ） A．近地面降水丰富 B．近地面气温较高 C．降水量季节变化大 D．地表温度季节变化大 4．在全球气候变暖背景下，该地对流层顶高度和气压值的变化规律是（   ） A．对流层顶高度升高，气压降低 B．对流层顶高度升高，气压升高 C．对流层顶高度降低，气压降低 D．对流层顶高度降低，气压升高 下图为“大气垂直分层示意图”。读图，完成下面小题。 5．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 6．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 7．我国发射的“神舟”飞船的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℃ 飞机积冰是指在飞行过程中，飞机表面碰到过冷水滴或水汽在机体上凝华成冰层的现象。2018年12月10日，中国气象局以飞机为观测平台，在16：11-17：16时段该飞机在河南中东部上空遭遇严重积冰。下图示意飞机测得飞行路径上的飞行高度、气温和相对湿度。据此完成下面小题。 8．飞机爬升过程中，气温逐渐升高的高度区间约是（   ） A．0—1800m B．900—2100m C．1900—2800m D．2900—3500m 9．飞机从③处飞往④处时（   ） A．飞行高度持续下降 B．相对湿度较气温变化和缓 C．相对湿度随高度变化而降低 D．气温变化均由高度变化所致 10．此次飞机积冰形成的主要原因是（   ） ①大气对流运动弱，过冷水滴容易积聚 ②水汽垂直输送强，提高云内含水量 ③逆温层上部污染物少，过冷水汽含量高 ④暖湿空气爬升运动加速，产生大量降水 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 11．简答题 【材料】现代大型民航客机巡航多选择平流层底部飞行；平流层 20‑40 千米高度集中了地球上绝大部分臭氧。 简述平流层适合大型民航客机飞行的原因，并说明臭氧层遭到破坏带来的主要危害。 七、答案与解析 1．C 2．D 【详解】1．根据表格数据，25千米以下干洁空气中，氮气体积分数为78%，远高于氧气、氩气、二氧化碳等其他成分，因此体积分数最大的是氮气，C正确。 2．氧气才是生物维持生命活动必需的物质，不是氩气，A错误； 二氧化碳是植物光合作用的基本原料，不是氧气，B错误； 二氧化碳是光合作用的原料，还能吸收地面辐射产生温室效应，对地球生命活动和气候影响很大，C错误； 水汽是降水的原料，杂质是水汽凝结的凝结核，二者是成云致雨的必要条件，因此在天气变化中扮演重要角色，D正确。 3．D 4．A 【详解】3．对流层顶气压有明显的年内差异，本质是对流层顶高度季节差异造成的。对流层厚度与对流强度直接受地表温度影响，地表温度季节变化大，才会使对流强度和对流层顶高度季节差异显著，进而让对流层顶气压出现明显季节变化，D正确； 降水不是影响对流层厚度季节变化的主要因素，A、C错误； 近地面气温较高仅描述单一的气温特征，不是气压季节变化显著的原因，B错误。 4．全球气候变暖背景下，该地近地面温度升高，对流运动增强，对流层厚度增大，因此对流层顶高度升高；根据气压随海拔升高而降低的规律，对流层顶高度升高后，气压值降低，A正确。 5．B 6．D 7．C 【详解】5．根据大气的密度、温度和运动状况，自下而上可将大气层分为对流层（Ⅰ层）、平流层（Ⅱ层）和高层大气（Ⅲ层），对流层气温随高度上升而递减，平流层气温随高度的上升而增加，高层大气气温先随高度增加而降低，后随高度增加而上升。图中曲线②符合这一变化规律，①③④曲线的变化趋势和数值与实际大气气温垂直变化不符，A、C、D错误，B正确。故选B。 6．电离层位于高层大气（Ⅲ层），对无线电短波通信具有重要意义，因为电离层中的离子和自由电子可以反射无线电短波，实现远距离通信。Ⅰ层是对流层，Ⅱ层是平流层，均不存在对无线电通信起重要作用的电离层，A、B、C错误，D正确。故选D。 7．我国发射的“神舟”飞船运行轨道所在的大气层是高层大气（Ⅲ层）。从图中曲线②可知，高层大气中最低气温约为-80℃，C正确；气温约在0℃到-80℃之间，AD错误；高层大气气温先降后升，并非随高度增加平稳下降，B错误。故选C。 【点睛】根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，大气层可分为对流层、平流层和高层大气。对流层厚度一般为8~16千米，平均12千米左右。平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千米。平流层中20~40千米的高度，臭氧含量较高，称为臭氧层。高层大气空气密度很小。在80~500千米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，对无线电通信有重要作用。 8．C 9．B 10．B 【详解】8．根据图示信息，实线代表飞行高度，短虚线代表气温，点状虚线代表相对湿度，爬升阶段为①→②段，高度为0-3600m，气温升高则应该对应气温曲线数值向上，先找到对应高度，然后作垂线对应到气温曲线，确定气温的变化；高度从约1900m抬升到2800m的区间，气温由-15℃上升为-10℃，气温升高，C正确； 0-1800m，气温由0℃降到-15℃，A错误； 900-2100m，气温由-5℃降为-13℃，B错误； 2900-3500m，气温由-7℃下降为-12℃，D错误。 9．飞机从③处飞往④处时，高度呈阶梯式下降，不是持续下降，存在小段高度不变，A错误； 飞机从③处飞往④处时，气温虚线起伏波动大；湿度点状虚线整体平稳，波动幅度更小，湿度变化比气温更加和缓，B正确； 飞机从③处飞往④处时，湿度曲线不是单调递减，高度下降时湿度存在小幅波动，不是单纯随高度降低，C错误； 气温变化除海拔之外，还受大气平流、云团、逆温层等大气环境影响，不全是海拔造成，D错误。 10．根据图示信息，图中存在逆温层（爬升阶段气温随海拔升高而上升），大气稳定，逆温结构抑制对流，水滴不会快速下落，悬浮在空中不断累积，满足积冰物质条件，①正确； 污染物多作为凝结核，容易让水汽直接凝结成雪花降落，逆温上部洁净、凝结核少，水汽降温后不容易冻结成雪，保持过冷水滴的液态状态，更容易附着在飞机表面结冰，缺少凝结核→水汽冷却维持过冷水（过饱和冷水滴），这是飞机积冰的核心物质来源，③正确，B正确； 强上升气流会发展对流、形成降水，液态水滴降落流失，不能稳定保存过冷水滴；本次过程是稳定的逆温层环境，垂直输送弱，不是强输送，②错误，A、C错误； 爬升加速代表暖湿空气剧烈上升运动，带来强降水，水滴直接降落，云层中过冷水快速消耗，不利于积冰，本案例大气稳定，不存在加速爬升，④错误，D错误。 11.平流层适合民航客机飞行原因：①平流层大气主要以平流运动为主，大气运动平稳，飞机颠簸少；②平流层水汽、固体杂质含量极少，几乎无云雨现象，大气能见度好，利于飞行。 臭氧层破坏危害：臭氧层可以吸收太阳辐射中的紫外线；臭氧层被破坏，到达地面的紫外线增加，会危害人体健康，诱发皮肤疾病；会伤害动植物，破坏地球生态系统。 评分标准： ・平流层适合飞行：平流运动（2 分）；水汽杂质少、天气晴朗（2 分）； ・臭氧层危害：紫外线增多（1 分）；危害人体、破坏生态（2 分）； ・总分 7 分，关键词到位即可得分，表述意思相近酌情给分。 八、教师使用实施建议 1.作业使用时机与时长把控 本作业为《大气组成与垂直分层》高三一轮复习课后限时作业，建议课堂结束后当堂或者课后限时完成，总时长严格控制 20 分钟；其中 1‑10 选择题建议 14 分钟完成，第 11 道简答题预留 6 分钟，训练学生限时答题习惯，模拟高考答题节奏。 2. 分层使用策略 ①基础薄弱学生：优先完成 1‑7 基础选择题，夯实大气组分、分层识记类考点；简答题可只抓核心关键词作答，不追求语言华丽，重在掌握核心原理。 ②中等水平学生：完成全部题目，重点训练图表读取、因果逻辑分析，简答题做到要点齐全。 ③学有余力的优等生：完成全部习题，简答题要求做到术语规范、逻辑完整；可拓展思考：逆温除飞机积冰外，对生产生活还有哪些利弊，作为口头拓展任务。 3. 讲评重点与教学处理 讲评不必逐题串讲，采取 “学生自主订正 + 重点突破” 模式。基础题 1‑7 校对答案即可；重点讲评 8‑10 题（气象实测图、逆温判读，为本节高频易错点）；第 11 道简答题要规范答题语言，强调答题要点化，展示优秀作答范例，纠正口语化答题。针对错题，引导学生标注错因，区分是概念记忆错误、读图提取信息失误还是逻辑推理漏洞。 4. 错题反馈与拓展延伸 要求学生将错题整理进一轮复习错题本，标注对应考点；针对暴露的共性问题，如逆温识别不清、混淆各大气层人类活动，可在后续微练习中补充同类图表小题巩固。结合简答题臭氧层破坏，可简单拓展臭氧空洞相关时事，落实人地协调观素养。 5. 评价量规使用说明 采用 A/B/C 三级量规进行评价，不只看最终答案对错，兼顾知识掌握、读图方法、答题逻辑、学习态度；简答题重点看要点完整性，允许意思相近酌情给分，不抠一字一句；情感态度维度结合平时作业完成情况综合评判，不作为主要打分依据。 6. 作业结果诊断应用 根据作业完成情况诊断学情：若基础题错误较多，说明大气组分、分层识记存在漏洞，需要回归课本落实概念；若 8‑10 题失分集中，说明学生图表解读、逆温原理理解不到位，后续需要加强图像专题训练。 学科网（北京）股份有限公司 $