第三章 第一节 大气的组成与垂直分层-【成才之路·学案】2026-2027学年高中地理必修第一册同步新课程学习指导(湘教版)

061 第三章地球上的大气 第一节大气的组成与垂直分层 目标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握 课程 运用图表等资料，说明大气的组成和垂 标准 直分层，及其与生产和生活的联系。 1.运用相关知识，结合材料，分析大气 垂直分层的特点，分析不同地区对流 成云 水汽 分层依据 层高度的差异及原因。（综合思维） 致雨 杂质 大气 大气 对流层 特征 主要 的垂 2.通过实地观测，了解大气的组成状况 的组 分 核心 成分 干洁 成 直分 平流层 及大气的污染状况。（地理实践力） 空气 层 与人类 素养 作用 高层大气 关系 3.合理的组织生产和生活，减少大气污 染物的排放，改善大气环境；了解大 气成分和垂直分层对人类的影响。 (人地协调观) 知识点一 大气的组成 ●基础梳理 1.低层大气的组成：干洁空气、 强烈吸收太阳 ,保护地 和杂质。 2.干洁空气的成分和作用 臭氧 球上的生物免受过量紫外线的 伤害，又具有杀菌作用 大气成分 作用 氮 地球上 的基本成分 3.水汽含量的变化特征 (1)水平方向上：海洋上空 陆地上 人类和其他好氧生物维持 空；湿润地区上空高于 地区上空。 氧 所必需的物质，并参与有机 (2)在垂直方向上：一般自地面向高空逐渐 物的燃烧、腐败和分解过程 绿色植物进行 的基本 4.杂质的分布特征 二氧化碳 原料，对地面起着保温作用 在近地面大气中，陆上 海上， 多于乡村，冬季多于 062 [特别提醒] ●名师精讲 (1)如今的大气成分是地球长期演化的结果， 人类活动对大气成分的影响 在短时期内不会有明显的变化。但人类活动 大气中二 排放的污染物会影响大气的成分和含量，产生 燃烧矿 危害人 物燃料 氧化碳含 体健康 大气污染。 量增加 (2)大气中二氧化碳主要吸收地面辐射的能 类 大气中臭氧 大 影响生 总量减少 存环境 害气 量，对太阳辐射吸收很少。 大气中氟 排 ●情境探究 广泛使用电 影响社 氯烃含量 冰箱、冰柜 会经济 放 增加 美国国家冰雪数据中 心和美国国家航空航天局 ●典例剖析 的科学家表示，2019年最大 冰川面积达1478万平方千 例是四 米，但是整体趋势令人 响进行了大量的试验研究，他们发现二氧化碳在 担忧。 农作物的生长旺盛期和成熟期作用最显著。在 这两个时期，如果每周喷射两次二氧化碳气体， 冰川，南北极的特产，远远望去，就像地球的 喷上4~5次后，蔬菜可增产90%，水稻增产 “白帽子”，给地球增加了巨大的美感。但近来 70%,大豆增产60%，高梁甚至可以增产200%。 的研究发现，北极冰川数量正急剧减少，其速度 据此完成(1)~(2)题。 令人咂舌。科学家预测在未来20年时间内，北 (1)干洁空气中，二氧化碳的特征是( 极冰川将在炎热夏季完全消失，地球会失去“白 A.约占大气总重量的0.038% 帽子”，北极熊将难有立足之地（如图）。 B.25km以上的高空大气中含量更高 美国环保局发现臭氧总量每耗减1%，到达 C.在地球不同地区分布不均匀 地面的紫外线会增加1.5%~2%。他们预测，如 D.是地球生物体的基本组成元素 (2)施用二氧化碳气体可以使农作物增产 果氟氯烃生产和消费不加限制，到2075年，地球 主要是因为二氧化碳 () 臭氧总量将比1985年再耗减25%。 A.是绿色植物光合作用的基本原料 据材料探究 B.能吸收紫外线使植物不受到伤害 (1)全球变暖与大气中的哪种主要成分变 C.能吸收地面辐射使大气温度升高 化有关？ D.直接影响地面温度，增加降水量 ●跟踪训练 1.近些年来，生活在沃拉斯顿群岛的许多动物视 力严重退化，羊患上了白内障，野兔和鸟类几 (2)臭氧有什么作用？ 乎双目失明，渔民捕到的鱼大多数是盲鱼。当 地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得通红， 眼睛也有痒痛感。这种情况是由大气层中臭 氧层被破坏而造成的。读图，回答(1)~ (2)题。 6 679 (3)针对上述问题，你能提出哪些有效的 55 55 措施？ 沃拉斯顿群岛 6 56 69 67 063 (1)造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在 (2)近地面大气中，时空差异最显著的大气成 分是 A.北极上空 B.南极上空 C.赤道上空 D.北大西洋上空 A.氮和氧 (2)近些年来，局部地区的臭氧浓度逐年下 B.水汽和固体杂质 降，该现象造成的主要影响是 () C.水汽和氧 A.大气反射作用增强 B.地面辐射减弱 D.二氧化碳和氮 C.到达地面的紫外线增多 (3)当今，导致大气成分比例发生不合理变化 D.大气逆辐射增强 的人为因素有 () 2.大气是多种气体的混合物，各成分保持相对的 稳定。不同的大气成分，作用不同。据此完成 ①燃烧煤、石油等矿物燃料②大量制冷 (1)~(3)题 设备的使用 ③大量植树造林④兴修 (1)大气成分中，既能参与光合作用，又具有 水库 保温作用的是 ( A.氮 B.氧 A.①② B.②③ C.二氧化碳 D.臭氧 C.②④ D.③④ 知识点二 大气的垂直分层 ●基础梳理 适合 1.划分依据：大气的 密度和 飞机飞行，臭 B(平随高度增加 在垂直方向上的差异。 氧吸收太阳紫 流层)而 运动为主 高度/km 外线，保护地 120叶 球生物 100 有 80 随高度升高 C(高 能反射无线电 60 先下降后又 层大 波，对远距离 40 持续 20 B 气) 无线电通信有 A 重要作用 100-50050100温度/℃ 2.各层特征比较 [温馨提示] (1)地面是对流层大气的主要的直接热源，故 垂直 大气运 与人类关系 对流层随高度升高气温下降。 分层 气温特点 动状况 (2)臭氧集中在15~35千米的平流层中，形成 臭氧层。平流层的热量来自臭氧吸收的紫 有 等 外线。 随高度的增 A(对 天气现象，与 ●情境探究 流层) 加而 运动显著 人类关系最 2020年1月1日，陈老师一家从杭州乘飞机 密切 到海南去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不 久却是晴空万里，阳光普照。下图为“大气的垂 直分层示意图”。 064 高度(km 人造卫星 2.逆温现象 逆温现象的几种情况 在对流层中，气温是随着海拔的升高逐渐降低 火箭 极光 的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出 流星 现下列情况： ①海拔上升，气温升高：②海拔每上升1000米， 短波 气温下降幅度小于6℃，这就是逆温现象。 如下图所示，图中甲属于情况②，乙、丙、丁属 积雨云 于情况①。 本高度km ◆高度/km 100-80-60-40-20,020,4060 温度（℃） 2 据材料探究 (1)为什么会出现材料所述的这种天气 温度 温度 变化？ 高度m ◆高度m 3 2 温度 温度 (2)有利于飞机飞行的大气层应具有什么 丙 样的特征？ ●典例剖析 例2.207年10月4日中秋之夜，我同云南省 大理、丽江等地出现“火流星”照亮夜空的奇 观。据卫星观测，该小行星因摩擦生热引发爆炸 (3)飞机起飞和降落时能不能拨打电话？ 的高度只有37千米，很可能有未燃尽的陨石落 为什么？ 到地面。读“大气垂直分层示意图”，回答(1)~ (3)题。 高度/千米 140 120 100 ④ ●名师精讲 80 1.大气的垂直分层 60 ③ 40 人们根据大气在垂直方向上的温度、密度和大 ② 20 气运动状况差异，将大气自下而上分为对流 ① 层、平流层和高层大气。 -100-50050100 温度/℃ 4高度千米 (1)小行星爆炸发生在 低小 少 A.对流层 B.平流层 50 高 C.高层大气 D.大气层以外 天气晴朗。 (2)关于该层大气的温度描述正确的是 平流 0 ) 12---- 低 ()2 C02 多 A.直接导致小行星的爆炸 高大 对流 气压大气0 气温本 B.因臭氧吸收红外线而升高 -80-60-40-20-02040温度/ 密度 C.随高度逐渐升高而递增 大气的垂直分层图 D.达到大气温度的极大值 065 (3)该事件说明，地球的大气圈能够(）4.读某地大气温度随高度变化示意图，回答 A.保护地面上生物免受过强紫外线的伤害 (1)~(2)题。 B.提供地球上生物生长所必需的空气 高度/千米 10↑- C.保持地球表面适宜的温度，防止水分散失 D.减轻宇宙中小天体对地球表面的撞击 ③ ●跟踪训练 5 3.一位旅客的旅行日记中写道：“飞机平稳飞行 0 温度/℃ 在万米的高空，透过窗外看到纯净湛蓝的天 -505 空，而在飞机下方则是翻腾的云海…”据此 (1)该图示意的大气垂直分层属于 完成(1)~(2)题 A.对流层 (1)该旅客乘坐的飞机所在大气层之所以适 B.平流层 宜飞行是因为该层大气 ) C.电离层 A.有若干电离层，方便通信 D.高层大气 B.空气密度极低，近于真空 (2)②地区气温分布特征最可能导致() C.天气晴朗，大气的能见度高 A.对流作用增强 D.气温上冷下热，气流平稳 B.太阳辐射增多 (2)在飞机上看到的“翻腾的云海”所在大气 C.气流水平运动减慢 层的大气运动特点是 ( ) D.污染气体扩散受限 A.对流运动显著 B.水平运动显著 C.上升运动显著 D.下沉运动显著 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[8] 第二节 大气受热过程 目标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握 课程标准 运用示意图，说明大气受热过程并解释相关现象。 1.通过动画视频、相关图文资料，分析大气的受热 过程。并学会运用相关原理解释某些地理现 太阳辐射 削作 象。（综合思维） 大气 弱用 受热 地面辐射 ,保温 核心素养 2.通过在室外不同天气里观察，了解不同天气中 过程 作用 大气受热状况的差异。（地理实践力） 大气逆辐射 3.应用大气受热状况的原理，指导人们的生产与 生活。（人地协调观)跟踪训练 1.(1)A(2)D(3)B第(1)题，该地区位于千旱、 半干旱过渡地带，由图示可知，图示景观属风蚀地 貌。第(2)题，图示地貌属风力侵蚀地貌，主要是受 风力侵蚀形成，冰斗为冰川侵蚀地貌，石钟乳为喀斯 特沉积地貌，沙嘴为海岸沉积地貌，风蚀蘑菇是风力 侵蚀地貌，故风蚀蘑菇地貌与图示地貌形成作用力 相同。第(3)题，碟形风蚀坑面积小，深度浅，碗形风 蚀坑面积较大，深度较深，槽形风蚀坑面积最大，深 度最深，风力侵蚀作用最开始形成碟形风蚀坑，随后 形成碗形风蚀坑，在长时间盛行风作用下，最后形成 槽形风蚀坑，由材料“图中a、b,c分别为碗形坑，碟 形坑和槽形坑景观图”及图示可知，图中a、b,c的发 育过程为b→a→co 2.(1)B(2)A(3)D第(1)题，图示为沙丘地貌的 发育过程，沙丘为典型的风力堆积地貌，主要分布在 气候干旱、半干旱的地区。青藏高原南部、德干高原 东部和巴西高原北部降水均较丰富，不利于沙丘发 育；内蒙古高原西部深居内陆，降水稀少，气候干旱， 最可能出现沙丘地貌发育过程。第(2)题，图中S 覆盖在S,-S4之上，说明S形成时间最晚。S,-S4 中，斜层理倾斜方向是一致，S2部分覆盖在S,上，说 明S2形成晚于S1,同理S,晚于S2,S4晚于S3。故选 项中风沙沉积层形成最早的是S,。第(3)题，由图示 可知，S沉积层内部斜层理十分一致，说明风向稳 定，没有明显变化；S沉积层顶部较为平坦，没有出 现明显的沙丘，说明风力较弱。 第三章 地球上的大气 第一节大气的组成与垂直分层 知识点一 基础梳理 1.水汽 2.生物体生命活动光合作用紫外线 3.(1)高于千旱(2)减少 4.多于城市夏季 20 情境探究 (1)C02a (2)臭氧能强烈吸收太阳紫外线，保护地球上的生物 免受过多紫外线的伤害。 (3)减少化石能源的使用；保护森林，植树造林；研发 新型制冷设备，控制氟氯烃的产生。 典例剖析 例1：(1)C(2)A第(1)题，二氧化碳约占大气总体 积的0.038%；25km以上的高空大气中含量较多的 是臭氧；在经济发展和人类生产、生活燃烧大量的矿 物燃料的地区及毁林严重的地区，二氧化碳含量较 高，反之，二氧化碳含量较少，二氧化碳在地球不同 地区分布不均匀；氮是地球生物体的基本组成元素。 第(2)题，二氧化碳是绿色植物光合作用的基本原 料，可以使农作物增产；臭氧能吸收紫外线使植物不 受到伤害；大气中的二氧化碳和水汽吸收地面长波 辐射，使大气增温，但不会使农作物增产；二氧化碳 含量会影响地面温度，但降水不一定增加。 跟踪训练 1.(1)B(2)C首先，根据图中的经纬度可以看出是 南半球的中高纬度地区。然后，依据大气组成成分 臭氧对生物的作用分析回答。第(1)题，臭氧空洞在 地球的两极地区均有出现，尤以南极地区最为严重。 图示信息表明该群岛位于南美洲的最南端，应该是 受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。第(2) 题，臭氧能强烈吸收紫外线，如果臭氧的浓度降低， 会导致到达地面的紫外线增多。 2.(1)C(2)B(3)A第(1)题，参与光合作用的大 气成分主要是氧和二氧化碳，二氧化碳具有保温作 用。第(2)题，受地表性质的影响，水汽和固体杂质 的时空差异最显著。第(3)题，燃烧煤、石油等矿物 燃料产生大量二氧化碳，大量制冷设备的使用释放 大量的氟氯烃，会破坏臭氧；植树造林和兴修水库会 使大气成分向良性方向变化。 知识点二 基础梳理 1.温度运动状况 2.递减对流云、雾、雨、雪上升水平航空 上升电离层 07 情境探究 (1)起飞时细雨蒙蒙是由于飞机仍在对流层大气中， 当飞机穿过对流层，进入平流层飞行时，天气晴好。 (2)大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以水平 运动为主，大气平稳，且该层无云雨现象，天气晴朗， 能见度好。 (3)不能。在飞机上拨打电话会干扰飞机的通信、导 航、操作系统及飞机与地面的无线信号联系。 典例剖析 例2：(1)B(2)C(3)D第(1)题，该小行星因摩擦 生热引发爆炸的高度只有37千米，小行星爆炸发生 在平流层，平流层的高度范围是12~50千米，对流 层高度约12千米，高层大气的高度超过50千米，小 行星爆炸地点在地球大气层以内。第(2)题，该层大 气是平流层，该层大气温度随高度逐渐升高而递增， 小行星与大气发生摩擦燃烧，导致小行星爆炸；平流 层因臭氧吸收太阳辐射中的紫外线温度升高，平流 层的顶部大气温度约0℃，是平流层气温最大值。 第(3)题，该事件说明，地球的大气圈能够减轻宇宙 中小天体对地球表面的撞击，小天体进入地球大气 层，多数会燃尽；保护地面上生物免受过强紫外线的 伤害是臭氧层的作用，材料未体现；材料未体现地球 上生物生长所必需的空气成分及大气有保持地球表 面适宜的温度的作用。 跟踪训练 3.(1)C(2)A第(1)题，该旅客乘坐的飞机所在的 大气层之所以适宜飞行是因为该层大气以平流运动 为主，天气晴朗，大气能见度高，电离层分布在高层 大气部分；空气密度极低近于真空是高层大气，气温 上冷下热，对流旺盛，气流不平稳。第(2)题，在飞机 上看到的“翻腾的云海”所在大气层是对流层，对流 层大气运动的特点是对流运动显著；大气水平运动 显著的是平流层，无云层，对流层不是单独的上升运 动显著或下沉运动显著。 4.(1)A(2)D第(1)题，该图示意的大气垂直分层 的顶部海拔约10千米，与对流层的海拔相当，属于 对流层，平流层海拔约12至55千米；电离层位于高 层大气，海拔在60千米以上。第(2)题，②地区气温 随着海拔升高而增大，气温分布特征属于逆温现象， -2 最可能导致污染气体扩散受限；空气上热下冷，对流 作用减弱，逆温不能使太阳辐射增加，对流层气流以 垂直运动为主。 练案[8] 1.A2.D3.C第1题，由地球大气温度垂直变化 示意图可知，随高度下降气温在高层大气中先降后 升，在平流层下降，在对流层上升，气温从高层大气 到对流层中没有总体波动上升的变化。第2题，对 流层大气的直接热源主要是地面，对流层大气中水 汽和杂质较多，是成云致雨的必要条件；对流层大气 以对流运动为主，对流层大气天气变化大，与人类关 系密切。第3题，地面与“嫦娥五号”通信主要借助 无线电短波，当电离层受到干扰，地面与“嫦娥五号” 联系信号可能减弱。 4.A5.D第4题，低层大气主要是由干洁空气、水汽 和固体杂质组成；云、雨、雪、雷电等天气现象，主要 发生在对流层；大气中臭氧的主要作用是减少紫外 线对生物的伤害；大气组成成分的比例会因人类活 动的影响而改变，如二氧化碳比例的增加主要是人 为原因。第5题，雷雨天气一般出现在对流层，飞机 遇到雷雨天气说明还在对流层，对流层由于大气对 流现象明显，大气不稳定，不适宜飞机飞行，飞机应 升至平流层，以保证安全。 6.B7.C第6题，据气温垂直递减率的定义可知，图 中数值为正值时随海拔的升高气温降低，数值为负 值时随海拔的升高气温上升，数值为0表示气温无 变化。由此可知，18时一次日8时出现逆温现象，大 气对流运动受阻。第7题，由图示并结合上题分析 可知，出现逆温的最大高度约为400米。 8.D9.B第8题，由材料可知，“嫦娥五号”返回器 在距地面约120km处实施初次减速。对流层高度 在低纬度地区最厚，为17~18km;平流层范围为自 对流层顶部至50~55km高空；臭氧层在平流层内； 平流层以上为高层大气，故初次减速时返回器位于 高层大气。第9题，“嫦娥五号”返回器从距地表50 km的高空降落至地面先进入平流层，平流层中气温 随着高度的降低逐渐降低，之后进入对流层，气温随 着高度的降低而升高，所以“嫦娥五号”返回器从距 8