2.1 大气的组成和垂直分层课件-2026-2027学年高一地理上学期人教版必修一

 下图分别为地震波与地球圈层关系图及外部圈层模式图，根据图文材料完成下列要求 1)地球内部圈层中存在两个不连续面①是_ ___ ②是____ （名称），a代表____ （圈层），b代表____ （圈层），c代表____ （圈层）。 (2)图中虚线和实线分别表示什么波，描述虚线和实线所代表的这两种波的波速在②处变化的特征。 (3)依据上面右图各个圈层之间的关系，写出圈层A__________、C__________的名称。 (4)地震发生时，在农田里耕作的农民的感受是（ ） A．左右摇晃 B．上下颠簸 C．先左右摇晃，后上下颠簸 D．先上下颠簸，后左右摇晃 莫霍界面 古登堡界面 地壳 地幔 地核 横波和纵波 横波波速突然消失，纵波波速迅速下降 生物圈 岩石圈 D 复习旧知 下图是“地球四大圈层联系图”，图中甲、乙、丙、丁代表四大地球圈层。 (3)根据资料3，填写图中序号所代表的圈层： 甲________乙________丙________丁________ 大气圈 水圈 生物圈 岩石圈 下图为地球圈层结构示意图，据此完成下列问题。 (1)图示地球圈层结构中，外部圈层a是_____圈，b是_____圈。 (2)图示地球圈层结构中，内部圈层c的名称是______，c、d之间的圈层界面名称是______，该界面的深度在陆地上比海洋上______（深/浅）。 (3)c与d顶部共同构成的地球圈层名称是______，其位于__________层之上;e、f之间的界面名称是______。 (4)地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是（ ） A．① B．② C．③ D．④ (5)图示地球圈层结构中，内部圈层f的名称是_____，其为_____或熔融状态。 大气 水圈 地壳 莫霍界面 深 岩石圈 软流层 古登堡 A 外核 液态 2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部完成极限挑战。 从39千米高空落下,配备特制宇航服 外表绝缘、密封内层填充加压氧气 护目镜中装有温度调节器。 导课·明标 近地面大气有哪些组成成分？各自有哪些作用？ 39千米高空的大气与近地面大气有哪些不同？ 这些不同的大气特点与鲍姆加特纳配备的特制宇航服有怎样的联系？ 第一节 第二章 地球上的大气 5 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，以及与生产和生活的联系。 1.运用图表等资料，能够说明大气的组成成分及对地球的影响； 2.人类活动对大气成分的影响； 3.大气的垂直分层、特点，并举例说明其对生产生活的影响。 学习目标 课程标准 导课·明标 01 大气的组成 7 读图2.2 思考： 1.低层大气包括_______、______和__________。 2.干洁空气中四种最常见的气体分别是？ 3.这些大气成分的作用分别是什么？ 4.哪些大气成分占比容易变动?为什么？ 水汽 杂质 干洁空气 一、大气的组成 练 习 课堂练习 氨基酸 NH2 R H C COOH 大气成分的作用--氮气 一、大气的组成（低层大气） 点评·提升 2.氮气对人类活动的作用 在科研（超低温保存样本）、工业（保护气）、农业（人工固氮，生产氮肥，促进作物生长。）广泛应用。 1、氮气对自然环境的影响 氮气性质稳定，防止地表物质过快氧化；参与自然界的氮循环，是陆地、海洋生态系统养分来源；大气最主要成分，维持地表气压。 练 习 课堂练习 大气成分的作用--氧气 1.是人类和一切好氧生物维持 生命活动所必需的物质。 2.参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。 一、大气的组成（低层大气） 点评·提升 练 习 课堂练习 大气成分的作用--二氧化碳 1.是植物进行光合作用的重要原料。 2.吸收长波辐射，有“保温效应”，是重要的温室气体。 一、大气的组成（低层大气） 点评·提升 练 习 课堂练习 1.少量的臭氧具有消毒、净化水和空气。 2.平流层中的臭氧吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用。 3.近地面高浓度臭氧是有害污染物，会伤害人体呼吸道。 大气成分的作用--臭氧 一、大气的组成（低层大气） 点评·提升 练 习 课堂练习 大气成分的作用--水汽、杂质 水汽、杂质：在天气变化中扮演重要角色 一、大气的组成（低层大气） 点评·提升 近地面——雾 高空——云 降雨 降雪 霜 露 成云致雨的形成条件： 有充沛的水汽（物质基础） 冷却：气流上升，气温降低 凝结核：杂质，水汽附着于杂质上，形成小水滴、小冰晶。 水汽和杂质含量因时因地而异，它们的分布直接影响云、雾、降水的分布。 水汽时空分布特征： 低纬多，高纬少； 夏季多，冬季少； 集中分布在对流层底部。 杂质的时空分布特征： 干燥地区（荒漠裸地）杂质多；湿润地区植被茂密，扬尘少； 城市、工业区，人们排放粉尘多； 降水期，空气杂质少；干旱期，空气杂质多。 练 习 课堂练习 大气的组成及作用 大气组成 主要作用 干洁空气 主要成分 O2 维持生物活动的必要物质，具有氧化作用 N2 生物体的基本成分，有减弱氧化的作用 微量成分 CO2 植物光合作用的原料、吸收长波（地面）辐射，对地面保温 O3 吸收紫外线，保护地球生物；影响大气温度 水汽 水汽的相变，产生了一系列天气现象、对地面保温 固体杂质 一方面会影响人的呼吸系统，对人体健康有一定的损害；另一方面可以反射、散射和少部分吸收太阳辐射、降低地面温度，作为凝结核还有利于促进降水的形成。 人类活动能否改变大气的成分和含量？如何改变？改变后会怎样？ 14 人类活动与大气成分变化 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（图2．3），对生态系统和人类生存造成不利影响。 案例 大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 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的变化相对平缓。 然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多（图2．4）。 二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化（主要是毁林）。 化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。 CO2含量变化 缓慢增长 加速增长 飞速增长 （1）二氧化碳体积分数变化趋势是怎么样的？ （2）是什么原因导致了这种变化呢？ （3）会造成什么影响？ （4）主要应对措施有哪些？ 化石燃料燃烧 土地利用变化（毁林） 二氧化碳含量增加 全球变暖→冰川融化→海平面上升 节能减排 植树造林 全球合作 案例： 人类活动对大气中二氧化碳含量变化的影响 合作·探究 读我国五大高原体育训练基地分布图，青海多巴是我国中长跑项目训练基地，据此回答以下问题 高原训练为什么能提升运动员的平原赛场能力？ 高原缺氧环境，促使人体红细胞数量增加，血液携氧能力增强；回到平原后，血液供氧能力更强，提升运动员的耐力运动成绩。 练 习 答案解析 读我国五大高原体育训练基地分布图，青海多巴是我国中长跑项目训练基地，据此回答以下问题 哪些人群不适合进入高原？推测原因。 有心肺疾病人群。 高原空气稀薄，氧气少，缺氧会加重心肺负担，容易出现高原反应，危害身体健康。 练 习 答案解析 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。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ 地处埃塞俄比亚高原，地形平坦，利于奔跑；海拔较高，大气稀薄，含氧量较少，血液携氧能力强，运动耐力强。 PM2.5 属于大气组成中哪一类成分？ 列举其两种主要来源及对健康和环境的潜在影响。 PM2.5 指直径≤2.5微米的细颗粒物（可入肺颗粒物），属于杂质，是霾的主要污染物。 一次污染源（人为）：燃煤、机动车尾气、秸秆燃烧、工业生产、建筑与道路扬尘直接排放细小颗粒物。 火山喷发（自然原因） 二次污染源：人类排放的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等气体污染物，经大气化学反应转化成细颗粒物 对人体：细颗粒物易进入肺部，诱发支气管、哮喘等呼吸道疾病，加重心血管疾病；颗粒表面如果吸附重金属、有毒有机物等，加大患病风险。 对环境： 降低大气能见度，催生、加剧雾霾天气，干扰交通 散射、反射和少量吸收太阳辐射，削弱到达地面的太阳辐射 可作为凝结核，参与雾与降水的形成 浓度超标，其随雨雪沉降到地面，污染土壤、河湖水体 练 习 答案解析 工厂排放 汽车尾气 午后，近地面臭氧浓度升高的原因是什么？采取哪些应对措施降低近地面臭氧浓度？ 午后，太阳辐射强，气温高，紫外线充足，促使汽车、工厂排放的氮氧化物和挥发性有机物发生光化学反应，大量生成臭氧。 推广新能源汽车、工厂净化废气，使用环保涂料（如水性涂料）； 增加绿化植被。（如侧柏、圆柏、冬青、连翘） 减少机动车出行，减少户外工业作业等 练 习 答案解析 南极臭氧空洞现象 什么是南极臭氧空洞？南极臭氧空洞的形成原因是什么？南极臭氧空洞的危害有哪些？采取什么措施应对？ 南极臭氧空洞现象：南半球春季（9-11月），南极平流层臭氧大幅度减少。 危害：平流层臭氧减少，吸收紫外线能力下降，到达地面的紫外线增多。 （1）增加人类皮肤癌、白内障的发病概率 (2)危害南极海洋和陆地生态系统 成因：人类大量释放氟氯烃，它上升到平流层破坏臭氧分子。 氟氯烃的来源：过去的冰箱制冷剂、空调、喷雾剂和发泡剂 南极冬季极地涡旋和极冷的平流层云. 措施：执行《蒙特利尔议定书》；使用环保制冷剂；加强国家监管；购买无氟产品，做好自我防晒。 保护成效：南极臭氧空洞开始萎缩。 保护南极臭氧，减少南极臭氧空洞。 练 习 答案解析 大气是多种气体的混合物，各成分保持相对地稳定。不同的大气成分，作用不同。完成下面小题。 1．近地面大气中，时空差异最显著的大气成分是（   ） A．氮和氧 B．水汽和杂质 C．水汽和氧 D．二氧化碳和氮 2．当今，导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有（   ） ①燃烧煤、石油等矿物燃料 ②大量制冷设备 ③大量植树造林 ④兴修水库 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ B A 3.下列关于39km高空大气与近地面大气组成对比，说法正确的是（ ） 39km高空氧气占空气体积的比例远小于21% B. 39km高空水汽、固体杂质含量远大于近地面 C. 39km高空臭氧浓度明显高于近地面 D. 近地面大气氮气含量很少 C 02 大气的垂直分层 划分依据 根据温度、运动状况和密度的垂直差异，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。 26 1、对流层 大气圈的最底层，集中了约75%的大气的质量和几乎全部的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。 人类生活在对流层的底部。 概况： 点评·提升 温度及运动 对流层 问题 对流层温度的垂直变化特征是什么？ 这种温度特征引起了哪些地理现象？ 对流层气温随高度的升高而递减，每升高1000米，温度降低6℃；在对流层的顶部气温降至-60℃。 对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。 近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。 点评·提升 上冷下热 对流运动显著 复杂的天气现象 高度 原因： 低纬度地区受热多（温度大于20℃），对流旺盛，对流层所达高度就高。高纬度地区受热少（温度小于-10℃），对流弱，对流层所达高度较低。 10—12千米 8—9千米 17—18千米 高纬度地区： 中纬度地区： 高度 低纬度地区： 思考 同一地区，不同季节的对流层高度会有什么变化？ 参考回答：夏季受热较多，冬季受热较少，因此同一地区，夏季对流层高度大于冬季。 点评·提升 对流层的高度因时空而异，为什么？ 2、平流层 平流层 问题 平流层温度的垂直变化特征是什么？为什么？ 平流层的位置？ 位置 自对流层顶部至50-55千米高空。22-27千米范围内臭氧浓度最高； 温度 气温随高度升高而升高。 原因 由紫外线强度变化、臭氧浓度共同决定 运动特征 主要以平流运动为主。 与人类活动关系: 无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。 点评·提升 30 位置 平流层以上的大气。（50千米以上的高空） 温度 气温随高度升高先下降随后迅速上升。 原因 50-80千米处，热量来自下方的平流层；80-800千米处，大气中的氧原子吸收太阳短波紫外线和X射线。 其他: 流星现象分布在80-120千米高空； 电离层（高度在80-500千米，电离层的主体）能反射无线电短波，对无线电短波通信有重要作用。（短波广播和短波电台） 3、高层大气 高层大气 问题 高层大气温度的垂直变化特征是什么？为什么？ 高层大气的位置？ 其他特点 点评·提升 大气的垂直分层 TVertical stratification of the atmosphere 分层 主要特点 特点成因 与人类的关系 对流层 气温随高度的升高而递减 地面是对流层大气的直接热源；同一地区的对流层高度夏季高于冬季 人类生活在对流层底部，与人类关系最密切 空气对流运动显著 该层大气上部冷，下部热 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨 平流层 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行 以平流运动为主 该层上部热下部冷，大气稳定 天气晴朗 水汽、杂质少，气流平稳 高层大气 大气密度极小 距地面远，受地球引力小 电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用 大气的组成（低层大气） 拓展补充 · 逆温现象 逆温：上热下冷 海拔（m） 逆温层 逆温层 ①污染物、水汽难以扩散，加剧雾、霾，降低能见度污染物扩散； ②大气垂直对流弱，抑制沙尘、扬尘、沙尘暴的发生 大气稳定难以对流 ③夜晚谷底逆温，谷底气温低，易发生霜冻，山坡温度高利于农作物生长 对流层——逆温 拓展·补充 对流层某高度气温随海拔升高而升高（气温垂直递减率小于0.6℃/100米） 2018年12月13日，国外某公司的“太空船2号”飞行器成功飞至高度约80千米的“太空边界”，这次成功试飞意味着亚轨道太空旅行成为可能。如图为大气垂直分层示意图。读图,完成下面小题。 1．飞行器上升过程中，气温的变化是（   ） A．递减→递增→递减 B．递增→递减→递增 C．递增→递减→不变 D．递减→不变→递增 2．与图中②③层大气相比，①层大气（   ） A．气温随海拔升高而递减 B．集中了几乎全部的水汽 C．有大气运动现象 D．以平流运动为主 3.地球300KM高层大气温度达1000度，但卫星不会被烧毁，原因是（ ） A.卫星外壳可以完全隔绝热量 B.高层大气空气极其稀薄，气体分子数量少，传递给卫星的热量有限 C.高层大气实际温度很低，仪器测量有误 D.太阳辐射无法到达高层大气 4.飞机起飞、降落阶段禁止使用手机，主要原因是（ ） A. 手机产生电磁信号，可能干扰飞机导航与通信设备 B. 手机信号完全消失 C. 手机信号干扰电离层 D. 手机会频繁切换地面基站，信号有可能不稳定。 A B 处于同一纬度区的青藏高原和长江中下游平原，当地的某些文体艺术活动与各自的大气组成成分密切相关。结合所学，判断分析下面问题 5. 藏族锅庄舞动作舒缓，很少剧烈跳跃，主要原因是（ ） A. 高原气温低，人体不易活动 B. 高原单位体积氧气少，剧烈运动容易供氧不足 C. 高原紫外线强，不能大幅度运动 D. 高原风力大，限制肢体动作答案 6.青藏高原绘画多采用强烈、纯粹、未经调和的原始色彩（红、绿、蓝、白、金），长江中下游平原绘画则以水墨画为主要色彩，从两地的空气组成和大气特点分析两地人们对绘画色彩偏向差异的原因，下列说法错误的是（ ） 青藏高原紫外线辐射强，强烈纯粹的色彩能更好地抵御紫外线对视觉的影响 B. 长江中下游平原气候湿润，空气湿度大，水墨画的黑白色彩更能体现湿润朦胧的美感 C. 青藏高原空气稀薄，大气透明度高，强烈纯粹的色彩在视觉上更醒目 D. 长江中下游平原空气组成接近标准大气，大气稳定，水墨画的淡雅色彩更符合当地大气特点给人的视觉感收 A B 7.上海某中学地理小组的同学组织成立了新闻社，结合他们所提供的图文材料，回答下列问题。 新闻一：2017年10月4日中秋之夜，我国云南省大理、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的高度只有37千米，很可能有未燃尽的陨石落到地面。 新闻二：2022年1月，汤加（南太平洋岛国）的洪阿哈阿帕伊岛海底发生火山喷发，火山喷发致使大量火山灰、水蒸气及其他气体进入高空形成巨大云团。 (1)新闻一中所提到的小行星爆炸发生在____（填大气的垂直分层），为图一中的____（A.①；B.②；C.③；D.④）。该层气温变化的成因是在22-27km的高度范围内存在____层（填名称），它被誉为“地球生命的保护伞”，是因为能够吸收太阳辐射中的____，从而保护地球生命。该层下部有利于航空飞行的原因是____。 (2)图1所示①层大气温度变化的特点是____，该层天气复杂多变的原因是____。在80-500km高空存在____层（填名称）对无线电通信有重要作用。若人类活动导致其大气成分有所增加或减少，则分别可能是①层中的____和②层中的____。（填大气的组成成分）。 (3)探空气球作为探空的工具已经被广泛使用。如图3所示，假设一探空气球由地面上升至1000km的高空进行探测任务，其记录的大气密度变化规律是（ ） A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先升高，后降低 D．先降低，后升高 (4)关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是（ ） 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气和氢气 ③水汽和杂质集中在高层大气④臭氧能吸收太阳紫外线，使大气增温 A．①② B．①③ C．①④ D．②④ (5)大气中含量虽很少、却在天气变化中扮演着重要角色的物质是（ ） A．二氧化碳和臭氧 B．氩和氖 C．水汽和微小颗粒 D．氮和氧 (6)新闻二中所提到的汤加火山喷发的物质来源于（ ） A．地壳 B．上地幔 C．下地幔 D．地核 (7)汤加火山喷发图（图3）拍摄该主要应用的地理信息技术是（ ） A．互联网技术 B．全球卫星导航系统 C．地理信息系统 D．遥感技术 过多火山灰物质进入大气会导致大气污染，甚至出现雾霾。 (8)雾霾污染会导致（ ） A．太阳辐射增强 B．大气反射增强 C．地面辐射增强 D．大气逃逸增强 (9)雾霾天气严重影响当地居民的生产生活，下图是气温垂直变化的四种情形，图中最易使雾霾大气污染物扩散的情形是（ ） A．① B．② C．③ D．④ (10)进一步分析逆温条件下雾霾污染加重的原因____。 $