内容正文:
高一地理 · 必修一
大气的组成和垂直分层
合格考核心考点精讲
一节课,讲清我们头顶的这片天
大气的组成
垂直分层
对比与演练
同学们好。今天这节公开课,我们抬头看天——看着空无一物的大气,其实大有讲究。这节课两个任务:第一,空气里到底有什么,每种成分管什么用;第二,从地面往上,大气按什么规则分成三层,每层有什么脾气。最后我们用一张表收齐考点,再做三道仿合格考的题检验一下。
目录
CONTENTS
01
一、大气的组成
空气里有什么,各自管什么用
02
二、大气的垂直分层
按气温变化,给大气切三层
大气的组成和垂直分层 · 高一地理
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这节课分三大块:先讲组成,再讲分层,最后对比加演练。合格考对这一节的要求是基本概念和特征,全部来自课本,不超纲。
01
一、大气的组成
空气里有什么,各自管什么用
第一部分,大气的组成。先问大家:你觉得空气里都有什么?除了氮气氧气,还有什么?
低层大气,由这三部分组成
低层大气
干洁空气 氮氧等,是大气主体
水汽 成云致雨的必要条件
固体杂质 水汽凝结的核心
必修一 · 第二章 大气
干洁空气是主体,水汽和杂质是成云致雨的关键
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 04 / 21
低层大气就三部分。干洁空气是主体;水汽虽然少,但是下雨的必要条件;固体杂质比如尘埃,是水汽凝结成云的核心。注意:水汽和杂质含量会变,干洁空气比例基本稳定。
干洁空气里,氮和氧占了99%
成分 含量 作用
氮 约78% 生物体的基本成分
氧 约21% 维持生命活动
二氧化碳 含量很少 光合作用原料·保温
臭氧 含量极少 吸收紫外线·保护伞
氩等其他气体含量极少,合格考一般不考
必修一 · 第二章 大气
二氧化碳、臭氧量少但作用大——最爱考
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 05 / 21
这张表是本节第一个必背点。氮78%,生物体的基本成分;氧21%,维持生命;二氧化碳,植物光合作用的原料,还给地面保温;臭氧,吸收紫外线,叫地球生命的保护伞。考法很直接:给你作用,问你是哪个成分,或者反过来。
小实验
小实验:杯子倒过来,水为什么不洒?
怎么做
1. 杯子装满水 2. 硬纸片盖紧杯口 3. 托住纸片快速倒过来 4. 松手
会看到
纸片被牢牢'吸'在杯口,水一滴不洒
为什么
纸片上方是空气——大气压把纸片托住了
必修一 · 第二章 大气
大气真实存在,而且有压力
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 06 / 21
老师现场做,30秒。准备:水杯、硬纸片(扑克牌也行)、水,课前在讲台试一次。讲解词:我们看不见空气,但它有重量、有压力——这就是'大气'二字的底气。失败多半是纸片没盖紧或杯子没装满。
02
二、大气的垂直分层
按气温变化,给大气切三层
第二部分,大气的垂直分层。从地面往上,大气不是铁板一块,气温的变化把它切成了三层。
气温怎么变,大气就怎么分层
自下而上三层
对流层:0至约12千米
平流层:至50—55千米
高层大气:至2000—3000千米
对流层厚度随纬度变化
划分依据:气温的垂直变化
三层特征,下面逐层讲。
必修一 · 第二章 大气
先记住依据,再记每层特征就不会混
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 08 / 21
分层的唯一依据:气温随高度怎么变。自下而上是对流层、平流层、高层大气。注意对流层顶的高度不是固定的,随纬度变化,后面细讲。
分层依据
看这条曲线:气温先降、再升、再降、再升
气温随高度的变化
气温
高度
01
对流层:气温随高度递减——天气多变
02
平流层:气温随高度递增——臭氧吸收紫外线
03
85km以上:先降后升,电离层反射无线电波
必修一 · 第二章 大气
来源:示意曲线,数值依据人教版必修一图2.1
记住曲线形状,就记住了分层依据
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 09 / 21
这条曲线就是课本图2.1。横轴高度,纵轴气温。看它的走势:先往下(对流层递减),再往上(平流层递增),再往下、再往上(高层大气)。记住这个'折线'形状,三层的气温特征就永远不会混。
气温
0km 12km 50km 85km 120km 15 -60 0 -90 -40
对比上一页
同一条曲线,横轴换成了温度
气温随高度的变化
高度(km)
温度(℃)
01
这才是课本图2.1的样子:横轴温度、纵轴高度
02
和上一页是同一条曲线,只是横竖对调
03
读图三步:先看坐标轴,再看走向,最后对回三层
必修一 · 第二章 大气
来源:示意曲线,数值依据人教版必修一图2.1
读图第一步:先看横纵轴各是什么
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 10 / 21
和上一页对比看:同一条气温曲线,上一页横轴是高度、纵轴是气温,这一页反过来——横轴温度、纵轴高度,这才是课本图2.1和考试里最常见的画法。教大家读图三步:第一步永远先看横纵轴各代表什么;第二步看曲线走向;第三步把每段对回对流层、平流层、高层大气。
气温廓 线 15℃
-60℃
0℃
-90℃
-40℃
15 -60 0 -90 -40 0 12 50 85 120
对流层:所有天气都在这一层折腾
高度
低纬17—18千米,中纬10—12千米,高纬8—9千米——纬度越高越薄
气温
随高度增加而递减,约0.6℃/100米
运动与天气
对流运动显著,天气现象复杂多变
必修一 · 第二章 大气
与人类关系最密切——合格考必考
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 11 / 21
对流层是和我们关系最密切的一层。三个特征:第一,薄厚不均,低纬厚、高纬薄,因为低纬对流旺盛,把大气往上顶;第二,气温随高度递减,海拔每升高100米降0.6℃,这就是高山雪顶的原因;第三,对流运动强,所以云雨雷电都在这一层。
平流层:越往上越暖,飞机爱飞这里
高度
对流层顶向上至50—55千米
气温
随高度增加而递增——臭氧吸收紫外线增温
运动与应用
平流运动为主,大气平稳、天气晴朗,利于高空飞行;22—27千米是臭氧层集中区
必修一 · 第二章 大气
气温递增,是平流层最大的反常识点
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 12 / 21
平流层最大的反常识点:越往上越暖。因为臭氧吸收紫外线,把这一层加热了。上暖下冷,大气稳定,只能水平流动,所以叫平流层。天气晴朗、气流平稳,民航客机就飞在这一层下部。
课堂视频
从39公里,一跃而下
2012年10月14日,鲍姆加特纳从39,045米的平流层一跃而下
最高时速1342.8公里,首个超音速自由落体
必修一 · 第二章 大气
平流层:空气稀薄到接近太空
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 13 / 21
视频文件:鲍姆加特纳39公里跳伞.mp4(H.264,已转码,PowerPoint可直接播;与课件放同一文件夹,双击播放)。在线备用:B站 洛克科学探索《太空跳伞第一人,从3.9万米太空超音速跳回地球》BV16H4y157Gj。播放建议:直接放,老师可拖进度条,高潮在出舱一跃。
高层大气:稀薄,却管着无线电通信
高度
50km以上,至2000—3000千米
气温
随高度先降低、后升高
特点
电离层反射无线电波
必修一 · 第二章 大气
电离层属于高层大气——易错点
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 14 / 21
高层大气,空气已经非常稀薄。记住两个点:气温先降后升;80到500千米的电离层能反射无线电波,所以短波通信要靠它,太阳活动剧烈时还会干扰通信。注意:电离层属于高层大气,这是易错点。
趣味加餐
卡门线:100公里,太空起点
是什么
国际航空联合会划定的'太空起点':海拔100公里
为什么是100公里
再往上空气稀薄到机翼产生不了升力,只能靠火箭
体感一下
开车100码垂直往上,1小时就到太空边缘了
必修一 · 第二章 大气
100公里以上,就是太空了
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 15 / 21
冷知识串联:鲍姆加特纳号称'太空跳伞',其实39公里还不到卡门线的一半——他跳的是平流层,不是太空。卡门线以物理学家冯·卡门命名。
一张表收齐三层:就考这四行
对流层 平流层 高层大气
高度范围 低纬厚、高纬薄 至50—55km 2000—3000km
气温变化 随高度递减 随高度递增 先降后升
大气运动 对流运动 平流运动 极为稀薄
与人类关系 天气多变,最密切 利高空飞行·臭氧层 电离层反射无线电波
必修一 · 第二章 大气
对照自查:每层四个特征都能背下来吗
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 16 / 21
这张表是本节课的第二个必背点,也是合格考最喜欢的考法:给你一两个特征,判断是哪一层。对着表自查:每层四个特征,能不能不看课本说出来?
课外加餐
新闻里的三层大气
平流层新闻 2025年南极臭氧洞是1992年以来第五小,最大2286万平方公里,比2006年纪录小30%——约90%的臭氧住在平流层。(来源:WMO)
高层大气新闻 10月11日漠河出现极光——太阳耀斑引发地磁暴,点亮高层大气。(中国气象报)
冷知识 珠峰8848米,而对流层在低纬厚达17—18千米——站在世界之巅,你还在对流层里。
必修一 · 第二章 大气
三层大气,都在新闻里活着
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 17 / 21
活跃课堂用。展开讲:10月8日太阳爆发M6.4级耀斑,3天后到达地球引发地磁暴;2024年我国有12次极光过程,2025年13次,今年才第1次——太阳活动在走下坡路。新闻链接(课下发学生):臭氧洞 https://wmo.int/media/news/small-and-short-lived-2025-ozone-hole-confirms-long-term-recovery-trend ;极光 https://news.qq.com/rain/a/20261015A091FV00 。提问:为什么臭氧洞总在南极上空?(极地平流层极寒+极夜)
合格考演练
演练 1/3:对流层特征辨析
题干
关于对流层的叙述,正确的是( ) A.气温随高度增加而升高 B.天气现象复杂多变 C.大气以平流运动为主 D.厚度不随纬度变化
答案与解析
B。A错在'递增';C是平流层的运动方式;D错,对流层低纬厚、高纬薄。
必修一 · 第二章 大气
仿山东合格考原创题,非真题
考查:对流层三大特征辨析
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 18 / 21
先让学生自己选,再点一下出答案和解析。考查:对流层三大特征辨析。
合格考演练
演练 2/3:臭氧层在哪里
题干
臭氧层主要分布在( ) A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.对流层顶
答案与解析
B。臭氧在22—27千米高度集中,属于平流层。
必修一 · 第二章 大气
仿山东合格考原创题,非真题
考查:臭氧层与平流层的对应
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 19 / 21
先让学生自己选,再点一下出答案和解析。考查:臭氧层与平流层的对应。
合格考演练
演练 3/3:飞机为什么飞平流层
题干
民航客机多在平流层飞行,主要原因是( ) A.距离地面最近 B.大气平稳、天气晴朗 C.氧气含量最高 D.气温最低
答案与解析
B。平流层大气平稳、天气晴朗,飞行更安全平稳。
必修一 · 第二章 大气
仿山东合格考原创题,非真题
考查:平流层与人类活动的关系
大气的组成和垂直分层 · 高一地理 · 20 / 21
先让学生自己选,再点一下出答案和解析。考查:平流层与人类活动的关系。
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