2.1大氣的組成和垂直分層學(xué)案高一地理人教版

第一節(jié)大氣的組成和垂直分層【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.結(jié)合圖表資料,說(shuō)出大氣的組成物質(zhì)及其作用。(區(qū)域認(rèn)知、人地協(xié)調(diào)觀)2.結(jié)合大氣的垂直分層圖,說(shuō)出大氣垂直分層的依據(jù)、各層的特點(diǎn)及其與人類活動(dòng)的關(guān)系。(人地協(xié)調(diào)觀、區(qū)域認(rèn)知)【自主預(yù)習(xí)】一、大氣的組成1.干潔空氣主要成分中比重最大的是①,其是地球上生物體的基本元素。

2.氧氣是人類和其他生物②所必需的物質(zhì)。

3.綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料是③,其能吸收地面輻射,對(duì)地面有④。

4.被稱為“地球生命保護(hù)傘”的大氣成分是⑤。

二、大氣的垂直分層1.對(duì)流層:氣溫隨高度增加而⑥,空氣⑦運(yùn)動(dòng)顯著,天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。

2.平流層:氣溫隨高度增加而⑧,大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主。

3.高層大氣:氣溫隨高度增加先⑨后⑩。

【答案】①氮?dú)猗诰S持生命活動(dòng)③二氧化碳④保溫作用⑤臭氧⑥降低⑦對(duì)流⑧升高⑨降低⑩升高【合作探究】情境導(dǎo)入《中國(guó)機(jī)長(zhǎng)》是根據(jù)四川航空3U8633航班機(jī)組成功處置特情真實(shí)事件改編的電影。從重慶飛往拉薩的川航3U8633航班在重慶江北機(jī)場(chǎng)正常起飛,當(dāng)飛機(jī)抵達(dá)青藏高原東南時(shí)(飛行高度9753m),駕駛艙的風(fēng)擋玻璃突然爆裂,生死關(guān)頭,英雄機(jī)組的正確處置,確保了機(jī)上全體人員的生命安全,創(chuàng)造了世界民航史上的奇跡。駕駛艙的風(fēng)擋玻璃爆裂時(shí),飛機(jī)所處的大氣層位置應(yīng)為哪一層?主題1：大氣的成分及其作用主題探究情境材料一蛋白質(zhì)是生物體的主要組成物質(zhì)之一,所有蛋白質(zhì)分子都含有C、H、O、N、S等元素,其中N元素的含量比較穩(wěn)定,平均含量約為16%。材料二下圖為CO2和O2作用示意圖。材料三臭氧在常溫下是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。近地面高濃度的臭氧會(huì)刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織。圖Ⅰ為臭氧濃度隨高度變化圖,圖Ⅱ?yàn)槌粞鯇訉?duì)紫外線的阻擋示意圖。圖Ⅰ圖Ⅱ注:臭氧層能過(guò)濾大部分對(duì)人體和生物有害的紫外線任務(wù)1結(jié)合材料一,概括N元素的主要作用?！敬鸢浮縉元素是組成生物體的基本元素。任務(wù)2結(jié)合材料二,說(shuō)明O2和CO2的主要作用?！敬鸢浮縊2是眾多生物生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)。CO2是植物進(jìn)行光合作用的重要原料;另外,它吸收地面輻射,對(duì)地面具有保溫作用。任務(wù)3結(jié)合材料三,總結(jié)大氣中臭氧濃度垂直分布的特點(diǎn),并說(shuō)明臭氧對(duì)人類、生命有機(jī)體的影響?！敬鸢浮刻攸c(diǎn):臭氧濃度隨高度增加先增加、再減少,最大值出現(xiàn)在20~25km的高度。影響:臭氧為地球上的生物提供了天然的保護(hù)屏障,也可以保護(hù)人類健康。素養(yǎng)培育競(jìng)技體育與地理——培育地理實(shí)踐力、人地協(xié)調(diào)觀、區(qū)域認(rèn)知情境在奧運(yùn)會(huì)等世界重大體育賽事中,來(lái)自非洲埃塞俄比亞、肯尼亞的中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員往往成績(jī)優(yōu)異。下列為埃塞俄比亞、肯尼亞的位置和地形圖及我國(guó)國(guó)家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地分布圖。任務(wù)1簡(jiǎn)述埃塞俄比亞和肯尼亞兩國(guó)地形的共同點(diǎn)?！敬鸢浮亢０胃?地形以高原(山地)為主。任務(wù)2為什么埃塞俄比亞與肯尼亞長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員成績(jī)好?【答案】大氣密度隨著海拔增加而減小,所以高原地區(qū)的大氣密度相對(duì)較小,每立方米空氣中的氧氣分子數(shù)較少,人體吸入的氧氣量也相對(duì)較少。適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境有利于激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力。任務(wù)3根據(jù)表中數(shù)據(jù)總結(jié)我國(guó)國(guó)家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地海拔的分布范圍。為什么我國(guó)國(guó)家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地沒(méi)有選在更高海拔的地區(qū)?【答案】海拔的分布范圍為1900(1800)~2400m。在更高海拔處訓(xùn)練,空氣越來(lái)越稀薄,含氧量急劇下降,超過(guò)了人體的耐受力,反而使運(yùn)動(dòng)員的整體表現(xiàn)下降。知識(shí)小結(jié)大氣的組成大氣組成主要作用干潔空氣氧人類和其他生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)氮地球上生物體的基本元素二氧化碳綠色植物光合作用的原料;吸收地面輻射,使大氣增溫臭氧吸收紫外線,使地球上的生物免遭過(guò)量紫外線的傷害,被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”水汽水汽的相變(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三者的互相轉(zhuǎn)變),產(chǎn)生了云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象,并伴隨著熱量的吸收和釋放,直接影響地面和大氣的溫度固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核,是成云致雨的必要條件知識(shí)拓展人類活動(dòng)對(duì)大氣成分的影響人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入大氣,會(huì)影響大氣的成分和含量,產(chǎn)生大氣污染,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練大氣中水汽和固體雜質(zhì)很少,但卻在天氣變化中扮演重要的角色。據(jù)此回答1~2題。1.下列關(guān)于大氣中的水汽和雜質(zhì)的敘述,正確的是()。①水汽主要集中在平流層②水的相變直接影響地面溫度和大氣溫度③雜質(zhì)作為凝結(jié)核,是成云致雨的必要條件④在同一季節(jié),各地水汽含量是一樣的A.①②B.②③C.③④D.②④【答案】B【解析】大氣中的水汽集中在對(duì)流層,影響對(duì)流層天氣變化,①錯(cuò)誤;水的相變過(guò)程中伴隨著熱量的吸收和釋放,直接影響地面溫度和大氣溫度,②正確;大氣中的固體雜質(zhì)是成云致雨所必需的凝結(jié)核,③正確;大氣中水汽的含量因時(shí)因地而異,④錯(cuò)誤。2.大氣中固體雜質(zhì)含量最多的地區(qū)是()。A.海洋上空B.公園綠地C.水田耕地D.建筑工地【答案】D【解析】建筑工地灰塵多,大氣中固體雜質(zhì)最多;海洋、公園綠地和水田耕地對(duì)大氣具有凈化作用,固體雜質(zhì)少。主題2：大氣的垂直分層主題探究情境2022年12月中國(guó)航空工業(yè)十大新聞揭曉,“啟明星50”大型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)(圖Ⅰ)在陜西榆林順利完成首飛任務(wù)入選,該無(wú)人機(jī)巡航高度可達(dá)2萬(wàn)米。圖Ⅱ?yàn)榇髿獯怪狈謱邮疽鈭D。圖Ⅰ圖Ⅱ任務(wù)1指出甲、乙、丙分別代表的大氣分層?！敬鸢浮考诪閷?duì)流層,乙為平流層,丙為高層大氣。任務(wù)2說(shuō)出“啟明星50”無(wú)人機(jī)最大巡航所在大氣層,并說(shuō)明在該層巡航的優(yōu)點(diǎn)?！敬鸢浮科搅鲗?。優(yōu)點(diǎn):大氣平流運(yùn)動(dòng)、天氣晴朗、能見度高,有利于飛行;太陽(yáng)輻射強(qiáng),提供豐富太陽(yáng)能,有利于提供充足能源。任務(wù)3簡(jiǎn)述甲層大氣溫度的變化規(guī)律及其產(chǎn)生的影響?！敬鸢浮繗鉁仉S海拔升高而降低。影響:空氣對(duì)流顯著,容易產(chǎn)生復(fù)雜多變的天氣,影響人類的生產(chǎn)、生活。素養(yǎng)培育珠峰登頂——培育地理實(shí)踐力、區(qū)域認(rèn)知情境8848.86m——珠穆朗瑪峰最新測(cè)定的高程。2020年12月8日,習(xí)近平主席和尼泊爾總統(tǒng)班達(dá)里互致信函,共同宣布了這一數(shù)字。這個(gè)數(shù)據(jù)是基于全球高程基準(zhǔn)的珠穆朗瑪峰雪面高程,也是中國(guó)和尼泊爾兩國(guó)團(tuán)隊(duì)通過(guò)扎實(shí)工作并克服重重困難最終確定的。任務(wù)1世界最高峰的頂部位于大氣垂直分層的哪一層?【答案】珠穆朗瑪峰所在緯度處于中低緯度,對(duì)流層高度應(yīng)在12km左右,雖然珠穆朗瑪峰高度達(dá)到8848.86m,但仍然處于對(duì)流層的范圍。任務(wù)2如果同一緯度海平面溫度是26℃,在理想情況下珠穆朗瑪峰頂部溫度會(huì)是多少呢?【答案】在理想情況下,每上升100m,氣溫下降約0.6℃,如果海拔0m的溫度是26℃,則珠穆朗瑪峰頂部的溫度約為27℃。知識(shí)小結(jié)大氣垂直分層高度氣溫垂直變化空氣運(yùn)動(dòng)天氣現(xiàn)象與人類的關(guān)系規(guī)律原因?qū)α鲗拥途?7~18km,中緯10~12km,高緯8~9km氣溫隨高度增加而遞減,大約每升高100m,氣溫降低0.6℃地面是對(duì)流層大氣主要的直接熱源,離地面越遠(yuǎn),氣溫越低對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著復(fù)雜多變?nèi)祟惿钤趯?duì)流層底部,故與人類關(guān)系最密切平流層自對(duì)流層頂至50~55km下層氣溫隨高度變化很小,30km以上氣溫隨高度增加而迅速上升該層氣溫基本上不受地面影響,而靠臭氧大量吸收太陽(yáng)紫外線而增溫以平流運(yùn)動(dòng)為主天氣晴朗①臭氧大量吸收紫外線,成為人類生存環(huán)境的天然屏障;②大氣穩(wěn)定,利于高空飛行高層大氣自平流層頂以上到大氣上界2000~3000km起初隨高度增加而遞減,后隨高度增加而上升高空有氧原子吸收太陽(yáng)輻射穩(wěn)定少變自下而上先對(duì)流、后平流80~500km高空有若干電離層,能反射無(wú)線電波,對(duì)無(wú)線電通信有重要作用對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練神舟十四號(hào)載人飛船返回艙于2022年12月4日20時(shí)09分成功著陸在東風(fēng)著陸場(chǎng)(內(nèi)蒙古阿拉善盟額濟(jì)納旗境內(nèi))。據(jù)此回答1~2題。1.神舟飛船返回過(guò)程中,穿越地球高層大氣的氣溫變化是()。A.不斷上升B.不斷下降C.先升后降D.先降后升2.平流層氣溫隨高度增加而上升,主要是因?yàn)樵搶哟嬖?)。A.二氧化碳B.水汽C.臭氧D.氧氣【答案】1.D2.C【解析】第1題,高層大氣底部到頂部的溫度變化為先降低、再升高,故神舟十四號(hào)載人飛船返回過(guò)程中,穿越地球高層大氣的氣溫變化是先降后升。第2題,平流層氣溫隨高度增加而上升,主要是因?yàn)樵搶哟嬖诔粞?可以吸收波長(zhǎng)較短的太陽(yáng)輻射,特別是紫外線,從而受熱升溫?！倦S堂檢測(cè)】思維構(gòu)建【答案】①平流層②對(duì)流層即時(shí)訓(xùn)練讀干潔空氣的主要成分(高度25km以下)表,回答1~2題。氣體成分體積分?jǐn)?shù)/%質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%氮?dú)?8.0875.52氧氣20.9423.15氬氣0.931.28二氧化碳0.03(變動(dòng))0.051.下列關(guān)于表中干潔空氣的主要作用的敘述,不正確的是()。A.二氧化碳吸收地面輻射的能力強(qiáng),使氣溫升高B.水汽和雜質(zhì)是成云致雨的重要條件C.氮?dú)馐蔷G色植物進(jìn)行光合作用的基本原料D.臭氧能夠吸收太陽(yáng)紫外線,對(duì)生物具有保護(hù)作用2.下列關(guān)于地球各大氣垂直分層的敘述,正確的是()。A.干潔空氣只分布在對(duì)流層B.平流層適合航空飛行C.臭氧層分布于高層大氣D.近地面氣溫的直接來(lái)源是太陽(yáng)輻射【答案】1.C2.B【解析】第1題,考查大氣的構(gòu)成及作用,近地面氣溫的直接來(lái)源是地面輻射,二氧化碳吸收地面輻射的能力強(qiáng),增加大氣的熱量,使氣溫升高;水汽和雜質(zhì)是成云致雨的重要條件;干潔空氣中包括氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳?其中,二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料;臭氧能夠吸收太陽(yáng)紫外線,對(duì)生物具有保護(hù)作用。第2題,對(duì)流層集中了約75%的大氣的質(zhì)量,干潔空氣主要分布在對(duì)流層;平流層氣溫隨海拔的升高而升高,空氣以平流運(yùn)動(dòng)為主,適合航空飛行;臭氧層主要分布在平流層;近地面氣溫的直接來(lái)源是地面輻射。2022年12月4日晚,中國(guó)空間站(距離地球地面400km)第三批空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品隨神舟十四號(hào)飛船返回艙返回地面,在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。讀地球大氣層隨海拔的氣溫變化示意圖,回答3~4題。3.神舟十四號(hào)飛船返回艙返回地面過(guò)程中()。A.大氣密度越來(lái)越小B.大氣溫度持續(xù)升高C.大氣中水汽越來(lái)越多D.臭氧的含量逐漸升高4.返回艙返回過(guò)程中可能看到()。A.甲層有大量的云層B.乙層有大量流星現(xiàn)象C.丙層有許多客機(jī)飛行