2024-2025學(xué)年新教材高中地理第2章地球上的大氣第1節(jié)大氣的組成和垂直分層學(xué)案新人教版必修第一冊

PAGE10-第一節(jié)大氣的組成和垂直分層課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)設(shè)定運(yùn)用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系1．結(jié)合干潔空氣構(gòu)成圖，知道大氣的組成成分，并以現(xiàn)實(shí)案例理解大氣主要成分的作用。(地理實(shí)踐力)2．結(jié)合大氣垂直分層示意圖，知道大氣垂直分層的依據(jù)，理解每層的特點(diǎn)和與人類活動(dòng)的關(guān)系和聯(lián)系。(區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力)3．結(jié)合現(xiàn)實(shí)環(huán)保案例，說明大氣環(huán)境愛護(hù)的必要性和重要性。(人地協(xié)調(diào)觀)1．大氣的組成成分有哪些？其各自的作用是什么？2．大氣垂直分層的依據(jù)是什么？每層的特點(diǎn)是什么？一、大氣的組成1．低層大氣的組成：干潔空氣、水汽和雜質(zhì)。2．干潔空氣的成分及作用(1)氧氣：維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)。(2)氮?dú)猓旱厍蛏仙矬w的基本元素。(3)二氧化碳：綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，汲取地面輻射的實(shí)力強(qiáng)，使氣溫上升。(4)臭氧：能汲取太陽光中的紫外線，被譽(yù)為“地球生命的愛護(hù)傘”。(5)水汽和雜質(zhì)：是成云致雨的必要條件，影響天氣改變。推斷下列說法的正誤。①大氣圈中最多的成分是氧。 (×)②大氣圈中各種成分勻稱分布。 (×)③臭氧對人類和動(dòng)物是無害的。 (×)④空氣中只要有水汽就可以形成降水。 (×)⑤大氣中的塵埃物質(zhì)可以反射太陽輻射，降低地面溫度。 (√)[易錯(cuò)提示](1)大氣中的各組成成分不是固定不變的，干潔空氣中各種氣體所占的比例在自然狀態(tài)下基本上是不變的，水汽和雜質(zhì)含量因時(shí)因地而異。(2)自工業(yè)革命以來，人類的生產(chǎn)活動(dòng)向大氣中排放很多污染性氣體，使大氣成分變得困難，并由此產(chǎn)生了大氣污染現(xiàn)象，影響了大氣環(huán)境的發(fā)展改變。二、大氣的垂直分層1．劃分依據(jù)：依據(jù)溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度，大氣自下而上可以劃分為對流層、平流層和高層大氣。2．各層特征比較垂直分層氣溫特點(diǎn)大氣運(yùn)動(dòng)狀況與人類關(guān)系A(chǔ)對流層隨高度上升而遞減對流運(yùn)動(dòng)顯著最為親密，天氣現(xiàn)象困難多變B平流層隨高度上升而上升平流運(yùn)動(dòng)為主適合飛機(jī)飛行C高層大氣隨高度增加先下降后上升—有電離層，能反射無線電波[圖表點(diǎn)撥]教材第31頁圖2.5，該圖展示出：(1)大氣層由地面對上共分為對流層、平流層、高層大氣三層及每一層的海拔范圍。(2)各層大氣的氣溫隨海拔的改變特點(diǎn)。(3)各層中主要的自然現(xiàn)象和人類活動(dòng)，如流星、極光發(fā)生在高層大氣，人造衛(wèi)星也位于高層大氣。[教材思索]1．為什么平流層適合飛機(jī)飛行？提示：可從平流層的大氣運(yùn)動(dòng)狀況及天氣狀況方面思索。2．無線電通信利用了哪層大氣的特性？提示：主要從有無電離層方面去考慮。將大氣層與其相關(guān)的現(xiàn)象連線。大氣的組成地球形成之初，大氣的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨氣，缺少氧氣，如今的大氣成分是地球長期演化的結(jié)果，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有明顯改變。由于煤、石油等礦物燃料的運(yùn)用越來越多，人類社會(huì)每年排放的二氧化碳總量在過去三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，減弱了綠色植物通過光合作用汲取二氧化碳的實(shí)力，大氣中二氧化碳的濃度在過去三十年里增長了12%。氟氯烴是一種人工合成的化合物，主要用于制冷劑、火箭推動(dòng)劑等的生產(chǎn)，到20世紀(jì)80年頭中期為止，全球氟氯烴的年消費(fèi)量已達(dá)到100萬噸。美國環(huán)保局發(fā)覺，臭氧總量每耗減1%，地面紫外線會(huì)增加1.5%～2%。他們預(yù)料，假如氟氯烴生產(chǎn)和消費(fèi)不加限制，到2075年，地球臭氧總量將比1985年再耗減25%。人們不禁要問，越來越多的大氣環(huán)境問題產(chǎn)生的緣由是什么？我們應(yīng)如何愛護(hù)我們的家園？問題1(綜合思維)目前地球空氣中二氧化碳濃度上升的最主要的緣由是什么？其造成的主要環(huán)境問題是什么？提示：二氧化碳濃度上升的最主要的緣由是我們?nèi)祟惔笠?guī)模地利用化石燃料，排放出大量二氧化碳，導(dǎo)致全球氣候變暖。問題2(地理實(shí)踐力)臭氧濃度的改變對我們?nèi)祟惖娜展庠』顒?dòng)有何影響？提示：臭氧濃度降低會(huì)使到達(dá)地面的紫外線增多，此時(shí)我們?nèi)祟悜?yīng)盡量削減日光浴活動(dòng)。1．大氣的組成成分及其作用組成成分占大氣體積作用干潔空氣氮?dú)?8%氮是地球生物體的基本元素氧氣21%氧是人類和其他生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)二氧化碳很少綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料；CO2增多會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)臭氧極少能汲取太陽光中的紫外線，使大氣增溫；削減到達(dá)地面的紫外線，對生物具有愛護(hù)作用水汽很少，因時(shí)因地而異水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時(shí)伴隨著熱量的汲取和釋放，干脆影響地面和大氣的溫度雜質(zhì)作為凝聚核，是成云致雨的必要條件2．人類活動(dòng)對大氣成分的影響1．(2024·北京市昌平區(qū)高一月考)地球大氣又稱為“氮氧大氣”，結(jié)合地球大氣圈25千米以下干潔空氣的主要成分表，完成(1)～(2)題。氣體成分體積分?jǐn)?shù)(%)氮?dú)?N2)78氧氣(O2)21氬氣(Ar)0.93二氧化碳(CO2)0.038(變動(dòng))(1)地球大氣被稱為“氮氧大氣”是因?yàn)榈獨(dú)夂脱鯕?)A．占25千米以下干潔空氣總體積的99%B．占大氣總體積的99%C．是生命活動(dòng)必不行少的物質(zhì)D．在其他天體上不存在(2)目前，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度變動(dòng)的主要因素有()①植樹造林②大量燃燒礦物化石燃料③新能源公交車的漸漸普及④森林、草原被開墾成農(nóng)田A．①③B．②④C．①②D．③④(1)A(2)B[第(1)題，氮?dú)夂脱鯕馐谴髿獾闹饕煞?，?5千米以下干潔空氣中，氮?dú)夂脱鯕鈨烧哒伎傮w積的99%，故又稱地球大氣為“氮氧大氣”。第(2)題，目前，大氣中的二氧化碳濃度漸漸上升，緣由有森林、草原被破壞，人類大量燃燒化石燃料等。]大氣的垂直分層2020年6月23日9時(shí)43分，我國在西昌衛(wèi)星放射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，勝利將北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星暨北斗三號最終一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星放射升空，衛(wèi)星順當(dāng)進(jìn)入預(yù)定軌道，下圖為大氣垂直分層示意圖。問題1(區(qū)域認(rèn)知)我國的西昌衛(wèi)星放射中心所在地區(qū)的對流層厚度相對于我國東部地區(qū)來說是較厚還是較??？為什么？提示：較薄。因?yàn)槲鞑挥谖覈拇ㄎ鞲咴貐^(qū)，海拔較高，氣溫較低。問題2(綜合思維)長征三號乙運(yùn)載火箭點(diǎn)火放射剛離開地面升空時(shí)，其所經(jīng)驗(yàn)的氣溫改變特點(diǎn)是什么？提示：火箭放射升空剛離開地面時(shí)，位于對流層中，其氣溫隨高度增加而降低。問題3(綜合思維)放射勝利的第55顆北斗衛(wèi)星，在軌運(yùn)行所在的大氣層有何特點(diǎn)？提示：所在的大氣層為高層大氣，大氣密度微小，存在若干個(gè)電離層。大氣的垂直分層特點(diǎn)分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系對流層低緯：17～18千米中緯：10～12千米高緯：8～9千米氣溫隨高度的增加而遞減(每上升100米，氣溫平均下降0.6℃)地面是對流層大氣的主要的干脆熱源人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最親密空氣對流運(yùn)動(dòng)顯著該層大氣上部冷、下部熱天氣現(xiàn)象困難多變幾乎全部的水汽、雜質(zhì)都集中在該層，對流運(yùn)動(dòng)顯著，易成云致雨平流層從對流層頂至50～55千米氣溫隨高度增加呈明顯遞增趨勢該層中的臭氧汲取太陽紫外線人類生存環(huán)境的自然屏障；利于航空飛行以平流運(yùn)動(dòng)為主該層大氣上熱下冷，大氣平穩(wěn)天氣晴朗水汽、雜質(zhì)含量極少，大氣平穩(wěn)高層大氣從平流層頂至3000千米大氣密度特別小距地面遠(yuǎn)，受到引力小電離層能反射無線電短波圖示理解對流層、平流層的特點(diǎn)(1)對流層(2)平流層2．2017年10月4日，我國云南大理、麗江等地出現(xiàn)“火流星”照亮夜空的奇觀。據(jù)衛(wèi)星觀測，該“火流星”因摩擦生熱引發(fā)爆炸的高度距地面只有37千米，很可能有未燃盡的隕石落到地面。讀大氣垂直分層示意圖，回答(1)～(2)題。(1)“火流星”爆炸發(fā)生在()A．對流層 B．平流層C．高層大氣 D．大氣層以外(2)“火流星”爆炸時(shí)所在大氣層的氣溫()A．干脆導(dǎo)致“火流星”的爆炸B．隨高度上升而上升C．因臭氧汲取紅外線而上升D．達(dá)到大氣溫度的極大值(1)B(2)B[第(1)題，“火流星”因摩擦生熱引發(fā)爆炸的高度距地面只有37千米，據(jù)圖并結(jié)合所學(xué)學(xué)問可知，對流層高度在低緯度地區(qū)為17～18千米，從對流層頂部至50～55km的高空為平流層，因此“火流星”爆炸發(fā)生在平流層。第(2)題，由于平流層中的臭氧汲取紫外線而使大氣增溫，因此平流層氣溫隨高度上升而上升。]地理實(shí)踐力——感受霧霾天氣每到秋冬季節(jié)，我國的華北地區(qū)總會(huì)頻繁出現(xiàn)霧霾天氣，霧霾天氣事實(shí)上是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，尤其是PM2.5(空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物)被認(rèn)為是造成霧霾天氣的“元兇”，隨著空氣質(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害加重，霧霾天氣的產(chǎn)生既受氣象條件的影響，也與大氣污染物排放增加有關(guān)，因此應(yīng)完善靜穩(wěn)天氣條件下大氣污染物應(yīng)急減排方案，以防控霧霾天氣的出現(xiàn)。霧是指接近地球表面，大氣中懸浮的小水滴或冰晶組成的水汽凝聚物。當(dāng)氣溫達(dá)到露點(diǎn)溫度時(shí)(或接近露點(diǎn)溫度)，空氣里的水汽凝聚生成霧。霾，也稱陰霾，是指大量煙、塵等微粒懸浮而形成的大氣渾濁現(xiàn)象。PM2.5(細(xì)顆粒物)是媒體和公眾關(guān)注的話題，它是指懸浮在空氣中，粒徑(空氣動(dòng)力學(xué)直徑)小于或等于2.5微米的顆粒物。據(jù)此回答(1)～(2)題。(1)對北京市PM2.5濃度年均貢獻(xiàn)率最大的是()A．揚(yáng)塵 B．機(jī)動(dòng)車排放C．燃煤 D．建筑塵(2)下列有關(guān)霧或霾的特點(diǎn)和影響，表述正確的是()A．霾一般有明顯的日改變，霧的日改變不明顯B．能見度相同的條件下，大氣的相對濕度大時(shí)，為霾；小時(shí)，為霧C．霧使地面水汽不易蒸發(fā)，滋潤土地，又具有保溫作用D．露點(diǎn)溫度凹凸主要受凝聚核的影響(1)A(2)C[第(1)題，據(jù)圖可知，對北京市PM2.5濃度年均貢獻(xiàn)率最大的是揚(yáng)塵，達(dá)到18.1%，其他可知的污染源都低于18%，所以選A。第(2)題，霧、霾均與空氣降溫有關(guān)，氣溫日改變會(huì)使霧、霾出現(xiàn)相應(yīng)的改變，或?qū)е蚂F、霾形成或消散；在大氣的相對濕度大時(shí)，簡單形成霧，反之為霾；霧也是大氣降水的形式之一，云霧可增加大氣逆輻射，對地面保溫作用更明顯；露點(diǎn)溫度凹凸與凝聚核無關(guān)，據(jù)此分析選C。]本題組通過對霧霾天氣的形成描述分析，主要考查了大氣成分改變與人類活動(dòng)的關(guān)系等學(xué)問，體現(xiàn)了地理學(xué)科的綜合思維、地理實(shí)踐力。霧霾天氣的產(chǎn)生與人類向大氣中排放的大氣污染物親密相關(guān)，同時(shí)也與大氣對流層中的對流運(yùn)動(dòng)減弱有關(guān)。課堂小結(jié)課堂速記1．大氣主要由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)組成。2．二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，能汲取地面輻射，使氣溫上升。3．臭氧能汲取太陽光中的紫外線，使大氣增溫，并且對生物具有愛護(hù)作用。4．水汽和雜質(zhì)是成云致雨的必要條件。5．對流層的大氣上部冷、下部熱，有利于大氣的對流運(yùn)動(dòng)。6．平流層的大氣上部熱、下部冷，不易形成對流，主要以平流運(yùn)動(dòng)為主，適合航空飛行。7．高層大氣中的若干電離層能反射無線電波，對無線電通信具有重要作用。題組1大氣的組成大氣圈是由各種氣體和懸浮物質(zhì)組成的困難系統(tǒng)。據(jù)此回答1～3題。1．愛護(hù)地球上的生物免受過多紫外線損害的物質(zhì)主要存在于大氣圈中的()A．對流層 B．平流層C．電離層 D．高層大氣2．關(guān)于大氣組成成分及其作用的敘述，正確的是()A．水汽和固體雜質(zhì)不會(huì)影響地面的溫度B．干潔空氣的主要成分是氧和氫C．二氧化碳對地面有保溫作用D．臭氧能大量汲取太陽紅外線3．在大氣成分中，既是植物光合作用的重要原料，又對地面具有保溫作用的是()A．氮 B．臭氧C．二氧化碳 D．氧1．B2．C3．C[第1題，臭氧能汲取太陽紫外線，愛護(hù)地球上的生物免受過多紫外線損害，其主要分布于平流層。第2題，干潔空氣由氮、氧、二氧化碳、臭氧等組成。二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料，對地面有保溫作用；臭氧能大量汲取太陽光線中的紫外線；水汽和固體雜質(zhì)的含量也很少，卻是成云致雨的必要條件，同時(shí)也會(huì)影響地面和大氣的溫度。第3題，此題考查大氣的組成成分及作用。二氧化碳既是植物光合作用的重要原料，又對地面具有保溫作用。]題組2大氣的垂直分層讀某地大氣溫度隨高度改變示意圖，完成4～6題。4．該圖示意的大氣垂直分層