2024版新教材高中地理第二章地球上的大氣2.1大氣的組成和垂直分層導(dǎo)學(xué)案新人教版必修第一冊

第一節(jié)大氣的組成和垂直分層課程標(biāo)準(zhǔn)運用圖表等資料，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。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.運用圖表資料，說明大氣的組成及人類活動對大氣環(huán)境的影響。2．結(jié)合大氣垂直分層示意圖，說明各層大氣的特點、成因，并舉例說明對人類活動的影響。一、大氣的組成1．干潔空氣(1)________：是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)。(2)________：含量最多，是地球上生物體的基本元素。(3)________eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(綠色植物進行的基本原料,吸收地面輻射的能力強，使氣溫升高))(4)臭氧eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(吸收太陽光中的，使大氣增溫,減少到達地面的紫外線，對具有保護作用))2．水汽和雜質(zhì)(1)水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時伴隨著熱量的吸收和釋放。(2)大氣中的雜質(zhì)作為________，是成云致雨的必要條件。3．人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響?！九袛唷?1)人類大量排放氟氯烴使大氣中臭氧減少。()(2)城市大氣中的固體雜質(zhì)較多，其他因素相同的情況下，降水通常比農(nóng)村多。()二、大氣的垂直分層1．依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、運動狀況和密度變化。2．各層特征比較垂直分層氣溫特點大氣運動狀況與人類關(guān)系A(chǔ)______層隨高度的升高而________，頂部氣溫降至________上部冷、下部熱，大氣對流運動最為密切，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變B平流層隨高度升高而升高上部熱、下部冷，不易形成對流，以________運動為主適合航空飛行C高層大氣隨高度增加先降低后升高有________，能反射無線電波【判斷】(1)宇宙飛船升空過程中，所穿越大氣的溫度一直降低。()(2)全球各地對流層的高度是一樣的。()(3)高層大氣氣溫隨高度的升高而升高。()【教材點撥】教材第28頁圖2.2閱讀該圖時應(yīng)注意：(1)該圖示意的是25千米以下的干潔空氣的成分及其比例。(2)圖中示意的比例是體積分數(shù)而不是質(zhì)量分數(shù)。(3)氧氣和氮氣是主要成分，兩者合占99%。(4)二氧化碳所占比例很小，相比而言變動明顯。【易錯辨析】二氧化碳也是植物呼吸作用的基本原料這種說法是錯誤的。呼吸作用需要的是氧氣，放出的是二氧化碳。生物體內(nèi)有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳、水或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過程，稱為呼吸作用?！緦W(xué)法指導(dǎo)】熱源法分析對流層和平流層特點【知識鏈接】(1)不同緯度對流層厚度不一樣的原因低緯度地區(qū)，地面受熱多，對流活動旺盛，因此，對流層的厚度大；而高緯度地區(qū)，地面受熱較少，對流活動較弱，所以，對流層的厚度??；中緯度地區(qū)介于二者之間。(2)什么是電離電離，或稱電離作用、離子化，指在(物理性的)能量作用下，原子、分子形成離子的過程。探究點一大氣垂直分層[精講點撥]大氣的垂直分層分層高度范圍主要特點特點成因與人類的關(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(每升高100米，氣溫平均下降0.6℃)地面是對流層大氣主要的直接熱源人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切空氣對流運動顯著該層上部冷、下部熱天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變幾乎全部的水汽、雜質(zhì)都集中在該層，對流運動顯著，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吸收太陽紫外線人類生存環(huán)境的天然屏障；利于航空飛行以平流運動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?shù)?000千米大氣密度非常小距地面遠，受到引力小電離層能反射無線電短波【技法點撥】圖示理解對流層、平流層的特點[核心探究]【情境材料】材料一北京時間2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。此后，神舟十二號載人飛船與火箭成功分離，進入預(yù)定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入“天宮一號”空間站。材料二下圖為大氣垂直分層示意圖?！舅伎冀涣鳌?．[區(qū)域認知]比較甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地和海南文昌發(fā)射基地所在地區(qū)的對流層高度差異，總結(jié)對流層高度的分布規(guī)律，并解釋原因。2．[綜合思維]“長征二號”運載火箭剛離開地面升空時，其所經(jīng)歷的氣溫變化特點是什么？3．[綜合思維]“天宮一號”空間站所在的大氣層有何特點？對人類生活有什么影響？[學(xué)以致用][2023·青島市高一模擬]2020年12月17日，“嫦娥五號”返回艙在距地面高度約120km處高速進入地球大氣層，實施初次氣動減速。下降至預(yù)定高度后，返回艙向上躍出大氣層。之后，返回艙再次進入大氣層，實施二次氣動減速，在距地表50km的高度返回艙與大氣層激烈摩擦。下圖示意“嫦娥五號”探測器返回路徑。據(jù)此完成1～3題。1．“嫦娥五號”進入大氣層實施初次氣動減速時位于()A．對流層 B．平流層C．臭氧層 D．高層大氣2．“嫦娥五號”在距地表50km降落至地面的過程中，氣溫變化是()A．持續(xù)降低 B．先降低，后升高C．持續(xù)升高 D．先升高，后降低3．“嫦娥五號”在距地表50km降落至地面的過程中，氣溫變化的原因是()A．臭氧增多，太陽輻射增強B．臭氧增多，地面輻射增強C．臭氧減少，太陽輻射減弱D．臭氧減少，地面輻射增強探究點二逆溫(知識拓展)[精講點撥]1．大氣的逆溫現(xiàn)象在對流層中，氣溫是隨著高度的升高而逐漸降低的，但在某些特殊的情況下，對流層氣溫會出現(xiàn)下列情況：①高度上升，氣溫升高；②高度每上升100米，氣溫下降幅度小于0.6℃。這就是逆溫現(xiàn)象。如下圖中甲屬于情況②，乙、丙、丁屬于情況①。2．輻射逆溫形成過程(1)圖a為對流層正常氣溫垂直分布狀況。在晴朗無云或少云的夜晚，地面很快冷卻，貼近地面的大氣也隨之降溫。離地面越近，降溫越多；離地面越遠，降溫越少，因而形成了自地面開始的逆溫(圖b)。(2)隨著地面輻射冷卻的加劇，逆溫層逐漸向上擴展，黎明時達到最強(圖c)。(3)日出后，太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫層便自下而上逐漸消失(圖d)，最終恢復(fù)正常(圖e)。3．逆溫的影響有利影響①逆溫的出現(xiàn)阻礙了空氣對流，因此可以抑制沙塵暴的發(fā)生。②逆溫出現(xiàn)在高空，有利于飛機的飛行。③和其他天氣現(xiàn)象一樣，逆溫可作為一種氣候資源加以利用。例如，在我國新疆伊犁河谷，逆溫出現(xiàn)在10月至次年3月，長達半年之久，有效地提高了冬季谷地的溫度，多年生果樹越冬可以免受凍害等不利影響①逆溫時大氣結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，容易加重大氣污染。②對天氣的影響：容易產(chǎn)生大霧等不利天氣。③對交通的影響：能見度降低，地面濕滑[學(xué)以致用]晴朗無風(fēng)的夜晚，地面因輻射而失去熱量，近地面大氣冷卻強烈，高空大氣冷卻較慢，氣溫從地面開始向上遞增，稱為輻射逆溫。讀圖，回答4～5題。4．圖中a表示輻射逆溫形成前的氣溫垂直分布，一般出現(xiàn)在午后；b表示輻射逆溫形成后，一般出現(xiàn)在黎明以前。則c出現(xiàn)的時間最可能是()A．上午 B．正午C．傍晚 D．凌晨5．逆溫的影響有()①利于污染物的擴散 ②利于霧的形成③抑制沙塵暴的發(fā)生 ④減輕山區(qū)農(nóng)作物凍害A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④[2023·長沙市雅禮中學(xué)高一模擬]如果對流層大氣出現(xiàn)“上熱下冷(即隨高度上升，氣溫也上升)”現(xiàn)象時，空氣對流運動減弱，不利于污染物的擴散，這種現(xiàn)象稱為逆溫。有人說，逆溫是霧霾的幫兇。據(jù)此完成6～7題。6．圖中，符合題中所述現(xiàn)象的大氣層是()A．①＋②B．②C．②＋③D．③7．逆溫層成為霧霾幫兇的原因是()A．逆溫使得工業(yè)污染排放量增多B．逆溫層的存在不利于空氣的水平運動C．逆溫層的存在不利于空氣的對流運動D．逆溫層的存在使大氣運動為下沉運動[課堂歸納總結(jié)]地球大氣又稱為“氮氧大氣”，結(jié)合地球大氣圈25km以下干潔空氣的主要成分表，完成1～2題。氣體成分體積分數(shù)(%)氮氣(N2)78氧氣(O2)21氬氣(Ar)0.93二氧化碳(CO2)0.038(變動)1.地球大氣被稱為“氮氧大氣”，是因為氮氣和氧氣()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．是生命活動必不可少的物質(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的主要因素是()①植樹造林②大量燃燒化石燃料③新能源公交車的逐漸普及④森林、草原被開墾成農(nóng)田A．①③B．②④C．①②D．③④2021年4月30日15時27分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將遙感三十四號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進入預(yù)定軌道。下圖為我國四大衛(wèi)星發(fā)射基地分布圖。據(jù)此完成3～5題。3．長征四號丙運載火箭從發(fā)射到上升至120km高空，在此期間經(jīng)歷的氣溫變化可能是()A．一直遞減B．一直遞增C．遞增→遞減→遞增→遞減D．遞減→遞增→遞減→遞增4．長征四號丙運載火箭發(fā)射地酒泉對流層的厚度最接近()A．8～9km B．12～13kmC．17～18km D．4～5km5．長征四號丙運載火箭穿過的平流層()A．天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 B．氣流垂直運動顯著C．含有臭氧層 D．含有電離層6．讀“氣溫垂直變化圖”，完成下列各題。(1)圖中a、b、c、d四條曲線中，正確反映地球大氣溫度隨高度變化的是__________，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。(2)風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象集中于________層(填字母)，原因是________________________________________________________________________。(3)人類目前利用平流層最主要的方式是__________，原因是________________________________________________________________________。(4)B層和C層80～120千米的大氣溫度隨高度升高而升高，分析其增溫原因的異同。相同點：____________________________________________________________________。不同點：____________________________________________________________________。第二章地球上的大氣第一節(jié)大氣的組成和垂直分層必備知識·自主學(xué)習(xí)一、1．(1)氧(2)氮(3)二氧化碳光合作用(4)紫外線生物2．(2)凝結(jié)核【判斷】(1)√(2)√二、2．對流遞減－60℃平流電離層【判斷】(1)×(2)×(3)×關(guān)鍵能力·課堂探究探究點一[核心探究]1．提示：差異：酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地所在地區(qū)的對流層較低。規(guī)律：對流層高度隨緯度增高而降低。原因：低緯度地區(qū)受熱多，氣溫高，空氣對流旺盛，所以對流層較高(17～18km)。2．提示：火箭剛離開地面時，位于對流層中，氣溫隨高度增加而降低。3．提示：特點：“天宮一號”空間站所在的大氣層為高層大氣，大氣密度很小，存在若干電離層。影響：電離層能反射無線電波，對無線電通信有重要作用。[學(xué)以致用]1～3.解析：第1題，由材料可知，“嫦娥五號”在距地面高度約120km處實施初次氣動減速，位于高層大氣中，D對。第2題，“嫦娥五號”在距地表50km時，位于平流層中，此時向下降落氣溫逐漸降低，然后進入對流層，隨著距離地面越近，氣溫升高，所以“嫦娥五號”在距地表50km降落至地面的過程中氣溫變化是先降低，后升高，故選B。第3題，平流層主要靠臭氧吸收紫外線增溫，隨著高度降低，臭氧含量降低，使得氣溫降低，然后距離地表越來越近，進入對流層中，對流層大氣直接熱源為地面，距離地面越近，受地面輻射影響越強，氣溫升高，故選D。答案：1.D2.B3.D探究點二[學(xué)以致用]4～5.解析：第4題，c表示逆溫逐漸消失，故c出現(xiàn)的時間是在黎明之后，午后之前。第5題，逆溫出現(xiàn)后近地面溫度低，高空溫度高，空氣不易發(fā)生對流運動，不利于污染物的擴散，故①錯誤；由于近地面的溫度較低，有利于水汽凝結(jié)成霧，故②正確；逆溫出現(xiàn)后，大氣運動會減弱，可以抑制沙塵暴的發(fā)生，故③正確；山區(qū)農(nóng)作物分布海拔較高，如果處于逆溫層，溫度較高可以減輕凍害，故④正確。答案：4.A5.B6～7.解析：第6題，題中所述現(xiàn)象為“上熱下冷”，說明出現(xiàn)了逆溫現(xiàn)象，即氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象，據(jù)圖可知，②層氣溫隨高度增加而升高，故符合題中所述現(xiàn)象的大氣層是②。故選B。第7題，逆溫層成為霧霾幫兇的原因是逆溫層存在，空氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定，空氣對流運動弱，污染氣體不易擴散，C對。逆溫與工業(yè)污染排放量無關(guān)，A錯。逆溫層的存在不利于空氣的垂直運動，B錯。逆溫層的存在使得大氣運動微弱，D錯。故選C。答案：6.B7.C隨堂演練·強化落實1～2.解析：第1題，氮氣和氧氣是大氣的主要成分，在25千米以下干潔空氣中，氮氣和氧氣兩者占總體積的99%，故又稱地球