2023年新教材高中地理第3章地球上的大氣第1節(jié)大氣的組成與垂直分層課件湘教版必修第一冊

第三章地球上的大氣1．學(xué)習(xí)思路(1)大氣的組成成分：根據(jù)教材中的圖表對比理解空氣中各類成分的比重及對人類的意義，可以結(jié)合日常生活中的地理現(xiàn)象(如霧霾天氣)理解空氣對人類的重要意義。(2)大氣的垂直分層：應(yīng)了解各層大氣的氣溫狀況、運(yùn)動特征及與人類活動的關(guān)系，可通過判讀各類大氣溫度隨高度變化的示意圖加深對知識的理解。(3)大氣的受熱過程：本部分的重點(diǎn)是大氣對太陽輻射的削弱作用和大氣對地面的保溫作用，這是大氣受熱過程中兩個密切相連的環(huán)節(jié)，可以通過“太陽暖大地、大地暖大氣、大氣還大地”來理解大氣的受熱過程。(4)大氣的熱力環(huán)流：要結(jié)合示意圖理解熱力環(huán)流的基本原理，要動態(tài)和系統(tǒng)地分析熱力環(huán)流的形成過程，要理解熱力環(huán)流中氣溫與氣壓、水平運(yùn)動與垂直運(yùn)動等的關(guān)系；能抓住近地面受熱不均分析山谷風(fēng)、海陸風(fēng)、城市風(fēng)等熱力環(huán)流案例。2．學(xué)習(xí)技法(1)充分利用實(shí)驗(yàn)：可利用身邊的材料(如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等)，設(shè)計模擬溫室效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，深刻理解全球變暖原理與溫室大棚中升溫原理的差別；在學(xué)習(xí)熱力環(huán)流時可點(diǎn)燃一炷香，觀察煙的流動方向。(2)充分利用各種示意圖：本章知識重在對地理原理和地理過程的分析，可借助一些原理示意圖，如大氣溫室效應(yīng)示意圖、大氣熱力環(huán)流形成示意圖等進(jìn)行理解。(3)充分利用生活案例：本章知識和人類的生產(chǎn)生活緊密相關(guān)，可借助交通指示燈為什么使用紅綠燈、為什么一日中最高氣溫通常出現(xiàn)在午后2時、為什么氣溫隨海拔升高而降低、溫室大棚、城市熱島效應(yīng)等輔助知識來學(xué)習(xí)。第一節(jié)大氣的組成與垂直分層課標(biāo)要求素養(yǎng)目標(biāo)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。[區(qū)域認(rèn)知]通過圖表資料理解不同地區(qū)對流層的厚度。[綜合思維]結(jié)合圖表資料，了解大氣的垂直分層結(jié)構(gòu)，分析各層的主要特征及與人類的關(guān)系。[地理實(shí)踐力]觀察、描述與大氣有關(guān)的自然現(xiàn)象，并做出合理的解釋。[人地協(xié)調(diào)觀]結(jié)合案例，說明大氣環(huán)境保護(hù)的必要性和重要性，樹立正確的人地協(xié)調(diào)觀。課前|必備知識·自主夯實(shí)

干潔空氣【基礎(chǔ)清單】2．干潔空氣的成分和作用成分作用氮?dú)獾厍蛏仙矬w的基本成分氧氣人類和其他好氧生物維持生命活動必需的物質(zhì)，并參與有機(jī)物的燃燒、腐敗和分解過程二氧化碳臭氧光合作用保溫紫外線殺菌高于

高于減少

多于多于

運(yùn)動2．各層特征比較垂直分層氣溫特點(diǎn)大氣運(yùn)動狀況天氣狀況與人類關(guān)系

與人類的關(guān)系最為密切

對流遞減對流復(fù)雜多變云、霧、

雨、雪

垂直分層氣溫特點(diǎn)大氣運(yùn)動狀況天氣狀況與人類關(guān)系

天氣現(xiàn)象少見有利于高空飛行

隨高度增加先下降后又持續(xù)上升——平流上升平流高層電離層

【名師助學(xué)】想一想1：大氣成分是固定不變的嗎？【答案】不是。從地質(zhì)作用看，原始大氣成分和現(xiàn)代大氣成分不同；從當(dāng)前來看，不同的區(qū)域由于地理環(huán)境的變化，會導(dǎo)致大氣成分的變化；現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中大量的廢氣排放，使有害氣體增加，加劇大氣環(huán)境的污染。小科普1：臭氧層的作用大氣中的臭氧被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”，它吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線，使動植物免遭傷害。想一想2：一位游客坐飛機(jī)飛行在萬米高空，窗外是湛藍(lán)的天空，下方是翻騰的云海。請解釋其原因?！敬鸢浮坑慰统俗娘w機(jī)飛行在平流層，平流層大氣平穩(wěn)，天氣晴朗。飛機(jī)下方為對流層，水汽、固體雜質(zhì)大部分集中在這一層，天氣現(xiàn)象也都發(fā)生在這一層。小科普2：電離層與無線電波地球外60～500千米的大氣層，有若干電離層。電離層大氣處于高度電離狀態(tài)，它們就像一面反射無線電波的鏡子，使電波在地面和電離層之間多次反射，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離無線電通信。小科普3：全球性大氣環(huán)境問題研究發(fā)現(xiàn)，臭氧總量每耗減1%，地面紫外線會增加1.5%～2%。專家預(yù)測，如果不對氟氯烴的生產(chǎn)和消費(fèi)加以限制，到2075年，地球臭氧總量將比1985年減少25%。1．地球低層大氣的三部分組成分別是 (

)A．氮?dú)?、氧氣、空?B．一氧化碳、水汽、氧氣C．氧氣、氮?dú)?、灰塵 D．干潔空氣、水汽、雜質(zhì)【答案】D【解析】大氣是多種氣體的機(jī)械混合物，低層大氣是由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)三部分組成的。2．被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”的是 (

)A．氧氣 B．氮?dú)釩．一氧化碳 D．臭氧【答案】D【解析】因?yàn)槌粞跄艽罅课仗栕贤饩€，保護(hù)地球上的生物免受過多紫外線的傷害，所以被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”。3．下列關(guān)于對流層的敘述，正確的是 (

)A．中緯度地區(qū)高度最高B．幾乎全部的大氣質(zhì)量都集中在此C．天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變D．大氣平穩(wěn)，與人類關(guān)系最為密切【答案】C【解析】對流層的氣溫隨高度增加而降低，其溫度的垂直變化，決定了空氣對流運(yùn)動顯著，風(fēng)、云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。4．下列敘述錯誤的是

(

)A．對流層高度隨緯度變化是因?yàn)榻孛鏆鉁氐途暥雀?、高緯度低造成的B．臭氧層空洞主要形成于平流層C．在60～500千米的高空，大氣處于高度電離狀態(tài)而能反射無線電波，故稱為電離層D．位于平流層頂以上的大氣，氣壓很低，空氣密度很小，被稱為高層大氣【答案】C【解析】在60～500千米的高空，有若干電離層，并非全部為電離層。5．最佳的航空飛行層是大氣垂直分層中的 (

)A．對流層 B．平流層C．高空層 D．電離層【答案】B【解析】平流層中的氣流以水平運(yùn)動為主，且該層水汽、固體雜質(zhì)極少，天氣晴朗，能見度好，大氣平穩(wěn)而有利于高空飛行。課堂|

關(guān)鍵能力·探究提升地球上的一切生命活動都離不開大氣，厚厚的大氣圈就像地球的外衣，保護(hù)著地球上的生命。大氣圈是環(huán)繞地球最外部的氣體圈層，其下部邊界為地球海陸表面，上部邊界在高空2000～3000千米處。大氣的組成【情境探究】(1)大氣的作用是什么？【答案】為地球生命的繁衍和人類的發(fā)展提供了必要條件。(2)你認(rèn)為大氣包含哪些成分？【答案】干潔空氣、水汽、雜質(zhì)。(3)舉例說明人類活動使大氣成分和含量發(fā)生的變化?！敬鸢浮咳缛紵?、石油等礦物燃料，使二氧化碳含量增加；人類活動釋放大量氟氯烴化合物，破壞大氣中的臭氧。1．大氣的主要組成成分及其作用【整合提升】組成成分占大氣體積作用干潔空氣氮?dú)?8%氮是地球生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分；是地球上生物體的基本元素氧氣21%氧是人類和其他好氧生物維持生命活動必需的物質(zhì)組成成分占大氣體積作用干潔空氣二氧化碳很少是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，且對地面有保溫作用臭氧極少能大量吸收紫外線，使生物免受過多紫外線的傷害水汽很少，因時因地而異水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，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大氣主要成分對大氣環(huán)境的影響(1)二氧化碳→吸收長波輻射(地面輻射)→升溫的同時釋放熱能→射向地面的熱量→保溫作用。(2)氧原子和臭氧。①高層大氣中的氧原子→吸收波長較短的紫外線→升溫使大氣電離→形成電離層。②平流層中的臭氧→吸收波長較短的紫外線→升溫的同時阻擋到達(dá)地面的紫外線→保護(hù)地球上的生物免受紫外線傷害。知識拓展(3)水汽。①近地面水汽吸收地面熱量→大氣升溫。②水汽溫度變化→吸熱或放熱→水的相變→云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象的發(fā)生。(4)雜質(zhì)。①塵埃物質(zhì)→吸附水汽→霧或降水。②塵埃物質(zhì)→削弱太陽光→大氣能見度降低。2．人類活動引起大氣成分的變化及影響由人類活動造成的大氣污染，已導(dǎo)致大氣成分比例的變化，并造成了全球性的大氣環(huán)境問題。[考向1：大氣成分及其作用](2021年吉林長春期末)大氣是由干潔空氣、固體雜質(zhì)和水汽等組成的混合物。據(jù)此完成第1～2題。1．低層大氣的組成成分是 (

)A．氧氣、氮?dú)夂透蓾嵖諝?B．二氧化碳、水汽和雜質(zhì)C．干潔空氣、水汽和雜質(zhì) D．氮?dú)?、水汽和干潔空氣【學(xué)以致用】2．由人類活動造成的大氣污染，已導(dǎo)致大氣中一些成分的比例發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn)在 (

)A．臭氧增多 B．二氧化碳增多C．水汽增多 D．氧氣增多【答案】1．C

2．B【解析】第1題，低層大氣主要由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)三部分組成；干潔空氣的主要成分為氮?dú)夂脱鯕?。?題，人類活動造成大氣中一些成分的比例發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn)為大量燃燒礦物燃料，使得空氣中二氧化碳的比例明顯上升。[考向2：大氣成分的變化]近地面大氣中二氧化碳的濃度變化是自然和人類活動綜合作用的結(jié)果，受到大氣運(yùn)動、植被狀況、地形和人類活動等因素的影響，也存在時空差異。下圖是北京市大氣中二氧化碳的濃度年變化(a)及4月日均變化(b)示意圖。據(jù)此完成第3～4題。3．北京市大氣中二氧化碳濃度最高值出現(xiàn)在冬季的主要原因是 (

)A．植物光合作用弱，吸收二氧化碳少B．氣候寒冷，降水少，二氧化碳稀釋少C．季風(fēng)受地形的阻擋，二氧化碳擴(kuò)散慢D．人類生活取暖，工業(yè)能耗的增加4．北京市大氣中二氧化碳濃度一天中最低值出現(xiàn)在17時左右，關(guān)于其原因的描述，不正確的是

(

)A．植物的光合作用強(qiáng) B．大氣的對流運(yùn)動顯著C．交通工具、餐飲耗能少 D．人類生活取暖耗能少【答案】3．D

4．C【解析】第3題，北京市大氣中二氧化碳濃度最高值出現(xiàn)在冬季的主要原因是冬季人類生活取暖以及工業(yè)能耗的增加，使排放的二氧化碳?xì)怏w更多?！爸参锕夂献饔萌?，吸收二氧化碳少”“氣候寒冷，降水少，二氧化碳稀釋少”“季風(fēng)受地形的阻擋，二氧化碳擴(kuò)散慢”都不是主要原因。第4題，圖示一天中最低值出現(xiàn)在17時左右，正是下班時間，交通工具使用量應(yīng)較大。材料一乞力馬扎羅山是非洲最高的山，可以分成四層，最下面一層是熱帶雨林，中間的腰部有一條沼澤地帶，再上面是高原沙漠，而頂部則是高山雪峰。遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看，乞力馬扎羅山就像一名拖著長長尾巴的綠裙，系了一條細(xì)細(xì)的腰帶，身著緊身淡黃襯衫，頭上俏皮地戴了頂白色小帽的青春少女。材料二清明假期，王老師一家從濟(jì)南乘飛機(jī)去昆明旅游。起飛時還是細(xì)雨蒙蒙，起飛后不久卻是晴空萬里，陽光普照。大氣的垂直分層【情境探究】(1)為什么乞力馬扎羅山會出現(xiàn)“綠裙、黃衫、白帽”？【答案】對流層氣溫隨海拔的升高而遞減，由于熱量的變化導(dǎo)致植被發(fā)生變化。(2)王老師為什么會遇到起飛前后不同的天氣？【答案】起飛時細(xì)雨蒙蒙是由于飛機(jī)仍在對流層大氣中，當(dāng)飛機(jī)穿過對流層，進(jìn)入平流層飛行時，天氣晴好。(3)有利于飛機(jī)飛行的大氣層具有怎樣的特征？【答案】大氣上部熱，下部冷，不易形成對流，主要以水平運(yùn)動為主，大氣平穩(wěn)，且該層無云雨現(xiàn)象，天氣晴朗，能見度好。1．圖解大氣的垂直分層及特點(diǎn)【整合提升】2．各層大氣的特點(diǎn)、成因及與人類的關(guān)系分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系對流層低緯度：17～18千米。中緯度：10～12千米。高緯度：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℃)地面是對流層大氣的主要的直接熱源人類生活在對流層底部，對流層與人類關(guān)系最密切空氣對流運(yùn)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(yùn)動顯著，易成云致雨分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系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(yùn)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)高層大氣平流層頂以上大氣密度非常小距地面遠(yuǎn)，受到引力小電離層能反射無線電波(1)不同緯度對流層高度不一樣的分析思路。低緯度地區(qū)，地面受熱多，對流活動旺盛，因此，對流層的高度高；而高緯度地區(qū)，地面受熱較少，對流活動較弱，所以，對流層的高度低；中緯度地區(qū)則適中。方法技巧(2)對流層與平流層氣溫變化分析。對流層大氣的熱量絕大部分直接來自地面，因此，離地面越高的大氣，受熱越少，氣溫越低，氣溫垂直遞減率為0.6℃/100米；而平流層大氣中，由于含有臭氧，能大量吸收太陽紫外線，使氣溫隨高度增加而迅速上升。(3)對流運(yùn)動與平流運(yùn)動分析。在對流層中，由于空氣上冷下暖，使得熱的地方氣溫高，空氣密度小，容易產(chǎn)生空氣的上升運(yùn)動，冷的地方因有空氣流向熱的地方，從而產(chǎn)生下沉運(yùn)動，這樣就形成了大氣的對流運(yùn)動，所以，對流層是以對流運(yùn)動為主；而平流層上熱下冷，大氣穩(wěn)定，不易形成對流，因此以水平運(yùn)動為主。[考向：大氣的垂直分層及特點(diǎn)](2022年云南名校聯(lián)盟期末)2021年9月25日，俄羅斯一架載有175名乘客的飛機(jī)在即將抵達(dá)索契時遭遇了暴雨天氣，飛機(jī)劇烈顛簸，幾秒內(nèi)驟降數(shù)十米，幾分鐘后又遭閃電擊中。幸運(yùn)的是，飛行員最終成功地控制住飛機(jī)，并緊急降落在克拉斯諾達(dá)爾。據(jù)此完成第1～2題?！緦W(xué)以致用】1．遭遇雷暴時，該飛機(jī)所在大氣層隨著海拔升高氣溫的變化特點(diǎn)是 (

)A．先升高后降低 B．逐漸下降C．逐漸上升 D．先降低后升高2．飛機(jī)上一般都配備應(yīng)急供氧系統(tǒng)的原因是 (

)①高空中大氣成分發(fā)生變化②高空中空氣稀薄，含氧量低③氧氣是地球上生物體的基本元素④氧是生物維持生命活動必需的物質(zhì)A．①③ B．②③C．①④ D．②④【答案】1．B

2．D【解析】第1題，該層大氣天氣多變，有云、雨、雷、電等天氣現(xiàn)象，對流旺盛，屬于對流層，對流層大氣的直接熱源是地面輻射，隨著海拔的升高，受地面輻射的影響減弱，所以對流層氣溫隨海拔升高而逐漸下降，故選B項(xiàng)。第2題，高空海拔高，大氣稀薄，含氧量低，且氧是生物維持生命活動必需的物質(zhì)，所以需要配備應(yīng)急供氧系統(tǒng)，②④正確。拓展|素養(yǎng)提升·增效培優(yōu)教材第70頁探究1．認(rèn)同。地球上的生命活動離不開太陽輻射所提供的能量，但太陽輻射中的紫外線會破壞人、動物和植物的細(xì)胞組織。臭氧層能大量吸收太陽輻射中的紫外線，避免地球生物遭受過多紫外線輻射的影響，而少量穿過臭氧層到達(dá)地面的紫外線，能起到殺菌防病的作用，并能促進(jìn)人體內(nèi)維生素的合成。因此，臭氧層被稱為“地球生命的保護(hù)傘”。【教材疑難助解】2．除了教材中提到的臭氧層被破壞之外，全球性大氣環(huán)境問題還包括全球變暖和酸雨等。全球變暖主要是由于人類向大氣排放越來越多的二氧化碳等溫室氣體，溫室效應(yīng)不斷增強(qiáng)的結(jié)果。酸雨主要是由于人類向大氣排放的各種酸性氣體(如二氧化硫)不斷增多，出現(xiàn)酸堿度(pH)低于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水。教材第72頁活動霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)。霾是空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘Ｗ拥募象w，能夠使空氣混濁。兩種物質(zhì)的組成不同，前者是氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)，后者是固態(tài)顆粒物。兩者都能使空氣的能見度下降，前者使空氣中水平能見度低于1千米，后者使能見度低于10千米。兩者在日出后變化較大，霧在日出后即散，霾在日出后不會消散。霾的固態(tài)顆粒物來自汽車尾氣、工業(yè)廢氣、燃煤取暖產(chǎn)生的廢氣、建筑工地和道路交通產(chǎn)生的揚(yáng)塵等。霾的危害主要有兩方面：一是對人體產(chǎn)生的危害，比如對呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等的影響；二是對生態(tài)環(huán)境和交通造成的危害，比如出現(xiàn)霾天氣時，由于空氣質(zhì)量差，能見度低，容易引起交通阻塞，發(fā)生交通事故。教材第75～76頁活動1．(1)相較于重慶、武漢、長沙、上海，貴陽雖然緯度較低，但由于其處在云貴高原，海拔較高，故夏季涼爽。(2)林芝雖然處在青藏高原地區(qū)，但仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)該地海拔較低，最低處海拔不到1000米，且所在的緯度也比較低，故3月份氣溫已經(jīng)較高，有桃花盛開。2．(1)對流層局