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(cè)

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(shuō)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(lèi)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(shuō)明大氣環(huán)境愛(ài)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(yáng)光中的紫外線，被譽(yù)為“地球生命的愛(ài)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(shuō)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(chēng)分布。 (×)③臭氧對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物是無(wú)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(yáng)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(lái)，人類(lèi)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(duì)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(lèi)關(guān)系A(chǔ)對(duì)流層隨高度上升而遞減對(duì)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(wú)線電波[圖表點(diǎn)撥]教材第31頁(yè)圖2.5，該圖展示出：(1)大氣層由地面對(duì)上共分為對(duì)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(lèi)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(wú)線電通信利用了哪層大氣的特性？提示：主要從有無(wú)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(zhǎng)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(lái)越多，人類(lèi)社會(huì)每年排放的二氧化碳總量在過(guò)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(guò)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(guò)去三十年里增長(zhǎng)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(wàn)噸。美國(guó)環(huán)保局發(fā)覺(jué)，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(wèn)，越來(lái)越多的大氣環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的緣由是什么？我們應(yīng)如何愛(ài)護(hù)我們的家園？問(wèn)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(wèn)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?lèi)大規(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(wèn)題2(地理實(shí)踐力)臭氧濃度的改變對(duì)我們?nèi)祟?lèi)的日光浴活動(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?lèi)應(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(lèi)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(yáng)光中的紫外線，使大氣增溫；削減到達(dá)地面的紫外線，對(duì)生物具有愛(ài)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(lèi)活動(dòng)對(duì)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(chēng)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(chēng)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(shù)造林②大量燃燒礦物化石燃料③新能源公交車(chē)的漸漸普及④森林、草原被開(kāi)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(chēng)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(lèi)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(guó)在西昌衛(wèi)星放射中心用長(zhǎng)征三號(hào)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(hào)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(wèn)題1(區(qū)域認(rèn)知)我國(guó)的西昌衛(wèi)星放射中心所在地區(qū)的對(duì)流層厚度相對(duì)于我國(guó)東部地區(qū)來(lái)說(shuō)是較厚還是較薄？為什么？提示：較薄。因?yàn)槲鞑挥谖覈?guó)的川西高原地區(qū)，海拔較高，氣溫較低。問(wèn)題2(綜合思維)長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭點(diǎn)火放射剛離開(kāi)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(kāi)地面時(shí)，位于對(duì)流層中，其氣溫隨高度增加而降低。問(wèn)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(lèi)的關(guān)系對(duì)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(duì)流層大氣的主要的干脆熱源人類(lèi)生活在對(duì)流層底部，與人類(lèi)關(guān)系最親密空氣對(duì)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(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，易成云致雨平流層從對(duì)流層頂至50～55千米氣溫隨高度增加呈明顯遞增趨勢(shì)該層中的臭氧汲取太陽(yáng)紫外線人類(lèi)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(wú)線電短波圖示理解對(duì)流層、平流層的特點(diǎn)(1)對(duì)流層(2)平流層2．2017年10月4日，我國(guó)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(cè)，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(duì)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(wèn)可知，對(duì)流層高度在低緯度地區(qū)為17～18千米，從對(duì)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(guó)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(duì)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(chēng)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(duì)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(chē)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(jiàn)度相同的條件下，大氣的相對(duì)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(rùn)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(duì)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(duì)濕度大時(shí)，簡(jiǎn)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(duì)地面保溫作用更明顯；露點(diǎn)溫度凹凸與凝聚核無(wú)關(guān)，據(jù)此分析選C。]本題組通過(guò)對(duì)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(lèi)活動(dòng)的關(guān)系等學(xué)問(wèn)，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(lèi)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(duì)流層中的對(duì)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(yáng)光中的紫外線，使大氣增溫，并且對(duì)生物具有愛(ài)護(hù)作用。4．水汽和雜質(zhì)是成云致雨的必要條件。5．對(duì)流層的大氣上部冷、下部熱，有利于大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。6．平流層的大氣上部熱、下部冷，不易形成對(duì)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(wú)線電波，對(duì)無(wú)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(ài)護(hù)地球上的生物免受過(guò)多紫外線損害的物質(zhì)主要存在于大氣圈中的()A．對(duì)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(duì)地面有保溫作用D．臭氧能大量汲取太陽(yáng)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(duì)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(yáng)紫外線，愛(ài)護(hù)地球上的生物免受過(guò)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(duì)地面有保溫作用；臭氧能大量汲取太陽(yáng)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(duì)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