必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层课前预习课件ppt

这是一份必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层课前预习课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了基础清单，干洁空气，光合作用，紫外线，大气的垂直分层，各层特征比较，复杂多变，雾雨雪，电离层，名师助学等内容，欢迎下载使用。

课前 必备知识·自主夯实
奥地利“坠落人”鲍姆加特纳于2012年10月14日在美国西南部乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后，他打开舱门，一跃而下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人。
你知道39千米高空的大气与地面大气有哪些不同吗？提示：39千米的高空属于平流层大气，与地面相比，具有辐射强、缺氧、失重、温度低而变化大等特点。
一、大气的组成1．低层大气的组成：主要由________、水汽和杂质三部分组成。
2．干洁空气的成分和作用
小科普：臭氧层的作用大气中的臭氧被誉为“地球生命的保护伞”，它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动植物免遭伤害。
想一想1：大气成分是固定不变的吗？【答案】不是。从地质作用看，原始大气成分和现代大气成分不同；从当前来看，不同的区域由于地理环境的变化，会导致大气成分的变化；现代生产、生活中大量的废气排放，使有害气体增加，加剧大气环境的污染。
想一想2：一位游客坐飞机飞行在万米高空，窗外是湛蓝的天空，下方是翻腾的云海。请解释其原因。【答案】游客乘坐的飞机飞行在平流层，平流层大气平稳，天气晴朗。飞机下方为对流层，水汽、固体杂质大部分集中在这一层，天气现象也都发生在这一层。
小科普：电离层与无线电波地球外60～500千米的大气层，有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态，它们就像一面反射无线电波的镜子，使电波在地面和电离层之间多次反射，从而实现了远距离无线电通信。
新视野：全球性大气环境问题美国环保局发现臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%～2%。他们预测，如果不对氯氟烃的生产和消费加以限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年少25%。
1．地球低层大气的三部分组成是(　　)A．氮气、氧气、空气　B．一氧化碳、水汽、氧气C．氧气、氮气、灰尘　D．干洁空气、水汽、杂质【答案】D[解析]大气是多种气体的机械混合物，低层大气是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成的。
2．被誉为“地球生命保护伞”的是(　　)A．氧气　B．氮气C．一氧化碳　D．臭氧【答案】D[解析]因为臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，所以被誉为“地球生命的保护伞”。
3．关于对流层的叙述，正确的是(　　)A．中纬度地区高度最高B．几乎全部的大气质量都集中在此C．天气现象复杂多变D．大气平稳，与人类关系最为密切【答案】C[解析]对流层的气温随高度增加而降低，其温度的垂直变化，决定了空气对流运动显著，风、云、雨、雾、雪等天气现象，都发生在这一层。
4．下列叙述错误的是(　　)A．对流层高度随纬度变化是因为近地面气温低纬高、高纬低造成的B．臭氧层空洞主要形成于平流层C．在60～500千米的高空，大气处于高度电离状态而能反射无线电波，故称为电离层D．位于平流层顶以上的大气，气压很低，空气密度很小，被称为高层大气
【答案】C[解析]在60～500千米的高空，有若干电离层，并非全部为电离层。
5．航空最佳的飞行层是大气垂直层中的(　　)A．对流层　B．平流层　　C．高空层　D．电离层【答案】B[解析]平流层中的气流以水平运动为主，且该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳而有利于高空飞行。
课堂 关键能力·探究提升
材料　地球上的一切生命活动都离不开大气，厚厚的大气圈就像地球的外衣，是地球生命的保护伞。大气圈是环绕地球最外部的气体圈层，其下部边界为地球海陆表面，上部边界在高空2 000～3 000千米处。(1)大气的作用是什么？【答案】生命存在和发展所必需。
(2)你认为大气包含哪些成分？【答案】干洁空气、水汽、杂质。(3)举例说明人类活动使大气成分和含量发生的变化。【答案】如燃烧煤、石油等矿物燃料，使二氧化碳含量增加；冰箱、冰柜的使用，释放大量氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧。
1．大气的主要组成成分及其作用
大气主要成分对大气环境的影响(1)二氧化碳→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。 (2)氧原子和臭氧①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。②平流层中的臭氧→吸收波长较短的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。
(3)水汽①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。 (4)杂质①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。
2．人类活动引起大气成分的变化及影响由人类活动造成的大气污染，已导致大气成分比例的变化，并造成了全球性的大气环境问题。
[考向1：大气成分及其作用](2021年吉林长春期末)大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。据此完成第1～2题。1．低层大气的组成成分是(　　)A．氧气、氮气和干洁空气B．二氧化碳、水汽和杂质C．干洁空气、水汽和杂质D．氮气、水汽和干洁空气
2．人类活动造成的大气污染，已导致大气中的一些成分的比例发生明显变化，主要表现在(　　)A．臭氧增多B．CO2增多C．水汽增多D．氧气增多【答案】1.C　2.B[解析]第1题，低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成；干洁空气的主要成分为氮气和氧气。第2题，人类活动造成大气中的一些成分的比例发生明显变化，主要表现为大量燃烧矿物燃料，使得空气中CO2的比例明显上升。
[考向2：大气成分的变化]近地面大气中二氧化碳的浓度变化是自然和人类活动综合作用的结果，受到大气运动、植被状况、地形和人类活动等因素的影响，也存在时空差异。下图是“北京市大气中二氧化碳的浓度年变化(a)及4月日均变化(b)示意图”。据此，回答第3～4题。
3．北京市大气中二氧化碳浓度最高出现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．气候寒冷，降水少，二氧化碳稀释少C．季风受地形的阻挡，二氧化碳扩散慢D．人类生活取暖，工业能耗的增加4．关于北京市大气中二氧化碳浓度一天中出现最低值时刻的原因，描述不正确的是(　　)A．植物的光合作用强B．大气的对流运动显著C．交通工具、餐饮耗能少D．人类生活取暖耗能少
【答案】3.D　4.C[解析]第3题，北京市大气中二氧化碳浓度最高出现在冬季的主要原因是冬季人类生活取暖以及工业能耗的增加，使排放的二氧化碳气体更多。植物光合作用弱，吸收二氧化碳少；气候寒冷，降水少，二氧化碳稀释少；季风受地形的阻挡，二氧化碳扩散慢都不是主要原因。第4题，图示一天中最低值出现在17时左右，正是下班时间，交通工具使用量应较大。
材料一　乞力马扎罗山是非洲最高的山，可以分成四层，最下面一层是热带雨林，中间的腰部有一条沼泽地带，再上面是高原沙漠，而顶部则是高山雪峰。远远地看，乞力马扎罗山就像一位拖着长长尾巴的绿裙，系了一条细细的腰带，身着紧身淡黄衬衫，头上俏皮地戴了顶白色小帽的青春少女。材料二　清明假期，王老师一家从济南乘飞机到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
(1)为什么乞力马扎罗山会出现“绿裙、黄衫、白帽”？【答案】对流层气温随海拔的升高而递减，由于热量的变化导致植被发生变化。(2)王老师为什么会遇到起飞前后不同的天气？【答案】起飞时细雨蒙蒙是由于飞机仍在对流层大气中，当飞机穿过对流层，进入平流层飞行时，天气晴好。(3)有利于飞机飞行的大气层具有什么样的特征？【答案】大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以水平运动为主，大气平稳，且该层无云雨现象，天气晴朗，能见度好。
1．图解大气的垂直分层及特点
2．各层大气的特点、成因及与人类的关系
(1)不同纬度对流层高度不一样的分析思路低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的高度高；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低；中纬地区则适中。(2)对流层与平流层气温变化分析对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此，离地面越高的大气，受热越少，气温越低，气温垂直递减率为0.6℃/100米；而平流层大气中，由于含有臭氧，能大量吸收太阳紫外线，使气温随高度增加而迅速上升。
(3)对流运动与平流运动分析在对流层中，由于空气上冷下暖，使得热的地方气温高，空气密度小，容易产生空气的上升运动，冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样就形成了大气的对流运动，所以，对流层是以对流运动为主；而平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此以水平运动为主。
[考向：大气的垂直分层及特点](2020年山东日照检测)气球作为探空的工具已经被广泛使用，如图所示，一探空气球由地面上升至100千米处，据其可能探测到的现象，回答第1～3题。
1．探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是(　　)A．递减→递增→递减B．递减→递减→递增→递增C．递增→递减→递增→递减D．递减→递增→递减→递增2．探空气球探测到水汽集中的层次是(　　)A．对流层　B．平流层　　C．中间层　D．热层
3．探空气球探测到某层大气发生扰动，导致其与基站的通信设备发生异常现象，该层可能是(　　)A．臭氧层　B．电离层　　C．对流层　D．热层【答案】1.D　2.A　3.B
[解析]第1题，探空气球在上升的过程中，依次经过对流层、平流层和高层大气，因此气温变化规律是递减→递增→递减→递增。第2题，水汽几乎全部都集中在对流层。第3题，电离层能反射无线电短波，因此当电离层受到干扰时，可能会影响到探空气球与基站通信设备的联系而发生异常现象。
拓展 素养提升·增效培优
教材第66页　探究1．认同。地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但太阳辐射中的紫外线还会破坏人、动物和植物的细胞组织。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线，避免地球生物遭受过多紫外线辐射的影响，而少量穿过臭氧层到达地面的紫外线，能起到杀菌防病的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”。
【教 材 疑 难 助 解】
2．除了教材中提到的臭氧层被破坏之外，全球性大气环境问题还包括全球变暖和酸雨等。全球变暖主要是由于人类向大气排放越来越多的二氧化碳等温室气体，温室效应不断增强的结果。酸雨主要是由于人类向大气排放的各种酸性气体(如二氧化硫)不断增多，出现酸碱度(pH)低于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。
教材第68页　活动雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的集合体，能够使空气混浊。两种物质的组成不同，前者是气态和液态物质，后者是固态颗粒物。两者都能使空气的能见度下降，前者使空气中水平能见度低于1千米，后者低于10千米。两者在日出后变化较大，雾在日出后即散，霾在日出后不会消散。
霾的固态颗粒物来自汽车尾气、工业废气、燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等。霾的危害主要有两方面：一是对人体产生的危害，比如对呼吸系统、心血管系统等的影响；二是对生态环境和交通造成的危害，比如霾天气时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。
教材第71～72页　活动1．(1)相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，但由于其处在云贵高原，海拔较高，故夏季凉爽。(2)林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，最低处海拔不到1 000米，且所在的纬度也比较低，故3月份气温已经较高，有桃花盛开。
2．(1)对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流的发生，导致近地面污染物不易扩散，进而可能造成大气污染。(2)20世纪世界八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。从20世纪30年代至60年代，发生了8起震惊世界的公害事件，其中与逆温现象有关的是：①比利时马斯河谷烟雾事件；②美国多诺拉镇烟雾事件；③伦敦烟雾事件；④美国洛杉矶光化学烟雾事件等。
究竟是什么让非洲盛产“飞人”呢？情境一： 非洲运动员在世界跑步赛场上可以说是独霸天下，所向披靡，无往而不胜，被誉为“黑色军团”。特别是在长距离跑步项目中，非洲运动员长期居于绝对统治地位。非洲人基本保持了3 000米障碍赛，5 000米、10 000米长跑以及马拉松等比赛项目的世界纪录或世界最好成绩，可谓名副其实的“飞人”。
【课 外 实 践 探 究】
据统计，近年来的世界长跑冠军大多来自非洲东部的肯尼亚、埃塞俄比亚等高原国家。下图中是来自埃塞俄比亚阿鲁西高原的格布雷西拉西耶，他被称为历史上最伟大的长跑运动员，他曾是马拉松、10千米马拉松、20 000米赛跑、半程马拉松和1小时限时跑世界纪录保持者。
情境二： 我国的很多体育训练基地也都设在高原城市，如云南昆明的海埂训练基地，青海多巴国家训练基地等。
[探究思考](1)为什么普通人在登上高原后常会出现“高原反应”？
【答案】提示：随着海拔高度的增加，空气越来越稀薄，氧气的含量也越来越少，气压也越来越低。
(2)为什么体育训练钟情于高原？【答案】提示：高原地区，地势高，空气稀薄缺氧，在高原训练心肺功能会比在平原地区更有效，可以最大限度地激发潜能。这样，在平原参加比赛的时候就能够有较大水平的提高。(3)海拔越高越有利于运动员的训练吗？【答案】提示：并不是海拔越高，越有利于运动员的训练。因为海拔越高，含氧量比越低，进行体育运动训练会危害人体健康甚至危及生命。