2024版新教材高中地理第二章地球上的大气2.1大气的组成和垂直分层课件新人教版必修第一册

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第一节　大气的组成和垂直分层必备知识·自主学习关键能力·课堂探究随堂演练·强化落实课 程 标 准运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 学 习 目 标1.运用图表资料，说明大气的组成及人类活动对大气环境的影响。2．结合大气垂直分层示意图，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对人类活动的影响。必备知识·自主学习一、大气的组成1．干洁空气(1)___：是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。 (2)___：含量最多，是地球上生物体的基本元素。(3)________(4)臭氧氧氮二氧化碳光合作用紫外线生物2．水汽和杂质(1)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放。(2)大气中的杂质作为______，是成云致雨的必要条件。3．人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。凝结核【判断】(1)人类大量排放氟氯烃使大气中臭氧减少。(　　)(2)城市大气中的固体杂质较多，其他因素相同的情况下，降水通常比农村多。(　　)√√二、大气的垂直分层1．依据：大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度变化。2．各层特征比较对流递减－60℃平流电离层【判断】(1)宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。(　　)(2)全球各地对流层的高度是一样的。(　　)(3)高层大气气温随高度的升高而升高。(　　)×××【教材点拨】　教材第28页图2.2阅读该图时应注意：(1)该图示意的是25千米以下的干洁空气的成分及其比例。(2)图中示意的比例是体积分数而不是质量分数。(3)氧气和氮气是主要成分，两者合占99%。(4)二氧化碳所占比例很小，相比而言变动明显。【易错辨析】　二氧化碳也是植物呼吸作用的基本原料这种说法是错误的。呼吸作用需要的是氧气，放出的是二氧化碳。生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳、水或其他产物，并且释放出能量的总过程，称为呼吸作用。【学法指导】　热源法分析对流层和平流层特点【知识链接】(1)不同纬度对流层厚度不一样的原因低纬度地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的厚度大；而高纬度地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的厚度小；中纬度地区介于二者之间。(2)什么是电离电离，或称电离作用、离子化，指在(物理性的)能量作用下，原子、分子形成离子的过程。关键能力·课堂探究探究点一　大气垂直分层[精讲点拨]大气的垂直分层【技法点拨】　图示理解对流层、平流层的特点[核心探究]【情境材料】材料一　北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入“天宫一号”空间站。材料二　下图为大气垂直分层示意图。【思考交流】1．[区域认知]比较甘肃酒泉卫星发射基地和海南文昌发射基地所在地区的对流层高度差异，总结对流层高度的分布规律，并解释原因。提示：差异：酒泉卫星发射基地所在地区的对流层较低。规律：对流层高度随纬度增高而降低。原因：低纬度地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以对流层较高(17～18 km)。2．[综合思维]“长征二号”运载火箭刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？提示：火箭刚离开地面时，位于对流层中，气温随高度增加而降低。3．[综合思维]“天宫一号”空间站所在的大气层有何特点？对人类生活有什么影响？提示：特点：“天宫一号”空间站所在的大气层为高层大气，大气密度很小，存在若干电离层。影响：电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。[学以致用][2023·青岛市高一模拟]2020年12月17日，“嫦娥五号”返回舱在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回舱向上跃出大气层。之后，返回舱再次进入大气层，实施二次气动减速，在距地表50 km的高度返回舱与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”探测器返回路径。据此完成1～3题。1．“嫦娥五号”进入大气层实施初次气动减速时位于(　　)A．对流层 B．平流层C．臭氧层 D．高层大气答案：D解析：由材料可知，“嫦娥五号”在距地面高度约120 km处实施初次气动减速，位于高层大气中，D对。2．“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中，气温变化是(　　)A．持续降低 B．先降低，后升高C．持续升高 D．先升高，后降低答案：D解析： “嫦娥五号”在距地表50 km时，位于平流层中，此时向下降落气温逐渐降低，然后进入对流层，随着距离地面越近，气温升高，所以“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是先降低，后升高，故选B。3．“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中，气温变化的原因是(　　)A．臭氧增多，太阳辐射增强B．臭氧增多，地面辐射增强C．臭氧减少，太阳辐射减弱D．臭氧减少，地面辐射增强答案：D解析：平流层主要靠臭氧吸收紫外线增温，随着高度降低，臭氧含量降低，使得气温降低，然后距离地表越来越近，进入对流层中，对流层大气直接热源为地面，距离地面越近，受地面辐射影响越强，气温升高，故选D。探究点二　逆温(知识拓展)[精讲点拨]1．大气的逆温现象在对流层中，气温是随着高度的升高而逐渐降低的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出现下列情况：①高度上升，气温升高；②高度每上升100米，气温下降幅度小于0.6 ℃。这就是逆温现象。如下图中甲属于情况②，乙、丙、丁属于情况①。2．辐射逆温形成过程(1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温(图b)。(2)随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。(3)日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图d)，最终恢复正常(图e)。3．逆温的影响[学以致用]晴朗无风的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地面大气冷却强烈，高空大气冷却较慢，气温从地面开始向上递增，称为辐射逆温。读图，回答4～5题。4．图中a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布，一般出现在午后；b表示辐射逆温形成后，一般出现在黎明以前。则c出现的时间最可能是(　　)A．上午 B．正午C．傍晚 D．凌晨答案： A解析：c表示逆温逐渐消失，故c出现的时间是在黎明之后，午后之前。5．逆温的影响有(　　)①利于污染物的扩散　 ②利于雾的形成 　③抑制沙尘暴的发生　 ④减轻山区农作物冻害A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④答案： B解析：逆温出现后近地面温度低，高空温度高，空气不易发生对流运动，不利于污染物的扩散，故①错误；由于近地面的温度较低，有利于水汽凝结成雾，故②正确；逆温出现后，大气运动会减弱，可以抑制沙尘暴的发生，故③正确；山区农作物分布海拔较高，如果处于逆温层，温度较高可以减轻冻害，故④正确。[2023·长沙市雅礼中学高一模拟]如果对流层大气出现“上热下冷(即随高度上升，气温也上升)”现象时，空气对流运动减弱，不利于污染物的扩散，这种现象称为逆温。有人说，逆温是雾霾的帮凶。据此完成6～7题。6．图中，符合题中所述现象的大气层是(　　)A．①＋② B．②C．②＋③ D．③答案： B解析：题中所述现象为“上热下冷”，说明出现了逆温现象，即气温随高度增加而升高的现象，据图可知，②层气温随高度增加而升高，故符合题中所述现象的大气层是②。故选B。7．逆温层成为雾霾帮凶的原因是(　　)A．逆温使得工业污染排放量增多B．逆温层的存在不利于空气的水平运动C．逆温层的存在不利于空气的对流运动D．逆温层的存在使大气运动为下沉运动答案： C解析：逆温层成为雾霾帮凶的原因是逆温层存在，空气上热下冷，大气稳定，空气对流运动弱，污染气体不易扩散，C对。逆温与工业污染排放量无关，A错。逆温层的存在不利于空气的垂直运动，B错。逆温层的存在使得大气运动微弱，D错。故选C。[课堂归纳总结]随堂演练·强化落实地球大气又称为“氮氧大气”，结合地球大气圈25 km以下干洁空气的主要成分表，完成1～2题。1.地球大气被称为“氮氧大气”，是因为氮气和氧气(　　)A．占25千米以下干洁空气总体积的99%B．占大气总体积的99%C．是生命活动必不可少的物质D．在其他天体上不存在答案：A解析：氮气和氧气是大气的主要成分，在25千米以下干洁空气中，氮气和氧气两者占总体积的99%，故又称地球大气为“氮氧大气”。2．目前，导致大气中二氧化碳浓度变动的主要因素是(　　)①植树造林　 ②大量燃烧化石燃料　③新能源公交车的逐渐普及　④森林、草原被开垦成农田A．①③　　B．②④　　C．①②　　D．③④答案：B解析：目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，原因有森林和草原被破坏、人类大量燃烧化石燃料等。2021年4月30日15时27分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十四号卫星发射升空，卫星进入预定轨道。下图为我国四大卫星发射基地分布图。据此完成3～5题。3．长征四号丙运载火箭从发射到上升至120 km高空，在此期间经历的气温变化可能是(　　)A．一直递减B．一直递增C．递增→递减→递增→递减D．递减→递增→递减→递增答案：D解析：长征四号丙运载火箭从发射到上升至120 km高空，经过了对流层、平流层和高层大气。根据大气分层原理和各层大气的特点可知，对流层中随着海拔的升高气温降低；平流层中随着海拔的升高气温升高；高层大气中随着海拔的升高，气温先降低再升高。因此在此期间经历的气温变化可能是递减→递增→递减→递增，D正确，A、B、C错误。4．长征四号丙运载火箭发射地酒泉对流层的厚度最接近(　　)A．8～9 km B．12～13 kmC．17～18 km D．4～5 km答案：B解析：根据所学可知，低纬度地区，对流层的厚度约为17～18千米，高纬度地区约为8～9千米，中纬度地区厚度位于二者之间，根据选项可知，B正确，A、C、D错误。5．长征四号丙运载火箭穿过的平流层(　　)A．天气现象复杂多变 B．气流垂直运动显著C．含有臭氧层 D．含有电离层答案：C解析：天气现象复杂多变是对流层的特点，A错误。平流层的气流以水平运动为主，B错误。平流层中含有臭氧层，C正确。电离层位于高层大气，D错误。6．读“气温垂直变化图”，完成下列各题。(1)图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是____，判断依据是________________________________________。(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于_______层(填字母)，原因是_________________________________________________________________________________________。(3)人类目前利用平流层最主要的方式是_______，原因是_________ _________________________________________________________________。(4)B层和C层80～120千米的大气温度随高度升高而升高，分析其增温原因的异同。相同点：_______________________不同点：______________________________________________________________________________________。b近地面平均温度约为20 ℃，对流层顶部气温降至－60 ℃A该层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温航空飞行 该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，大气平稳，天气晴朗，能见度好，适合航空飞行都是因大量吸收紫外线而增温B层是臭氧吸收大量太阳紫外线使大气增温；C层80～120千米的大气吸收了波长更短的太阳紫外线，温度持续上升