2020高中地理 第三章 地球上的大气 .1 大气的组成与垂直分层学案 第一册

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE32-学必求其心得，业必贵于专精第一节大气的组成与垂直分层［学生用书P37］一、大气的组成1．干洁空气（1）氮:地球上生物体的基本成分。(2)氧：人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。(3）二氧化碳：绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用。（4)臭氧：能强烈吸收太阳紫外线，臭氧层可保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害;到达地面的少量紫外线具有杀菌治病的作用。2．水汽（1）分布：eq\b\lc\｛（\a\vs4\al\co1(水平方向\b\lc\｛(\a\vs4\al\co1(海洋上空高于陆地上空,湿润地区上空高于干旱地区上空,)），垂直方向：自地面向高空逐渐减少））(2）作用：产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。3．杂质(1)分布：陆地多于海洋，城市多于农村，冬季多于夏季。(2）作用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1（使大气能见度变差,作为凝结核，是成云致雨的必要条件)）eq\a\vs4\al(）(1)大气中的水汽和杂质含量随时间、地点、天气条件而变化。(2）人类活动会影响大气成分的变化。二、大气的垂直分层根据大气的温度、密度和运动状况，自下而上可以将其划分为对流层、平流层和高层大气.1．对流层(1)范围：贴近地面的大气最低层。（2）特点①物质组成复杂，空气密度大集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。②对流层的高度因纬度而异在低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10～12千米，高纬度地区仅8~9千米。③气温随高度的升高而递减，一般高度每上升1000米，温度约下降6℃。eq\a\vs4\al()(1)温度越高，对流层厚度越大.故同一地区夏季对流层厚度大，冬季厚度小.(2)地面是对流层大气主要的直接热源，故随高度升高气温下降。④空气对流运动显著.⑤天气现象复杂多变，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。⑥人类生活在对流层的底部，对流层与人类的关系最为密切.2．平流层（1）范围：自对流层顶向上至50～55千米高度。(2）特点①气温随高度的增加而迅速上升。原因：平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。②空气主要以平流运动为主。③水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行.eq\a\vs4\al()(1)臭氧集中在15～35千米的气层中，形成臭氧层。（2）平流层的热量来自臭氧吸收太阳紫外线。3．高层大气（1）范围：平流层顶以上的大气.(2）特点①气温随高度升高先下降后持续上升.②电离层大气处于高度电离状态，能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用.③高层大气气压很低，密度很小。一、判断题1．氧是地球上生物体的基本元素.(）2．臭氧能强烈吸收太阳辐射中的红外线,被誉为“地球生命的保护伞”。(）3．水的相变直接影响地面和大气的温度。()4．对流层的大气上部热、下部冷，有利于大气的对流运动。（)5．平流层的热量主要来自平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线。()答案：1.×2。×3.√4.×5.√二、选择题6．对流层大气的温度随高度升高()A．逐渐升高B．先升高后降低C．逐渐降低D．先降低后升高答案:C7．下列关于平流层的叙述,正确的是（)A．平流层的温度随高度升高而降低B．空气以水平运动为主C．天气现象复杂多变D．臭氧层位于30km以上答案：B8．能反射无线电波的大气层是()A．对流层 B．平流层C．臭氧层 D．电离层答案：D9．下列关于大气层的叙述,正确的是（)A．自下而上温度越来越高B．自下而上温度越来越低C．自下而上密度越来越大D．自下而上密度越来越小答案:D10．流星现象发生在地球大气的（）A．对流层 B．平流层C．臭氧层 D．高层大气答案：D大气的组成[学生用书P38]【情景导入诱思】阅读材料，探究下列问题.地球形成之初，大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气，如今的大气成分是地球长期演化的结果,在短时间内不会有明显变化。但是随着人类的生产、生活等一系列活动，人类排放的大量污染物进入大气，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了不利影响。(1）现在大气的主要成分有哪些?并说明其主要作用。(2)举例说明人类活动对大气成分的影响,并分析由此带来的环境问题。提示：(1）干洁空气（氮、氧、二氧化碳、臭氧）、水汽和杂质等.氮是地球上生物体的基本元素；氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并且能吸收地面辐射，对地面起着保温作用；臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线,保护地球上生物免受伤害;水汽能产生云、雨、雾、雪等天气现象，伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度；杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。(2）人类排放大量二氧化碳，导致全球气候变暖；人类排放大量的二氧化硫，导致酸雨发生；人类大量使用制冷剂，导致大气中含有大量氟氯烃，造成臭氧空洞等。【核心考点突破】大气的主要组成成分及其作用组成成分占大气体积作用干洁空气氮78%地球生物体内蛋白质的重要组成部分；是地球上生物体的基本元素氧21％人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质二氧化碳很少是绿色植物进行光合作用的基本原料，并能调节地表温度臭氧极少能大量吸收紫外线，使生物免受过多紫外线的伤害水汽很少，因时因地而异水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，直接影响地面和大气的温度固体杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件【对点跟踪训练】读干洁空气的主要成分表（25km以下)，回答1～3题。气体成分体积分数（％）质量分数(%）氮（N2）7875.52氧（O2）2123。14氩（Ar）0。931。28二氧化碳(CO2）0.038(变动)0。04561.干洁空气中人类和一切生物维持生命活动所必需的物质是（)A．氮(N2） B．氧（O2)C．氩(Ar) D．二氧化碳(CO2）2．对地面起到保温作用的是（）A．氮(N2） B．氧(O2）C．氩(Ar) D．二氧化碳(CO2)3．低层大气中除干洁空气外，主要还有()A．臭氧（O3）B．氨气(NH3）C．甲烷（CH4)D．水汽和杂质答案:1。B2.D3。D大气的垂直分层[学生用书P39]【情景导入诱思】读大气垂直分层示意图，探究下列问题。（1）分析对流层大气的运动形式及原因。（2)分析对流层高度随纬度的变化规律及原因。(3)分析平流层适宜飞机飞行的原因。(4)分析高层大气中电离层的形成及作用。提示:（1）以对流运动为主。对流层大气上部冷，下部热，易形成对流，故对流运动显著。(2）随着纬度的升高,对流层高度逐渐降低。纬度越低，气温越高，对流越旺盛，对流层所达到的高度就越高;纬度越高，气温越低，对流越不旺盛，对流层所达到的高度就越低.(3)平流层大气主要以平流运动为主；大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好。(4）电离层大气受太阳紫外线和宇宙射线的作用，处于高度电离状态。作用：研究电离层，对地球上的通信、广播、全球导航、雷达探测等，都具有重要意义.【核心考点突破】1．大气的垂直分层分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层低纬:17～18km;中纬:10～12km；高纬：8～9km气温随高度的增加而降低（每升高1km气温大约下降6℃)地面是低层大气主要的、直接的热源人类就生活在对流层的底部，对流层与人类的关系最密切空气对流运动显著该层上部冷、下部热天气现象复杂多变集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质;对流运动易成云致雨平流层自对流层顶向上至50～55km高空气温随高度升高而升高该层中的臭氧吸收太阳紫外线平流运动有利于高空飞行;臭氧层有保护地球生命的作用以平流运动为主该层大气上部热、下部冷,大气稳定无云雨现象,能见度好水汽、杂质少，气流平稳高层大气平流层顶以上的大气气温随高度增加先降低后增加；空气密度很小距地面远，受到的引力小60～500km的高空，有若干电离层，电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用2。逆温现象(1)逆温现象的几种情况在对流层中，气温是随着海拔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海拔上升，气温升高。②海拔每上升1000米,气温下降幅度小于6℃，这就是逆温现象。如下图所示,图中甲属于情况②，乙、丙、丁属于情况①。(2)逆温现象对人类生产、生活的影响①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至造成交通事故。②加剧大气污染.由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，就会使近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。如果位于盆地内,将会更加严重。③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空，多雾天气给飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高空，却对飞机飞行极为有利，因为逆温现象的出现会阻碍空气垂直对流运动，飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。【对点跟踪训练】中国首枚X射线天文望远镜“慧眼”在550km高的近地圆轨道上，成功监测到引力波源所在的天区,参与监测首个引力波电磁对应体。下图为大气的垂直分层示意图.据此回答1～2题。1．影响对流层大气气温垂直变化的主要原因是()A．大气对太阳辐射有削弱作用B．地面是大气主要的、直接的热源C．高山地区海拔高，空气稀薄D．地面对太阳辐射有反射作用2．“慧眼"望远镜运行轨道所处大气层的特点是（)A．气温随高度的增加而递减B．对流现象显著，多云雨天气C．气流平稳，天气晴朗，有利于飞机飞行D．存在电离层,可反射无线电波解析：第1题，在对流层，地面是大气主要的、直接的热源，海拔越高，距离地面越远，大气吸收地面辐射的能量越少,气温越低，B正确。第2题，由材料并结合图可知，“慧眼"望远镜运行轨道所处大气层为高层大气，存在电离层，可反射无线电波，D正确。气温随高度的增加先降低后增加；对流现象显著，多云雨天气为对流层的特征；气流平稳，天气晴朗，有利于飞机飞行为平流层的特征。故A、B、C错误.答案:1。B2.D[学生用书P40]考点一大气的组成1．下列关于大气中二氧化碳作用的叙述，正确的是（)A．能吸收太阳光中的紫外线，增加大气温度B．能分解氧分子与氮分子为原子，使大气强烈增温C．能吸收并放射长波辐射，对地面起到保温作用D．能反射和散射太阳辐射,增加大气温度解析：选C。二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，使气温升高，对地面有保温作用。2．关于大气成分的叙述,正确的是（）A．低层大气是由氮气、氧气和二氧化碳等气体组成B．氮气是大气中最重要的温室气体C．臭氧大量吸收紫外线，被誉为“地球生命的保护伞"D．杂质主要分布在高空，是成云致雨的必要条件解析：选C。大气是多种气体的混合物，低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质组成，故A错误；二氧化碳是大气中最重要的温室气体，能强烈吸收长波辐射，故B错误；臭氧能大量吸收紫外线，保护地球上的生命免受过量紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”，故C正确；杂质几乎全部分布在对流层大气，故D错误。考点二大气的垂直分层读大气垂直分层示意图，回答3～4题。3．图中能正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（)A．① B．②C．③ D．④4．下列关于大气对流层特点的描述,正确的一组是(）①气温随高度升高而降低②空气对流运动显著③低纬地区厚度小于高纬地区④天气现象复杂多变A．①③ B．①②④C．②③④ D．①②③④解析：第3题，Ⅰ层为对流层，气温随高度的增加而降低；Ⅱ层是平流层，气温随高度的增加而升高，在平流层顶部气温约为0℃;在Ⅲ层中气温先降后升。故②曲线能正确表示大气层气温的变化.正确答案是B。第4题，对流层大气的直接热源是地面，故气温随高度升高而降低，①正确；空气上冷下热，故对流运动显著,②正确；纬度高低不同，气温的差异导致了对流运动的高度不同，故低纬地区对流层厚度大于高纬地区，③错误；对流运动旺盛，且该层集中了大量的水汽和固体杂质,容易成云致雨，天气现象复杂多变，④正确。正确答案是B。答案：3。B4.B2016年入冬以来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的四种情形。读图回答5～6题。5．假设四幅气温垂直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程，则正确反映雾霾天气生消过程的是（）A．①→②→③→④ B．④→①→②→③C．③→④→①→② D．②→③→④→①6．图中最有利于大气污染物扩散的情形是（)A．① B．②C．③ D．④解析:第5题,大气越稳定，越有利于雾霾的形成，而逆温出现时大气较稳定,故雾霾的生消过程与逆温过程大体一致。②→③→④→①是逆温由出现到消失的过程，所以D项正确。第6题，读图可知,①情形时气温随高度的增加而降低，利于空气对流运动及大气污染物的扩散，故A项正确.②③④情形时均存在气温随高度的增加而升高的情况,即三幅图中大气均存在逆温层。逆温层底部气温低、顶部气温高,不利于空气的对流运动，大气污染物不易扩散。答案:5.D6.A［学生用书P99(单独成册)］［学考合格练]臭氧在大气中的含量虽少，但对地球生命至关重要。据此回答1～2题。1．臭氧层对地球生命起到保护作用,这是因为臭氧层能够()A．降低大气温度 B．吸收太阳紫外线辐射C．促发光化学反应 D．分解人类活动排放的废气2．据观测，地球上空臭氧空洞现象最为严重的地方出现在（)A．青藏高原上空 B．北极附近上空C．南极附近上空 D．北美大陆上空答案：1.B2。C3．下列关于大气各层与人类关系的叙述，正确的是(）A．对流层大气对流运动显著，有利于飞机飞行B．对流层大气复杂多变，不利于人类生存C．因为平流层中的臭氧能吸收太阳紫外线，平流层成为人类生存环境的天然屏障D．高层大气中水汽、杂质极少，有利于高空飞行解析：选C。对流层大气对流运动显著,多云雨天气，不利于飞机飞行，A错;对流层中有多变的天气现象，易形成云、雨、风等,对人类的农业生产带来一定的好处，B错；高层大气水汽、杂质极少,但是对流旺盛，不利于飞机飞行，D错；平流层中因臭氧吸收太阳紫外线，使地球上的人类及其他生物免遭紫外线的伤害，C对。故选C.读大气垂直分层高度、温度和气压的变化图，回答4~6题。4．关于图中①②层大气的正确叙述是()A．①层大气厚度随纬度增加而减小B．②层因氢原子吸收紫外线而增温C．①层大气平稳,利于大型飞机飞行D．②层大气与人类关系最密切5．关于图中内容的正确叙述是（)A．大气垂直分层的依据是大气温度和气压的变化B．随高度的增加，气温和气压均越来越低C．距地面20km处气压降为地面的一半D．对流层垂直方向上的温度变化范围大致是－60～20℃6．我国发射的“天宫二号”空间实验室运行轨道所在的大气层（)A．气压很低、空气密度很小B．最高气温约为40℃C．气流以平流运动为主D．有时会发生云、雨、雾、雪等天气现象解析：第4题,图中①层是对流层,大气厚度随纬度增加而减小，A对；②层是平流层，因臭氧吸收紫外线而增温，B错；②层大气平稳,利于大型飞机飞行,C错；①层大气与人类关系最密切，人类生活在对流层底部,D错。第5题，大气垂直分层的主要依据是温度、密度、大气运动状况，气压的变化不是划分依据，A错；在对流层，随高度的增加，气温和气压均越来越低，平流层随着高度增加，气温升高，B错;气压是单位面积上空气柱产生的压强,结合图示纵轴数值，距地面20km处空气稀薄，气压不到地面的十分之一，C错；对流层垂直方向上温度变化范围大致是－60～20℃,D对。第6题,我国发射的“天宫二号”空间实验室运行轨道所在的大气层属于高层大气，气压很低、空气密度很小，A对；根据图示曲线判断，高层大气最高气温约为0℃,B错;气流以平流运动为主的是平流层，C错；不会发生云、雨、雾、雪等天气现象，D错.答案：4.A5。D6.A一位游客的旅行日记中这样写道：“飞机平稳地飞行在万米的高空，透过窗外看到纯净湛蓝的天空，而在飞机下方则是翻腾的云海……”据此回答7~8题。7．该游客乘坐的飞机正在大气层中的________中飞行（）A．对流层 B．平流层C．高层大气 D．电离层8．在飞机上看到的“翻腾的云海”所在大气层的大气运动特点是（)A．对流运动显著 B．水平运动显著C．上升运动显著 D．下沉运动显著解析:第7题，大气垂直分层分为三层，从地面到高空依次为对流层、平流层和高层大气。其中天气现象发生在对流层，平流层大气以水平运动为主,适合高空飞行。故选B.第8题，据上题分析可知，“翻腾的云海”所在大气层为对流层，底部热、上部冷,对流运动显著。故选A.答案：7.B8。A9．一探空气球升到30km的高度,测得由地面到30km高度的气温变化是（）A．逐渐降低 B．逐渐升高C．先降低后升高 D．先升高后降低解析：选C。探空气球由地面到高空30km的高度，先经过对流层，再经过平流层，对流层气温随高度升高而降低,平流层气温随高度升高而升高,所以气温变化是先降低后升高。10．读图,回答下列问题。（1)该图反映的是________纬度大气的垂直分层，理由是什么?(2)A层大气的直接热源是________，该层大气天气现象复杂多变的原因:①________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。（3）补绘B层气温变化曲线。该层在20～30km范围内，________含量达到最大值,形成________层,成为人类生存环境的天然屏障。(4)A、B、C大气密度变化的趋势是________。解析：(1）据图中对流层的高度为12km可判断该图反映的是中纬度大气的垂直分层.（2）地面辐射是对流层大气的直接热源.该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质，且空气对流运动显著，水汽易成云致雨，因此天气现象复杂多变.（3)据图可知，B层为平流层，气温随高度增加而增加。该层在20～30km范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层，成为人类生存环境的天然屏障。(4）据图可知，A、B、C依次为对流层、平流层、高层大气。大气的密度越往上越小，空气越来越稀薄。答案:(1）中对流层厚度为12km。（2）地面该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质空气对流运动显著(3)臭氧臭氧(4)逐渐变小[学考等级练］奥地利探险家鲍姆加特纳在美国的新墨西哥州罗斯韦尔地区，于当地时间2012年10月14日9时30分（西六区)乘氢气球到达距地面39044m后，从太空舱里跳下,于北京时间15日凌晨2时12分03秒成功落地。据此回答1～2题。1．鲍姆加特纳跳下时的高度处于（）A．对流层 B．平流层C．电离层 D．高层大气2．从跳下到落地，鲍姆加特纳经历的大气温度变化是()A．逐渐降低 B．逐渐升高C．先升高后降低 D．先降低后升高解析：第1题，距地面39044m的高度处于大气层的平流层。选B正确。第2题，对流层的温度由地面向高空降低，平流层的温度向高空升高；所以从跳下到落地，鲍姆加特纳经历的大气温度变化是先降低后升高.选D正确.答案：1。B2。D如果对流层大气出现“上热下冷(即随海拔上升，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。读下图,回答3～5题.3．对流层气温随高度变化而相应变化，原因是该层的主要直接热源是（)A．太阳辐射 B．地面辐射C．大气辐射 D．地面反射4．图中符合题干中所示现象的大气层是(）A．①② B．②C．②③ D．③5．下列措施能缓解城市雾霾现象的是（）A．外出戴口罩 B．多吃润肺食物C．错时上下班 D．使用空气净化器解析：第3题，对流层气温随高度变化而相应变化，原因是该层主要的、直接的热源是地面辐射，距地面近，获得的热量多，气温高，B对；大气直接吸收的太阳辐射很少，A错；大气辐射是大气释放热量，C错；地面反射的是太阳辐射,大气吸收很少,D错。第4题,题中所示现象是“上热下冷”,即随海拔上升，气温也上升，图中符合该现象的大气层是②(平流层)，B对。第5题，错时上下班可减少交通拥堵，减少尾气排放，从而减轻雾霾现象，C对。外出戴口罩、多吃润肺食物、使用空气净化器可以减少雾霾吸入，但不能缓解雾霾现象,A、B、D错。答案:3.B4.B5。C读下图，回答6～7题。6．从大气垂直分层看，图示大气层是()A．低纬度的对流层 B．中纬度的平流层C．高纬度的平流层 D．低纬度的平流层7．该层大气（)A．随高度增加，温度增幅变小B．能够大量吸收紫外线长波辐射C．以平流运动为主，有利于飞机高空飞行D．受强烈的太阳辐射而呈电离状态解析:第6题，图示大气层从12km高空向上气温逐渐升高,故图示大气层是中纬度的平流层，B正确。第7题，平流层大气以水平运动为主，有利于飞机高空飞行，C正确；随