2023-2024学年高中地理人教（2019版）必修一学案2-1 大气的组成和垂直分层

PAGE第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层导学案班级：姓名：日期：【教学目标】1、了解大气的组成及其作用及其人类活动对大气成分的影响2、掌握大气的结构及其各圈层的特点【教学重难点】1.教学重点：对流层及其平流层大气的特点2.教学难点：大气垂直分层的依据、对流层及其平流层大气的特点【研学流程】 【学】通过阅读课本P28-P33，标注重点（大气分层、各分层特点等）（要熟记课本重点知识，加深理解，注意运用）一、大气的组成1.低层大气的组成 低层大气是由、和组成的。2.大气成分的主要作用组成成分在地理环境中作用干洁空气氮气地球上生物体的基本元素氧气人类和其他生物维持生命活动所必需的物质CO2绿色植物进行光合作用的基本原料,吸收O3能吸收太阳光中的紫外线,对生物具有保护作用水汽和杂质直接影响地面和大气的温度,大气中的杂质作为凝结核,是的必要条件其中氧气和氮气占干洁空气的百分之993.大气成分的时空变化成分变化特点二氧化碳大致夏季较少,冬季较多;乡村较少,城市较多,重工业发达的城市更多杂质一般来说,近地面大气陆地多于海洋,城市多于乡村,冬春季节多于夏秋季节水汽因海陆位置、纬度、地势高低而有差异,大致低纬多于高纬,海上多于陆地二、大气的垂直分层划分依据：根据温度、运动状况和密度,大气自下而上划分为平流层、对流层和高层大气1.对流层(1)位置:(2)组成: 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中污染物也多集中在这一层。(3)厚度: 低纬度地区为17～18千米;高纬度地区仅为8～9千米。(4)特征 ① ② ③(5)对流层的厚度有何变化特点? 2.平流层(1)位置:(2)组成:22～27千米含有大量的臭氧,形成臭氧层。(3)特征①②③(4)与人类活动的关系:适合航空飞行。3.高层大气(1)位置:平流层以上的大气。(2)特征①②(3)与人类活动关系:电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。4.大气的垂直分层对比大气分层对流层平流层高层大气高度低纬17～18千米,中纬10～12千米,高纬8～9千米自对流层顶至50～55千米自平流层顶以上到大气上界2000～3000千米气温垂直变化规律气温随高度增加而递减,大约每升高100米,气温降低约0.6℃下层气温随高度变化很小,30千米以上气温随高度增加而迅速上升起初随高度增加而递减,后随高度增加而上升原因地面是对流层大气主要、直接的热源,气温随高度上升而递减该层靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温高空有氧原子吸收太阳辐射空气运动对流运动显著平流运动为主自下而上先对流后平流天气现象复杂多变天气晴朗稳定少变与人类的关系人类生活在对流层底部;对流层与人类关系最密切臭氧大量吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障;大气稳定,适合航空飞行存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用拓展：1、对流层气温的变化规律(1)一般规律 正常情况下,气温随海拔升高而逐渐降低,海拔每升高100米,气温约下降0.6℃(如右图)。(2)特殊规律 对流层气温有时会出现下列情况: ①海拔上升,气温升高; ②海拔上升1000米,气温下降幅度小于6℃。这就是逆温现象。(3)逆温的影响 ①出现多雾和晴朗干燥的天气。 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。 ②加剧大气污染。 逆温的出现使空气垂直对流受阻,造成近地面污染物不能及时扩散,危害人体健康。 ③对航空造成影响。 逆温出现在低空,多雾天气给飞机起降带来影响; 逆温出现在高空,对飞机飞行较为有利。自主探究：探究一：阅读图文材料，完成下列问题。低层大气由多种成分构成，随着社会经济的发展，人类活动在一定程度上改变了大气成分，并引发了一系列大气环境问题。下左图为9月份30°S-80°S平流层臭氧总量多年变化示意图，下右图为近1.50年来大气中CO2含量和全球气温的变化示意图。(1)推测近年来南半球中高纬度地区臭氧含量的总体变化特点。(2)臭氧层被称为“地球生命的保护伞”，这是因为臭氧可以。分析近年来臭氧含量的变化对地球生命造成的不利影响。(3)简述近150年来大气中CO2含量发生变化的原因。探究二：电影《中国机长》改编自真实事件。2018年5月14日7:06四川航空3U8633航班以800km/h的速度飞行至青藏高原东南边缘9800米高空时，驾驶舱挡风玻璃突然爆裂，飞机剧烈抖动。机长临危不乱，用冻得发紫的双手迅速手动操作迫降，34分钟后飞机安全降落成都机场，119名乘客无一伤亡，创造了民航史上的一次史诗级壮举。（1）描述飞机发生事故时所在的大气层的特征。（2）分析引起机舱挡风玻璃爆裂的大气环境条件。（3）飞机出现突发状况时，冒险急转向左备降成都，而没有选择康定机场。请分析其中原因。探究三：读图完成下列问题。（1）简述自1954～2006年广州地区雾、霾天日数变化的主要特点。（2）简要分析逆温条件下更容易形成霾天气的原理。探究参考答案：1．(1)臭氧含量降低；南半球高纬度地区降幅最大。(2)吸收紫外线臭氧含量降低，导致到达地面的紫外线增多，危害人体健康，影响动植物的正常生长发育。(3)化石能源的燃烧排放大量的CO2；破坏植被，导致植被吸收CO2的能力降低。(4)波动上升开发利用清洁能源；恢复和保护天然植被；加强国际合作；减少化石能源的使用；提高节能减排意识等。【分析】本题考查了臭氧层空洞、全球变暖两大环境问题，要求考生准确获取与解读地理信息、调动与运用地理知识回答问题。【详解】（1）由左图可知，随时间推移，南半球中高纬度地区臭氧总量呈下降趋势，且随着纬度升高，臭氧总量下降幅度增大，高纬度比中纬度地区降幅更大。（2）臭氧层可以吸收太阳辐射中的紫外线，使到达地面的紫外线减少，因此被称为“地球生命的保护伞”。臭氧含量减少，使到达地面的紫外线增多，会使人类皮肤癌和白内障等疾病的发病率提高、人体免疫系统受到抑制；影响动植物的正常生长发育等。（3）由图可知，近150年来大气中二氧化碳含量呈上升趋势，主要原因是人为原因。一方面，人类大量燃烧化石燃料，向大气中排放大量的二氧化碳；另一方面，破坏植被，砍伐森林尤其是热带雨林，使植被对二氧化碳的吸收能力降低。（4）由图可知，近150年来，全球气温呈波动上升趋势，即全球变暖。为减缓这种变化可采取的措施可以从减少二氧化碳排放、增加二氧化碳吸收、加强国际合作等方面分析。减少二氧化碳排放的措施有开发利用清洁能源，改善能源消费结构；加强宣传教育，提高人们的节能减排意识等；增加二氧化碳吸收的措施有保护和恢复天然植被，植树造林等。2．（1）气温随高度的升高而递减；大气在垂直方向上对流运动显著；水汽和固体杂质多，天气复杂多变；贴近地面，与人类关系最密切。（2）海拔高，气温低；位于高空，气压低；风力强劲（大）。（3）备降康定机场需要翻越多座高山，自然条件恶劣，危险性高；康定机场规模小，医疗、消防、救援和安全保障不及成都双流机场。【分析】本题考查大气的垂直分层、高空大气环境条件及备降机场的选择。【详解】（1）根据所学可知，9800米高空属于对流层。根据所学可知对流层的特征为：气温随高度的升高而递减；对流运动显著；水汽和固体杂质多，天气现象复杂多变；贴近地面，与人类关系最密切。（2）大气环境条件要从气温、气压、风力等角度描述。9800米高空，海拔高，气温低；9800米高空，气压低；高空摩擦力小，风力强劲。（3）据图可知，备降康定机场需要翻越多座高山，气象等自然条件比较复杂，驾驶舱挡风玻璃已经爆裂的情况下，备降康定机场危险性比较高；飞机上人员已经受伤，康定机场等级低，规模小，医疗、消防、救援和安全保障不及成都双流机场，所以选择备降成都，而没有选择康定机场。3．（1）雾日数与霾日数的整体变化大致同步。雾日数的变化相对平稳。霾日数总体呈上升趋势；1978年之后霾日数显著增多；变化起伏大；1999年左右达最大值，超过200天。（2）在正常情况下，近地面大气气温高、高空气温低，容易形成对流运动，污染物从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。逆温现象下，低空的气温低，空气不易对流，导致污染物的停留，不能及时排放出去。【分析】本题考查雾霾的出现次数的变化特征及霾形成的原理，考查学生的读图分析能力。【详解】（1）读图，图中曲线表明，雾日数与霾日数的整体变化大致同步，雾日数的变化相对平稳、起伏较小，霾日数总体呈波动上升趋势、波动比雾日波动大。大约1978年之后霾日数显著增多，最高达到200天以上，变化起伏大