新教材2024版高中地理第2章自然地理要素及现象第2节大气的组成与垂直分层课件中图版必修第一册

第二章自然地理要素及现象第二节大气的组成与垂直分层课标要求素养目标

运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产、生活的联系。[区域认知]结合材料，分析不同地区对流层高度的差异及原因。[综合思维]运用相关知识，结合材料分析大气垂直分层的特点及其对人类生产、生活的影响。[地理实践力]通过实地观测，了解当地大气成分和大气污染状况。[人地协调观]合理组织生产、生活，减少大气污染物的排放，改善大气环境；了解大气成分和垂直分层对人类的影响。课前|必备知识·自主夯实

【基础清单】干洁空气成分作用氮气氮元素是生物体健康生长必不可少的元素氧气氧气是众多生物生命活动必需的物质二氧化碳臭氧水汽影响天气变化的重要因素2．干洁空气的成分和作用光合作用保温紫外线[小提醒]大气成分不是固定不变的。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、生活产生的大量废气排放，使有害气体增加，加剧了大气环境的污染。二、大气的垂直分层

运动垂直分层气温特点大气运动状况天气状况与人类关系

与人类关系最为密切

对流降低对流复杂

多变

云雾雨雪垂直分层气温特点大气运动状况天气状况与人类关系

天气现象少见有利于高空飞行

随高度增加先下降后又持续上升——平流升高水

平

高

层

电离层【名师助学】小科普1：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。小科普2：对流层的厚度对流层的厚度因纬度和季节而变化，低纬度地区大于高纬度地区(一般来说，低纬度地区对流层厚度约为17～18千米；中纬度地区对流层厚度约为10～12千米；高纬度地区对流层厚度约为8～9千米)，夏季大于冬季，原因是夏季和低纬度地区气温高，空气对流旺盛。想一想：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】①游客乘坐的飞机飞行在平流层，平流层大气平稳，天气晴朗。②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。(2023年山东多校期中联考)地球大气由多种气体和悬浮于其中的固体粒子或气体粒子(称为大气气溶胶)组成。每种大气成分都有不同的作用。据此完成第1～3题。1．下列选项中，近地面大气时空差异最显著的成分是 (

)A．氮气 B．氧气C．二氧化碳 D．水汽和杂质2．大气的组成成分中 (

)A．氧是生物体的基本元素B．固体杂质是成云致雨的必要条件C．臭氧主要吸收红外线D．二氧化碳吸收紫外线3．导致大气成分不合理变化的人为因素有 (

)①植树造林②兴修水库③燃烧矿物燃料④大量使用制冷设备A．①② B．②③C．②④ D．③④【答案】1．D

2．B

3．D

[解析]第1题，大气成分中，水汽和杂质主要来源于下垫面，其含量因时因地而变化，故近地面大气时空差异最显著的成分是水汽和杂质，D项正确；氮气、氧气、二氧化碳的含量在短期内不会有明显的变化，A、B、C项错误。第2题，大气中氮是生物体的基本元素，A项错误；固体杂质是成云致雨的必要条件，B项正确；臭氧主要吸收紫外线，保护地球上的生命，C项错误；二氧化碳吸收红外线，对地面有保温作用，D项错误。第3题，燃烧矿物燃料会向大气中释放大量的二氧化碳，加剧温室效应；大量使用制冷设备会产生大量的氟氯烃，破坏大气中的臭氧，使臭氧减少，这两种人为因素会导致大气成分不合理变化，③④正确。植树造林可以增强植被光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气；兴修水库可以增加库区大气中水汽的含量，这两种人为因素不会导致大气成分不合理变化，①②错误。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度高、高纬度低造成的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]有大量离子和自由电子，足以反射无线电波的大气层，称为电离层。电离层密度较高的区域主要分布在60～500千米的高空。5．最佳的航空飞行层是大气垂直分层中的 (

)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，且该层底部水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度高，大气平稳而有利于高空飞行。课堂|

关键能力·探究提升紫外线指数一般是指从10：00—15：00时间段里，到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度。通常，夜间的紫外线指数为0，高原地区，晴天时的紫外线指数为15。下表示意紫外线指数与人类健康之间的关系。【情境探究】大气的组成紫外线指数紫外线强弱对人体的影响0～2阴或雨天，最弱安全3～4多云天气，弱正常外出5～6少云天气，中等正常外出7～9晴天无云，强避免在10—16时外出≥10夏季晴天，很强尽量不外出(1)概括太阳紫外线对人体健康带来的影响。【答案】有利影响：阳光中适量的紫外线有很强的杀菌消毒能力；可促进人体对钙的吸收。不利影响：过量的太阳紫外线可能灼伤皮肤；损伤眼角膜，甚至危害人体健康等。(2)说出人们减少紫外线伤害的应对措施。【答案】关注紫外线指数预报；可戴防护帽或太阳镜；擦防晒霜；穿长袖衣服；紫外线指数过高时尽量不外出等。(3)举例说明人类活动可能使到达地面紫外线辐射增加的过程。【答案】人们在日常生活中大量使用冰箱、冰柜、空调等制冷设备，使用过程中排放的氟氯烃增加，使大气臭氧层破坏，吸收紫外线能力降低，到达地面的紫外线增多。1．大气的主要组成成分及其作用【整合提升】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%众多生物生命活动必需的物质组成成分占大气体积作用干洁空气二氧化碳很少是绿色植物进行光合作用的重要原料，并能调节地表温度臭氧极少能大量吸收紫外线，使生物免受过量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大气主要成分对大气环境影响的因果关系(1)二氧化碳。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)臭氧和氧原子。①高层大气中的氧离子→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过量紫外线→保护地球上的生物免受过量紫外线伤害。知识拓展(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[考向1：大气成分及其作用]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【学以致用】2．由人类活动造成的大气污染，已导致大气中的一些成分比例变化明显，主要表现在

(

)A．臭氧增多 B．二氧化碳增多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比例变化明显，主要表现为大量燃烧矿物燃料，使得空气中二氧化碳的比例明显上升。[考向2：大气成分的变化](2023年山东菏泽期末)臭氧主要分布在平流层和对流层中。对流层臭氧是光化学烟雾的重要组成部分之一。下图为2005—2020年山西省多年平均对流层臭氧总量与平均气温月变化图。据此完成第3～4题。注：DU即多布森单位，标准大气状态下千分之一厘米的臭氧层厚度为1个多布森单位。3．山西省多年平均对流层臭氧总量的变化特点是 (

)A．夏季多，冬季少 B．月变化速率相同C．春季小于秋季 D．与气温呈负相关4．影响对流层臭氧总量月份差异的主要因素是 (

)A．季风 B．降水C．太阳辐射 D．植被覆盖率【答案】3．A

4．C

[解析]第3题，由图可知，山西省多年平均对流层臭氧总量总体上呈现夏季多、冬季少的特征，A项正确；月变化速率不同，B项错误；春季大于秋季，C项错误；与气温大体呈正相关，D项错误。第4题，由图可知，对流层臭氧总量大致与气温呈正相关，气温越高，其浓度越高，夏季太阳高度大，太阳辐射强，对流层臭氧浓度高，C项正确。大气的垂直分层【情境探究】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名穿着长长的拖地绿裙，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去昆明旅游。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】对流层气温随高度的升高而递减，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应具有什么样的特征？【答案】大气上热下冷，不易形成对流，空气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【整合提升】2．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度：17～18千米中纬度：10～12千米高纬度：8～9千米气温随高度的升高而递减(每升高100米，气温平均下降0.6℃)地面是对流层大气主要的、直接的热源人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切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度：17～18千米中纬度：10～12千米高纬度：8～9千米空气对流运动显著该层上冷下热人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切天气现象复杂多变几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动显著，易成云致雨分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系平流层从对流层顶至约50千米气温随高度增加而升高该层中的臭氧吸收大量太阳紫外线人类生存环境的天然屏障；利于航空飞行以水平运动为主该层大气上热下冷，大气平稳天气晴朗水汽、杂质含量极少，大气平稳高层大气从平流层顶到约3000千米大气密度非常小距地面远，受到引力小电离层能反射无线电波(1)不同纬度对流层高度不一样的分析思路。低纬度地区，地面受热多，对流活动旺盛，对流层的高度高；而高纬度地区，地面受热较少，对流活动较弱，对流层的高度低；中纬度地区则适中。方法技巧(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](2023年四川宜宾期末)2022年12月14日夜晚至15日凌晨，我国天文爱好者观测到了双子座流星雨。流星体与距地面85千米左右的高空大气摩擦发光发热，形成了壮丽的流星雨。下图示意双子座流星雨发生处附近的气温垂直变化。据此完成第1～3题。【学以致用】1．双子座流星雨主要发生于 (

)A．对流层 B．平流层C．对流层和平流层 D．高层大气2．下列有关甲、乙层的大气运动特征的叙述，正确的是 (

)A．均以对流运动为主B．均以平流运动为主C．甲层以平流运动为主，乙层以对流运动为主D．甲层以对流运动为主，乙层以平流运动为主3．以下导致甲、乙层气温垂直变化因素的叙述，正确的是

(

)A．地面辐射是甲层的主要热源B．太阳辐射是乙层的主要热源C．臭氧是乙层吸收能量的主要物质D．二氧化碳是甲层吸收能量的主要物质【答案】1．D

2．D

3．B

[解析]第1题，由材料可知，双子座流星雨主要发生于距地面80千米左右的大气中，该高度大气为高层大气，D项正确。第2题，读图可知，甲层气温随高度的升高而降低，大气上冷下热，以对流运动为主；乙层气温随高度的升高而升高，大气上热下冷，比较稳定，以平流运动为主，D项正确。第3题，甲、乙层都属于高层大气，乙层距地面遥远，基本不受地面辐射影响，太阳辐射是乙层的主要热源，B项正确；地面辐射是对流层大气的主要热源，A项错误；臭氧是平流层吸收能量的主要物质，C项错误；二氧化碳是对流层吸收能量的主要物质，D项错误。拓展|素养提升·增效培优教材第39页探索大型民航客机的飞行高度主要位于平流层。教材第41页思考略。【教材疑难助解】教材第42页活动(1)略。(2)人类活动向大气中排放大量的温室气体，导致全球气候变暖；由于排放有毒气体引起大气污染，危害人体健康；由于排放氟氯烃类物质引起臭氧层空洞等。

措施：大力推广新能源；植树造林，提高植被覆盖率；工业废气进行处理后排放等。教材第44页活动空气干燥，晴天多；地势高，空气稀薄，大气透明度高；大气污染小；等等。教材第45页思考1．使用碳卫星观测二氧化碳探测范围广，获取数据速度快，节省人力、物力、财力。2．略。(结合教材材料信息回答)教材第45页作业题1．大气是人类生存的重要条件，离开大气环境，人类无法生存。大气环境的好坏，影响大气的组成、大气的运动状态、天气和气候的变化，从而影响人类的生产和生活活动等。2．分层热量来源气温变化特点的成因对人类的影响对流层下垫面对流层气温随高度的增加而降低，主要原因是地面是对流层大气主要的、直接的热源天气变化复杂，影响人类的生产和生活分层热量来源气温变化特点的成因对人类的影响平流层臭氧吸收紫外线平流层气温随高度的增加而升高，主要原因是臭氧吸收紫外线使其增温人类生存环境的天然屏障，有利于高空飞行高层大