高中地理必修一学案第二单元第一节第1课时大气圈的组成与结构

第二单元从地球圈层看地表环境第一节大气圈与大气运动第1课时大气圈的组成与结构一、大气圈的组成1.大气圈:地球表面包围着的大气,是多种气体组成的混合物。2.底层大气的组成及作用:(1)干洁空气:主要成分是氮和氧。(2)水汽:是成云致雨的必要条件。二、大气圈的分层1.划分依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。2.垂直分层:(1)对流层:大气的绝大部分(约占整个大气质量的3/4),几乎全部的水汽和固体杂质都集中在该层。其主要特征如下:项目特征气温垂直变化随高度增加而降低大气运动状况对流运动显著与人类的关系天气现象复杂多变,与人类关系最密切厚度特征随季节而变化:夏季大于冬季随纬度而变化:低纬度地区大于高纬度地区,平均厚度12千米(2)平流层:项目特征气温垂直变化随高度升高而升高,原因是臭氧吸收紫外线而增温大气运动状况水平运动为主与人类的关系20~40千米有臭氧层,对生物有保护作用,被誉为“地球生命的保护伞”能见度高,气流稳定,少飞鸟出现,是航空的理想空域(3)高层大气:密度很小。80~500千米有若干电离层,能反射无线电短波,对无线电通信有重要作用。将大气成分与对应的作用连线。下图为大气垂直分层示意图,图中曲线是温度随高度的变化曲线。1.找到各层位置并填上。2.在图中用箭头(→→或↑↓)表示出对流层和平流层大气的运动状况。判断下列说法的正误。①大气层温度随高度增加而降低。 (×)②平流层有利于高空飞行。 (√)③高层大气的电离层对人类有害无益。 (×)能力大气的垂直分层1.对流层厚度的分析:由上面的关联图可知,对流层的厚度会因时空而变化,具体表现为:对流层厚度空间变化低纬17~18中纬10~12高纬8~9时间变化夏季厚,冬季薄2.对流层(或平流层)各项特征之间的关系分析:(1)对流层。(2)平流层。3.大气垂直分层的判读方法:可以依据大气的物理性质和运动状况等对其所在层进行判读:(1)温度:温度随高度增加而降低则为对流层;温度随高度增加而增加则为平流层。(2)气流运动:空气以对流运动为主则为对流层;空气以平流运动为主则为平流层;(3)天气状况:天气复杂多变则为对流层;以晴朗天气为主则在平流层或高层大气。【知识拓展】臭氧知多少臭氧在常温下是一种有特殊臭味的蓝色气体。平流层中的臭氧层能吸收紫外线,保护地球生命。臭氧还可以被用作消毒剂,杀菌消毒。不过,过高的臭氧浓度却会对人体造成危害,汽车尾气、工厂烟雾中的氮氧化物等,在紫外线的照射下会产生臭氧等有毒气体,目前臭氧已经成为许多城市的主要污染物。2012年10月15日,奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳,从距地面高度约3.9万米的高空携带降落伞自由落体跳下,成为世界上首位成功完成超音速自由落体的跳伞运动员。他配备的宇航服,外表绝缘(1)3.9万米的高空大气与地面有哪些不同?(区域认知:采用正确的方法与工具认识区域)提示:3.9万米的大气中含有臭氧,空气密度小、气压小、湿度低、温度较低,含氧量低,(2)菲利克斯·鲍姆加特纳为什么要配备特制宇航服?(综合思维:地理要素的综合)提示:3.9万米的高空与近地面大气的温度、湿度、气压、含氧量等物理性质差异较大;下落过程中速度极快,会与空气剧烈摩擦,为了保护运动员的人身安全,读大气垂直分层高度、温度和气压的变化图,据此,完成(1)、(2)题。(1)关于图中内容的叙述,正确的是 ()A.大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化B.随高度增加气温升高,气压降低C.距地面20千米处气压降为地面的一半D.对流层垂直方向上温度变化范围是20℃~-60℃(2)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增厚B.②层因氧原子吸收紫外线而增温C.①层大气与人类关系最密切D.②层复杂的天气现象不利于飞行【思路点拨】解读该图的思路如下:【解析】(1)选D,(2)选C。第(1)题,根据大气的温度、密度、运动状况等特征,大气自下而上分为对流层、平流层和高层大气;对流层气温随高度的增加而递减,平流层气温随高度的增加而上升;20km处气压值约为80hPa,而近地面约为1000hPa,不是一半的关系。第(2)题,对流层厚度与纬度呈负相关;平流层升温是因为臭氧吸收紫外线;平流层天气晴朗,空气以水平运动为主【补偿训练】下图为“大气垂直分层示意图及各层特征列表”,读图表完成(1)、(2)题。(1)对于大气垂直方向各层说法正确的是 ()A.随高度增加气流运动状况差异是划分各层的唯一依据B.①层集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽与固体杂质C.②层的热量主要来自地面D.③层有臭氧层存在(2)表中甲、乙两格应该填写 ()A.↑晴朗 B.→阴雨C.↓阴雨 D.↑↓晴朗【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,对于大气垂直方向各层,随高度增加气流运动状况差异是划分各层的重要依据,不是唯一;①层是对流层,集中了大气质量的3/4和几乎全部水汽与固体杂质;②层是平流层,热量主要来自臭氧吸收紫外线;③层是高层大气,有电离层存在。第(2)题,表中甲在对流层,以垂直运动为主,填写↑↓箭头。乙格大气以平流运动为主,天气晴朗。图形1大气的垂直分层示意图图形2大气的垂直分层(部分)示意图1.图形实质:试题中的各种大气垂直分层示意图或局部示意图实质都是教材图呈现的大气层气温分布、各层高度及特点、各层的人类活动等知识。2.学科素养:读懂此图需要具备一定的区域认知和综合思维等学科素养。大气的垂直分层示意图思考:(1)云雨等天气现象发生在哪一层?提示:对流层。(2)极光现象发生在哪一层?提示:高层大气。(水平1)读干洁空气的组成成分和比例示意图,回答1~3题。1.下列对于图中各字母代表的成分及作用的叙述,正确的是 ()A.a氧气,氧是生物体的基本元素B.a氮气,吸收紫外线,保护地球生命C.b氧气,地球生物维持生命活动所必需的物质D.b氮气,吸收地面辐射,具有保温作用2.下列有关各大气成分的作用,叙述错误的是 ()A.臭氧尽管含量少,但却能够吸收紫外线,有“地球生命的保护伞”之称B.水汽和杂质是成云致雨的必要条件C.干洁空气中氮气含量最大,这为绿色植物的光合作用提供了原料D.二氧化碳吸收地面辐射,具有保温作用3.人类活动排放的废弃物进入大气,导致大气中一些成分比例发生了明显变化,表现为 ()A.臭氧增多 B.氧气增多C.水汽增多 D.二氧化碳增多【解析】1选C,2选C,3选D。第1题,图中b表示氧气,它是地球生物维持生命活动所必需的物质。第2题,二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料。第3题,人类使用制冷设备,释放的氯氟烃使大气中的臭氧减少;人类排放污染物进入大气,不会使大气中的氧气和水汽增多;人类燃烧煤炭、石油等矿物燃料,排放大量的二氧化碳,使大气中的二氧化碳含量增加。【知识拓展】二氧化碳含量变化在过去80万年的绝大多数时间里,大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而,从1740年到2011年短短不到300年的时间里,二氧化碳体积分数增加了40%多。(水平2)地球大气中进行着各种不同的物理过程,产生着高天流云、风霜雨雪等异彩纷呈的自然现象。运用所学知识,回答4、5题。4.云雨现象主要分布在对流层,原因不包括 ()A.上冷下热 B.水汽、杂质含量多C.对流旺盛 D.二氧化碳含量多5.“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”说明 ()A.对流层气温分布特点是随高度上升,气温降低B.对流层空气上热下冷,空气不稳定C.对流层大气的热量直接来自太阳辐射D.对流层大气的热量主要