大气的组成和垂直分层探究课件高中地理新人教版

2.1大气的组成和垂直分层第二章地球上的大气导学目标主要内容CONTENTS01课堂导入02预学回顾03活动探究04050607课堂小结课堂达标达标讲评12结合图表资料，说出大气的组成物质及其作用。结合大气的垂直分层图，说出大气垂直分层的依据、各层的特点及其与人类活动的关系。（课标要求：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）上左图中北极熊的生存面临严重的威胁，究竟发生了什么？闪电能释放大量能量，对人类活动构成威胁，宇宙中运行的人造地球卫星会受到威胁吗？进入今天的课堂，我们可以揭开两个谜底。提示:上左图所示现象的发生与大气成分变化有关，主要是因为二氧化碳浓度增加，温室效应增强，全球气候变暖;右图所示闪电主要发生在对流层，宇宙中运行的人造地球卫星在高层大气，不会受闪电影响。请你以下面示意图为线索，回顾你预学过的知识【基础探究】读下图，完成下列问题。探究一、大气成分及其作用【问题】（2）此图中产生的氧气在地理环境中有何作用？【答案】（2）是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。【问题】（1）此图显示二氧化碳的主要作用是什么？【答案】（1）绿色植物进行光合作用的基本原料。【深度探究】在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。下列为埃塞俄比亚和肯尼亚的位置和地形图及我国国家级高原体育训练基地分布图。【问题】（1）简述埃塞俄比亚和肯尼亚两国地形的共同点。【答案】（1）海拔高，地形以高原(山地)为主。【问题】（2）为什么埃塞俄比亚与肯尼亚长跑运动员成绩好？【答案】（2）大气密度随着海拔增加而减小，所以高原地区的大气密度相对较小，每立方米空气中的氧气分子数较少，人体吸入的氧气量也相对较少。适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。【问题】（3）根据表中数据总结我国国家级高原体育训练基地海拔的分布范围。为什么我国国家级高原体育训练基地没有选在更高海拔的地区？【答案】（3）海拔的分布范围为1900(1800)~2400m。在更高海拔处训练，空气越来越稀薄，含氧量急剧下降，超过了人体的耐受力，反而使运动员的整体表现下降。【解析】第1题，氮和氧是大气的主要成分，在干洁空气成分中，无论从体积分数还是质量分数看，氮和氧两者的含量约占99%，故又称地球大气为“氮氧大气”。【典例示范】地球大气又称“氮氧大气”，结合地球大气圈25km以下干洁空气的主要成分表，完成1～2题。1.地球大气称为“氮氧大气”是因为两者(

)A．占干洁空气成分的99% B．占大气成分的99%C．是生命活动必不可少的物质 D．在其他天体上不存在A气体成分体积分数/%质量分数/%氮(N2)78.0875.52氧(O2)20.9423.15氩(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.03(变动)0.05【解析】第2题，目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，主要原因是燃烧化石燃料和毁林。【典例示范】地球大气又称“氮氧大气”，结合地球大气圈25km以下干洁空气的主要成分表，完成1～2题。2.目前，导致二氧化碳变动的主要因素是(

)①植树造林②大量燃烧矿物化石燃料③新能源公交车的逐渐普及④森林、草原开垦成农田A．①③ B．②④C．①② D．③④B气体成分体积分数/%质量分数/%氮(N2)78.0875.52氧(O2)20.9423.15氩(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.03(变动)0.05大气的组成【探究小结】大气组成主要作用干洁空气氧人类和其他生物维持生命活动所必需的物质氮地球上生物体的基本元素二氧化碳绿色植物光合作用的原料；吸收地面辐射，使大气增温臭氧吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”水汽水汽的相变(气态、液态、固态三者的互相转变)，产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象，并伴随着热量的吸收和释放，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【基础探究】大气的垂直分层与人类关系十分密切。【问题】（1）气温在垂直方向的变化规律如何？对大气的运动有何影响？【答案】（1）对流层气温随海拔升高而降低，空气对流运动显著;平流层气温随海拔升高而升高，空气以平流运动为主。高层大气气温随海拔的升高先上升后下降。探究二、大气的垂直分层【问题】（3）一架高空飞行的飞机与剧烈气流冲击，其飞行所在的大气层是哪个分层？飞行员应如何处理？【答案】（3）对流层。操纵飞机向更高的平流层飞行。【问题】（4）为什么电离层会对无线电通信有重要影响？【答案】（4）电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，能反射无线电波，因而对无线电通信有重要影响。【问题】（2）为何对流层的天气复杂多变？【答案】（2）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。【深度探究】对流层厚度随纬度变化示意图。【问题】（1）简述对流层厚度的分布规律。【答案】（1）对流层厚度由低纬度向高纬度递减。【问题】（2）简述影响对流层厚度的因素。【答案】（2）温度或纬度。纬度低，地面温度高，空气受热强烈，对流强烈，对流层厚；反之对流层薄。【问题】（3）一架飞机从北极出发，达到南极，飞行高度保持在10km，该飞机依次经过哪些大气垂直分层？【答案】（3）平流层(高纬地区)到对流层(中低纬地区)，再到平流层(高纬地区)。【解析】本题考查大气的垂直分层的相关知识。根据材料并结合所学可知，飞船从海拔82.7千米的高度落回地面，先后经过高层大气、平流层、对流层，气温先升高，后降低，再升高。也即为：递增→递减→递增，B正确。故选B。【典例示范】25万美元一张票！想去太空遨游吗？2020年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”，最终达到海拔82.7千米的高度。随后下降，几分钟后落回地面。如图为大气垂直分层及高度、温度和气压的变化图。据此，完成1~3题。1．飞船下降过程中气温变化的规律可能是（）A．递减→递增→递减 B．递增→递减→递增C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减→递增B【解析】①层随纬度增加而变薄，A错误。①②层划分的依据是大气垂直减温率的正负变化，B错误。①层为对流层，与人类关系最密切，C正确。②层是平流层，是飞机最适宜飞行的大气层。D错误。故选C。【典例示范】25万美元一张票！想去太空遨游吗？2020年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”，最终达到海拔82.7千米的高度。随后下降，几分钟后落回地面。如图为大气垂直分层及高度、温度和气压的变化图。据此，完成1~3题。2．对图中①②的叙述正确的是（）A．①层随纬度增加而增厚 B．①②层划分的依据是气压的变化C．①层大气与人类关系最密切 D．②层复杂的天气不利于飞机飞行C【解析】图中①为对流层，②为平流层，对流层大气的热量主要来自地面辐射，随海拔升高，气温下降，A正确。近地面大气增温主要是吸收地面辐射，与地面反射关系不大，B错误。大气对太阳的削弱作用是导致地面气温高低的主要原因，而不是导致垂直变化的原因，C错误。高山地区海拔高，空气稀薄，往往导致对流层出现逆温，D错误。故选A。【典例示范】25万美元一张票！想去太空遨游吗？2020年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”，最终达到海拔82.7千米的高度。随后下降，几分钟后落回地面。如图为大气垂直分层及高度、温度和气压的变化图。据此，完成1~3题。3．①层气温存在垂直变化，主要是由于（）A．地面是大气主要的直接热源 B．地面对太阳辐射有反射作用C．大气对太阳辐射有削弱作用 D．高山地区海拔高，空气稀薄A大气的垂直分层大气垂直分层高度气温垂直变化空气运动天气现象与人类的关系规律原因对流层低纬17~18km，中纬10~12km，高纬8~9km气温随高度增加而递减，大约每升高100m，气温降低0.6℃地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越远，气温越低对流运动显著复杂多变人类生活在对流层底部，故与人类关系最密切平流层自对流层顶至50~55km下层气温随高度变化很小，30km以上气温随高度增加而迅速上升该层气温基本上不受地面影响，而靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温以平流运动为主天气晴朗①臭氧大量吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障;②大气稳定，利于高空飞行高层大气自平流层顶以上到大气上界2000~3000km起初随高度增加而递减，后随高度增加而上升高空有氧原子吸收太阳辐射稳定少变自下而上先对流、后平流80~500km高空有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用【探究小结】【答案】①平流层②对流层读干洁空气的主要成分(25km以下)表，回答1~2题。2.下列关于地球各大气垂直分层的叙述，正确的是(

)A.干洁空气只分布在对流层B.平流层适合航空飞行C.臭氧层分布于高层大气D.近地面气温的直接来源是太阳辐射1.下列关于表中干洁空气的主要作用的叙述，不正确的是(

)A.二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高B.水汽和杂质是成云致雨的重要条件C.氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料D.臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用气体成分体积分数/%质量分数/%氮气78.0875.52氧气20.9423.15氩气0.931.28二氧化碳0.03(变动)0.05读大气垂直分层示意图，回答3~4题。4.图中①层(

)A.是流星现象的主要发生地 B.大气密度最接近星际空间C.空气对流运动显著 D.温度随高度增加而递增3.图中①②③层分别是(

)A.对流层、电离层、高层大气 B.对流层、平流层、高层大气C.电离层、平流层、高层大气 D.平流层、对流层、高层大气读地球大气的垂直分层图(部分)，回答5~6题。6.下列有关该大气层的叙述，正确的是(

)A.有电离层，对无线电通信有重要作用 B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行C.上部冷下部热，空气以平流运动为主 D.顶部与底部的气温相差50℃左右5.①②③④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布状况的是(

)A.①

B.②

C.③

D.④读干洁空气的主要成分(25km以下)表，回答1~2题。【解析】第1题，考查大气的构成及作用，近地面气温的直接来源是地面辐射，二氧化碳吸收地面辐射的能力强，增加大气的热量，使气温升高;水汽和杂质是成云致雨的重要条件;干洁空气中包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料;臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用。1.下列关于表中干洁空气的主要作用的叙述，不正确的是(

)A.二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高B.水汽和杂质是成云致雨的重要条件C.氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料D.臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用气体成分体积分数/%质量分数/%氮气78.0875.52氧气20.9423.15氩气0.931.28二氧化碳0.03(变动)0.05

C读干洁空气的主要成分(25km以下)表，回答1~2题。【解析】第2题，对流层集中了约75%的大气的质量，干洁空气主要分布在对流层；平流层气温随海拔的升高而升高，空气以平流运动为主，适合航空飞行；臭氧层主要分布在平流层；近地面气温的直接来源是地面辐射。2.下列关于地球各大气垂直分层的叙述，正确的是(

)A.干洁空气只分布在对流层 B.平流层适合航空飞行C.臭氧层分布于高层大气 D.近地面气温的直接来源是太阳辐射气体成分体积分数/%质量分数/%氮气78.0875.52氧气20.9423.15氩气0.931.28二氧化碳0.03(变动)0.05

B读大气垂直分层示意图，回答3~4题。【解析】第3题，据图可知，①层为对流层，②层为平