大气的组成与垂直分层 学案 高中地理人教版（2019）必修第一册

2.1大气的组成和垂直分层（1课时）

班别学号姓名评价

【课程标准】

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。

【学习目标】

综合思维：通过图表资料分析，判断各层大气的特点，并能够绘制垂直分层的示意图；

区域认知：通过模拟实验感受大气各层的结构特点，加强学生对大气垂直分层的空间认知；

地理实践力：通过小组实验，探究''对流层、平流层大气运动方向”，思考实验中出现的现象、

原理，培养学生的地理实验能力；

人地协调观：理解大气的存在对人类生产、生活的影响，树立人类与环境相互协调，走可持续

发展道路的观念和意识。

一、课前预学一一夯实基础

预习课本P31-33,完成下列表格

大气的垂直分层高度范围气温变化特点气温随高度变化曲线图

对流层

平流层

高层大气••

二、课中探学一一探究新知

——以神舟十六号升空之旅为例

【情境导入】

2023年5月30日9时31分，神舟十六号载人飞船发射升空并进入预定轨道后，与空间站组合

体进行自主快速交会对接。30日16时29分，神舟十六号与天宫空间站完成对接，两个航天员乘组

首次实现“太空会师”。

问题1：描述神舟十六号在升空过程中，依次经历的大气垂直分层。两个航天员乘组在“太空会

师”时所处的大气层是？

问题2：神舟十六号升空过程中，宇航员看到舱外的景象依次是？

b

【实验探究】对流层、平流层大气的运动特点

实验步骤：

①准备两杯冷水、两杯热水，并在冷水和热水中分别加入不同颜色的色素，

②在一杯冷水和一杯热水上分别放上盖片，分别倒扣，A方案下面冷水（加入茶叶）、上面热水;

B方案下面热水（加入茶叶）、上面冷水，

③两组杯子放平稳后，缓慢抽出盖片，观察两组杯子中水流的运动方向

实验结果记录:

水流运动方向茶叶运动方向

A方案

B方案

【小结1】大气的垂直分层（绘制思维导图）

问题3：在天宫空间站里面，为保证宇航员身体健康，会模拟地球大气造出人造空气，请说出它的

成分

【小结2】大气组成（绘制思维导图）

【学以致用】

预测神舟十六号载人飞船在返航过程中，经过的大气层温度变化是（）

A.升高一降低一升高B.降低一升高一降低

C.升高一降低一升高一降低D.降低一升高一降低一升高

【拓展延伸】逆温现象

在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气

定义温降低0.6。C,但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或

者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6。C/100m,这种现象称为逆温。

①可以抑制沙尘暴的发生，沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动；

利②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利，因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行

平稳；且是万里晴空，提高了能见度，使飞行更加安全。

①对环境的影响：加重大气污染；

弊②对天气的影响：易产生大雾天气、阴雨天气、冻雨天气；

③对交通的影响：能见度低，影响交通出行，给飞机起降带来不便。

三、巩固练习

图为某大气成分随高度变化图。据此完成1—2题。

1.该大气成分最可能为（）

A.氮气B.氧气

C.二氧化碳D.臭氧

2..在大气中，该大气成分（）

A.主要分布在平流层中

B.对地面保温作用强

C.浓度越高，越利于人体健康

D.体积分数占比最小

下图是某地某日在出现逆温时由空中拍到的景象：高高的

烟囱伸出“云海”，将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之

上。完成3一4题。

3.下列图中最容易出现此景象的是（）

4.当大气发生逆温时（）

A.上部冷下部热，大气比较稳定B.产生了污染物，影响空气质量

C.污染物净化慢，影响人体健康D.抑制对流运动，有利成云致雨

5.阅读图文材料，回答下列问题。

材料一图一为纬度与海拔关联图。材料二图二为大气垂直分层示意图。

(千米)

「20

*A*B

-10

।-------1-------1------0

0030°60°90°(N)

图—*温度(七)

(1)读图一，一架飞机从A处水平飞行到B处，是从大气的层进入层；在A、B两

处飞行时较平稳的是在处，原因是

(2)图二中A、B两层天气复杂多变的是层，原因是

A、B两层中臭氧浓度较大的是层；近年来，臭氧含量变小，主要原因是：

(3)读图二，描述大气各垂直分层气温变化特点。

2.1大气的组成和垂直分层答案解析

1.D读图可知，该大气成分在20~25千米的高度处(平流层)浓度最高，应是臭氧，D符合题

意；氮气、氧气、二氧化碳的浓度应随高度升高而降低，与图中气体浓度的垂直变化不同，排除

ABCo故选D。

2.A前面分析可知，臭氧在20~25千米的高度处浓度最高，该高度上位于平流层，因此臭氧主

要分布平流层中，A正确；臭氧也是温室气体，但在对流层浓度很低，对地面的保温作用不强，B

错误；臭氧在近地面的浓度越高，有可能会对人体健康造成伤害，C错误；大气中成分复杂，臭

氧的体积分数占比不是最小的，D错误。故选A。

3.D根据材料“某地某日在出现逆温时由空中拍到的景象：高高的烟囱伸出“云海”，将工业

废气烟雾排放在茫茫“云海”之上”，说明该地该日出现逆温现象，逆温现象是指对流层气温随

高度增加而升高的反常现象，选项B、C图显示烟筒以下的对流层大气温度随着高度增加而下

降，不会出现逆温现象，B、C错；选项D图显示烟囱超过逆温层，空气垂直对流运动旺盛，将工

业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上，D对；选项A图显示烟囱未超过逆温层，逆温抑制对流运

动，不会产生图示及材料所示现象，A错。故选D。

4.C当大气发生逆温时，大气温度上部热下部冷，大气比较稳定，A错；逆温不会产生污染

物，它会阻碍空气的垂直对流运动，妨碍了污染物、水汽凝结物的扩散，影响空气质量，B错；

逆温阻碍了空气的垂直对流运动，污染物净化慢，影响人体健康，C