3年高考2年模拟2025版新教材高考地理第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层讲义新人教版必修第一册

PAGEPAGE14第一节大气的组成和垂直分层课标解读课程标准学习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和生活的联系。1.运用图表等资料,说明大气的组成及其与生产、生活的联系。2.运用图表等资料,说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。学习任务一大气的组成1.大气的组成(1)低层大气的组成:①干洁空气、水汽和②杂质。(2)干洁空气的主要成分及其主要作用。主要成分主要作用氧气氧是维持③生命活动必需的物质氮气氮是地球上生物体的④基本元素二氧化碳绿色植物进行⑤光合作用的基本原料,对地面有⑥保温作用臭氧大量汲取太阳光中的⑦紫外线,对生物具有爱护作用(3)水汽和杂质:是⑧成云致雨的必要条件,影响天气变更。2.人类活动对大气成分的变更及影响人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的⑨成分和含量,产生⑩大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。推断下列说法的正误。1.低层大气主要由氧气、氢气、二氧化碳、臭氧、水汽和杂质等组成。(×)2.水汽和杂质是成云致雨的充分条件。(×)3.组成大气的成分是固定不变的,人类难以变更。(×)探究活动大气的组成及其变更中新网北京2024年1月3日电,“亚马孙森林火灾”入选中国气象局“2024年国外十大天气气候事务”。2024年8月,亚马孙地区森林大火多发且持续燃烧,过火面积超过100万公顷。科学家发觉,亚马孙森林的熊熊大火已在地球大气层上留下了深刻的痕迹,严峻影响了大气质量。火灾烧毁的森林释放出大量的二氧化碳和很多其他污染物,变更了大气成分。科学家通过卫星搭载最先进的Trpomi仪分析后得知,火灾区域大气中含有二氧化氮、臭氧、甲醛、二氧化硫、甲烷、一氧化碳和气溶胶等大量的残留气体,这些是影响人体健康的有害气体。(1)说出亚马孙地区低层大气的组成成分。(2)亚马孙地区森林火灾对当地大气成分的变更有哪些?(3)说明亚马孙地区森林火灾变更大气成分,可能对人类造成哪些不利影响?答案(1)水汽、杂质、干洁空气。(2)二氧化碳浓度增加;含有二氧化氮、臭氧、甲醛、二氧化硫、甲烷、一氧化碳和气溶胶等大量的残留气体。(3)二氧化碳浓度增加,会使大气保温作用增加,导致全球气候变暖,引发全球自然环境变更。二氧化氮、臭氧、甲醛、二氧化硫、甲烷、一氧化碳和气溶胶等大量的残留气体,使自然环境发生变更,大气中污染性气体增加,危害人体健康,影响人们的生产生活。一、大气的主要组成成分及其作用组成成分体积作用干洁空气氮气干洁空气成分体积分数(25千米以下)78%氮是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气21%氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质;具有氧化作用二氧化碳很少是绿色植物进行光合作用的基本原料,能影响地面温度臭氧极少能大量汲取紫外线,使生物免受过多紫外线的损害水汽很少,因时因地而异水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,干脆影响地面和大气的温度固体杂质作为凝聚核,是成云致雨的必要条件,影响大气的温度和质量二、人类活动引起大气成分的变更由人类活动造成的大气的成分和含量变更已导致大气污染,并造成了全球性的大气环境问题。综合思维读“干洁空气的主要成分(25千米以下)”表,回答下面三题。气体成分体积分数(%)氮气(N2)78氧气(O2)21氩气(Ar)0.93二氧化碳(CO2)0.038(变动)1.干洁空气中体积占比最大的是()A.氮气(N2) B.氧气(O2)C.氩气(Ar) D.二氧化碳(CO2)答案A氮气占干洁空气体积的78%,氧气占21%,氩气和二氧化碳比重都很小。2.对地面起到保温作用的是()A.氮气(N2) B.氧气(O2)C.氩气(Ar) D.二氧化碳(CO2)答案D二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,能影响地表温度,对地面具有保温作用。3.低层大气中除干洁空气外,主要还有()A.臭氧(O3) B.氨气(NH3)C.甲烷(CH4) D.水汽和杂质答案D低层大气由干洁空气、水汽和杂质组成。学习任务二大气的垂直分层1.划分依据:大气在垂直方向上的温度、密度和①运动状况的差异。2.大气垂直分层示意图(1)对流层(a)Ⅰ.高度:对流层的高度因②纬度而异。低纬度地区为17—18千米,高纬度地区仅为8—9千米。Ⅱ.特征A.气温随高度上升而③降低。大约每上升1000米温度降低6℃。B.空气以④对流运动为主。C.天气现象困难多变。(2)平流层(b)Ⅰ.范围:对流层顶部至50—55千米的高空。Ⅱ.特征A.气温随海拔上升而⑤上升。这是因为平流层中的⑥臭氧汲取大量太阳紫外线,使大气⑦增温。B.空气以⑧平流运动为主。C.无云雨现象,能见度好。Ⅲ.臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的损害,被称为“⑨地球生命的爱护伞”。(3)高层大气(c)Ⅰ.范围:平流层以上的大气。Ⅱ.特征A.自平流层顶部起先,由于没有汲取紫外线的⑩臭氧,气温先随海拔上升而降低,随后,由于大气汲取了更短波长的太阳紫外线,温度随海拔上升持续上升。B.存在电离层,能反射无线电波。C.空气密度很小。推断下列说法的正误。1.对流层气温随着高度增加而降低。(√)2.平流层天气困难多变。(×)3.与人类关系最亲密的是高层大气。(×)4.苏轼云“高处不胜寒”,从地理视角来看说的是高层大气。(×)探究活动大气垂直分层及其特点材料一高空跳伞运动是指跳伞者乘飞机、气球等航空器升至高空后跳下,在张开着陆伞之前和开伞后在空中完成规定动作,并利用着陆伞减缓下降速度,在指定区域平安着陆的一项体育运动。现存最高跳伞纪录高达4万米。材料二央广网武汉10月22日消息,据中心广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道,2024年10月22日早上,在武汉汉南通用航空机场跳伞场地进行的军运会跳伞女子个人绝技决赛和女子青年个人绝技决赛中,中国选手邢雅萍以35.49分的成果收获两枚金牌。军运会跳伞竞赛打分的严苛程度,比跳水运动员压水花还要高。跳伞竞赛分定点跳伞、绝技跳伞和造型跳伞三大项目,其中造型跳伞运动员需从3200米高空跃下,在35秒内做出各种规定造型,动作越标准、变更越多,得分就越高。(1)推断邢雅萍从3200米高空跳伞时所在地球大气层位置,并说明该层大气的主要特征。(2)推断高空跳伞最高纪录保持者起跳高度所在大气层位置,并说明该层大气的主要特征及成因。(3)说出邢雅萍与高空跳伞最高记录保持者起跳高度所在大气层与人类的关系。答案(1)邢雅萍从3200米高空跳伞时所在地球大气层为对流层。主要特征:气温随高度的增加而降低(每上升100米,气温降低大约0.6℃)。对流运动显著。天气现象困难多变。(2)高空跳伞最高纪录保持者起跳高度所在大气层为平流层。主要特征:下层气温随高度变更很小;30千米以上,气温随高度增加而快速上升。大气以平流运动为主。该层大气无云雨现象,能见度好。成因:平流层中的臭氧汲取大量太阳紫外线,使大气增温。该层大气上热下冷,大气稳定。该层大气水汽、杂质少,气流平稳。(3)人类生活在对流层底部,对流层与人类关系最为亲密。平流层是人类生存环境的自然屏障,有利于航空飞行。各层大气主要特点以及与人类的关系垂直分层范围主要特点与人类的关系对流层低纬上界高度17—18km;中纬上界高度10—12km;高纬上界高度8—9km①气温随高度上升而降低②空气垂直对流运动显著③天气现象困难多变,云、雨、雪、雾现象多发生在该层与人类关系最亲密平流层对流层顶部至50—55km高空①气温随高度增加而上升②空气以平流运动为主,气流平稳③天气晴朗因天气晴朗、气流平稳,适合航空飞行高层大气平流层顶到大气上界在80—500km高空,有若干电离层,电离层大气处于高度电离状态电离层对无线电通信有重要作用综合思维下图示意大气垂直分层。据此完成下面两题。1.(2024山东胶州高一上学期期中)臭氧层主要位于大气层中的()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案C结合所学学问,臭氧层位于平流层之中。结合图示各层大气气温变更特征可知丙为平流层。2.(2024山东胶州高一上学期期中)有关丁层说法正确的是()A.随着海拔的上升温度上升B.中纬度地区厚度为10—12千米C.大气平稳,天气晴朗,有利于航空飞行D.整个大气圈质量的3/5和几乎全部的水汽、杂质,都集中在这一层答案B读图可知,丁层为对流层。结合所学学问,对流层大气随着海拔的上升温度降低;中纬度地区厚度为10—12千米;对流层大气以对流运动为主,天气现象困难多变;整个大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,都集中在对流层。逆温现象及其影响1.逆温含义正常状况下,对流层的气温随高度增加而降低,且海拔每上升100m,气温约下降0.6℃。但在肯定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而上升或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率的现象,这种现象我们称为“逆温”。如下图所示。2.逆温的形成(1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气也随之降温。离地面越近,降温越多;离地面越远,降温越少,因而形成了自地面起先的逆温。(图b)(2)随着地面辐射冷却的加剧,逆温层渐渐向上扩展,黎明时达到最强。(图c)(3)日出后,太阳辐射渐渐增加,地面很快增温,逆温层便渐渐自下而上消逝。(图d、e)3.逆温的影响及表现影响表现有利影响抑制沙暴沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动削减冻害逆温现象可看作一种气象资源并加以利用,主要是在一些山坡或河谷地区。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温从10月持续至次年3月,长达半年之久,有效提高了谷地在冬季的温度,多年生果树越冬可以避开冻害不利影响成雾早晨多雾的天气大多与逆温有亲密关系,浓雾使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,使交通事故的发生概率增加大气污染逆温现象使空气对流受阻,会造成近地面污染物不能刚好扩散,从而危害人体健康影响交通能见度降低,地面湿滑辩证影响航空飞行逆温出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。逆温出现在高空,有利于航空飞行,因为大气以平流运动为主,航空飞行中不会有较大颠簸点拨无论何种缘由形成的逆温,都会造成局部大气上热下冷,阻碍大气垂直运动。2024年入冬以来,雾霾天气在我国频繁出现,空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的4种情形。读图完成下面两题。1.假设四幅气温垂直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程,则其过程正确的是()A.①→②→③→④ B.④→①→②→③C.③→④→①→② D.②→③→④→①答案D大气越稳定,越有利于雾霾的形成,而逆温出现时大气较稳定,故雾霾的生消过程与逆温过程大体一样。②→③→④→①是逆温由出现到消逝的过程,所以D项正确。2.图中最有利于大气污染物扩散的情形是()A.① B.② C.③ D.④答案A读图可知,①情形时气温随高度的增加而降低,利于空气对流运动及大气污染物的扩散,故A项正确。②③④情形时均存在气温随高度的增加而上升的状况,即三幅图中大气均存在逆温层。逆温层底部气温低、顶部气温高,不利于空气的对流运动,大气污染物不易扩散。——————————————课时达标训练—————————————在对流层中,大气的组成并不是固定不变的。据此回答下题。1.人类活动导致大气中一些成分的比例发生明显变更,表现在()A.臭氧增多 B.氧气增多C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加答案D化石燃料的燃烧和森林的破坏等使二氧化碳的含量不断增加。读大气垂直分层示意图,回答下题。2.表示平流层的序号是()A.① B.② C.③ D.④答案B依据气温随高度的变更规律可知,序号①表示对流层,②表示平流层,③和④表示高层大气。读“地球大气的垂直分层(部分)示意图”,回答下面两题。3.从大气垂直分层看,图示大气层是()A.低纬度的对流层 B.中纬度的平流层C.高纬度的对流层 D.高纬度的平流层答案B图示大气层从12千米高空向上气温渐渐上升,故图示大气层是中纬度的平流层,B正确。4.该层大气()A.随高度增加,温度增幅变小B.能够大量汲取紫外线长波辐射C.以水平运动为主,有利于飞机飞行D.在剧烈的太阳辐射作用下,呈电离状态答案C由上题知,该层大气是平流层。该层大气下层气温随高度变更很小,但是在30千米以上,气温随高度增加而快速上升,能够大量汲取紫外线短波辐射。高层大气有若干电离层,电离层呈电离状态。平流层大气以水平运动为主,有利于飞机飞行,C正确。臭氧层是大气层中臭氧浓度较高的区域,主要位于距离地面约22—27千米的高空,它能有效汲取紫外线,爱护人类健康。读“大气的垂直分层示意图”,完成下面三题。5.(2024北京密云高一上学期期末)臭氧层主要分布在大气垂直分层中的()A.对流层 B.平流层 C.中间层 D.热层答案B臭氧层主要分布在平流层。6.(2024北京密云高一上学期期末)对流层的主要特点是()A.位于地球大气的最外层B.极光现象出现在该层C.气温随高度上升而降低D.空气以水平运动为主答案C对流层是大气圈的最底层,A项错误;读图可知,极光现象出现在热层,B项错误;对流层中气温随高度上升而降低,C项正确;对流层中空气以对流运动为主,D项错误。7.(2024北京密云高一上学期期末)下列圈层对人类活动的影响,叙述正确的是()A.对流层天气现象多变,与人类关系最亲密B.平流层存在着电离层,可以反射无线电波C.中间层常有极光发生,是漂亮的自然现象D.热层空气以水平运动为主,利于飞机飞行答案A对流层天气现象多变,与人类关系最亲密;平流层空气以水平运动为主,利于飞机飞行;高层大气存在着电离层,可以反射无线电波;极光发生在热层。8.下图是干洁空气成分的体积分数(25千米以下)示意图,读图回答下列问题。(1)图中A、B表示的干洁空气成分:A,B。其中B的重要作用是。

(2)“其他气体”含量虽少,但其中的和对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。被称为“地球生命的爱护伞”的成分主要分布在层。

(3)由于人类活动的影响,大气的成分和含量发生了变更。燃烧矿物燃料使得干洁空气中的含量增多;由于工业的发展,释放到大气中的氯氟碳化物增加,破坏了,使到达地面的紫外线增多,危害人体健康。

答案(1)氮气氧气维持生命活动所必需的物质(2)二氧化碳臭氧平流(3)二氧化碳制冷臭氧层解析第(1)题,在干洁空气中,氮气约占总体积的78%,是含量最多的一种气体;氧气约占总体积的21%,是含量居其次位的气体。第(2)题,二氧化碳和臭氧对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用,被誉为“地球生命的爱护伞”的是臭氧,分布在平流层。第(3)题,矿物燃料的燃烧释放大量二氧化碳。人类制冷工业的发展释放氯氟碳化物,会破坏臭氧层,增加紫外线辐射,危害人体健康。气球作为探空的工具已被广泛运用,如下图所示,探空气球由地面上升至100千米处。依据其可能探测到的现象,完成下面两题。9.(2024山东淄博高一上学期期中)探空气球探测到水汽集中在()A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层答案A空气中的水汽来自地面,主要集中在近地面的对流层。平流层、高层大气和电离层高度高,距水汽源地远,空气淡薄,水汽少。10.(2024山东淄博高一上学期期中)从地面到100千米处气温随高度的变更规律为()A.降低—上升—降低—降低B.上升—降低—上升—降低C.降低—上升—降低—上升D.降低—降低—上升—降低答案C结合所学学问,距地面100千米处为地球高层大气。依据气温垂直变更规律,气温在对流层随高度增加而降低,在平流层随高度增加而上升,到高层大气气温随高度增加先降低后上升,据此可推断出从地面到100千米处气温随高度的变更规律。读某地气温垂直分布图,回答下面两题。11.甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案A依据图示信息可知,