第1节　大气的组成与垂直分层

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第一节大气的组成与垂直分层第一章课程标准呈现核心素养目标运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。1.结合图表资料,说出大气的组成物质及其作用。(地理实践力)2.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。(综合思维)目录索引壹基础落实·必备知识全过关贰重难探究·能力素养全提升基础落实·必备知识全过关第二章含量因时因地而异

1.干洁空气

干洁空气

生物体分解光合作用紫外线一、大气的组成低层大气主要由、水汽和杂质三部分组成。2.水汽(1)水汽含量分布水平方向海洋上空

陆地上空;湿润地区上空

干旱地区上空

垂直方向一般自地面向高空逐渐

(2)作用:水汽可发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列

。

高于高于减少天气现象3.杂质(1)影响因素:时间、地点、天气条件。(2)分布差异:近地面大气中,陆上多于

,城市多于乡村,冬季多于夏季。

(3)影响:使大气

变差;作为凝结核,是成云致雨的必要条件。

海上能见度二、大气的垂直分层1.划分依据:大气的

、密度和

状况。

2.垂直分层垂直分层A

层

B

层

C高层大气气温特点随高度的增加而递减随高度的增加而

随高度增加先下降后又持续上升大气运动状况

运动显著

以

运动为主

—臭氧层位于其中,主要靠臭氧吸收紫外线增温

温度运动对流平流上升对流水平垂直分层A

层

B

层

C高层大气天气状况天气现象

天气现象少见—与人类关系与人类的关系最为密切有利于_____

有_______

层,影响无线电通信

复杂多变对流平流航空飞机飞行电离臭氧层位于其中,因臭氧吸收紫外线而增温连线生活大气含氧量降低会对人体产生什么影响?思考感悟大气主要成分的含量是否一成不变?举例说明。

提示大气中氧气含量对人体至关重要。科学研究发现,适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。提示不是。人类活动会改变大气的成分和含量,如导致二氧化碳含量增加,臭氧总量减少等。

连线生活逆温现象对农业生产有着积极的影响,具有保温和调温的作用。在夜间,逆温为地面提供了良好的保温层,能够减少霜冻的发生。同时,逆温现象也能给植物生长提供温暖的环境。逆温在干旱地区的灌溉中也有很好的应用。利用逆温现象,调整灌溉时间,可使水分最大限度地被吸收,节约水资源。逆温在农业中还可应用于土壤水分蒸发和农作物生产中,有益于植物的生长和发育。知识拓展影响对流层厚度的主要因素是地面温度,地面温度越高,对流层越厚。连线生活从纽约飞往伦敦的一航班正飞行在万米高空,前方突然乌云翻滚。为躲避空难,飞行员最好采取什么方法?为什么?提示从飞机的飞行高度和所遇到的天气现象可知,该飞机飞行在对流层,且接近平流层,为了躲避空难,应该迅速提升飞行高度进入平流层。因为平流层大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗,利于航空飞机飞行。思维提升为何云、雨、雾、雪等天气现象都发生在对流层?提示整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质都集中在对流层,而水汽和杂质是成云致雨的必要条件,并且对流层对流运动显著,因此该层天气复杂多变,云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。知识拓展平流层增温原理在15~35千米的大气层中存在一个臭氧层,臭氧层(被誉为“地球生命的保护伞”)能够吸收对人类和动植物有伤害的紫外线,平流层上部臭氧吸收的紫外线较多,获得的热量较多,气温较高,下部臭氧吸收的紫外线较少,获得的热量较少,气温较低。重难探究·能力素养全提升第三章情境探究“亚马孙森林火灾”入选中国气象局“2019年国外十大天气气候事件”。2019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。科学家发现,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,严重影响了大气质量。火灾烧毁的森林释放出大量的二氧化碳和许多其他污染物,改变了大气成分。科学家通过卫星搭载最先进的对流层监测仪器分析后得知,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,这些是影响人体健康的有害物质。探究点一低层大气是由哪些成分组成的?与人类活动有何关系?结合材料探究:(1)说出正常情况下,亚马孙地区低层大气的主要组成。

(2)亚马孙地区森林火灾对当地大气成分的改变有哪些?(3)说明亚马孙地区森林火灾改变大气成分,可能对人类造成的不利影响。

提示水汽、杂质、干洁空气。

提示二氧化碳浓度增加;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。

提示二氧化碳浓度增加,会使大气保温作用增强,甚至导致全球变暖,引发全球自然环境变化。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。方法突破1.大气主要成分及其对大气环境的影响

2.人类活动对大气成分的影响实践应用1二氧化碳是植物光合作用的基本原料;臭氧是“地球生命的保护伞”。2人类活动排放大量的二氧化碳使地球增温——“温室效应”;制冷设备的大量使用,破坏臭氧层——“臭氧层空洞”;硫氧化物或氮氧化物增加——“酸雨”;粉尘增加——“浑浊岛效应”。3很多人到了高海拔地区会出现头痛、头晕、恶心、呼吸困难、心跳加快等高原(高山)反应,原因是随着高度的增加,空气变得越来越稀薄,氧气的含量也越来越少。应用体验气体成分体积分数/%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读干洁空气的主要成分(25千米以下)表,完成1~2题。1.下列关于大气成分的主要作用的叙述,不正确的是(

)A.氮气是生物体内蛋白质的基本成分B.水汽和杂质是成云致雨的重要条件C.二氧化碳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2.下列正确表述二氧化碳浓度的是(

)A.城市的二氧化碳浓度比乡村低B.平流层中没有二氧化碳C.华北地区夏天二氧化碳浓度比冬天高D.早晨森林里的二氧化碳浓度较高AD解析第1题,氮气并不是生物体内蛋白质的基本成分,A表述错误,符合题意。水汽和杂质是成云致雨的重要条件,二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,平流层中的臭氧能够强烈吸收太阳紫外线,对生命具有保护作用,B、C、D表述正确,不符合题意。故选A。第2题,城市工业发达,人口众多,排放的二氧化碳多,且城市植被覆盖率较乡村更低,植被对二氧化碳的吸收少,所以城市的二氧化碳浓度比乡村高,A错误;平流层中依然有少量的二氧化碳,B错误;华北地区夏季植被光合作用更强,植被对二氧化碳的吸收更多。同时,冬季燃煤取暖量大,排放的二氧化碳多,所以华北地区夏天二氧化碳浓度比冬天低,C错误;夜间植被主要进行呼吸作用,所以早晨森林里的二氧化碳浓度较高,D正确。情境探究2022年12月7日9时15分,快舟十一号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空,将交通VDES试验星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。探究点二大气各层的特点是什么?与人类活动有何关系?结合材料探究:(1)我国酒泉卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄?为什么?(2)快舟十一号遥二运载火箭发射升空刚离开地面时,其所经历的气温变化特点是什么?提示较薄。因为酒泉卫星发射中心位于我国的河西走廊,海拔较高,气温较低。

提示火箭发射升空刚离开地面时,位于对流层中,其所经历的气温随高度升高而递减。

(3)成功发射的交通VDES试验星,在轨运行时所在的大气层有何特点?对人类生活有什么影响?提示交通VDES试验星在轨运行时所在的大气层为高层大气,空气密度很小,有若干电离层。电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用。方法突破1.大气的垂直分层

2.逆温现象(1)气温垂直递减率的变化正常情况下,海拔每升高100米,气温约下降0.6℃,但在不同的地点和不同的时间,可能会小于0.6℃或者大于0.6℃,如下图表现为曲线变陡或变缓。在①情况下,大气对流运动强烈;在②情况下,大气的对流运动弱,大气比较稳定。(2)逆温现象①逆温的概念一般情况下,对流层温度上冷下暖。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象,这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。②逆温的类型逆温主要包括辐射逆温、平流逆温、地形逆温、锋面逆温。③辐射逆温的形成及消失过程图解④逆温的影响实践应用1臭氧层遭破坏后的危害(1)直接危害人体健康:如皮肤癌患者增加,主要是黑色素癌;损害眼睛,白内障患者增加;降低免疫力,传染病患者增加。(2)对生态环境和工业、农林牧渔业造成破坏,如农产品减少及品质下降、减少渔业产量、使塑料等高分子聚合物加速老化。2为了保护臭氧层,世界各国通力合作,成功使得“臭氧空洞”开始缩小。保护臭氧层的成功,成为全球合作解决全球性环境问题的典范。3飞机起飞或降落时不能拨打电话的原因是拨打电话会干扰飞机的通信、导航、操作系统,会干扰飞机与地面的无线信号联系。应用体验[2024·辽宁朝阳高一期末]2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在甘肃省酒泉卫星发射中心发射,神舟十七号载人飞船与火箭成功分离,并进入预定轨道。下图示意大气垂直分层。读图,完成1~3题。1.神舟十七号载人飞船在进入预定轨道过程中,经历的气温变化情况是(

)A.递减→递增→递减→递增B.递增→递减→递增C.递增→递减→递增→递减D.递减→递增→递减AD2.下列关于神舟十七号载人飞船途经的大气层,说法正确的是(

)A.①层大气热量主要来自太阳辐射B.②层内的水汽、杂质较为集中C.③层内大气对流运动最旺盛D.④层内的大气密度、气压很低3.若有一架从甘肃飞往海南的飞机,仅考虑气流状况对飞机飞行的影响,飞机在飞行过程中为保持平稳飞行,高度调节规律是(

)A.先下降,后上升 B.先上升,后下降C.不断上升

D.不断下降C解析第1题,结合大气垂直分层图可知,神舟十七号载人飞船在对流层时,大气温度随高度增加而递减;进入平流层后,因臭氧吸收大量紫外线,大气温度随高度增加而递增;进入高层大气后,大气温度随高度增加先下降,后因大气吸收了更短波长的太阳紫外线,大气温度随高度增加又持续上升。故选A。第