1、2020-2021学年高中地理新教材湘教版必修第一册同步课件：第三章-第一节-大气的组成与垂直分层课标导引知识建构课程标准运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。目标导引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)必备知识自主检测一、大气的组成低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。1.干洁空气成分占比作用氮气78%氮是地球上生物体的基本成分氧气21%氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧化碳较少绿色植物进行光
2、合作用的基本原料,对地面起着保温作用臭氧很少强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害;到达地面的少量紫外线,具有杀菌的作用必备知识自主检测2.水汽(1)水汽含量分布(2)作用:水汽可发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。水平方向 海洋上空高于陆地上空;湿润地区上空高于干旱地区上空垂直方向 自地面向高空逐渐减少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,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季。(3)影响:使大气能见度变差;作为凝结核,是成云致雨的必要条件。必备知识自主检测思考感悟据气象部门统计数据显示:2019年以来上海市
3、区全年雾日天数与10年前相比增加了15天左右。城市与郊区相比,市区冬季雾日天数比郊区多100%,夏季多30%。城市降水也有增加,观测表明,城市年降水量比郊区多5%10%。另外,微雨日数(0.11.0毫米/日)也有显著增加。市区比郊区雾日天数多的主要原因是什么?近5年来,市中心雾日天数有减少趋势的原因是什么?提示:市区凝结核多。由于城市面积扩大,地面硬化面积增大,市中心空气湿度有所降低,故雾日天数减少。必备知识自主检测二、大气的垂直分层1.划分依据:温度、密度和运动状况。必备知识自主检测2.垂直分层 垂直分层 A对流层B平流层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上升随高度增加先下降
4、后又持续上升大气运动状况对流运动显著以水平运动为主天气状况 天气现象复杂多变 天气现象少见与人类关系与人类关系最为密切有利于航空飞机飞行有电离层,影响无线电通信必备知识自主检测实践链接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,为了躲避空难,应该迅速提升飞行高度进入平流层中。因为平流层大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗,利于航空飞行。必备知识自主检测1.判断题(1)干洁空气的主要成分是氮气和氧气。()(2)二氧化碳是光合作用的基本原料,对地表气温没有影响。()(3)水
5、汽、杂质、氮气都是成云致雨的必要条件。()(4)对流层有利于高空飞行。()(5)平流层大气主要靠臭氧吸收紫外线。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)必备知识自主检测2.选择题(1)关于大气成分的叙述,正确的是()A.低层大气是由氮气、氧气和二氧化碳等气体组成B.氮气是大气中最重要的温室气体C.臭氧大量吸收紫外线,被誉为“地球生命的保护伞”D.杂质主要分布在高空,是成云致雨的必要条件解析:大气是多种气体的混合物,低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成,故A项错误;二氧化碳是大气中最重要的温室气体,能强烈吸收长波辐射,故B项错误;臭氧能大量吸收紫外线,保护地球上的生命免受过量紫外线的伤害,被誉
6、为“地球生命的保护伞”,故C项正确;杂质几乎全部分布在对流层大气,故D项错误。答案:C必备知识自主检测气球已被作为探空的工具广泛使用,如图所示,一探空气球由地面上升至高空100千米处。据其可能探测到的现象,完成第(2)(3)题。(2)探空气球记录的气温随高度增加而变化的规律可能是()A.一直递减B.一直递增C.递增递减递增递减D.递减递增递减递增(3)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.电离层必备知识自主检测解析:第(2)题,据材料可知,该气球所在高度为100千米,处于高层大气中,所以该探空气球飞越了对流层、平流层、高层大气,气温变化符合D项描述。第(3)题,大气总
7、质量的四分之三集中在对流层,几乎全部的水汽和杂质都集中在对流层。答案:(2)D(3)A探究一探究二素养培优当堂检测大气是由哪些成分组成的大气是由哪些成分组成的?在地理环境中各有何作用在地理环境中各有何作用?问题探究植被与大气环境探究一探究二素养培优当堂检测结合材料探究:(1)此图显示二氧化碳的主要作用是什么?提示:绿色植物进行光合作用的基本原料。(2)此图中产生的氧气在地理环境中有何作用?提示:是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。探究一探究二素养培优当堂检测关键能力1.大气的主要组成成分及其作用组成成分占大气体积作用干洁空气氮气 78%氮是地球生物体内蛋白质的重要组成成分;地球上生物体
8、的基本成分氧气 21%氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质二氧化碳较少绿色植物进行光合作用的基本原料,对地表起着保温作用臭氧 很少能强烈吸收紫外线,保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害水汽很少,因时因地而异水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,直接影响地面和大气的温度杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件探究一探究二素养培优当堂检测2.大气主要成分和对大气环境影响的因果关系(1)二氧化碳:CO2吸收长波辐射(地面辐射)升温同时释放热能热量射向地面保温作用。(2)臭氧和氧原子:高层大气中的氧原子吸收波长较短的紫外线升温使大气电离形成电离层。平流层中的臭氧吸收波长较长的紫外线升温的同时
9、阻挡到达地面的紫外线保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害。探究一探究二素养培优当堂检测(3)水汽:近地面水汽吸收地面热量大气升温。水汽温度变化吸热或放热水的相变云、雨、雾、雪等天气现象的发生。(4)杂质:尘埃物质吸附水汽成云致雨。尘埃物质削弱太阳光大气能见度降低。探究一探究二素养培优当堂检测典例剖析例题1臭氧保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了9月份30S90S平流层臭氧总量多年变化状况。读图,完成下列各题。探究一探究二素养培优当堂检测(1)随年份的推移,臭氧总量()A.最大值所在位置南移B.随纬度的增高而递减C.在高纬地区递减明显D.随大气CO2浓度的增加而增加(2)臭氧总量减少直
10、接导致()A.到达地面的太阳紫外线减少B.平流层气温降低C.酸雨区面积缩小D.地面辐射强度减弱探究一探究二素养培优当堂检测思维导引 探究一探究二素养培优当堂检测解析:第(1)题,读图可知,随年份的推移,臭氧总量最大值所在位置北移,A项错误;在30S50S地区,臭氧总量随纬度的升高而递增,B项错误;在60S80S地区,臭氧总量随年份的推移递减明显,C项正确;CO2浓度与臭氧总量无关,D项错误。第(2)题,臭氧主要存在于平流层,能吸收太阳辐射中的紫外线,使到达地面的紫外线减少,被称为“地球生命的保护伞”。臭氧总量减少会使其吸收紫外线的能力减弱,一方面导致平流层气温降低,另一方面使到达地面的太阳紫外
11、线增多,故A项错误、B项正确;到达地面的紫外线增多,导致地面升温,从而使地面辐射增强,故D项错误;酸雨与臭氧总量无关,故C项错误。答案:(1)C(2)B探究一探究二素养培优当堂检测大气可以分为哪几层大气可以分为哪几层?各有何特点各有何特点?各层与人类的关系是怎样的各层与人类的关系是怎样的?问题探究材料一2019年3月10日,埃塞俄比亚航空公司ET302号航班,计划由埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴的博莱国际机场起飞,前往肯尼亚首都内罗毕。飞机起飞6分钟后坠毁,机组人员及乘客157人全部遇难。探究一探究二素养培优当堂检测材料二大气的垂直分层示意图 探究一探究二素养培优当堂检测结合材料探究:(1)空难多
12、数发生在飞行的哪一阶段?提示:空难多发生在起飞或降落阶段,这一阶段处于对流层中,对流层大气对流旺盛,天气多变。(2)图中的平流层为什么适合航空飞行?提示:平流层的气温下低上高,大气稳定,不易形成对流,大气以水平运动为主,飞机飞行时不会上下颠簸;平流层少水汽和杂质,天气晴朗少变,能见度高,利于飞机飞行。探究一探究二素养培优当堂检测(3)对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点?该层的厚度随纬度如何变化?为什么?提示:对流层的气温随高度增加而递减。对流层的高度随纬度增高而递减。低纬地区受热多,气温高,空气对流旺盛,所以高度大;高纬地区受热少,对流较弱,所以高度小。(4)在高层大气中,部分地区温度可达
13、数千摄氏度,可飞行器却不会被烧毁,为什么?提示:高层大气中空气稀薄,飞行器从中吸收和与之摩擦产生的热量有限。探究一探究二素养培优当堂检测关键能力大气的垂直分层及各层与人类的关系探究一探究二素养培优当堂检测分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层低纬度地区:1718千米;中纬度地区:1012千米;高纬度地区:89千米气温随高度的增加而递减地面是对流层大气主要的直接热源人类生活在对流层底部,与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷,下部热天气现象复杂多变整个大气几乎全部的水汽、杂质集中在该层;对流运动易成云致雨探究一探究二素养培优当堂检测分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系平流层从对流
14、层顶向上至5055千米气温随高度增加而上升该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线人类生存环境的天然屏障,利于航空飞行以水平运动为主该层大气上热下冷,大气稳定天气晴朗水汽、杂质少,天气现象少高层大气平流层以上大气密度极小距地面远,受到的地球引力小电离层能反射无线电短波,对远距离无线电通信有重要作用探究一探究二素养培优当堂检测拓展延伸逆温现象(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。在情况下,大气对流运动强烈;在情况下,大气的对流运动弱,大气比较稳定。探究一探究二素养培优当堂检测(2
15、)逆温现象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”。探究一探究二素养培优当堂检测逆温的形成a.分类类型发生的条件出现的地区辐射逆温经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射很强,近地面大气气温迅速下降,而高处大气降温较慢中高纬度大陆冬季黎明前平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或气团上中纬度沿海地区地形逆温主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被较冷的空气抬挤上升盆地和谷地的夜间锋面逆温锋面之上的暖气团与锋面之下的冷气团之间温度差异显著锋面活动地区探究一探究
16、二素养培优当堂检测b.辐射逆温的形成及消失过程图解 探究一探究二素养培优当堂检测逆温的影响a.出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。b.加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气对流运动受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。c.对航空造成影响。逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞机飞行中不会有较大的颠簸。探究一探究二素养培优当堂检测典例剖析例题2读大气的垂直分层图,完成下列各题。探究一探究二素养培优当堂检测(1)写出图中大气层的名称。A
17、,B,C 。(2)A层气温垂直变化的规律是。(3)空气对流显著的大气层是。(填字母)(4)当太阳大气中的黑子和耀斑增多时,层会被扰乱,影响无线电短波通信。(5)某地区近地面气温32,该地对流层的厚度为16.8千米,按一般规律,此时该地对流层顶的气温应是()A.-100.8 B.-68.8 C.-132.8 D.-42.8(6)图中B层气温随高度增加而,这是因为 。探究一探究二素养培优当堂检测思维导引 探究一探究二素养培优当堂检测解析:本题考查大气的垂直分层及其与人类的关系,解答该题的关键是明确大气垂直分层中各层的名称、气温分布规律、大气运动特点以及各层与人类的关系等。答案:(1)对流层平流层高
18、层大气(2)气温随高度增加而递减(3)A(4)电离(5)B(6)上升该层有大量臭氧,吸收太阳辐射中的紫外线升温探究一探究二素养培优当堂检测(区域认知)2018年12月8日,在西昌卫星发射中心嫦娥四号探测器由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆月球背面,全人类首次实现月球背面软着陆。探究一探究二素养培优当堂检测(1)嫦娥四号探测器奔月过程中,依次穿过了大气的哪几个分层?提示:对流层、平流层和高层大气。(2)嫦娥四号探测器奔月过程中,最开始穿过的大气层的气温分布有何特点?提示:最开始穿过的大气层是对流层,该大气层气温随着高度的增加而递减。探究一探究二素养培优当堂检测1
19、.关于地球低层大气组成成分的叙述,正确的是()A.主要由氧气组成B.由干洁空气组成C.由氧气和水汽组成D.由干洁空气、水汽和杂质组成解析:低层大气由干洁空气、水汽和杂质组成。答案:D2.下列属于生物维持生命活动必需的物质是()A.氧B.氮C.二氧化碳D.臭氧解析:氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。答案:A探究一探究二素养培优当堂检测3.关于干洁空气组成成分作用的叙述,正确的是()氮是绿色植物进行光合作用的基本原料氧是地球上生物体的基本成分二氧化碳对地面起保温作用臭氧能强烈吸收太阳紫外线A.B.C.D.解析:氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质;氮是地球上生物体的基本成分。答
20、案:D探究一探究二素养培优当堂检测下图为大气垂直分层示意图。读图,完成第46题。4.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A.B.C.D.5.对无线电通信具有重要意义的电离层位于()A.层顶部B.层底部C.层中部D.层6.我国发射的“神舟”号飞船运行轨道所在的大气层()A.气温在-5020 B.气温随高度增加平稳下降C.最低气温约为-80 D.最高气温约为40 探究一探究二素养培优当堂检测解析:第4题,曲线所示对流层的气温变化过于剧烈,最低温过低;高层大气的底层气温随高度增加而递减,上层气温随高度增加而上升,曲线正确。第5题,层为高层大气,在该层中有若干电离层(在80500千米高空),其带
21、电粒子会反射无线电波。第6题,“神舟”号飞船的运行轨道在高层大气,依据图示读出相关数据即可。答案:4.B5.D6.C探究一探究二素养培优当堂检测7.读图,完成下列各题。(1)该图反映的是纬度地区大气的垂直分层,理由是。(2)A层大气的热量主要直接来自,该层大气天气现象复杂多变的原因是:;。探究一探究二素养培优当堂检测(3)补绘B层大气气温变化曲线,该层大气中的是人类生存环境的天然屏障。(4)图中C层大气下部气温随高度变化的特点是,推测气流运动状况是。(5)C层大气中有若干层,强烈时,信号会受影响。(6)ABC大气密度变化趋势是 。探究一探究二素养培优当堂检测解析:第(1)题,对流层的高度因纬度
22、而异。低纬度地区为1718千米,中纬度地区为1012千米,高纬度地区为89千米。根据图示可判定该图反映的是中纬度地区大气的垂直分层。第(2)题,对流层大气的热量主要直接来自地面。其天气现象复杂多变的原因有两点:一是该层大气集中了整个大气中几乎全部的水汽和杂质;二是该层大气的对流运动旺盛,近地面的水汽和杂质向上空输送时,气温下降,容易成云致雨。第(3)题,B层为平流层,臭氧层大量吸收紫外线,一方面使气温随高度的增加而升高;另一方面使射向地面的紫外线大大减少,成为人类生存环境的天然屏障。探究一探究二素养培优当堂检测第(4)题,在5085千米高度的范围内,气温的变化跟对流层相似,都是随高度的增加而递减,据此可以推测该大气层的气流运动以对流运动为主。第(5)题,C层为高层大气,该层有电离层。电离层能反射无线电波,太阳活动强烈时能对电离层产生扰动,导致无线电短波部分或全部被吸收。第(6)题,由于大气层越高,距地心越远,受地球的吸引力越小,故大气密度也越小。探究一探究二素养培优当堂检测答案:(1)中该纬度地区对流层高度为12千米;对流层高度在低纬地区为1718千米,在高纬地区为89千米(2)地面该层大气集中了整个大气中几乎全部的水汽和杂质该层大气上部冷下部热,空气对流运动旺盛(3)臭氧层(4)随高度的增加递减以对流运动为主(5)电离太阳活动无线电短波(6)逐渐减小
