人教版高中地理必修第一册第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层课件

(共53张PPT)
第二章　地球上的大气
第一节　大气的组成和垂直分层
课标要点：1.认识大气组成与人类生产、生活的联系，注重对大气环境的保护。（人 地协调观）
2. 运用图表等资料，说明大气的垂直分层及其与人类生产、生活的联系。（综 合思维）
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研习任务一　大气的组成
教材　认知
大气的组成 作用
干
洁
空
气 地球上生物体的基本元素
氧 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧
化碳 绿色植物进行 的基本原料，对地面有保温作用
臭氧 大量吸收太阳光中的 ，保护地球上的生物
水汽 成云致雨的必要条件
杂质
氮
光合作用　
紫外线　
深度　理解
人类活动对大气成分的影响
　　人类大量排放氟氯烃使臭氧减少；城市中人类生产生活比较密集，导致大气中的 杂质增多；人类燃烧化石燃料（如煤炭、石油等），使大气中的二氧化碳增多。
素养　提升
　　（2024·山西大同月考）下图所示是干洁空气的组成成分和体积占比。读图，回 答1～2题。
A. A—氧气，氧是生物体的基本元素
B. A—氮气，吸收紫外线，保护地球生命
C. B—氧气，地球生物维持生命活动的必需物质
D. B—氮气，吸收地面热量，具有保温作用
解析：1.根据所学知识可知，A表示氮气，B表示氧气，排除A、D项；臭氧吸收紫外 线，可以保护地球生命，B项错误；氧气是地球生物维持生命活动的必需物质，C项 正确。故选C项。
C
A. 臭氧尽管含量少，但能够吸收紫外线，有“地球生命的保护伞”之称
B. 水汽和杂质是成云致雨的必要条件
C. 干洁空气中氮气含量最大，为绿色植物的光合作用提供原料
D. 二氧化碳吸收地面辐射，具有保温作用
解析：2.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，C项符合题意。故选C项。
C
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研习任务二　大气的垂直分层
教材　认知
1. 大气的垂直分层
分层 气温
垂直变化 大气运
动状况 与人类的关系
A对
流层 随高度升高而 对流运动显著 与人类关系最密切，天气现象复杂多变
B平
流层 随高度升高 而升高 以 运动为主 气流平稳，适合航空飞行
C高层
大气 随高度升高先降低后升高 80米～500千米的高空，有若干电离层，对无线电 通信有重要作用
递减　
平流　
短波　
2. 垂直分层的依据：大气自上而下的 、密度及运动状况的差异。
温度　
深度　理解
1. 大气不同层次的特点
分层 高度范围 主要特点 特点成因
对
流
层 低纬：17千米～ 18千米
中纬：10千米～ 12千米
高纬：8千米～
9千米 ①气温随高度的增加而递减；
②空气对流运动显著；
③天气现象复杂多变 ①地面是对流层大气的直接热 源；所以同一地区的对流层高度夏季高于冬季；
②该层上部冷，下部热；
③几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨
分层 高度范围 主要特点 特点成因
平
流
层 从对流层顶部至 50千米～55千米 的高空 ①气温随高度增加呈递增趋势；
②以平流运动为主；
③天气晴朗 ①该层中的臭氧吸收太阳紫外线；
②该层上热下冷，大气稳定；
③水汽、杂质少，气流平稳
高层
大气 从平流层顶到3 000千米的高空 大气密度极小 距地面远，受地球引力小
2. 各层与生产生活的联系
（1）对流层中的天气多变、飞机颠簸
（2）平流层为天气稳定的飞机航空空域
（3）电离层与无线电通信
提示：大气垂直温度变化曲线大致呈“倒3”形，地表温度约20 ℃，对流层顶部约－ 50 ℃，平流层顶部约0 ℃。故表示大气层气温垂直变化的是曲线②。
[思考]　下图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是哪条？
素养　提升
　　2018年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”，最终达到82.7千米 的高度。随后下降，几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及高度、温度和气压的 变化图。读图，回答1～3题。
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
解析：1.英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”，最终达到82.7千米的高度，随 后下降。结合图示气温曲线，飞船下降过程中气温变化的规律可能是递增→递减→递 增，B项正确，A、C、D项错误。故选B项。
B
A. 对流层 B. 平流层
C. 高层大气 D. 电离层
解析：2.飞船探测到水汽集中在对流层，约90％以上，A项正确；平流层、高层大 气、电离层水汽含量很少，B、C、D项错误，故选A项。
A. 二氧化碳和臭氧 B. 氩和氖
C. 水汽和杂质 D. 氮和氧
解析：3.大气中含量虽很少，但却是影响天气变化的重要物质是水汽和尘埃，C项正 确；二氧化碳和臭氧、氩和氖、氮和氧都是大气组成成分，但不是引起天气变化的因 素，A、B、D项错误。故选C项。
A
C
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研习任务三　逆温
教材　认知
1. 逆温的含义（有两种情况）
（1）海拔上升，气温 。
升高　
（2）海拔上升，气温下降，但幅度 每上升1 000米，温度降低6 ℃（即气温 下降幅度小于垂直递减率）。
小于　
2. 逆温的影响
（1）有利影响
①逆温可提高谷地在冬季的温度， 得以避免或减轻；
②抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动；
③逆温出现在 ，有利于飞机的飞行。
冻害　
高空　
（2）不利影响
①逆温时大气结构比较稳定，容易加重 ；
②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气；
③对交通的影响： 降低，地面湿滑。
大气污染　
能见度　
深度　理解
1. 逆温的类型及成因
类型 成因 特点
辐射
逆温 地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面 辐射冷却快，离地面越近，降温越快 大陆上常年均可出现，尤 以冬季最强
平流
逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的 冷接触作用 越近地表，降温越快
锋面
逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近
地形
逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
2. 逆温现象的形成及消失过程
正常气温 出现逆温 逆温层加厚
逆温逐渐消失 气温恢复正常
[思考]　读中纬度某地大气温度随高度变化示意图，思考下列问题。
1. 该图示意的大气垂直分层属于哪层？
提示：该地位于中纬度，高度只有10千米，属于对流层。
2. ②层气温分布特征最可能导致的大气运动状态是什么？
提示：②层出现逆温，该层大气以水平运动为主。
3. 你认为①层空气中污染物含量较高的主要原因是什么？
提示：由于①层上部为逆温层，抑制了近地面空气对流上升，导致污染物含量较高。
素养　提升
　　气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值。下图为某 地春季某日气温垂直递减率（℃/100米）时空变化图。读图，回答1～2题。
A. 100米 B. 200米
C. 400米 D. 500米
解析：1.发生逆温现象的最大高度与图中等值线0的最大分布高度接近。
C
A. 大气环境质量好 B. 不利于沙尘暴形成
C. 较有可能出现阴雨天气 D. 能见度高，行车方便
B
解析：2.逆温现象抑制了对流的发生，能见度低，大气环境质量状况较差，大气稳定 不容易形成沙尘暴。
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课时作业（七）　大气的组成和垂直分层
　　2019年国庆节上映的某电影根据真实事件改编。2018年5月14日四川航空3U8633 航班由重庆飞往拉萨途中，在万米高空突遇驾驶舱挡风玻璃爆裂、脱落，副机长曾半 个身子被吸出机外等极端罕见险情，后经机组人员齐心协力，最后安全返航。下图是 大气垂直分层示意图。读图，回答1～2题。
A. 飞机正飞行在平流层的顶部
B. 驾驶舱内温度出现急剧下降
C. 机外气压明显高于机内气压
D. 飞机周围大气臭氧浓度很高
解析：1.中纬度对流层的平均厚度约为12 km飞行高度达9 800 m突发事故，此时飞机 处于对流层顶部，A项错误；在对流层，气温随海拔升高而降低，驾驶舱挡风玻璃爆 裂脱落，会导致驾驶舱内温度急剧下降，B项正确；在垂直方向上，海拔越高，气压 越低，机外气压明显低于机内气压，C项错误；飞机还处于对流层，臭氧浓度较低， D项错误。故选B项。
B
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A. 太阳辐射过强 B. 空气电离程度高
C. 空气以水平运动为主 D. 空气垂直对流运动显著
解析：2.雷暴云导致飞机剧烈颠簸，且雷暴云天气发生在对流层，表明此时大气层空 气垂直运动显著，D项正确，C项错误（平流层空气才以水平运动为主）；出现雷暴 云天气，太阳辐射弱，A项错误；飞机在对流层，高层大气的空气电离程度高，B项 错误。故选D项。
D
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　　（2024·山东聊城质检）2021年，中国载人航天工程实施了5次发射任务，成功将 空间站天和核心舱、天舟二号和天舟三号货运飞船、神舟十二号和神舟十三号载人飞 船发射入轨。中国空间站组合体稳定运行在高度390千米附近的近圆轨道。下图示意 大气的垂直分层。读图，回答3～4题。
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A. 大气温度变化剧烈，先降低而后升高
B. 经过平流层时遭遇大气极高温
C. 依次经过高层大气、平流层和对流层
D. 所经大气层的能见度不断升高
解析：3.读图可知，神舟十二号返程穿过地球大气层时，依次经过高层大气、平流 层、对流层，大气温度是先降低再升高再降低再升高，C项正确，A项错误；经过平 流层时随高度降低，气温下降，不会遭遇大气极高温，B项错误；在不受其他因素影 响下所经大气层的能见度不断降低，D项错误。故选C项。
C
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A. 直接热源是太阳辐射
B. 厚度夏季大于冬季
C. 常有极光形成
D. 厚度夏季沿海大于内陆
解析：4.图中的①层是最接近地面的对流层，该层大气的直接热源是地面辐射，A项 错误；夏季地面温度高，对流层大气获得热量多，上升高度高，因此厚度夏季大于冬 季，B项正确；极光现象发生在高纬度的高层大气层，C项错误；夏季时受海洋影 响，沿海地区升温慢，内陆地区升温快，沿海地区气温低于内陆地区，因此沿海地区 对流层大气上升高度较低，沿海地区对流层厚度小于内陆地区对流层厚度，D项错 误。故选B项。
B
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A. 对流层 B. 平流层
C. 中间层 D. 热层
解析：对流层的气温随高度增加而递减，直接的热源是地面辐射，A项错误；平流层 的气温随高度升高而升高，因为是靠臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温，B项正 确；中间层属于高层大气，是自平流层顶到80千米之间的大气层，因臭氧含量低，且 太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，所以气温随高度增加而递减，C项错 误；热层属于高层大气，是自中间层顶（约85千米）至250 km（在太阳宁静期）或 500 km左右（在太阳活动期）之间的大气层，由于波长很小的太阳紫外辐射都被该层 中的大气物质所吸收，所以气温随高度的升高而迅速增高，D项错误。故选B项。
B
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　　北京时间2024年4月25日20时59分，长征二号运载火箭将神舟十八号载人飞船送 入预定轨道（高度400千米～450千米）。据此回答6～7题。
A B
C
C D
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解析：6.可以关注几个关键点进行判断：①近地面的平均温度约为15 ℃；②Ⅰ层对流 层气温随高度增加而降低，Ⅱ层平流层气温随高度增加而升高，Ⅲ层高层大气气温随 高度增加先降低后升高；③臭氧层分布在Ⅱ层平流层。故选C项。
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A. Ⅰ层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流
B. 在Ⅱ层中的电离层对远距离无线电通信作用较大
C. 在一定条件下，Ⅰ层下部会出现逆温现象
D. 在Ⅲ层中的臭氧层吸收紫外线
解析：7.根据所学知识分析，Ⅰ层为对流层，上冷下热，对流旺盛，天气复杂多变，A 项错误；电离层分布在Ⅲ层高层大气，B项错误；对流层在一定条件下，下部会出现 上热下冷的逆温现象，C项正确；臭氧层分布在Ⅱ层平流层，D项错误。故选C项。
C
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A B
C D
　　北京时间2020年2月5日22时43分，某国际航班从我国北京大兴国际机场 （39.5°N，116.4°E）起飞，飞往马来西亚吉隆坡国际机场（2.7°N，101.7°E），下图为该国际航班飞行高度实况记录图。读图，回答8～9题。
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A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ②④
解析：8.读图并结合所学知识可知，飞机起飞和降落在近地面大气层即为对流层；飞 机在平稳飞行的过程中会在气流相对平稳的平流层。平流层的高度范围是自对流层顶 至50 km～55 km，结合图中数据可知飞机未进入高层大气，而电离层位于高层大气 中，因此③④错误，排除B、C、D项，A项正确。故选A项。
A
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A. 平流层顶部高度高 B. 对流层顶部高度高
C. 调整飞行方向 D. 逆风飞行
解析：9.读材料可知，此次飞行路线是从我国北京大兴国际机场（39.5°N， 116.4°E）起飞，飞往马来西亚吉隆坡国际机场（2.7°N，101.7°E），起飞地位 于中纬度地区，目的地位于低纬度地区。对流层的厚度在低纬地区为17 km～18 km， 中纬度地区为10 km～12 km，因此飞机飞行高度后半程比前半程高的原因是后半程在 低纬度地区，低纬度地区对流层顶部高度高，B项正确；平流层的高度范围是自对流 层顶至50 km～55 km，结合图中数据可知，飞机未流层顶部，A项错误；飞机 调整飞行方向和逆风飞行不会通过调整高度来实现，C、D项错误。故选B项。
B
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　　读地球大气的垂直分层图（部分）图，回答10～11题。
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
解析：10.根据图中大气层高度分析，该大气层处在12千米～50千米之间，为平流 层。平流层大气远离地面，受平流层中臭氧吸收紫外线影响，气温随海拔升高而升 高，③④错误，C、D项错误；受臭氧层浓度影响，所以平流层上部升温快，下部升 温慢，①正确，②错误。故选A项。
A
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A. 有电离层，对无线电通信有重要作用
B. 空气对流运动旺盛，有利于高空飞行
C. 上部热下部冷，空气以平流运动为主
D. 顶部与底部的气温相差约20 ℃
解析：11.图示大气层为平流层，没有电离层，电离层在高层大气，A项错误；对流 运动旺盛，则不利于高空飞行，B项错误；据图可知，平流层空气上部热下部冷，空 气对流运动弱，以平流运动为主，C项正确；据图可知，该层大气底部气温为－60 ℃，顶部约为0 ℃，气温相差60 ℃，D项错误。故选C项。
C
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　　（2024·甘肃张掖月考）对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态 下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。主要成因是戈壁沙 漠上空被加热的暖空气，通过局地环流作用输送到绿洲上空，形成一个上热下 冷的逆温层，使近地面冷空气得以保持稳定，于是形成了一个比较凉爽、湿润 的小气候。据此回答12～13题。
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A B
C D
解析：12.由材料可知，绿洲上空出现逆温现象，即海拔越高，气温越高，B、C项近 地面没有出现逆温，排除；逆温层出现的高度有限，A项出现两个逆温层，不符合题 意，排除；D项符合逆温分布的特征。故选D项。
D
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A. 热量交换变缓 B. 空气对流增强
C. 水汽蒸发加快 D. 地面风速增强
解析：13.逆温的出现，使上下层大气难以形成对流，热量交换少，A项正确，B项错 误；近地面气温低，蒸发弱，C项错误；由于垂直方向难以形成对流，使水平方向的 气流难以形成气压差异，地面风速小，D项错误。故选A项。
A
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14. 读大气垂直分层示意图，回答下列问题。
干洁空气
二氧化碳
地球生命的保护伞
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解析：（1）根据所学知识可知低层大气的主要成分是干洁空气、水汽和杂质。其中 二氧化碳的作用是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用；臭氧能 强烈吸收太阳紫外线，臭氧层可保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，被称为 “地球生命的保护伞”。
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解析：（2）根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向的差异，可将大气分为三 层，自下而上依次是A对流层、B平流层和C高层大气。
温度
运动状况
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解析：（3）几乎全部的水汽、杂质，都集中在对流层，天气现象复杂多变，风、 云、雨、雪等天气现象集中在这一层；平流层中水汽、杂质含量稀少，天气现象少 见，平流层大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。
对流
平流
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（4）在55千米以上的 　　　　　层（写出名称）中存在电离层，使人类实现无线电通信，且该层空气密度 　　　　（填“很小”或“很大”）。
解析：（4）在80千米～500千米的高空，有若干的电离层，电离层能反射无线电波， 对远距离无线电通信有重要作用。高层大气气压很低，密度很小。
解析：（5）对流层气温随高度的升高而递减，这是因为地面是对流层大气主要的直 接热源。其高度随纬度、季节而变化，就纬度而言，低纬度地区为17千米～18千米， 中纬度为10千米～12千米，高纬度为8千米～9千米。
高层大气
很小
随高度的升高而递减
地面
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A. 地处低纬，耐高温
B. 地处高原，有适当的缺氧条件
C. 太阳辐射强，降水多
D. 运动员刻苦科学的训练
解析：（6）由所学知识可知，氧气含量对人体健康与机能至关重要，由于非洲的埃 塞俄比亚和肯尼亚等国地处高原，海拔高，空气稀薄，有适当的缺氧条件，所以目前 世界最优秀的中长跑运动员多出自于此，B项正确，A、C、D项错误。故选B项。
B
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