2.1 大氣的組成和垂直分層（講義） 高一地理 （人教版2019必修1）（解析版）

《第2章地球上的大氣》教學(xué)講義[人教版2019必修1]第1節(jié)大氣的組成和垂直分層必會知識考點梳理拓展延伸易錯警示必會知識一大氣的組成低層大氣的組成及作用組成成分作用干潔空氣氧氣(21%)氧是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)氮氣(78%)氮是地球上生物體的基本元素二氧化碳(0.038%)綠色植物進行光合作用的基本原料，吸收地面輻射的能力強，使氣溫升高臭氧能吸收太陽紫外線，使氣溫升高；減少到達(dá)地面的紫外線，保護地球生物水汽產(chǎn)生云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象；影響地面和大氣的溫度雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件必會知識二大氣的垂直分層(1)對流層①高度：對流層的高度因緯度而異，低緯：17-18千米，中緯：10―12千米；高緯：8-9千米。②氣溫：氣溫隨高度的升高而遞減，地面是低層大氣主要的直接熱源。③運動：空氣對流運動顯著（該層大氣上部冷、下部熱，有利于大氣的對流運動）。④對人類活動的影響：近地面的水汽和雜質(zhì)通過對流運動向上輸送，在上升過程中隨著氣溫降低，容易成云致雨。云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。人類生活在對流層底部。（2）平流層高度自對流層頂部至50—55千米高空氣溫氣溫隨高度升高而升高；該層大氣的下層氣溫隨高度變化很小；在30千米以上，氣溫隨高度增加而迅速上升(該層中的臭氧吸收大量太陽紫外線，使大氣增溫）運動以平流運動為主（該層大氣上部熱、下部冷，不易形成對流）對人類活動的影響適合航空飛行（該層大氣中水汽和雜質(zhì)含量很少，無云雨現(xiàn)象，能見度好）；臭氧層有保護地球生命的作用，被稱為“地球生命的保護傘”(3)高層大氣高度從平流層頂?shù)?000―3000千米的高空氣溫從平流層頂向上的85千米隨高度升高而遞減(沒有吸收紫外線的臭氧），然后隨高度的增加持續(xù)上升（大氣吸收了更短波長的太陽紫外線)，在300千米的高空，溫度可達(dá)1000℃以上大氣密度大氣密度很小對人類活動的影響在80―120千米的高空，流星體會燃燒形成流星；在80一500千米的高空，有若干電離層。電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài)，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用必備技能典例精講模型秒殺巧思妙解必備技能一大氣的組成[例1]（2021·廣東·肇慶市實驗中學(xué)高一期中）大氣是地球上存在高級智慧生命的必要條件，讀“干潔空氣成分的體積分?jǐn)?shù)（25千米以下）”圖（下圖），完成下面小題。1．關(guān)于圖中大氣成分及其對地球生命活動和自然環(huán)境的作用，說法正確的是（

）A．甲是生物維持生命活動的必需物質(zhì) B．乙是地球上生物體的基本元素C．丙能吸收紫外線從而保護地球生物 D．丁是綠色植物光合作用的原料2．丁含量增多的主要人為原因包括（

）A．工業(yè)發(fā)展，化石燃料燃燒 B．火山噴發(fā)，引發(fā)森林大火C．圍湖造田，水域面積縮小 D．制冷劑使用，導(dǎo)致臭氧層空洞【答案】1．D2．A【解析】1．讀圖，甲占干潔空氣78%，是氮，是地球上生物體的基本元素，A錯誤。乙占干潔空氣21%，是氧，是生物維持生命活動的必需物質(zhì)，B錯誤。臭氧能吸收紫外線從而保護地球生物，丙占干潔空氣0.93%，是氬，C錯誤。丁占干潔空氣的0.038%，是二氧化碳，是綠色植物光合作用的原料，D正確。故選D。2．結(jié)合第1題分析可知，丁是二氧化碳，二氧化碳含量增多的主要人為原因包括：工業(yè)發(fā)展，大量燃燒化石燃料，釋放二氧化碳，A正確；“火山噴發(fā)，引發(fā)森林大火”是自然原因，B錯誤?！皣焯铮蛎娣e縮小”會導(dǎo)致湖泊調(diào)蓄功能減弱，引起旱澇災(zāi)害，對二氧化碳增加影響不大，C錯誤。制冷劑使用，破壞臭氧，導(dǎo)致臭氧層空洞，對二氧化碳增加影響不大，D錯誤。故選A。必備技能二大氣的垂直分層[例2]（2021·云南·建水縣第六中學(xué)高一期中）讀大氣的垂直分層圖，完成下面小題1．人類排放的氟氯烴會破壞圖中哪層中的臭氧（

）A．A層 B．B層 C．C層 D．C層以上大氣層2．含有電離層的是圖中的哪一層（

）A．A層 B．B層 C．C層 D．C層以上大氣層3．云、雨、雪、霧等天氣現(xiàn)象發(fā)生在圖中的哪一層（

）A．A層 B．B層 C．C層 D．C層以上大氣層【答案】1．B2．C3．A【解析】1．圖中A為對流層、B為平流層、C為高層大氣，臭氧主要分布在B平流層，B正確、ACD錯。故選B。2．圖中A為對流層、B為平流層、C為高層大氣，C高層大氣含有電離層，C正確、ABD錯。故選C。3．圖中A為對流層、B為平流層、C為高層大氣，云、雨、雪、霧等天氣現(xiàn)象發(fā)生在A對流層，A正確、BCD錯。故選A。必備技能三逆溫現(xiàn)象[例3]（2021·廣東·肇慶市實驗中學(xué)高一期中）在某些天氣條件下，近地面大氣溫度隨高度升高而增加，即出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象.下圖是氣溫垂直分布的4種情形。據(jù)圖完成圖中沒有出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的是（

）A． B．C． D．【答案】A【解析】根據(jù)材料逆溫現(xiàn)象為：近地面大氣溫度隨高度升高而增加，讀圖②③④均有部分高度氣溫隨高度增加而增加的趨勢，都有逆溫現(xiàn)象，①隨高度增加氣溫下降，所以沒有出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，A符合題意，BCD與題意不符，故選A。必刷好題基礎(chǔ)演練能力提升巔峰突破探空氣球是將探空儀器帶到高空進行氣象要素測量的工具，下圖示意一個探空氣球由地面上升至38千米處。完成下面小題。1．探空氣球記錄的隨高度升高氣溫變化的規(guī)律可能是（

）A．先遞增后遞減 B．先遞減后遞增C．先遞減后遞增再遞減 D．先遞減后遞增再遞減最后遞增2．探空氣球上升途中經(jīng)各層大氣的特點敘述正確的是（

）①水汽最集中的大氣層天氣現(xiàn)象復(fù)雜②大氣層溫度上冷下熱利于航空飛行③對流層高度隨緯度、季節(jié)而變化④電離層能反射無線電短波通訊⑤低層大氣的主要成分是氮氣和水汽A．①② B．①③ C．②③ D．④⑤【答案】1．B2．B【解析】1．對流層頂高度在低緯度地區(qū)平均高度為17～18千米，在中緯度地區(qū)平均為10～12千米，極地平均為8～9千米；自對流層頂?shù)?5千米高度左右為平流層。由材料可知，探空氣球由地面上升至38千米處，因此經(jīng)過的大氣層依次為對流層和平流層。對流層氣溫隨海拔升高而降低；平流層氣溫隨海拔升高而升高，B正確。故選B。2．探空氣球上升途中先后經(jīng)過對流層和平流層。水汽集中于對流層，對流層天氣復(fù)雜多變，①正確；大氣層溫度上冷下熱的為對流層，天氣復(fù)雜多變，不利于航空飛行，②錯誤；對流層高度隨緯度、季節(jié)而變化：低緯度地區(qū)平均高度為17～18千米，在中緯度地區(qū)平均為10～12千米，極地平均為8～9千米；夏季高于冬季，③正確；電離層位于高層大氣，④錯誤；大氣是多種氣體的混合物，低層大氣是由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)組成，⑤錯誤。故選B。（2022·廣東揭陽·高一期末）2022年6月5日10時44分，神舟十四號載人飛船發(fā)射升空（如下圖）。飛船穿越大氣層，隨后與空間站組合體進行自主交會對接，航天員進駐天和核心艙，開啟空間科學(xué)實驗工作，如太空育種、醫(yī)學(xué)實驗等。據(jù)此完成下面小題。3．神舟十四號載人飛船發(fā)射升空期間，依次穿越的大氣層分層的順序是（

）A．對流層一平流層一電離層 B．電離層一對流層一平流層C．電離層一平流層一對流層 D．平流層一電離層一對流層4．太空育種與地面育種相比，主要優(yōu)勢條件是（

）A．太空晝夜溫差大，種子有機質(zhì)含量高B．太空太陽輻射強，種子有機質(zhì)含量高C．宇宙射線較強，種子變異率高，變異幅度大D．宇宙射線較強，種子相對早熟，培育周期短【答案】3．A4．C【解析】3．根據(jù)所學(xué)知識可知，地球大氣層從下至上依次劃分為對流層、平流層和高層大氣，高層大氣中60千米以上的整個地球大氣層都處于部分電離或完全電離的狀態(tài)，被稱為電離層?？臻g站離地面約400千米以上，因此神舟十四號載人飛船發(fā)射升空期間，依次穿越的大氣層分層的順序是對流層一平流層一電離層，A符合題意，排除BCD。故選A。4．太空育種即航天育種，也稱空間誘變育種，是將作物種子或誘變材料搭乘返回式衛(wèi)星或高空氣球送到太空，利用太空特殊的環(huán)境誘變作用，使種子產(chǎn)生變異，再返回地面培育作物新品種的育種新技術(shù)。因此太空育種與地面育種相比，主要優(yōu)勢條件是宇宙射線較強，種子變異率高，變異幅度大，與太空晝夜溫差大、太空太陽輻射強、培育周期短等關(guān)系不大，C符合題意，排除ABD。故選C。（2022·河南安陽·高一期末）電影《中國機長》根據(jù)真實事件改編。2018年5月14日，某航班在由重慶飛往拉薩的途中，飛機顛簸嚴(yán)重，駕駛艙擋風(fēng)玻璃突然炸裂并脫落，導(dǎo)致駕駛艙溫度迅速下降至-40℃，飛機立即按程序處置，下高度、減速，飛機在下降過程中與地面失聯(lián)，在全體乘務(wù)人員的努力下，飛機最終在成都雙流機場安全降落。據(jù)此完成下面小題。5．飛機起飛過程中乘務(wù)人員提醒乘客飛機易出現(xiàn)顛簸需系好安全帶，其理由是（

）A．飛機的發(fā)動機振動劇烈 B．對流層空氣進行水平運動C．平流層空氣的對流運動顯著 D．對流層空氣的對流運動顯著6．飛機駕駛艙的擋風(fēng)玻璃突然炸裂時，飛機處于（

）A．對流層 B．平流層 C．電離層 D．高層大氣7．擋風(fēng)玻璃炸裂后，飛機在下降過程中氣溫的變化是（

）A．先降低再升高 B．逐漸升高 C．先升高再降低 D．逐漸降低【答案】5．D6．A7．B【解析】5.對流層空氣對流運動顯著，導(dǎo)致飛機起飛過程中易出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象，BC錯誤，D正確。飛機起飛過程中易出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象是正常的，不是飛機的發(fā)動機振動劇烈，A錯誤，故選D。6.本據(jù)材料“飛機顛簸嚴(yán)重，駕駛艙擋風(fēng)玻璃突然炸裂并脫落，導(dǎo)致駕駛艙溫度迅速下降至-40℃”，可判斷飛機此時處于對流層中，A正確。因為平流層空氣以水平運動為主，不會出現(xiàn)明顯的顛簸現(xiàn)象，B錯誤，一般民航飛機不會進入高層大氣，電離層在高層大氣當(dāng)中，CD錯誤，故選A。7.根據(jù)上題可知，該飛機從對流層開始降落，由于對流層大氣溫度隨海拔升高而逐漸降低，所以降落期間氣溫隨著高度的降低而逐漸升高，所以B正確。ACD錯誤。故選B。讀地球大氣的垂直分層圖（部分）,回答下面小題。8．①②③④四條曲線中,正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布情況的是（

）A．① B．② C．③ D．④9．影響圖示大氣層氣溫垂直變化的主要因素是（

）A．地面輻射 B．二氧化碳 C．臭氧 D．人類活動10．下列有關(guān)圖示大氣層的敘述,正確的是（

）A．有電離層,對無線電通信有重要作用 B．天氣晴朗,對流旺盛,有利于高空飛行C．上部冷下部熱,空氣以平流運動為主 D．頂部與底部的氣溫相差約55℃【答案】8．A9．C10．D【解析】8．根據(jù)圖中大氣層高度分析，該大氣層處在12千米--50千米之間，為平流層。平流層大氣遠(yuǎn)離地面，受上部臭氧層吸收紫外線影響，氣溫隨海拔升高而升高，③④錯誤，CD錯誤。因臭氧層位于平流層上部，越靠近臭氧層升溫越明顯，所以平流層上部升溫快，下部升溫慢，①正確，②錯誤，A正確，B錯誤。故選A。9．平流層大氣遠(yuǎn)離地面，受地面影響小，受上部臭氧層吸收紫外線影響較大，氣溫隨海拔升高而升高，所以影響圖示大氣層氣溫垂直變化的主要因素是臭氧，C正確。故選C。10．圖示大氣層為平流層，沒有電離層，電離層在高層大氣，A錯誤。平流層上熱下冷，天氣晴朗，對流不旺盛，空氣以平流運動為主，BC錯誤。根據(jù)圖中圖像①，對流層頂部與底部的氣溫相差約55℃，D正確。故選D。11．（2022·湖南衡陽·高一期末）讀圖，回答以下問題。(1)若此圖表示太陽大氣層的結(jié)構(gòu)，那么A層表示____層，C層容易出現(xiàn)的太陽活動是____。(2)若此圖表示太陽系八大行星圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道示意圖，其中陰影部分所在的位置為小行星帶，那么地球位于圖中____（在①②③④中選填）條軌道上。巨行星位于____和____（在①②③④中選填）軌道上。(3)若此圖表示地球的內(nèi)部圈層，陰影部分表示地幔，地震波由外向內(nèi)通過③界面時波速會變____（填“快”或“慢”）。軟流層位于圖中的____（在ABC中選填）層。(4)若此圖表示地球大氣層結(jié)構(gòu)，那么對遠(yuǎn)距離無線電通信有重要作用，能反射無線電波的位于____（在ABC中選填）層。由于人類的冰箱和空調(diào)中使用氟氯烴化合物做制冷劑，導(dǎo)致某種物質(zhì)減少從而造成進入近地面紫外線增多，該物質(zhì)主要存在于____（在ABC中選填）層?！敬鸢浮?1)

日冕

黑子(2)

①

③

④(3)

快

B(4)

A

B【解析】(1)若此圖表示太陽大氣層的結(jié)構(gòu)，太陽大氣層由里向外依次為光球?qū)?，色球?qū)樱彰釋?。A層是最外層的日冕層，C層是最里層的光球?qū)?，光球?qū)由铣霈F(xiàn)的太陽活動是黑子。(2)若此圖表示太陽系八大行星圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道示意圖，太陽系中的八大行星由內(nèi)向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。小行星帶位于火星和木星之間。其中陰影部分所在的位置為小行星帶，小行星帶內(nèi)側(cè)的②行星是火星，外側(cè)③是木星。那么地球位于圖中①軌道