新教材高中地理第二章自然地理要素及現(xiàn)象第二節(jié)大氣的組成與垂直分層學(xué)案中圖版必修第一冊

PAGEPAGE8第二節(jié)大氣的組成與垂直分層課標(biāo)呈現(xiàn)·素養(yǎng)導(dǎo)讀主干知識·宏觀把握課程標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。核心素養(yǎng)1.利用圖表等材料，幫助學(xué)生了解大氣的組成和垂直分層等知識，培養(yǎng)學(xué)生區(qū)域認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.用大氣垂直分層的知識解釋生產(chǎn)生活中的溫室效應(yīng)、飛機(jī)飛行高度等現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維和人地協(xié)調(diào)觀的學(xué)科核心素養(yǎng)。一、大氣的組成1．大氣的組成：干潔空氣、固體雜質(zhì)和水汽等組成的混合物。2．干潔空氣的成分和作用大氣成分作用氮氣生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和很多復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)的組成部分，是生物體健康生長必不可少的元素氧氣眾多生物生命活動必需的物質(zhì)二氧化碳植物進(jìn)行光合作用的重要原料，對地面具有保溫作用臭氧能吸收太陽輻射中的紫外線，被稱為地球生命的“保護(hù)傘”[特別提醒](1)如今的大氣成分是地球長期演化的結(jié)果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化。但人類活動排放的污染物會影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染。(2)大氣中二氧化碳主要吸收地面輻射的能量，對太陽輻射的吸收很少。二、大氣的垂直分層1．劃分依據(jù)：物理性質(zhì)、運(yùn)動狀況。2．各層特征比較垂直分層氣溫特點大氣運(yùn)動狀況與人類關(guān)系A(chǔ)對流層隨著高度的增加而降低對流運(yùn)動顯著天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變、是云霧雨雪等主要天氣現(xiàn)象的發(fā)生地，對人類的影響最顯著B平流層隨高度增高而升高水平運(yùn)動為主大氣平穩(wěn)、天氣晴朗，對航空飛行非常有利。臭氧吸收太陽紫外線C高層大氣隨高度升高先下降后又持續(xù)上升密度非常小，有電離層，能反射無線電波[特別提醒]對流層的高度因緯度而異。同一地區(qū)對流層的高度夏季高于冬季。一、判斷題1．干潔空氣的主要成分是二氧化碳和氧氣。(×)2．氮氣能大量吸收太陽紫外線，被譽(yù)為地球生命的“保護(hù)傘”。(×)3．對流層氣溫隨高度的增加而降低，有利于大氣的對流運(yùn)動。(√)4．宇宙飛船升空過程中，所穿越大氣的溫度一直降低。(×)5．高層大氣氣溫隨高度的升高而升高。(×)二、連線題請將低層大氣的組成與作用連線。三、選擇題1．下列不屬于干潔空氣組成成分的是()A．氮氣 B．氧氣C．二氧化碳 D．水汽答案：D2．被譽(yù)為地球生命的“保護(hù)傘”的臭氧層位于()A．對流層 B．平流層底部C．平流層中部 D．高層大氣答案：C地球大氣中進(jìn)行著各種不同的物理過程，產(chǎn)生著高天流云、風(fēng)霜雨雪等異彩紛呈的自然現(xiàn)象。運(yùn)用所學(xué)知識回答3～4題。3．云雨現(xiàn)象主要分布在對流層，原因不包括()A．上冷下熱 B．水汽、雜質(zhì)含量多C．對流旺盛 D．二氧化碳含量多4．“我欲乘風(fēng)歸去，又恐瓊樓玉宇，高處不勝寒”說明()A．對流層氣溫分布特點是隨高度上升，氣溫降低B．對流層空氣上熱下冷，空氣不穩(wěn)定C．對流層大氣的熱量直接來自太陽輻射D．對流層大氣的熱量主要來自對太陽輻射的吸收答案：3.D4.A探究點eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(大氣的垂直分層))————————從生活中學(xué)————————一、地理情境激趣2021年4月4日清明假期，王老師一家乘飛機(jī)從濟(jì)南到昆明去旅游。起飛時還是細(xì)雨蒙蒙，起飛后不久卻是晴空萬里，陽光普照。二、核心素養(yǎng)培優(yōu)1．分析材料中出現(xiàn)這種變化的原因。(區(qū)域認(rèn)知)提示：起飛時細(xì)雨蒙蒙是由于飛機(jī)仍在對流層大氣中，當(dāng)飛機(jī)穿過對流層進(jìn)入平流層飛行時，天氣晴好。2．分析有利于飛機(jī)飛行的大氣層應(yīng)具有的特征。(綜合思維)提示：大氣上部熱，下部冷，不易形成對流，主要以水平運(yùn)動為主，大氣平穩(wěn)，且該層無云雨現(xiàn)象，天氣晴朗，能見度好。3．分析飛機(jī)起飛和降落時能不能撥打電話，并說明原因。(地理實踐力)提示：不能。在飛機(jī)上撥打電話會干擾飛機(jī)的通信、導(dǎo)航、操作系統(tǒng)，會干擾飛機(jī)與地面的無線信號聯(lián)系?！谔骄恐形颉?、大氣的垂直分層分層高度范圍主要特點成因與人類的關(guān)系對流層位于地球大氣的最底層，厚度不均勻，在低緯度地區(qū)為17～18km，在高緯度地區(qū)僅為8～9km氣溫隨著高度的增加而降低地面是對流層大氣的直接熱源人類就生活在對流層底部，對流層與人類關(guān)系最密切對流運(yùn)動顯著該層上部冷、下部熱水汽、雜質(zhì)集中，云霧雨雪現(xiàn)象集中占據(jù)了大氣質(zhì)量的3/4和大氣中水汽和雜質(zhì)的絕大部分；對流運(yùn)動易成云致雨平流層從對流層頂?shù)郊s50km高度間的大氣層層內(nèi)溫度通常隨高度增加而遞增，底部溫度隨高度變化不大在22～27km處形成臭氧層對航空飛行非常有利；臭氧層有保護(hù)地球生命的作用空氣大多做水平運(yùn)動該層大氣上部熱下部冷，大氣穩(wěn)定基本上沒有水汽，晴朗無云水汽、雜質(zhì)含量極少，大氣平穩(wěn)高層大氣從平流層頂?shù)?000km高度間的大氣層(高度在50～85km的大氣稱為中間層，從中間層頂?shù)?00km左右的高空稱為熱層)中間層溫度隨高度的增加而下降；熱層的氣溫很高，在500km高度，溫度有時可升到1000℃以上；層內(nèi)空氣密度非常??；熱層以上屬于地球的外大氣層，外大氣層和行星際空間融合在一起；電離密度較高的部分主要分布于離地面60～500千米間距地面遠(yuǎn)，受到的引力??；中間層以外大氣因受太陽輻射，溫度較高，氣體分子或原子大量電離電離層能導(dǎo)電、反射無線電波，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信二、逆溫現(xiàn)象及其危害1．逆溫現(xiàn)象：正常情況下，對流層的氣溫隨著高度的增加而降低，且高度每上升100m，氣溫平均下降0.6℃。但在一定條件下，對流層的某一高度有時也會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象，或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。如下圖所示：2．逆溫的類型類型發(fā)生的條件和過程出現(xiàn)的地區(qū)輻射逆溫在晴朗無云或少云的夜晚，地面很快冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫。離地面越近降溫越快，離地面越遠(yuǎn)降溫越慢，因而形成了自地面開始的逆溫中高緯度地區(qū)，黎明前最強(qiáng)平流逆溫當(dāng)暖空氣運(yùn)動到冷的地面上空時，暖空氣與冷地面之間不斷進(jìn)行熱量交換，暖空氣下層受冷地面影響大，氣溫降低較快，上層降溫較慢，從而形成逆溫中緯度沿海地區(qū)鋒面逆溫鋒面是冷暖氣團(tuán)之間狹窄的過渡帶，暖氣團(tuán)位于鋒面上部，冷氣團(tuán)在下部，會形成逆溫冷暖氣團(tuán)之間的過渡帶地形逆溫由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象，即地形逆溫山地、盆地和谷地輻射逆溫的形成過程如下圖所示：3．危害(1)出現(xiàn)多霧天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關(guān)系，它使能見度降低，給人們的出行帶來不便，甚至導(dǎo)致交通事故。(2)加劇大氣污染。由于逆溫現(xiàn)象的存在，空氣垂直對流受阻，造成近地面污染物不能及時擴(kuò)散，從而危害人體健康。(3)對航空造成影響?！澳鏈亍倍喑霈F(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機(jī)起降帶來不便。如果出現(xiàn)在高空，則對飛機(jī)飛行極為有利，因為大氣以水平運(yùn)動為主，飛行中不會有較大的顛簸?！綄嵺`中用————————下圖為大氣垂直分層示意圖。讀圖，回答1～3題。1．圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是()A．① B．②C．③ D．④2．對無線電短波通信具有重要意義的電離層位于()A．Ⅰ層頂部 B．Ⅱ?qū)拥撞緾．Ⅱ?qū)又胁?D．Ⅲ層3．我國計劃2022年前后完成空間站建造工作?？臻g站運(yùn)行軌道所在的大氣層是()A．Ⅰ層 B．Ⅱ?qū)覥．Ⅲ層 D．Ⅱ?qū)禹敳拷馕觯?.B2.D3.C第1題，根據(jù)大氣的密度、溫度和運(yùn)動特征，自下而上可將大氣層分為對流層、平流層和高層大氣，從溫度變化趨勢看，①②正確，但①曲線氣溫變化范圍出現(xiàn)錯誤，故②正確。第2題，高層大氣(Ⅲ層)中存在若干電離層。第3題，空間站位于高層大氣中。跳傘是一種非常危險的運(yùn)動，現(xiàn)存最高跳傘紀(jì)錄為4萬多米。讀圖，完成4～5題。4．最高跳傘紀(jì)錄保持者起跳的高度處在大氣的()A．對流層 B．平流層C．電離層 D．高層大氣5．最高跳傘紀(jì)錄保持者下落過程中()A．氣壓越來越低 B．呼吸越來越困難C．溫度越來越高 D．溫度先下降后上升解析：4.B5.D第4題，結(jié)合材料信息可知，現(xiàn)存最高跳傘紀(jì)錄為4萬多米，所以最高跳傘紀(jì)錄保持者起跳的高度處在平流層。第5題，結(jié)合上題分析可知，最高跳傘紀(jì)錄保持者下落過程中先后經(jīng)過平流層、對流層，最后達(dá)到地面。其中平流層的氣溫隨海拔升高而升高，對流層氣溫隨海拔升高而降低，因此最高跳傘紀(jì)錄保持者下落過程中溫度先下降后上升，D項正確，C項錯誤；隨著海拔的下降，氣壓越來越高，呼吸越來越通暢，A、B項錯誤。1．大氣是由干潔空氣、固體雜質(zhì)和水汽等組成的混合物。2．二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料，對地面具有保溫作用。3．大氣層自下而上分為對流層、平流層和高層大氣。4．對流層的溫度隨高度增加而降低，空氣對流運(yùn)動顯著，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，是云