1、第一节大气的组成与垂直分层课程标准素养目标任务设定运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。1.结合资料，说明大气垂直分层的依据，理解每层的特点。(区域认知)2.结合资料，了解大气成分和垂直分层对人类的影响；结合环保案例，说明大气环境保护的必要性和重要性。(人地协调观)1.组成大气的主要成分及其作用是什么？2.大气是怎样进行分层的？3.对流层有何特点？4.平流层主要特点有哪些？5.高层大气的主要特点是什么？一、大气的组成1大气：指包围地球的空气，是多种气体的混合物。2低层大气(1)干洁空气的成分和作用成分作用氮气地球上生物体的基本成分氧气人类和其他好氧生物维持生命活动必
2、需的物质；参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧化碳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(2)水汽分布作用：产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。(3)杂质分布：在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。作用微思考全球变暖主要与哪种大气成分增多有关？提示：二氧化碳。特别提醒自工业革命以来，人类的生产活动向大气中排放许多污染性气体，使大气成分变得复杂，并由此产生了大气污染现象，影响了大气环境的发展变化。二、大气的垂直分层1依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。2分层分层气温特点大气运动状况与人类的
3、关系A对流层对流层气温随高度的增加而递减对流运动显著最为密切，天气现象复杂多变B平流层随高度增加而上升以水平运动为主在1535千米处形成臭氧层，吸收大量紫外线；天气晴朗，利于高空飞行C高层大气随高度增加先降低后增加60500千米的高空有若干电离层，对远距离无线电通信有重要作用判断下列说法的正误。(1)氧气是大气中含量最多、最重要的气体组成。()(2)臭氧层因强烈吸收红外线而对地表生物有保护作用。()(3)对流层、平流层的温度变化特征相似。()(4)高层大气中的电离层的存在影响人类的无线电通信。()提示：(1)大气中含量最多的气体是氮气。(2)臭氧层主要吸收太阳辐射中的紫外线。(3)对流层中温度
4、随高度增加而降低，平流层是相反的。(4)高层大气中的电离层能反射无线电波，影响无线电通信。大气的组成绿色植物在太阳光照射下，利用水分和二氧化碳制造葡萄糖和氧气的过程，叫作光合作用。绿色植物通过光合作用改变了原始大气的成分。问题1(综合思维)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。问题2(综合思维)此图中产生的氧气在地理环境中有何作用？提示：氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。问题3(人地协调观)举例说明人类活动对大气成分的影响，并分析由此带来的环境问题。提示：人类排放大量二氧化碳，导致全球气候变暖；人类排放大量的二氧化硫，导致酸雨发生；人类大量使用制冷
5、剂，导致大气中含有大量氟氯烃，造成臭氧空洞等。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78%地球生物体内蛋白质的重要组成部分；是地球上生物体的基本成分氧21%人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质二氧化碳很少是绿色植物进行光合作用的基本原料，并能调节地表温度臭氧极少能大量吸收紫外线，使生物免受过多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1地球大气又称“氮氧大气”，结合地球大气圈25 km以下干洁空气的主要成分表，完成(1)(2)题。气体成分体积分数(%)质量分数(%)氮(N2
6、)78.0875.52氧(O2)20.9423.15氩(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.03(变动)0.05(1)地球大气称为“氮氧大气”是因为两者()A占干洁空气成分的99%B占大气成分的99%C是生命活动必不可少的物质D在其他天体上不存在(2)目前，导致二氧化碳浓度升高的主要因素是()植树造林大量燃烧矿物化石燃料新能源公交车的逐渐普及森林、草原开垦成农田A B C D(1)A(2)B第(1)题，氮和氧是大气的主要成分，在干洁空气成分中，氮和氧两者约占99%，故又称地球大气为“氮氧大气”。第(2)题，目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，原因一是森林破坏，二是大量燃烧化石燃料。大气
7、的垂直分层及各层与人类的关系我们乘飞机出行，有时在机场还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里、阳光普照。问题1(综合思维)为什么会出现材料所述的这种天气变化？提示：起飞时细雨蒙蒙是由于飞机仍在对流层大气中，当飞机穿过对流层，进入平流层飞行时，天气晴好。问题2(区域认知)有利于飞机飞行的大气层应具有什么样的特征？提示：大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以水平运动为主，大气平稳，且该层无云雨现象，天气晴朗，能见度好。问题3(综合思维)在高层大气中，部分地区温度可达数千摄氏度，可飞行器却不会被烧毁，为什么？提示：高空大气中空气稀薄，航天飞行器从中吸收和与之摩擦产生的热量有限。大气的垂直分层及各层与
8、人类的关系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：1718千米中纬：1012千米高纬：89千米气温随高度的增加而降低(每升高100米，气温大约降低0.6)地面是对流层大气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几乎全部的水汽、杂质集中在该层，对流运动易成云致雨平流层从对流层顶至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，气流平稳高层大气平流层以上大气密度极小距地面远，受到引力小电离层能反射无线电短波，对无线电通
9、信有重要作用知识拓展逆温现象(1)逆温现象的几种情况在对流层中，气温是随着海拔的升高而逐渐降低的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出现下列情况：海拔上升，气温升高。海拔每上升1 000米，气温下降幅度小于6 ，这就是逆温现象。如下图所示，图中甲属于情况，乙、丙、丁属于情况。(2)逆温现象对人类生产、生活的影响出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至造成交通事故。加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，就会使近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。如果位于盆地内，将会更加严重。对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空，多雾天气
10、给飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高空，却对飞机飞行极为有利，因为逆温现象的出现会阻碍空气垂直对流运动，飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。2下图为大气垂直分层示意图。读图，回答(1)(2)题。(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A B C D(2)对无线电短波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(1)B(2)D第(1)题，从温度变化趋势看，正确，但曲线在层上半部分气温变化出现错误，故只有正确。第(2)题，高层大气(层)中存在若干电离层。课 堂 小 结课 堂 速 记1.氮是地球上生物体的基本成分；氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质；二氧
11、化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并且能吸收地面辐射，对地面起着保温作用；臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的生物免受伤害；水汽能产生云、雨、雾、雪等天气现象，伴随着热量的吸收和释放，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。2.根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异，大气自下而上可划分为对流层、平流层和高层大气。3.对流层是贴近地面的大气最低层，其温度随高度的增加而递减，大气对流运动显著，天气现象复杂多变。4.平流层气温随高度升高而升高，大气以水平运动为主。该层能见度好，有利于航空飞行。5.平流层顶以上的大气统称为高层大气。在60500千米的高空，
12、有若干电离层，能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。题组1大气的组成大气是由多种混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。据此完成12题。1低层大气的组成成分是()A氧气、氮气和干洁空气 B二氧化碳、水汽和杂质C干洁空气、水汽和杂质 D氮气、水汽和干洁空气2大气中二氧化碳的主要作用是()A调节地表温度 B维持生物的呼吸C保护地球生命 D构成生物体组成1C2A第1题，低层大气由干洁空气、水汽和杂质组成。第2题，大气中的二氧化碳含量很少，既是绿色植物进行光合作用的基本原料，也对地面有保温作用。题组2大气的垂直分层气球作为探空的工具已被广泛使用，如图所示，一探空气球由地面上升至高空10
13、0 km处。据此，完成34题。3探空气球记录的随高度增加而气温变化的规律可能是()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4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3D4A第3题，从图中看到该气球所在高度约为100 km，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4题，大气总质量的四分之三集中在对流层，对流层以上云雨绝迹，故几乎所有的水汽和杂质集中在对流层。(生活中的地理)近几年入冬以来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的四种情形。读图，回答56题。5假设四幅气温垂
14、直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程，则正确反映雾霾天气生消过程顺序的是()A BC D6图中最有利于大气污染物扩散的情形是()A B C D5D6A第5题，大气越稳定，越有利于雾霾的形成，而逆温出现时大气较稳定，故雾霾的生消过程与逆温过程大体一致。是逆温由出现到消失的过程，所以D项正确。第6题，读图可知，情形时气温随高度的增加而降低，利于空气对流运动及大气污染物的扩散，故A项正确。情形时均存在气温随高度的增加而升高的情况，即三幅图中大气均存在逆温层。逆温层底部气温低、顶部气温高，不利于空气的对流运动，大气污染物不易扩散。教材P66探究1地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但太阳辐射中
15、的紫外线会破坏人、动物和植物的细胞组织。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线，避免地球生物遭受过多紫外线辐射的影响，而少量穿过臭氧层到达地面的紫外线，能起到杀菌防病的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”，每年的9月16日被定为保护臭氧层国际日。2除了教材中提到的臭氧层被破坏之外，全球性大气环境问题还包括全球变暖和酸雨等。全球变暖主要是由于人类向大气排放越来越多的二氧化碳等温室气体，温室效应不断增强的结果。酸雨主要是由于人类向大气排放的各种酸性气体(如二氧化硫等)不断增多，出现酸碱度(pH)低于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。教材P68活动雾是由大量悬浮在近
16、地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的集合体，能够使空气混浊。两种物质的组成不同，前者是气态和液态物质，后者是固态颗粒物。两者都能造成空气的能见度下降，前者指空气中水平能见度低于1千米，后者指低于10千米。两者在日出后变化较大，雾日出后即散，霾日出后不会消散。霾的固态颗粒物来自汽车尾气、工业废气、燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等。霾的危害主要有两方面：一是对人体产生的危害，比如对呼吸系统、心血管系统等的影响；二是对生态环境和交通造成的危害，比如霾天气时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。教材P7
17、172活动1(1)相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，位于亚热带，但由于其处在云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。(2)林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，最低处海拔不到1 000米，且所在的纬度也比较低，故3月份气温较高，有桃花盛开。2(1)正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流的发生，导致近地面污染物不易扩散，进而可能造成大气污染。(2)20世纪八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。从20世纪30年代至60年代，发生了8起震惊世界的公害事件，其中与逆温现象有关的是：比利时马斯河谷烟雾事件；美国多诺拉镇烟雾事件；伦敦烟雾事件；美国洛杉矶光化学烟雾事件等。
