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湘教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层学案设计
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这是一份湘教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层学案设计，共13页。
目标1 大气的组成
1．大气的组成及作用
(1)干洁空气
(2)水汽和杂质
2.人类活动对大气的影响
人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。例如：
(2022·湖北武汉市期末)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。
1．下列对于各字母代表的成分及作用的叙述，正确的是( )
A．甲—氧气，氧是生物体的基本元素
B．甲—氮气，吸收紫外线，保护地球生命
C．乙—氧气，地球生物维持生命活动的必需物质
D．乙—氮气，吸收地面热量，具有保温作用
2．下列有关各大气成分的作用的叙述，错误的是( )
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很大，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
答案 1.C 2.C
解析 第1题，根据所学知识可知，甲表示氮气，乙表示氧气，排除A、D；臭氧吸收紫外线，从而保护地球生命，B错误；氧气是地球生物维持生命活动的必需物质，C正确。故选C。第2题，二氧化碳和水是绿色植物进行光合作用的原料，C项符合题意。选C。
(2021·北京昌平区月考)地球大气又称为“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3～4题。
3.地球大气被称为“氮氧大气”是因为氮气和氧气( )
A．占25千米以下干洁空气总体积的99%
B．占大气总体积的99%
C．是生命活动必不可少的物质
D．在其他天体上不存在
4．目前，导致大气中二氧化碳浓度变动的主要因素是( )
①植树造林 ②大量燃烧化石燃料 ③新能源公交车的逐渐普及 ④森林、草原被过度开垦
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
答案 3.A 4.B
解析 第3题，氮气和氧气是大气的主要成分，在25千米以下干洁空气中，氮气和氧气两者占总体积的 99%，故又称地球大气为“氮氧大气”。第4题，目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，主要原因有森林和草原被破坏、人类大量燃烧化石燃料等。
目标2 大气的垂直分层
1．划分依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2．在上图中填出对流层平均高度，并补绘对流层、平流层气温变化曲线。
答案
3.各层特征比较大气的垂直分层
材料一 北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的“长征二号”F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入“天宫一号”空间站。
材料二 下图为大气垂直分层示意图。
1．[区域认知]比较甘肃酒泉卫星发射基地和海南文昌发射基地所在地区的对流层高度差异，总结对流层高度的分布规律，并解释原因。
答案 差异：酒泉卫星发射基地所在地区的对流层较低。规律：对流层高度随纬度增高而降低。原因：低纬度地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以对流层较高(17～18 km)。
2．[综合思维]“长征二号”运载火箭刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？
答案 火箭刚离开地面时，位于对流层中，其气温随高度增加而降低。
3．[综合思维]“天宫一号”空间站所在的大气层有何特点？对人类生活有什么影响？
答案 特点：“天宫一号”空间站所在的大气层为高层大气，大气密度很小，存在若干电离层。影响：电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。
(2022·山西怀仁期末)2020年12月17日，“嫦娥五号”返回舱在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回舱向上跃出大气层。之后，返回舱再次进入大气层，实施二次气动减速，在距地表50 km的高度返回舱与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”探测器返回路径。据此完成1～3题。
1．“嫦娥五号”初次进入大气层进行减速时位于( )
A．对流层 B．平流层
C．臭氧层 D．高层大气
2．“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是( )
A．持续降低 B．先降低，后升高
C．持续增高 D．先升高，后降低
3．“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化的原因是( )
A．臭氧增多，太阳辐射增强
B．臭氧增多，地面辐射增强
C．臭氧减少，太阳辐射减弱
D．臭氧减少，地面辐射增强
答案 1.D 2.B 3.D
解析 第1题，由材料可知，“嫦娥五号”在距离地面约120 km处实施初次减速，位于高层大气中，D对。第2题，“嫦娥五号”在距离地表50 km时，位于平流层中，此时向下降落气温逐渐降低，然后进入对流层，随着距离地面越近，气温升高，所以“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是先降低后升高，故选B。第3题，平流层主要靠臭氧吸收紫外线增温，随着高度降低，臭氧含量降低，使得气温降低，然后距离地表越来越近，进入对流层中，对流层大气直接热源为地面，距离地面越近，受地面辐射影响越强，气温升高，故选D。
在对流层中，气温垂直分布一般为“上冷下热”，但有时会出现“上热下冷”的现象，我们称之为逆温。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成4～5题。
4．对流层出现逆温时，空气中污染物不易扩散的主要原因是( )
A．人类排放污染物增多
B．抑制了①层空气的对流上升
C．增强了③层空气对流上升
D．阻挡了①层空气的水平运动
5．对流层高度季节变化幅度最大的地区是( )
A．极地地区 B．寒带地区
C．赤道地区 D．温带地区
答案 4.B 5.D
解析 第4题，空气中污染物不易扩散与逆温有关，不是因为人类排放污染物增多，A错误；读图可知，②层空气温度上热下冷，出现逆温，大气层结构稳定，抑制了①层空气对流上升，空气中的污染物不易扩散，B正确。第5题，地面温度越高，对流运动越强，对流层高度就高，反之则低。由此推断，地面温度变化越大，对流层高度的变化幅度也就越大，反之则小。极地地区和寒带地区地面温度全年较低，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，A、B错误；赤道地区地面温度全年较高，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，C错误；温带地区夏季高温，冬季低温，地面温度变化幅度最大，因此对流层高度季节变化幅度也最大，D正确。
(2022·山东历城二中月考)读“干洁空气的主要成分(25千米以下)表”，完成1～2题。
1.下列关于表中干洁空气的主要作用叙述不正确的是( )
A．二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高
B．氮是地球上生物体的基本元素
C．氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料
D．臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用
2．下列关于地球各大气垂直分层的叙述正确的是( )
A．干洁空气只分布在对流层
B．平流层适合航空飞行
C．臭氧层分布于高层大气
D．对流层大气主要的直接热源是太阳辐射
答案 1.C 2.B
解析 第1题，干洁空气中包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，故选C。第2题，对流层集中了约75%的大气的质量，干洁空气主要分布在对流层，A错误；平流层气温随海拔的升高而升高，空气以平流运动为主，适合航空飞行，B正确；臭氧层主要分布在平流层，C错误；对流层大气主要的直接热源是地面，D错误。
某探险家在美国荒野距地面39 044米的高空，从氦气球上跳伞成功落地。据此完成3～5题。
3．推测该探险家跳伞当天的天气状况可能是( )
A．晴朗无云 B．狂风暴雨
C．风雪交加 D．雾霾严重
4．该探险家乘坐氦气球经过的大气层有( )
①高层大气 ②平流层 ③对流层
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
5．从氦气球上跳出到落地，该探险家经历的大气温度变化总体趋势是( )
A．逐渐降低 B．先升高后降低
C．逐渐升高 D．先降低后升高
答案 3.A 4.C 5.D
解析 第3题，由材料信息可知，“某探险家在美国荒野距地面39 044米的高空，从氦气球上跳伞成功落地”可知，跳伞当天的天气状况晴朗无云，A正确，如果天气出现狂风暴雨、风雪交加、雾霾严重，探险家就不能顺利落地，B、C、D错误。第4题，平流层范围为自对流层顶部至50～55千米的高空。39 044米的高空处于平流层，故该探险家乘坐氦气球经过的大气层有平流层与对流层，C正确。第5题，由所学知识可知，对流层随海拔升高，气温降低；平流层随海拔升高，气温升高，所以从跳出到落地，随着海拔降低，经历的大气温度变化是先降低后升高，D正确。
(2021·山东威海市期末)2020年7月23日，“天问一号”火星探测器在海南文昌成功发射，标志着我国正式拉开了行星探测的序幕。下图示意大气垂直分层。据此完成6～7题。
6．“天问一号”探测器上升过程中，途经大气层的温度变化为( )
A．递减→递增→递减
B．递增→递减→不变
C．递增→递减→递增→递减
D．递减→递增→递减→递增
7．图示①层大气( )
A．其厚度两极地区比赤道地区大
B．直接热源是太阳辐射
C．易发生风、云、雨、雪等天气现象
D．其厚度夏季午夜最大
答案 6.D 7.C
解析 第6题，根据所学知识可知，图中①为对流层，②为平流层，③为高层大气，据图可知，在对流层，海拔越高，气温越低；在平流层，海拔越高，气温越高；在高层大气，随着海拔升高，气温先递减后递增。所以“天问一号”探测器上升过程中，途经大气层的温度变化为递减→递增→递减→递增，故选D。第7题，①层为对流层，对流层对流运动旺盛，易发生风、云、雨、雪等天气现象，故C正确。
(2022·安徽安庆月考)在某些天气条件下，近地面大气温度随高度升高而增加，即出现逆温现象。下图是气温垂直分布的4种情形。据图完成8～9题。
8．图中没有出现逆温现象的是( )
A．① B．② C．③ D．④
9．下列关于逆温现象说法错误的是( )
A．有利于减少强对流天气
B．高空逆温有利于飞机的飞行
C．不利于谷地多年生果树越冬
D．不利于大气污染物扩散
答案 8.A 9.C
解析 第8题，根据材料逆温现象为：近地面大气温度随高度升高而增加，①随高度增加气温下降，所以没有出现逆温现象，故选A。第9题，逆温现象发生时，气温随海拔升高而升高，抑制近地面空气对流运动，减少强对流天气，A说法正确；当逆温现象出现在高空时，大气对流运动弱，大气稳定，有利于飞机的飞行。逆温现象发生时不利于大气污染物的扩散，B、D说法正确；大气逆温发生时，有效地提高了冬季谷地的温度，有利于多年生果树越冬，C说法错误，故选C。
臭氧层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30°S～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。读图，完成10～11题。
10．随着年份的推移臭氧总量( )
A．最大值所在位置南移
B．随纬度的升高递减
C．在高纬度地区递减明显
D．随大气CO2浓度升高而增加
11．臭氧总量减少直接导致( )
A．酸雨区面积缩小
B．平流层气温升高
C．太阳紫外线辐射增加
D．地面辐射强度减弱
答案 10.C 11.C
解析 第10题，读图可知，随着年份的推移，臭氧总量最大值所在位置北移；在中纬度地区，臭氧总量随纬度的升高而递增；在高纬度地区臭氧总量递减明显，C正确，A、B错误。臭氧和二氧化碳均为干洁空气的组成部分，图中信息未反映出臭氧总量与二氧化碳浓度的关系，D错误。第11题，臭氧层破坏使平流层吸收太阳紫外线短波辐射的能力降低，从而引起平流层气温降低，使到达地面的紫外线辐射增加，地面辐射强度增强，C正确，B、D错误。形成酸雨的主要气体是硫氧化物和氮氧化物，与臭氧含量关系不大，A错误。
(2022·江西宜春月考)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。
12．①②③④四条曲线中，能正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是( )
A．① B．② C．③ D．④
13．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是( )
A．地面辐射 B．CO2气体
C．臭氧气体 D．人类活动
14．有关该大气层的正确叙述是( )
A．有电离层，对无线电通信有重要作用
B．天气晴朗，对流旺盛，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 ℃左右
答案 12.A 13.C 14.C
解析 第12题，根据该大气层的高度位置(12 km至50 km)可判断，该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，符合条件的只有①②，而②处在50 km气温大于0 ℃，不符合实际情况，所以①曲线符合该大气层气温垂直分布状况。平流层气温先缓慢上升，后快速上升，故选A。第13题，平流层中的臭氧能大量吸收太阳紫外线使温度升高。故选C。第14题，该大气层为平流层，而电离层位于高层大气，A错误；由于平流层的温度随高度升高而升高，故不利于对流运动，故B错误；该层大气上部热下部冷，不易形成对流，空气以平流运动为主，C正确；读图可知，平流层的气温随海拔升高而升高，顶部与底部的气温相差约60 ℃，D错误。
2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器成功发射升空。12月17日凌晨，“嫦娥五号”携带月壤返回地球并安全着陆。下图为“‘嫦娥五号’返回路线示意图”。完成15～16题。
15．“嫦娥五号”升空过程中依次经过的大气层是( )
A．对流层、平流层、高层大气
B．高层大气、平流层、对流层
C．平流层、对流层、高层大气
D．对流层、高层大气、平流层
16．“嫦娥五号”返回途中，可能发生的现象是( )
A．甲－乙段出现雷雨天气
B．乙－丙段出现了臭氧层
C．丙－丁段空气对流显著
D．丁－戊段空气密度增大
答案 15.A 16.D
解析 第15题，“嫦娥五号”升空最后到达月球，因此此过程中穿越了地球大气层，地球大气层自下而上依次是对流层、平流层、高层大气。故选A。第16题，根据所学知识可知，平流层顶部是50～55 km处，对流层平均厚度约为12 km，“嫦娥五号”返回途中，甲－乙段位于60～120 km，位于高层大气，不是对流层，没有雷雨天气；乙－丙位于60～100 km，位于高层大气，臭氧层位于平流层；丙－丁段位于10～100 km，主要位于平流层和高层大气，空气对流不显著；丁－戊段位于地表～10 km，越靠近地面，空气密度越大，D正确。
农业谚语“天有棉花云，不久雷雨鸣”，说的是常在夏天晴空中，好似破碎棉絮的絮状高积云。读“絮状高积云示意图”，完成17～18题。
17．絮状高积云位于大气的( )
A．高层大气 B．平流层
C．对流层 D．中间层
18．从南宁市飞往美国洛杉矶的飞机，升空半小时后遇到雷雨天气，此时飞机应该( )
A．提高飞行速度穿越雷雨区
B．降低飞行速度和飞行高度
C．绕飞并提高飞行高度
D．保持高度并盘旋飞行
答案 17.C 18.C
解析 第17题，结合图文材料可知，絮状高积云是指示天气变化的云层，说明其位于能够发生复杂天气现象的大气层中。对流层几乎集中了低层大气中全部的水汽和杂质且空气下热上冷、对流运动显著，因而天气复杂多变，C正确。第18题，雷雨等天气现象多发生在对流层，而平流层多晴朗天气，利于高空飞行。雷雨天气严重威胁飞行安全，因而飞机升空后遇到雷雨，应该绕飞并提高飞行高度，快速进入平流层，C正确。
19．读“大气垂直分层图”，完成下列问题。(10分)
(1)大气垂直分层A为________，B为__________，C为________；云、雨、雪等天气主要发生在______(填字母)。(4分)
(2)A层气温随高度升高而________，原因是：________是对流层大气主要的直接热源。(2分)
(3)臭氧层被称为“地球生命的保护伞”，在上图中位于________(填字母)，它能大量吸收太阳______________。(2分)
(4)电离层能反射________，在上图中位于________(填字母)。(2分)
答案 (1)对流层 平流层 高层大气 A (2)降低 地面 (3)B 紫外线 (4)无线电波 C课程标准
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。
学习目标
1.运用图表资料，说明大气的组成及人类活动对大气环境的影响。2.结合大气垂直分层示意图，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对人类活动的影响。
成分
占大气体积
作用
氮气
78%
氮是地球上生物体的基本成分
氧气
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
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
很少
强烈吸收太阳紫外线，对地球生物起保护作用
成分
分布规律
作用
水汽
大气中的水汽含量，在水平方向上，海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空；在垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少
发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
杂质
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
使大气能见度变差；作为凝结核，又是成云致雨的必要条件
气体成分
体积分数(%)
氮气(N2)
78
氧气(O2)
21
氩气(Ar)
0.93
二氧化碳(CO2)
0.038(变动)
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：17～18千米
中纬：10～12千米
高纬：8～
9千米
气温随高度的增加而递减(0.6 ℃/100米)
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，天气现象复杂多变，与人类的关系最密切
空气对流运动显著
该层大气上部冷、下部热
天气现象复杂多变
集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在该层，对流运动易成云致雨
平流层
自对流层顶部向上至50～55千米高空
气温随高度增加迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线使大气增温
人类生存环境的天然屏障，有利于航空飞机飞行
以水平运动为主
该层大气上部热下部冷，大气稳定
天气晴朗，能见度好
水汽、杂质含量稀少，天气现象少见
高层
大气
平流层顶以上的大气
大气密度很小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用
气体成分
体积分数(%)
质量分数(%)
氮气
78
75.52
氧气
21
23.15
氩气
0.93
1.28
二氧化碳
0.038(变动)
0.05
目标1 大气的组成
1．大气的组成及作用
(1)干洁空气
(2)水汽和杂质
2.人类活动对大气的影响
人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。例如：
(2022·湖北武汉市期末)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。
1．下列对于各字母代表的成分及作用的叙述，正确的是( )
A．甲—氧气，氧是生物体的基本元素
B．甲—氮气，吸收紫外线，保护地球生命
C．乙—氧气，地球生物维持生命活动的必需物质
D．乙—氮气，吸收地面热量，具有保温作用
2．下列有关各大气成分的作用的叙述，错误的是( )
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很大，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
答案 1.C 2.C
解析 第1题，根据所学知识可知，甲表示氮气，乙表示氧气，排除A、D；臭氧吸收紫外线，从而保护地球生命，B错误；氧气是地球生物维持生命活动的必需物质，C正确。故选C。第2题，二氧化碳和水是绿色植物进行光合作用的原料，C项符合题意。选C。
(2021·北京昌平区月考)地球大气又称为“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3～4题。
3.地球大气被称为“氮氧大气”是因为氮气和氧气( )
A．占25千米以下干洁空气总体积的99%
B．占大气总体积的99%
C．是生命活动必不可少的物质
D．在其他天体上不存在
4．目前，导致大气中二氧化碳浓度变动的主要因素是( )
①植树造林 ②大量燃烧化石燃料 ③新能源公交车的逐渐普及 ④森林、草原被过度开垦
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
答案 3.A 4.B
解析 第3题，氮气和氧气是大气的主要成分，在25千米以下干洁空气中，氮气和氧气两者占总体积的 99%，故又称地球大气为“氮氧大气”。第4题，目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，主要原因有森林和草原被破坏、人类大量燃烧化石燃料等。
目标2 大气的垂直分层
1．划分依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2．在上图中填出对流层平均高度，并补绘对流层、平流层气温变化曲线。
答案
3.各层特征比较大气的垂直分层
材料一 北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的“长征二号”F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入“天宫一号”空间站。
材料二 下图为大气垂直分层示意图。
1．[区域认知]比较甘肃酒泉卫星发射基地和海南文昌发射基地所在地区的对流层高度差异，总结对流层高度的分布规律，并解释原因。
答案 差异：酒泉卫星发射基地所在地区的对流层较低。规律：对流层高度随纬度增高而降低。原因：低纬度地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以对流层较高(17～18 km)。
2．[综合思维]“长征二号”运载火箭刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？
答案 火箭刚离开地面时，位于对流层中，其气温随高度增加而降低。
3．[综合思维]“天宫一号”空间站所在的大气层有何特点？对人类生活有什么影响？
答案 特点：“天宫一号”空间站所在的大气层为高层大气，大气密度很小，存在若干电离层。影响：电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。
(2022·山西怀仁期末)2020年12月17日，“嫦娥五号”返回舱在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回舱向上跃出大气层。之后，返回舱再次进入大气层，实施二次气动减速，在距地表50 km的高度返回舱与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”探测器返回路径。据此完成1～3题。
1．“嫦娥五号”初次进入大气层进行减速时位于( )
A．对流层 B．平流层
C．臭氧层 D．高层大气
2．“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是( )
A．持续降低 B．先降低，后升高
C．持续增高 D．先升高，后降低
3．“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化的原因是( )
A．臭氧增多，太阳辐射增强
B．臭氧增多，地面辐射增强
C．臭氧减少，太阳辐射减弱
D．臭氧减少，地面辐射增强
答案 1.D 2.B 3.D
解析 第1题，由材料可知，“嫦娥五号”在距离地面约120 km处实施初次减速，位于高层大气中，D对。第2题，“嫦娥五号”在距离地表50 km时，位于平流层中，此时向下降落气温逐渐降低，然后进入对流层，随着距离地面越近，气温升高，所以“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是先降低后升高，故选B。第3题，平流层主要靠臭氧吸收紫外线增温，随着高度降低，臭氧含量降低，使得气温降低，然后距离地表越来越近，进入对流层中，对流层大气直接热源为地面，距离地面越近，受地面辐射影响越强，气温升高，故选D。
在对流层中，气温垂直分布一般为“上冷下热”，但有时会出现“上热下冷”的现象，我们称之为逆温。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成4～5题。
4．对流层出现逆温时，空气中污染物不易扩散的主要原因是( )
A．人类排放污染物增多
B．抑制了①层空气的对流上升
C．增强了③层空气对流上升
D．阻挡了①层空气的水平运动
5．对流层高度季节变化幅度最大的地区是( )
A．极地地区 B．寒带地区
C．赤道地区 D．温带地区
答案 4.B 5.D
解析 第4题，空气中污染物不易扩散与逆温有关，不是因为人类排放污染物增多，A错误；读图可知，②层空气温度上热下冷，出现逆温，大气层结构稳定，抑制了①层空气对流上升，空气中的污染物不易扩散，B正确。第5题，地面温度越高，对流运动越强，对流层高度就高，反之则低。由此推断，地面温度变化越大，对流层高度的变化幅度也就越大，反之则小。极地地区和寒带地区地面温度全年较低，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，A、B错误；赤道地区地面温度全年较高，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，C错误；温带地区夏季高温，冬季低温，地面温度变化幅度最大，因此对流层高度季节变化幅度也最大，D正确。
(2022·山东历城二中月考)读“干洁空气的主要成分(25千米以下)表”，完成1～2题。
1.下列关于表中干洁空气的主要作用叙述不正确的是( )
A．二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高
B．氮是地球上生物体的基本元素
C．氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料
D．臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用
2．下列关于地球各大气垂直分层的叙述正确的是( )
A．干洁空气只分布在对流层
B．平流层适合航空飞行
C．臭氧层分布于高层大气
D．对流层大气主要的直接热源是太阳辐射
答案 1.C 2.B
解析 第1题，干洁空气中包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，故选C。第2题，对流层集中了约75%的大气的质量，干洁空气主要分布在对流层，A错误；平流层气温随海拔的升高而升高，空气以平流运动为主，适合航空飞行，B正确；臭氧层主要分布在平流层，C错误；对流层大气主要的直接热源是地面，D错误。
某探险家在美国荒野距地面39 044米的高空，从氦气球上跳伞成功落地。据此完成3～5题。
3．推测该探险家跳伞当天的天气状况可能是( )
A．晴朗无云 B．狂风暴雨
C．风雪交加 D．雾霾严重
4．该探险家乘坐氦气球经过的大气层有( )
①高层大气 ②平流层 ③对流层
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
5．从氦气球上跳出到落地，该探险家经历的大气温度变化总体趋势是( )
A．逐渐降低 B．先升高后降低
C．逐渐升高 D．先降低后升高
答案 3.A 4.C 5.D
解析 第3题，由材料信息可知，“某探险家在美国荒野距地面39 044米的高空，从氦气球上跳伞成功落地”可知，跳伞当天的天气状况晴朗无云，A正确，如果天气出现狂风暴雨、风雪交加、雾霾严重，探险家就不能顺利落地，B、C、D错误。第4题，平流层范围为自对流层顶部至50～55千米的高空。39 044米的高空处于平流层，故该探险家乘坐氦气球经过的大气层有平流层与对流层，C正确。第5题，由所学知识可知，对流层随海拔升高，气温降低；平流层随海拔升高，气温升高，所以从跳出到落地，随着海拔降低，经历的大气温度变化是先降低后升高，D正确。
(2021·山东威海市期末)2020年7月23日，“天问一号”火星探测器在海南文昌成功发射，标志着我国正式拉开了行星探测的序幕。下图示意大气垂直分层。据此完成6～7题。
6．“天问一号”探测器上升过程中，途经大气层的温度变化为( )
A．递减→递增→递减
B．递增→递减→不变
C．递增→递减→递增→递减
D．递减→递增→递减→递增
7．图示①层大气( )
A．其厚度两极地区比赤道地区大
B．直接热源是太阳辐射
C．易发生风、云、雨、雪等天气现象
D．其厚度夏季午夜最大
答案 6.D 7.C
解析 第6题，根据所学知识可知，图中①为对流层，②为平流层，③为高层大气，据图可知，在对流层，海拔越高，气温越低；在平流层，海拔越高，气温越高；在高层大气，随着海拔升高，气温先递减后递增。所以“天问一号”探测器上升过程中，途经大气层的温度变化为递减→递增→递减→递增，故选D。第7题，①层为对流层，对流层对流运动旺盛，易发生风、云、雨、雪等天气现象，故C正确。
(2022·安徽安庆月考)在某些天气条件下，近地面大气温度随高度升高而增加，即出现逆温现象。下图是气温垂直分布的4种情形。据图完成8～9题。
8．图中没有出现逆温现象的是( )
A．① B．② C．③ D．④
9．下列关于逆温现象说法错误的是( )
A．有利于减少强对流天气
B．高空逆温有利于飞机的飞行
C．不利于谷地多年生果树越冬
D．不利于大气污染物扩散
答案 8.A 9.C
解析 第8题，根据材料逆温现象为：近地面大气温度随高度升高而增加，①随高度增加气温下降，所以没有出现逆温现象，故选A。第9题，逆温现象发生时，气温随海拔升高而升高，抑制近地面空气对流运动，减少强对流天气，A说法正确；当逆温现象出现在高空时，大气对流运动弱，大气稳定，有利于飞机的飞行。逆温现象发生时不利于大气污染物的扩散，B、D说法正确；大气逆温发生时，有效地提高了冬季谷地的温度，有利于多年生果树越冬，C说法错误，故选C。
臭氧层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30°S～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。读图，完成10～11题。
10．随着年份的推移臭氧总量( )
A．最大值所在位置南移
B．随纬度的升高递减
C．在高纬度地区递减明显
D．随大气CO2浓度升高而增加
11．臭氧总量减少直接导致( )
A．酸雨区面积缩小
B．平流层气温升高
C．太阳紫外线辐射增加
D．地面辐射强度减弱
答案 10.C 11.C
解析 第10题，读图可知，随着年份的推移，臭氧总量最大值所在位置北移；在中纬度地区，臭氧总量随纬度的升高而递增；在高纬度地区臭氧总量递减明显，C正确，A、B错误。臭氧和二氧化碳均为干洁空气的组成部分，图中信息未反映出臭氧总量与二氧化碳浓度的关系，D错误。第11题，臭氧层破坏使平流层吸收太阳紫外线短波辐射的能力降低，从而引起平流层气温降低，使到达地面的紫外线辐射增加，地面辐射强度增强，C正确，B、D错误。形成酸雨的主要气体是硫氧化物和氮氧化物，与臭氧含量关系不大，A错误。
(2022·江西宜春月考)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。
12．①②③④四条曲线中，能正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是( )
A．① B．② C．③ D．④
13．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是( )
A．地面辐射 B．CO2气体
C．臭氧气体 D．人类活动
14．有关该大气层的正确叙述是( )
A．有电离层，对无线电通信有重要作用
B．天气晴朗，对流旺盛，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 ℃左右
答案 12.A 13.C 14.C
解析 第12题，根据该大气层的高度位置(12 km至50 km)可判断，该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，符合条件的只有①②，而②处在50 km气温大于0 ℃，不符合实际情况，所以①曲线符合该大气层气温垂直分布状况。平流层气温先缓慢上升，后快速上升，故选A。第13题，平流层中的臭氧能大量吸收太阳紫外线使温度升高。故选C。第14题，该大气层为平流层，而电离层位于高层大气，A错误；由于平流层的温度随高度升高而升高，故不利于对流运动，故B错误；该层大气上部热下部冷，不易形成对流，空气以平流运动为主，C正确；读图可知，平流层的气温随海拔升高而升高，顶部与底部的气温相差约60 ℃，D错误。
2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器成功发射升空。12月17日凌晨，“嫦娥五号”携带月壤返回地球并安全着陆。下图为“‘嫦娥五号’返回路线示意图”。完成15～16题。
15．“嫦娥五号”升空过程中依次经过的大气层是( )
A．对流层、平流层、高层大气
B．高层大气、平流层、对流层
C．平流层、对流层、高层大气
D．对流层、高层大气、平流层
16．“嫦娥五号”返回途中，可能发生的现象是( )
A．甲－乙段出现雷雨天气
B．乙－丙段出现了臭氧层
C．丙－丁段空气对流显著
D．丁－戊段空气密度增大
答案 15.A 16.D
解析 第15题，“嫦娥五号”升空最后到达月球，因此此过程中穿越了地球大气层，地球大气层自下而上依次是对流层、平流层、高层大气。故选A。第16题，根据所学知识可知，平流层顶部是50～55 km处，对流层平均厚度约为12 km，“嫦娥五号”返回途中，甲－乙段位于60～120 km，位于高层大气，不是对流层，没有雷雨天气；乙－丙位于60～100 km，位于高层大气，臭氧层位于平流层；丙－丁段位于10～100 km，主要位于平流层和高层大气，空气对流不显著；丁－戊段位于地表～10 km，越靠近地面，空气密度越大，D正确。
农业谚语“天有棉花云，不久雷雨鸣”，说的是常在夏天晴空中，好似破碎棉絮的絮状高积云。读“絮状高积云示意图”，完成17～18题。
17．絮状高积云位于大气的( )
A．高层大气 B．平流层
C．对流层 D．中间层
18．从南宁市飞往美国洛杉矶的飞机，升空半小时后遇到雷雨天气，此时飞机应该( )
A．提高飞行速度穿越雷雨区
B．降低飞行速度和飞行高度
C．绕飞并提高飞行高度
D．保持高度并盘旋飞行
答案 17.C 18.C
解析 第17题，结合图文材料可知，絮状高积云是指示天气变化的云层，说明其位于能够发生复杂天气现象的大气层中。对流层几乎集中了低层大气中全部的水汽和杂质且空气下热上冷、对流运动显著，因而天气复杂多变，C正确。第18题，雷雨等天气现象多发生在对流层，而平流层多晴朗天气，利于高空飞行。雷雨天气严重威胁飞行安全，因而飞机升空后遇到雷雨，应该绕飞并提高飞行高度，快速进入平流层，C正确。
19．读“大气垂直分层图”，完成下列问题。(10分)
(1)大气垂直分层A为________，B为__________，C为________；云、雨、雪等天气主要发生在______(填字母)。(4分)
(2)A层气温随高度升高而________，原因是：________是对流层大气主要的直接热源。(2分)
(3)臭氧层被称为“地球生命的保护伞”，在上图中位于________(填字母)，它能大量吸收太阳______________。(2分)
(4)电离层能反射________，在上图中位于________(填字母)。(2分)
答案 (1)对流层 平流层 高层大气 A (2)降低 地面 (3)B 紫外线 (4)无线电波 C课程标准
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。
学习目标
1.运用图表资料，说明大气的组成及人类活动对大气环境的影响。2.结合大气垂直分层示意图，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对人类活动的影响。
成分
占大气体积
作用
氮气
78%
氮是地球上生物体的基本成分
氧气
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
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
很少
强烈吸收太阳紫外线，对地球生物起保护作用
成分
分布规律
作用
水汽
大气中的水汽含量，在水平方向上，海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空；在垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少
发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
杂质
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
使大气能见度变差；作为凝结核，又是成云致雨的必要条件
气体成分
体积分数(%)
氮气(N2)
78
氧气(O2)
21
氩气(Ar)
0.93
二氧化碳(CO2)
0.038(变动)
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：17～18千米
中纬：10～12千米
高纬：8～
9千米
气温随高度的增加而递减(0.6 ℃/100米)
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，天气现象复杂多变，与人类的关系最密切
空气对流运动显著
该层大气上部冷、下部热
天气现象复杂多变
集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在该层，对流运动易成云致雨
平流层
自对流层顶部向上至50～55千米高空
气温随高度增加迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线使大气增温
人类生存环境的天然屏障，有利于航空飞机飞行
以水平运动为主
该层大气上部热下部冷，大气稳定
天气晴朗，能见度好
水汽、杂质含量稀少，天气现象少见
高层
大气
平流层顶以上的大气
大气密度很小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用
气体成分
体积分数(%)
质量分数(%)
氮气
78
75.52
氧气
21
23.15
氩气
0.93
1.28
二氧化碳
0.038(变动)
0.05
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