地理必修 第一册第一节 大气的组成和垂直分层学案及答案

第二章　地球上的大气

第一节　大气的组成和垂直分层

必备知识·自主学习——新知全解一遍过

一、大气的组成

1．干洁空气

(1)________：是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。

(2)________：含量最多，是地球上生物体的基本元素。

(3)________

(4)臭氧

2．水汽和杂质

(1)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放。

(2)大气中的杂质作为________，是成云致雨的必要条件。

3．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。

【判断】

(1)人类大量排放氟氯烃使大气中臭氧减少。(　　)

(2)城市大气中的固体杂质较多，其他因素相同的情况下，降水通常比农村多。(　　)

【易错辨析】　二氧化碳也是植物呼吸作用的基本原料

这种说法是错误的。呼吸作用需要的是氧气，放出的是二氧化碳。生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳、水或其他产物，并且释放出能量的总过程，称为呼吸作用。

【知识链接1】

(1)雾霾

雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物，一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。

(3)二氧化碳与温室效应

温室效应指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增温后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。

二、大气的垂直分层

1．依据：大气在垂直方向上的温度、运动状况及密度。

2．各层特征比较

【判断】

(1)宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。(　　)

(2)全球各地对流层的高度是一样的。(　　)

(3)高层大气气温随高度的升高而升高。(　　)

【学法指导】　热源法分析对流层和平流层特点

【知识链接2】

(1)不同纬度对流层厚度不一样的原因

低纬度地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的厚度大；而高纬度地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的厚度小；中纬度地区介于二者之间。

(2)什么是电离

电离，或称电离作用、离子化，指在(物理性的)能量作用下，原子、分子形成离子的过程。

　归纳·助学助记

　速记·认知清单

1．大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的。

2．25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%，其中氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质，氮是地球上生物体的基本元素。

3．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面还有保温作用。

4．臭氧能吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用。

5．根据气温、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。

6．大气的垂直分层

7．对流层位于大气圈的最底层，其气温随海拔的增加而降低，大气对流运动显著，天气现象复杂多变。

8．平流层气温随海拔升高而升高，大气以平流运动为主。该层能见度好，有利于航空飞行。

9．平流层以上的大气统称为高层大气。在80～500千米的高空，存在若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。

关键能力·课堂探究——学科素养大提升

探究点　大气的垂直分层

【探究导引】

2019年1月11日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将中国最新研制的通信广播卫星“中星2D”发射升空，卫星进入预定轨道，右图为大气垂直分层示意图。

【思考交流】

1．运用“区域认知”方法分析：我国的西昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄？为什么？

2．运用“综合思维”分析：“长征三号乙”运载火箭点火发射刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？

3．运用“综合思维”分析：发射成功的“中星2D”卫星，在轨运行所在的大气层有何特点？

【归纳升华】

大气的垂直分层

【技法点拨】　图示理解对流层、平流层的特点

【学以致用】

读“大气垂直分层示意图”，完成(1)～(3)题。

(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是(　　)

A．①    B．②

C．③    D．④

(2)对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于(　　)

A．Ⅰ层顶部    B．Ⅱ层底部

C．Ⅱ层中部    D．Ⅲ层

(3)2018年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船的运行轨道所在的大气层(　　)

A．气温在－50 ℃到20 ℃之间

B．气温随高度增加平稳下降

C．最低气温约为－80 ℃

D．最高气温约为40 ℃

随堂检测·强化落实——基础知能全通关

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1～2题。

1.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

2．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、草原被开垦成农田

A．①③    B．②④

C．①②    D．③④

2021年4月30日15时27分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十四号卫星发射升空，卫星进入预定轨道。下图为我国四大卫星发射基地分布图。据此完成3～5题。

3．长征四号丙运载火箭从发射到上升至120 km高空，在此期间经历的气温变化可能是(　　)

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．长征四号丙运载火箭发射地酒泉对流层的厚度最接近(　　)

A．8～9 km      B．12～13 km

C．17～18 km     D．4～5 km

5．长征四号丙运载火箭穿过的平流层(　　)

A．天气现象复杂多变     B．气流垂直运动显著

C．含有臭氧层      D．含有电离层

6．读“气温垂直变化图”，完成下列各题。

(1)图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是________，判断依据是______________________________________。

(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于________层(填字母)，原因是______________

________________________________________________________________________。

(3)人类目前利用平流层最主要的方式是__________，原因是____________________

________________________________________________________________________。

(4)B层和C层80～120千米的大气温度随高度升高而升高，分析其增温原因的异同。

相同点：_________________________________________________________________。

不同点：_________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第二章　地球上的大气

第一节　大气的组成和垂直分层

必备知识·自主学习

一、

1．(1)氧　(2)氮　(3)二氧化碳　光合作用　(4)紫外线　生物

2．(2)凝结核

【判断】　(1)√　(2)√

二、

2．对流　递减　－60℃　平流　电离层　

【判断】　(1)×　(2)×　(3)×

关键能力·课堂探究

探究点

[探究导引]

1．提示：较薄。因为西昌位于我国的川西高原地区，海拔较高，气温较低。

2．提示：火箭发射升空刚离开地面时，位于对流层中，其气温随高度增加而降低。

3．提示：所在的大气层为高层大气，大气密度极小，存在若干电离层。

[学以致用]

解析：第(1)题，根据大气的密度、温度和运动状况，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，只有②正确。第(2)题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层，对无线电短波通信有重要作用。第(3)题，“天舟一号”飞船运行于高层大气中。其底部随高度升高气温降低，最低处约为－80 ℃，之后随高度升高气温升高。

答案：(1)B　(2)D　(3)C

随堂检测·强化落实

1～2.解析：第1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2题，目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，原因有森林和草原被破坏、人类大量燃烧化石燃料等。

答案：1.A　2.B

3～5.解析：第3题，长征四号丙运载火箭从发射到上升至120 km高空，经过了对流层、平流层和高层大气。根据大气分层原理和各层大气的特点可知，对流层中随着海拔的升高气温降低；平流层中随着海拔的升高气温升高；高层大气中随着海拔的升高，气温先降低再升高。因此在此期间经历的气温变化可能是递减→递增→递减→递增，D正确，A、B、C错误。第4题，根据所学可知，低纬度地区，对流层的厚度约为17～18千米，高纬度地区约为8～9千米，中纬度地区厚度位于二者之间，根据选项可知，B正确，A、C、D错误。第5题，天气现象复杂多变是对流层的特点，A错误。平流层的气流以水平运动为主，B错误。平流层中含有若干臭氧层，C正确。电离层位于高层大气，D错误。

答案：3.D　4.B　5.C

6．答案：(1)b　近地面平均温度约为20 ℃，对流层顶部气温降至－60 ℃

(2)A　该层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨

(3)航空飞行　该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，大气平稳，天气晴朗，能见度好，适合航空飞行

(4)都是因大量吸收紫外线而增温　B层是臭氧吸收大量太阳紫外线使大气增温；C层80～120千米的大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度持续上升