第2章 第1节大气的组成和垂直分层课件PPT

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第二章　地球上的大气1．学习思路：本章讲的是地球上的大气，学习过程中要注重运用相关的图表资料、示意图理解大气垂直分层中每一层的特点及与人类活动的关系，掌握大气的受热过程和热力环流的原理，理论联系实际解释生产生活中的一些现象，增强运用所学知识解决实际问题的能力。2．学习技法(1)大气的组成成分和垂直分层明确大气的组成成分讲的是低层大气，即对流层中的大气成分，而不是整个大气层的大气成分。大气垂直分层中每一层的特点可从气温的垂直变化、气流的运动状况，以及一些物理特性等方面描述。(2)大气的受热过程和大气对地面的保温作用运用示意图，明确各种辐射以及大气受热的三个过程，即“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”，结合案例明确两种作用，即大气的削弱作用与大气的保温作用，并解释生产生活中出现的地理现象。(3)大气热力环流和大气的水平运动运用示意图或模拟实验理解大气热力环流，落脚点是理解热力环流的基本原理，运用大气热力环流的知识解释生产生活中遇见的地理现象，如“巴山夜雨”。大气热力环流是理解大气运动的基本原理，学习大气的水平运动要区分影响大气水平运动的三个力、高空和近地面风向与等压线的关系、等压线疏密对风速的影响。第一节　大气的组成和垂直分层 课标要求　　　 　 　　　　　　素养目标课前 必备知识·自主夯实2021年5月19日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功发射海洋二号D星，卫星顺利进入预定轨道，任务取得圆满成功。该卫星将在推动海洋强国建设、拓展蓝色经济空间、维护国家海洋权益、推进海洋高新技术发展等方面发挥重要作用。航天领域的大气层上界与地理意义上的大气层上界有何关系？提示：航天领域的大气层上界高度低于地理意义上的大气层上界高度。国际航空联合会给出的太空和内层大气空间的高度约为100 千米，这也就是著名的卡门线。【基础清单】一、大气的组成1．低层大气组成：由水汽、________和____________组成。杂质 干洁空气 2．干洁空气的组成及作用氮气 氧气 二氧化碳 臭氧 3.水汽的作用：水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列____________，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的________。4．杂质的作用：作为__________，是成云致雨的必要条件。5．人类活动对大气组成的影响天气现象 温度 凝结核 生态系统 [小提醒]大气成分不是固定不变的。从地质作用看，原始大气成分和现代大气成分不同；从当前来看，不同的区域由于地理环境的变化，会导致大气成分的变化；现代生产、生活大量的废气排放，使有害气体增加，加剧了大气环境的污染。[小提醒]同一地区，不同季节对流层大气的厚度不一样。夏季气温高于冬季，对流层空气对流运动显著，因此，同一地区夏季对流层厚度大于冬季。对流层 平流层 高层大气 2．各层的特征及与人类活动的关系　递减 对流运动 升高 平流运动 地球生命的保护伞 航空飞行 下降 持续上升 电离层 【名师助学】想一想：水汽和杂质为什么是成云致雨的必要条件？【答案】空气上升到凝结高度，固体尘埃作为凝结核，使周围水汽凝结，才能成云致雨。小科普：臭氧层的作用大气中的臭氧被誉为“地球生命的保护伞”，它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动植物免遭危害。小应用：从纽约飞往伦敦的一航班，正飞行在万米高空，前方突然乌云翻滚，为躲避空难你认为飞行员会采取什么方法？为什么？【答案】从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知，该飞机飞行在对流层顶部，为躲避空难，应迅速提升飞行高度进入平流层，因为平流层大气以平流运动为主，大气平稳，天气晴朗，利于航空飞行。小科普：电离层与无线电波地球外80～500千米的大气层中，有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态，它们就像一面反射无线电波的镜子，使电波在地面和电离层之间多次反射，从而实现了远距离无线电通信。地球大气又称“氮氧大气”，结合地球大气圈25 千米以下干洁空气的主要成分表，回答第1～2题。1.地球大气被称为“氮氧大气”是因为两者(　　)A．约占干洁空气成分的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，导致二氧化碳升高的主要因素是(　　)①植树造林　②大量燃烧矿物化石燃料　③新能源公交车的逐渐普及　④森林、草原开垦成农田A．①③　　　　B．②④　　　　C．①②　　　　D．③④【答案】1.A　2.B[解析]第1题，氮和氧是大气的主要成分，在干洁空气中，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，主要是由于森林破坏和大量燃烧化石燃料造成的。3．大气的组成物质及其表现正确的是(　　)A．氮气和臭氧吸收太阳紫外线B．二氧化碳只吸收太阳辐射C．水汽和固体尘埃可成云致雨D．氧气和氮气供植物呼吸作用【答案】C[解析]氮是生物体的基本组成物质，臭氧可以大量吸收紫外线；二氧化碳吸收红外线长波辐射；水汽和固体尘埃是成云致雨必不可少的物质；氧气可以供生物呼吸，而氮气没有此功能。大气圈垂直分层可分为对流层、平流层和高层大气，其中对流层和平流层与人类活动的联系密切。据此，回答第4～5题。4．保护地球上的生物免受过多紫外线伤害的物质主要存在于大气圈中的(　　)A．对流层 B．平流层C．电离层 D．高层大气5．关于平流层的叙述，错误的是(　　)A．气温随着海拔的升高而升高　B．大气运动以水平运动为主C．靠臭氧吸收紫外线而增温　D．能反射无线电波【答案】4.B　5.D[解析]第4题，臭氧能保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，其主要存在于平流层中。第5题，平流层大气中存在臭氧层，能吸收紫外线，使其气温随着海拔的升高而升高；由于上部热下部冷，大气运动以平流运动为主；能反射无线电波的是电离层，该层存在于高层大气中。课堂 关键能力·探究提升【情境探究】材料一　据美国国家冰雪数据中心统计，2018年2月下旬，北冰洋的冰层面积降至有记录以来的历史最低点，比正常值少约100万平方千米，相当于减少了一个埃及的面积。一些科学家认为，人们可能低估了全球气候变暖的趋势。材料二　美国环保局发现臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%～2%。他们预测，如果氟氯烃生产和消费不加限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。大气的组成(1)全球气候变暖与大气中哪种气体成分的增多有关？除此之外，该气体还有哪些作用？【答案】二氧化碳。作用：二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料。(2)大气中的臭氧具有哪些作用？【答案】臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。【整合提升】1．大气主要成分对大气环境影响的因果关系(1)二氧化碳→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。(2)臭氧和氧原子①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。(3)水汽①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。(4)杂质①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。2．人类活动引起大气成分的变化由人类活动造成的大气污染，已导致大气成分比例的变化，并造成了全球性的大气环境问题。【学以致用】[考向：大气的组成成分]2020年2月8日的上海卫健委新闻发布会上，有卫生防疫专家强调，目前可以确定气溶胶传播是新型冠状病毒的传播途径之一。气溶胶是大气中悬浮的液态或固态微粒的总称，是大气的重要组成部分。据此，回答第1～2题。1．下列关于大气中悬浮的液态或固态微粒的叙述，正确的是(　　)A．是光合作用的重要原料B．能够吸收太阳光中的紫外线C．是地球上生物体的基本元素D．在天气变化中扮演着重要的角色2．霾天气的出现，会增加大气中气溶胶的含量，导致空气质量恶化。近年来霾天气出现频率增大是由于人类活动改变了大气组成成分中的(　　)A．干洁空气成分 B．水汽比重C．固体杂质含量 D．有害气体成分【答案】1.D　2.C[解析]第1题，大气中悬浮的液态或固态微粒等杂质，是成云致雨的必要条件，在天气变化中扮演着重要的角色；光合作用的重要原料是二氧化碳；能够吸收太阳光中紫外线的是臭氧；地球上生物体的基本元素是氮。第2题，霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒。因此，霾天气出现频率增大主要是由于人类活动改变了大气组成成分中的固体杂质含量。【情境探究】2019年4月30日6时52分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功发射“天绘二号”01组卫星，卫星顺利进入预定轨道。这次发射的“天绘二号”01组卫星主要用于科学试验研究、国土资源普查、地理信息测绘等领域，将对我国科学研究和国民经济建设发挥积极作用。大气的垂直分层(1)“天绘二号”01组卫星升空过程中，依次穿过大气的哪几个分层？【答案】对流层、平流层、高层大气。(2)“天绘二号”01组卫星升空过程中，大气层气温是怎么变化的？【答案】降低→升高→降低→升高。(3)“天绘二号”01组卫星发射升空过程中，最开始穿过的大气分层具有哪些特点？【答案】气温随海拔高度的升高而降低；大气对流运动显著；云、雨、雾、雪等天气现象较多。【整合提升】1．图解大气的垂直分层2．各层大气的特点、成因及与人类的关系【学以致用】[考向：大气的垂直分层](2021年黑龙江哈尔滨期末)2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场顺利升空，火箭飞行约2 200秒后顺利将“嫦娥五号”探测器送入轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。读图，完成第1～2题。1．“嫦娥五号”探测器返回时从进入图示②层至地面所经历的大气温度变化情况是(　　)A．不断升高　　　　　　B．不断下降 C．先下降后升高　　　　D．先升高后下降2．图示大气圈层中(　　)A．①层内有云、雨、雾、雪等天气现象 B．②层大气处于高度电离状态C．③层大气能见度好，适合航空飞行 D．④层中存在臭氧层【答案】1.C　2.A　[解析]第1题，读图分析，“嫦娥五号”探测器返回时进入图示②层平流层后，随高度下降温度下降；进入①层对流层后，随高度下降温度升高，C项正确。第2题，①层为对流层，天气现象复杂多变，常见云、雨、雾、雪等现象， A项正确；③层和④层大气处于高度电离状态， B项错误；平流层大气稳定，能见度适合航空飞行，②层为平流层，③层为高层大气， C项错误；臭氧层分布在平流层，②层为平流层， ④层为高层大气， D项错误。拓展 素养提升·增效培优【教材疑难助解】教材第28页　引入39千米的高空属于平流层大气，与地面相比，具有辐射强、缺氧、气温低等特点，使鲍姆加特纳不得不配备特制宇航服。教材第30页　活动1．结合非洲地图可知，埃塞俄比亚位于埃塞俄比亚高原上，肯尼亚位于东非高原上，由于均以高原为主，海拔较高，大气稀薄，大气中的含氧量低，有利于激发运动员的运动潜能。2．略。3．表中所列榆中、多巴、海埂、兴隆、呈贡等高原训练基地均位于海拔1 800～2 400米范围内。由表2.2可知，海拔越高，大气中的含氧量越低，会危及运动员的身体健康，反而达不到理想成绩。教材第31页　思考略。【课外实践探究】开展空气质量调查[背景材料]空气质量是空气受污染的程度，即自然界空气中所含污染物质的多少。根据空气质量指数，将空气质量划分为六个等级，不同等级的空气质量对人类健康的影响不同，如下表所示。空气质量的评定，主要按空气中所含污染物的量来衡量，目前参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。[调查方法及内容]通过网络查询、记录学校所在城市近一周来的空气质量，包括空气质量等级、污染指数、主要污染物及其浓度。空气质量记录表[数据探究分析]1．近一周来学校所在城市的空气质量如何？对人类的健康有何影响？【答案】略。2．学校所在城市主要的空气污染物是什么？试推测该类污染物产生的主要原因。【答案】略。3．针对学校所在城市的空气质量问题，就如何提高空气质量提出合理化的建议。【答案】略。课后 限时训练