高中地理人教版 (2019)必修 第一册大气的组成和垂直分层教学课件ppt

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大气的组成和垂直分成Composition and Vertical Structure of the Atmosphere人教版高中地理必修一第二章为什么飞机上乘务员反复提醒一定要系好安全带？为什么平飞时一般都在云层之上？为什么平飞后才提供服务？ 女士们、先生们，我们的飞机马上就要起飞了，请您系好安全带，收起小桌板，调直座椅靠背，打开遮光板。并确认您的手机等电子设备已处于关机状态或调至飞行模式，我们的乘务员即将进行安全检查。飞机起飞后，我们将为您提供餐饮服务。感谢您的配合，祝您旅途愉快！机长刘传建面临着什么样的困难？9800米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 2018年5月14日，刘传健驾驶川航3U8633航班执行任务，当飞机飞行在9800米的巡航高度成都上空时，驾驶舱右风挡玻璃突然出现裂纹并碎裂脱落，飞机剧烈抖动，驾驶舱部分设备受损，自动驾驶设备故障，温度骤降-40℃，客舱失压，旅客氧气面罩掉落，在极其艰难的情况下，机长组织机组正确处置，成功将飞机安全备降成都双流机场，所有乘客平安落地，创造了民航史上的奇迹。此次迫降刘传健共做出了36个精准操作动作，避免了36次致命错误，事后进行模拟实验10 次，结果均是飞机坠毁。此次备降被媒体形容为史诗级备降，刘传健也因此被授予“中国民航英雄机长”称号。 2018年5月14日，刘传健驾驶川航3U8633航班执行任务，当飞机飞行在9800米的巡航高度成都上空时，驾驶舱右风挡玻璃突然出现裂纹并碎裂脱落，飞机剧烈抖动，驾驶舱部分设备受损，自动驾驶设备故障，温度骤降-40℃，客舱失压，旅客氧气面罩掉落，在极其艰难的情况下，机长组织机组正确处置，成功将飞机安全备降成都双流机场，所有乘客平安落地，创造了民航史上的奇迹。此次迫降刘传健共做出了36个精准操作动作，避免了36次致命错误，事后进行模拟实验10 次，结果均是飞机坠毁。此次备降被媒体形容为史诗级备降，刘传健也因此被授予“中国民航英雄机长”称号。极端低温失压、缺氧设备受损运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。课标要求教学目标1.运用图表等资料，说明大气的组成及其与生产、生活的联系。2.运用图表等资料，说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。01大气的组成Composition of the Atmosphere低层大气：干洁空气+水汽+杂质干洁空气：低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。 干洁空气成分的体积分数（25千米以下）其他（氩气、臭氧、二氧化碳等）氩气约占0.93%，二氧化碳约占0.038%，其他气体约占0.032%。氧气 O2 氮气 N278%21%1%【自主思考】干洁空气中最常见的气体是什么？“其他气体”还包含哪些成分？【自主学习】将大气组成成分与其对应作用相连N2 生物体的基本元素O2 维持生命活动的必需物质CO2光合作用的原料；吸收地面辐射，使气温升高O3吸收太阳光中的紫外线，保护地球生物，并使大气增温水的相变，产生天气现象；影响地面和大气的温度作为凝结核，是成云致雨的必要条件杂质水汽 人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气会造成大气污染。图为北京优良天气和重污染天气对比。【自主思考】举例说明人类活动对大气组成的影响呈上升趋势，增长速度加快化石燃料燃烧（释放大量CO2）毁林开荒（减少森林对CO2的吸收量）全球气候变暖【自主思考】图2.4 二氧化碳体积分数的变化二氧化碳体积分数变化趋势怎么样？是什么原因产生的变化呢？造成什么影响？全球合作 保护臭氧层20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。 为了保护臭氧层，国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》(以下称《公约》)，开启全球携手保护臭氧层的历程。1987年9月16日，达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》( 以下简称《议书》)，限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。1995年联合国大会决定每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。《公约》及其《议定书》的有效实施，使得“臭氧空洞”开始缩小，在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病，如皮肤癌、白内障等。另外，保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度。目前，人类面临的全球性环境问题，如全球变暖、臭氧层破坏等，都需要国际合作才能解决。保护臭氧层的成功，成为全球合作成功解决这类问题的典范。 大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地（表2.1）。表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标1.在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲州埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？埃塞俄比亚和肯尼亚均位于东非高原上，海拔高，大气稀薄，大气含氧量较低，有利于激发运动员的运动潜力。2．在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。青海多巴甘肃榆中云南海埂、呈贡河北兴隆3.目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800一2400米。表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。①海拔升高，氧气含量降低，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力；②如果在更高海拔地区训练，空气越来越稀薄，大气含氧量急剧下降，超过人体耐受力，反而会使运动员的整体表现下降，损害运动员身体健康。表2．2 不同海拔与海平面的含氧量比02大气的垂直分层Vertical stratification of the atmosphere[1]大气由地面到高空垂直分层的依据是什么？[2]各层名称是什么？地球大气从地面向上可延伸到数千千米高空。大气的垂直分层主要依据是气温随高度的变化规律，同时也参考大气的密度、运动状况等因素。大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。 温度/℃ 高度/km12-100-50050热【自主思考】对流层有何气温特点？气温随高度增加而递减。地面是近地面大气的主要热源。冷山顶温度比山麓低对流层是大气圈的最底层，人类生活在对流层的底部。热【自主思考】对流层大气运动有何特点？为什么积雨云出现在对流层？ 赤道与两极地区对流层高度一样吗？ 冷大气上部冷、下部热，对流运动显著。大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、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。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。对流越旺盛，对流层所达高度越高。低纬度：17 km～18 km中纬度：10 km～12 km高纬度： 8 km～9 km 高度【自主思考】平流层气温变化、大气运动有何特点？为什么？平流层自对流层顶部至50-55千米高空。气温：随高度升高而升高。该层大气的下层气温随高度变化很小，但是在30千米以上，气温随高度增加而迅速上升。这是因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。在22—27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞”。运动：大气上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主。 温度/℃ 高度/km50-100-5005012问题 为什么飞机上乘务员反复提醒一定要系好安全带?解决 为什么平飞时一般都在云层之上？为什么平飞后才提供服务？飞行中可能遇到气流颠簸，起降阶段飞机姿态变化大，安全带能防止乘客意外受伤，保障安全。平流层以平流运动为主，该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。平飞后飞机状态稳定安全，此时提供服务能减少颠簸带来的安全风险。【自主思考】高层大气气温变化有何特点？为什么？高层大气：平流层以上的大气。气温特点：自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氣，气温会下降；随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升，在300千米的高空，温度可达1000°C以上。 温度/℃ 高度/km-100-5005050【自主思考】无线电通信利用了哪层大气的特性？在80—500千米的高空(高层大气)，有若干电离层。电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。【自主思考】高层大气还有哪些景观和人类活动？流星、极光、人造卫星、火箭。高层大气的空气密度很小。在2000一3000千米的高空，大气的密度已经与星际空间的密度非常接近。这里的一些高速运动的空气质点经常散逸到宇宙空间，这个高度可以看作是地球大气的上界。先下降后上升。底部由于没有吸收紫外线的臭氧，随后吸收更短波的太阳紫外线。低纬17 ～18 km中纬10 ～12 km高纬 8 ～9 km 对流层顶部至50-55千米平流层以上大气密度小极光、流星有电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用；人造卫星、火箭气温随高度增加而递减热量源自地面上冷下热对流运动显著水汽、杂质多，对流运动天气复杂多变人类生活在对流层的底部，与人类关系密切。气温随高度升高而升高臭氧吸收紫外线上热下冷以平流运动为主水汽、杂质少无对流大气平稳、晴朗无云雨现象,能见度好,适合航空飞行；臭氧层保护地球生命。--- 每年的3月23日是“世界气象日”，世界气象组织要求各成员国在这一天举行庆祝活动，广泛宣传气象工作的重要作用，引导人们积极关注我们赖以生存的大气环境。据此完成下面两题。1. 干洁空气中（25 km以下）所占比例最大的成分是（  ） A. 二氧化碳  B.臭氧  C.氧气  D.氮气2. 在地球大气的组成成分中（25 km以下），作为成云致雨必要条件的是（  ） A. 水汽和氧气 B. 水汽和二氧化碳 C. 水汽和固体尘埃 D. 水汽和臭氧[答案]1．D   2．C[解析]1．干洁空气（25 km以下）的主要成分中，氮气约占78%、氧气约占21%、其他气体约占1%，因此干洁空气中所占比例最大的成分是氮气，D正确。2．在地球大气的组成成分中（25 km以下），作为成云致雨必要条件的是水汽和固体尘埃，C正确。DC下图为“地球大气的垂直分层图（部分）”。读图，完成下面小题。3. 据图解析，下列说法正确的是（   ） A. P层大气顶部的气温约为-30℃ B. 图示为赤道地区大气温度的垂直变化 C. P层大气出现极光和流星现象 D. P层大气对流运动活跃，多云雨等天气【答案】3.D   【解析】P层气温上部低，下部高，并靠近地面，为对流层，大气以对流运动为主，多云雨等天气，D正确。因平均厚度为12km，推测为中纬度地区，不会出现极光现象，BC错误。根据每升高100米气温下降0.6°C，可知层顶气温约为-52°C， A错误。故选D。【点睛】地球的对流层是最接近地球表面的一层大气，集中了约75%的大气的质量和90%以上的水汽质量。对流层由于受到地面森林、湖泊、草原、海滩、山岭等不同地形的影响，受日光照射而引起的气温的变化，因而造成垂直方向和水平方向的风，即空气发生大量的对流现象，故称为对流层。其下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化，它的高度因纬度而不同，在低纬度地区平均高度为17~18千米，在中纬度地区平均为10~12千米，极地平均为8~9千米。D4.此刻，客机飞行在（   ）A．对流层 B．平流层 C．臭氧层 D．高层大气5.飞机尾气中含有大量二氧化碳气体，会加剧（   ）A．环境污染 B．全球气候变暖 C．水土流失 D．森林破坏【答案】4．A    5．B【解析】4．根据所学知识可知，天气现象如云、雾、雨、雪等出现在对流层中，据材料深色为蓝天，白色为云，说明客机飞行在对流层，其它层没有上述天气现象，A正确，BCD错误，故选A。5．根据所学知识可知，飞机尾气中含有的大量二氧化碳气体为温室气体，大量排放二氧化碳气体会增强温室效应，加剧全球变暖，B正确；环境污染通常指直接危害生态或人体健康的污染（如颗粒物、硫氧化物、氮氧化物等），二氧化碳本身无毒，故非直接造成传统意义上的环境污染，A错误；水土流失主要由自然因素（如暴雨、地形坡度）和人为活动（如过度垦殖、砍伐森林）导致地表植被破坏，使土壤失去保护而被冲刷，二氧化碳排放与水土流失无直接因果关系，二者属于不同地理过程，C错误；森林破坏的直接原因包括砍伐、火灾、农业扩张等，而二氧化碳排放可能导致气候变暖（如干旱加剧），间接影响森林生态系统，故森林破坏并非飞机尾气排放的直接影响，D错误；故选B。【点睛】对流层位于地球大气的最底层。因为地面是对流层大气的直接热源，所以该层的气温随着高度的增加而降低: 一般情况下，高度每上升100 米，气 温平均下降0.6 °C 。由于对流层大气的上冷下热 ，空气在垂直方向上的对流运动十分显著。对流层的厚度在各层大气中最薄 ，却占据了大气质量的3 /4 和大气中水汽和杂质的绝大部分。对流层 的天气现象复杂多变，是云雾雨雪等主要天气现象的发生地，因而对人类的影响最显著。AB有人在朋友圈晒了一张客机起飞后不久的抓拍图，白色部分为云。完成下面小题。6.随高度增加，大气物理性质的变化规律是（   ）A．气温不断上升B．气压不断降低C．大气成分不变D．大气辐射增强7.各层大气的特点（   ）A．Ⅰ层天气现象复杂多变B．Ⅱ层有极光现象发生C．Ⅱ层足以反射无线电波D．Ⅲ层利于飞机高空飞行【答案】6．B 7．A【解析】6．读图随着高度的增加对流层气温不断下降，平流层气温升高，高层大气气温先降低后升高，A错误；海拔越高，空气越稀薄，气压越低，B正确；随着海拔的升高，空气密度降低，大气的成分也会发生变化比如绝大部分的水汽、固体杂质分布在对流层，臭氧主要分布在平流层，C错误；大气辐射的强弱和大气的温度和密度有关，比如对流层随海拔的升高，大气辐射逐渐减弱，D错误。故选B。7．读图Ⅰ层为对流层，大气层中的绝大部分的水汽和杂质均分布在对流层，且随着海拔的升高，气温下降，所以对流层天气复杂多变，A正确；Ⅱ层为平流层，极光出现在高层大气，B错误；Ⅲ层分布有电离层，可以反射无线电波，C错误；平流层（Ⅱ）大气以水平运动为主，适合飞机高空飞行，D错误。故选A。AB如图为大气的垂直分层示意图，读图，回答以下题目。 2022年1月15日，汤加首都附近的海底火山剧烈喷发，火山灰与蒸汽在太平洋海面形成“蘑菇云”云柱（下图），高度可达30多千米。据此完成下列各题。8.喷出的火山灰物质主要弥漫在大气圈的（   ）A．高层大气之中 B．电离层之中C．对流层之中D．平流层之中9.海底火山喷发，给汤加地区带来的影响可能（   ）A．可能引发海啸、台风 B．可能导致当地气温下降C．短期内的太阳辐射减弱 D．导致全球气温显著升高【答案】8.D 9.B【解析】8.根据材料“汤加海底火山喷出高达30多千米的火山灰云柱”可知，火山灰物质主要弥漫在大气圈的平流层中；对流层大气在0-12千米；平流层大气在12千米—50千米，B错误，D正确；高层大气在50千米以上，A错误；电离层在高层大气中，B错误。故选D。9. 火山喷出的物质主要包括碎屑物、熔岩以及气体和水蒸气。在各种火山喷发活动中，以大规模突发性爆炸式喷发造成的灾害最严重，不但可以直接摧毀城镇，而且常引起地震、崩塌、海啸和暴雨、泥石流等次生灾害，并可造成非常严重的人口死亡和财产损失。火山喷发不会引起台风，A错误；火山灰长期滞留在大气中，一方面由于火山灰的颗粒较大，能反射太阳光线，另一方面火山灰为水汽凝结提供大量的凝结核，使云量增加，对太阳辐射的削弱作用增强，使地表获得的太阳辐射减少，地面辐射是近地面大气的直接热源，进而导致气温下降，B正确，D错误；火山灰不会影响太阳辐射，影响的是到达地面的太阳辐射，表述不严谨，C错误；故选B。DB谢谢观看！Composition and Vertical Structure of the Atmosphere人教版高中地理必修一第二章