中图版 (2019)必修 第一册第二节 大气的组成与垂直分层导学案

这是一份中图版 (2019)必修 第一册第二节 大气的组成与垂直分层导学案，共8页。学案主要包含了大气的组成，大气的垂直分层等内容，欢迎下载使用。

一、大气的组成
1．大气的组成：干洁空气、固体杂质和水汽等。
2．干洁空气的主要成分和作用
将大气成分与对应的作用连线。
3．水汽
(1)水汽含量随时间和地点的不同而变化。
(2)水汽是影响天气变化的重要因素。
二、大气的垂直分层
1．划分依据：大气在垂直方向上的物理性质和运动状况的差异。
2．各层特征比较
判断下列说法的正误。
(1)对流层大气温度随着高度升高而升高。( )
(2)平流层有利于高空飞行。( )
(3)电离层能反射无线电长波。( )
[提示] (1)× 对流层大气温度随高度升高而降低。
(2)√
(3)× 电离层能反射无线电短波。
2022年11月12日10时3分搭载着天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。右图为大气垂直分层示意图。
问题1 (区域认知)我国的文昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国其他三处卫星发射中心所在地区来说是较厚还是较薄？为什么？
[提示] 较厚。因为文昌相较于其他三处卫星发射中心所处的纬度高、海拔低。
问题2 (综合思维)长征七号遥六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？
[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。
问题3 (综合思维)发射成功的天舟五号货运飞船，在轨运行所在的大气层有何特点？
[提示] 所在的大气层为高层大气，大气密度极小，存在若干个电离层。
大气垂直分层
(1)对流层天气现象多变的原因
(2)平流层适合高空飞行的原因
1．下图为大气垂直分层示意图。读图，回答(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)我国计划于2022年前后完成空间站建造工作。空间站运行轨道所在的大气层是( )
A．Ⅰ层 B．Ⅱ层
C．Ⅲ层D．Ⅱ层顶部
(1)B (2)D (3)C [第(1)题，根据大气的密度、温度和运动特征，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，①②正确，但①曲线气温变化范围出现错误，故②正确。第(2)题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层。第(3)题，空间站位于高层大气中。]
2．平流层为航空最佳飞行层的主要原因是该层( )
A．气温下部高、上部低，大气稳定
B．水汽含量较多，但尘埃少，水汽不易成云致雨
C．大气易电离，有利于保持与地面的短波通信
D．大气以水平运动为主，大气的能见度好
D [平流层大气以水平运动为主，气流平稳，故平流层为航空最佳飞行层。平流层大气主要靠臭氧吸收大量紫外线增温，气温随高度增加而增加。]
题组1 大气的组成
在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。
1．大气中含量虽很少，却是导致天气变化的重要物质的是( )
A．二氧化碳和臭氧B．氩和氖
C．水汽和杂质D．氮和氧
2．由于人类活动，大气中一些成分比例发生明显变化，表现在( )
A．臭氧增多B．氧气增多
C．水汽增多D．二氧化碳含量增加
1．C 2．D [第1题，水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。第2题，化石燃料的燃烧和森林的破坏使大气中二氧化碳的含量显著增多。]
题组2 大气的垂直分层
下图为某地近地面大气温度的垂直分布图。读图，完成3～5题。
3．图示( )
A．反映赤道地区大气温度的垂直变化
B．M层大气以平流运动为主
C．M层大气顶部的气温约为－60 ℃
D．M层大气以对流运动为主
4．图中大气温度垂直变化的原因是( )
A．太阳辐射随高度变化
B．大气逆辐射随高度变化
C．地面辐射随高度变化
D．大气辐射随高度变化
5．M层大气( )
A．多云雨雾雪天气B．吸收紫外线最多
C．最适宜飞机飞行D．多发生流星现象
3．D 4．C 5．A [第3题，由图可知，M层气温上部低，下部高，故大气运动以对流运动为主。第4题，M层为对流层，其热量主要来自地面辐射，故离地面越高气温越低。第5题，对流层集中了大气圈几乎所有的水汽、杂质且大气以对流运动为主，故多云雨雾雪天气。]
教材P39探索
大型民航客机飞行高度主要位于平流层。
教材P41思考
大气中二氧化碳浓度增多，臭氧浓度减少。二氧化碳浓度升高，温室效应增强，全球气候变暖，导致极冰融化，海平面升高，淹没沿海低地和岛屿；可能导致干旱、暴雨、洪涝等灾害性天气变多；对人类健康的威胁会增加。臭氧浓度减少，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。
教材P44活动
地势高，空气稀薄，水汽含量低，天气晴朗。
教材P45思考
1．使用碳卫星观察二氧化碳探测范围广，获取数据速度快，节省人力、物力、财力。
2．略(结合教材材料信息回答)。
教材P45作业题
1．大气主要由氮气和氧气组成，对人类的生存和生产有重要影响。空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必需的，所有动物都需要呼吸氧气，绿色植物的呼吸作用也需要氧气。
人需要呼吸空气以维持生命。污染的空气直接影响身体健康，如呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼、鼻等黏膜组织受到刺激而患病。大气污染尤其是二氧化硫、氟化物等严重影响植物。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害。大气污染对天气和气候的影响十分显著，如削弱达到地面的太阳辐射、加剧酸雨、毁坏森林和农作物、腐蚀金属和损坏建筑物等。
2．
3．(1)磁暴可能引发电子导航系统和人造卫星通信故障。同时可以扩大极光现象出现的范围。
(2)高层大气。
(3)极光常常出现于纬度靠近地磁极地区的上空。
课程标准
运用图表等资料，说明大气的组成与垂直分层，以及其与生产和生活的联系。
学习目标
1．了解不同区域的大气的主要特征。(区域认知)
2．了解大气中各种气体与人类之间的关系，以及人类的不合理活动对大气产生的影响等。(人地协调观)
3．运用图表资料和所学知识，探究大气的各个分层与人类的关系。(地理实践力)
垂直分层
气温特点
大气运动状况
与人类关系
A对流层
随高度增加而降低
对流运动十分显著
最为密切，天气现象复杂多变
B平流层
随高度增加而升高
水平运动为主
适合飞机飞行
C高层大气
随高度增加先降低后升高
－
存在电离层，能反射无线电波
大气的垂直分层
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(每升高100米，气温平均下降0.6 ℃)
地面是对流层大气的主要的直接热源
人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切
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、杂质都集中在该层，对流运动显著，易成云致雨
平流层
从对流层顶至50～55千米
气温随高度增加呈明显递增趋势
该层中的臭氧吸收太阳紫外线
人类生存环境的天然屏障；利于航空飞行
以平流运动为主
该层大气上热下冷，大气平稳
天气晴朗单一
水汽、杂质含量极少，大气平稳
高层大气
从平流层顶到3 000千米
大气密度非常小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电短波
1．低层大气由哪几部分组成？
2．大气自下往上分为哪几层？
3．每层大气各有哪些特点？
4．大气中各种气体与人类之间的关系怎样？
吸收热量的主要物质
气温变化
大气运动及其对人类影响
对流层
水汽、二氧化碳和固体杂质
随高度增加而递减(水汽、二氧化碳吸收地面长波辐射)
垂直运动且集中水汽、杂质，天气复杂
平流层
臭氧
随高度增加而递增(臭氧吸收紫外线)
水平运动、天气晴朗、利于飞行
高层
大气
氧原子
先递减(无臭氧)、后递增(氧原子吸收波长小于0.175 μm的太阳紫外线)
先垂直运动，后向外散逸，其中电离层部分可以反射无线电波