2019-2020学年新教材高中地理 第二章 地球上的大气 2.1 大气的组成和垂直分层学案 新人教

-1-第一节大气的组成和垂直分层一、大气的组成1．干洁空气(1)概念：低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。(2)组成：氮气和氧气合占总体积的99%。①氮气：氮是地球上生物体的基本元素。②氧气：氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。③二氧化碳a．是绿色植物进行光合作用的基本原料。b．吸收地面辐射的能力强，使气温升高，对地面有保温作用。④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。2．水汽(1)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象。(2)直接影响地面和大气的温度。3．杂质大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。大气中的水汽和杂质含量因时因地而异。4．大气污染物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。二、大气的垂直分层根据大气的温度、运动状况和密度，自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。-2-1．对流层(1)范围：大气圈的最底层。(2)特点①物质组成复杂，空气密度大集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。②对流层的高度因纬度而异在高纬度地区仅为8～9千米，在低纬度地区为17～18千米。③温度随高度的升高而递减。温度越高，对流层厚度越大。故同一地区夏季对流层厚度大，冬季厚度小。④空气对流运动显著。⑤天气现象复杂多变：云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。⑥人类生活在对流层的底部。2．平流层(1)范围：对流层顶部至50～55千米高空。(2)特点①气温随高度增加而迅速上升。原因：平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。②空气主要以平流运动为主。③水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。3．高层大气(1)范围：平流层以上的大气。(2)特点①气温随高度升高先下降后持续上升。②电离层大气处于高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。③空气密度很小。一、判断题1．氧是地球上生物体的基本元素。()2．臭氧能强烈吸收太阳辐射中的红外线，被誉为“地球生命的保护伞”。()3．水的相变直接影响地面和大气的温度。()4．对流层的大气上部热、下部冷，有利于大气的对流运动。()5．平流层的热量主要来自平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线。()答案：1.×2.×3.√4.×5.×-3-二、选择题6．对流层大气的温度随高度升高()A．逐渐升高B．先升高后降低C．逐渐降低D．先降低后升高答案：C7．下列关于平流层的叙述正确的是()A．平流层的温度随高度升高而降低B．空气以水平运动为主C．天气现象复杂多变D．臭氧层位于30km以上答案：B8．能反射无线电波的大气层是()A．对流层B．平流层C．臭氧层D．电离层答案：D9．下列关于大气层的叙述正确的是()A．自下而上温度越来越高B．自下而上温度越来越低C．自下而上密度越来越大D．自下而上密度越来越小答案：D10．流星现象发生在地球大气的()A．对流层B．平流层C．臭氧层D．高层大气答案：D大气的组成【情景导入诱思】阅读材料，探究下列问题。地球形成之初，大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气，如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时间内不会有明显变化。但是随着人类的生产、生活等一系列活动，人类排放的大量污染物进入大气，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了不利影响。-4-(1)现在大气的主要成分有哪些？并说明其主要作用。(2)举例说明人类活动对大气成分的影响，并分析由此带来的环境问题。提示：(1)干洁空气(氮、氧、二氧化碳)、臭氧、水汽和杂质等。氮是地球上生物体的基本元素；氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并且能吸收地面辐射，对地面有保温作用；臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线，保护地球上生物免受伤害；水汽能产生云、雨、雾、雪等天气现象，伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度；杂质可作为凝结核，是成云致雨的必要条件。(2)人类排放大量二氧化碳，导致全球气候变暖；人类排放大量的二氧化硫导致酸雨发生；人类大量使用制冷剂，导致大气中含有大量氟氯烃，造成臭氧空洞等。【核心考点突破】大气的主要组成成分及其作用组成成分占大气体积作用干洁空气氮78%地球生物体内蛋白质的重要组成部分；是地球上生物体的基本元素氧21%人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳很少是绿色植物进行光合作用的原料，并能调节地表温度臭氧极少能大量吸收紫外线，使生物免受过多紫外线的伤害续表组成成分占大气体积作用水汽很少，因时因地而异水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，直接影响地面和大气的温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件【对点跟踪训练】读干洁空气的主要成分表(25km以下)，回答1～3题。气体成分体积分数(%)质量分数(%)氮(N2)7875.52氧(O2)2123.14氩(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.038(变动)0.04561.干洁空气中人类和一切生物维持生命活动所必需的物质是()A．氮(N2)B．氧(O2)C．氩(Ar)D．二氧化碳(CO2)-5-2．对地面起到保温作用的是()A．氮(N2)B．氧(O2)C．氩(Ar)D．二氧化碳(CO2)3．低层大气中除干洁空气外，主要还有()A．臭氧(O3)B．氨气(NH3)C．甲烷(CH4)D．水汽和杂质答案：1.B2.D3.D大气的垂直分层【情景导入诱思】读大气垂直分层示意图，探究下列问题。(1)据图分析对流层大气的运动形式及原因。(2)分析对流层高度随纬度的变化规律及原因。(3)分析平流层适宜飞机飞行的原因。(4)分析高层大气中电离层的形成及作用。提示：(1)以对流运动为主。对流层大气上部冷，下部热，易形成对流，故对流运动显著。(2)随着纬度的升高，对流层高度逐渐降低。纬度越低，气温越高，对流越旺盛，对流层所达到的高度就越高；纬度越高，气温越低，对流越不旺盛，对流层所达到的高度就越低。(3)平流层大气主要以平流运动为主；大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好。(4)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。作用：能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。【核心考点突破】大气的垂直分层-6-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：17～18km。中纬：10～12km。高纬：8～9km气温随高度的增加而降低(每升高1km气温大约下降6℃)地面是低层大气主要的、直接的热源人类就生活在对流层的底部，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集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨平流层自对流层顶部至50～55km高空气温随高度升高而升高该层中的臭氧吸收太阳紫外线平流运动有利于高空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用以平流运动为主该层大气上部热、下部冷，大气稳定无云雨现象，能见度好水汽、杂质少，气流平稳高层大气从平流层顶部到3000km的高空气温随高度增加先降低后增加；空气密度很小距地面远，受到的引力小80～500km的高空，有若干电离层，电离层能反射无线短波，对无线电通信有重要作用【对点跟踪训练】读北半球1月份和7月份气温(单位：℃)随纬度和高度的变化图，回答1～3题。-7-1．关于对流层气温分布规律的叙述，正确的是()A．气温随纬度的增加而升高B．气温随高度的增加而升高C．顶部极地气温比热带地区低D．南北温差冬季大于夏季2．在平流层底部，冬季最高气温出现的区域为()A．10°～10°B．40°～60°C．30°～40°D．70°～90°3．对流层上部气温的垂直递减率远比下部高的主要影响因素是()A．纬度位置B．大气环流条件C．下垫面性质D．热量来源和空气密度解析：第1题，图中横坐标表示纬度和月份，左侧纵坐标表示高度，右侧纵坐标表示气压，从图中可看出对流层气温随纬度的增加而降低；气温随高度的增加而降低；顶部极地气温比热带地区高；南北温差冬季大于夏季，D正确。第2题，北半球1月表示冬季，从图中可以看出平流层底部40°～60°处气温最高，B正确。第3题，对流层热量来源于近地面，因此海拔越高，气温越低，海拔越高，空气越稀薄，吸收地面辐射的能力越弱，气温下降得越快，D正确。答案：1.D2.B3.D考点一大气的组成1．下列关于大气中二氧化碳作用的叙述，正确的是()A．能吸收太阳光中的紫外线，增加大气温度B．能分解氧分子与氮分子为原子，使大气强烈增温C．能吸收并放射长波辐射，对地面起到保温作用D．能反射和散射太阳辐射，增加大气温度解析：选C。二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，使气温升高，对地面有保温作用。2．关于大气成分的叙述，正确的是()A．低层大气是由氮气、氧气和二氧化碳等气体组成B．氮气是大气中最重要的温室气体C．臭氧大量吸收紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”D．杂质主要分布在高空，是成云致雨的必要条件-8-解析：选C。大气是多种气体的混合物，低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质组成，故A错误；二氧化碳是大气中最重要的温室气体，能强烈吸收长波辐射，故B错误；臭氧能大量吸收紫外线，保护地球上的生命免受过量紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”，故C正确；杂质几乎全部分布在对流层大气，故D错误。考点二大气的垂直分层读大气垂直分层示意图，回答3～4题。3．图中能正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A．①B．②C．③D．④4．下列关于大气对流层特点的描述，叙述正确的一组是()①气温随高度升高而降低②空气对流运动显著③低纬地区厚度小于高纬地区④天气现象复杂多变A．①③B．①②④C．②③④D．①②③④解析：第3题，Ⅰ层为对流层，气温随高度的增加而降低；Ⅱ层是平流层，气温随高度的增加而升高，在平流层顶部气温约为0℃；在Ⅲ层中气温先降后升。故②曲线能正确表示大气层气温的变化。正确答案是B。第4题，对流层大气的直接热源是地面，故气温随高度升高而降低，①正确；空气上冷下热，故对流运动显著，②正确；由于纬度高低不同，则气温的差异导致了对流运动的高度不同，故低纬地区对流层厚度高于高纬地区，③错误；对流运动旺盛，且该层集中了大量的水汽和固体杂质，容易成云致雨，天气现象复杂多变，④正确。正确答案是B。答案：3.B4.B[学考合格练]-9-臭氧在大气中的含量虽少，但对地球生命至关重要。据此回答1～2题。1．臭氧层对地球生命起到保护作用，这是因为臭氧层能够()A．降低大气温度B．吸收太阳紫外线辐射C．促发光化学反应D．分解人类活动排放的废气2．据观测，地球上空臭氧空洞现象最为严重的地方出现在()A．青藏高原上空B．北极附近上空C．南极附近上空D．北美大陆上空答案：1.B2.C3．下列关于大气各层与人类关系的叙述，正确的是()A．对流层大气对流运动显著，有利于飞机飞行B．对流层大气复杂多变，不利于人类生存C．因为平流层中的臭氧能吸收太阳紫外线，平流层成为人类生存环境的天然屏障D．高层大气中水汽、杂质极少，有利于高空飞行解析：选C。对流层大气对流运动显著，多云雨天气，不利于飞机飞行；对流层中多变的天气现象，形成云、雨、风等，对人类的农业生产带来一定的好处；高层大气水汽、杂质极少，但是对流旺盛，不利于飞机飞行；平流层因臭氧吸收太阳紫外线，使地球上的人类及其他生物免遭紫外线的伤害。故选C。读大气垂直分层高度、温度和气压的变化图，回答4～6题。4．关于图中①②层大气的正确叙述是()A．①层大气厚度随纬度增加而减小B．②层因氢原子吸收紫外线而增温C．①层大气平稳利于大型飞机飞行D．②层大气与人类关系最密切5．关于图中内容的正确叙述是()A．大气垂直分层的依据是大气温度和气压的变化B．随高度的增加，气温和气压均越来越低C．距地面20km处气压降为地面的一半-10-D．对流层垂直方向上的温度变化范围大致是－60～20℃6．我国发射的“天宫二号”空间实验室运行轨道所在的大气层()A．气压很低、空气密度很小B．最高气温约为40℃C．气流以平流运动为主D．有时会发生