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＠中图 版
情境问题式教学
自
然
地
理
第07讲 大气的组成和垂直分层
基于地理情境创设的问题式课堂教学实践的探索
QINGJINGWENTISHI
必修一
内容索引
大气的组成与垂直分层
大气的组成
干洁空气
平流层
高层大气
大气的垂直分层
固体杂质
氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等
水汽
臭氧层
中间层、热层、散逸层
对流层
核心素养
课程标准 学习目标 核心素养
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。 1.通过图文资料，描述大气的垂直分层及各层的主要特点。 2. 结合相关知识，分析各层气温的变化及其原因。 3.利用所学知识，解释生活生产实际中的问题。 1.了解大气组成成分，并结合现实案例理解大气主要成分的作用。(地理实践力)
2. 结合大气成分的主要作用，分析大气层气温变化和大气运动的原因。(综合思维)
3.结合现实环保案例，说明大气环境保护的必要性和重要性。(人地协调观)
先学后教
XIANXUEHUJIAO
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1
区域认知
QUYURENZHI
1
21%
78%
【说一说】：低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气。干洁空气主要成分及作用？
氮78% 是地球上生物体的基本元素。
氧21% 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，另外，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高。
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。
1
区域认知
QUYURENZHI
1
21%
78%
【说一说】：低层大气中除去水汽和杂质的作用？
水汽（H2O）
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
固体杂质
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
1
区域认知
QUYURENZHI
2
思考：(1)随着海拔的上升，大气的气温和气压发生了什么变化？
(2)该图反映了大气垂直分层的划分依据是什么？
(1)气温：随着海拔的升高，气温先降低，后升高，再降低，再升高。
气压：随着海拔的升高，气压降低。
(2)气温。
对流层
平流层
高层大气
区域认知
QUYURENZHI
高层大气
气温随高度升高先下降随后迅速上升。
先下降是由于没有吸收紫外线的臭氧，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。
气压很低，密度很小
高空有若干电离层，能反射无线电波
思考：高层大气温度的垂直变化特征是什么？为什么？
2
对流层
平流层
高层大气
区域认知
QUYURENZHI
平流层
大气水平运动，无对流，无天气变化
海拔越高气温越高
臭氧直接吸收阳光中的紫外线
飞机飞行
2
对流层
平流层
高层大气
区域认知
QUYURENZHI
对流层
9~17km 厚度随季节和纬度而变化，同一地区对流层厚度，夏季大于冬季。
大气对流（上冷下热）
天气多变
海拔越高气温越低（近地面为其主要热源）
思考：对流层温度的垂直变化特征是什么？这种温度特征引起了哪些地理现象？
2
全球变暖
1
1
据联合国最近发表的一份新研究报告称：从格陵兰岛冰川目前融化速度来计算，
到2030年后，这里所有的冰山和冰川将不复存在。
《2018年臭氧层耗损科学评估》指出，自2000年以来，南极地区臭氧的恢复率达到了1%～3%。
(1)全球变暖主要与哪种大气成分增多有关？
(2)臭氧有哪些作用？
(3)针对上述大气环境问题，可采取哪些有效措施？
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
(1)二氧化碳。
(2)臭氧能够吸收太阳光中的紫外线，保护地球生命。
(3)减少化石能源的使用，发展清洁能源，减少二氧化碳排放；保护森林；研究新型制冷设备，控制氟氯烃的排放等，保护臭氧层。
鲍姆加特纳的起跳
1
2
2012年10月14日，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳搭乘太空舱升
至约39千米的高空。他在这个高度纵身跳下，打破了跳伞运动员多项世界纪录。如图为大气垂直分层示意图。
(1)分别指出图中A、B、C代表的大气的垂直分层。
(2)鲍姆加特纳起跳的地方位于大气的________层。在该层
降落的过程中，大气温度的变化特点是__________________
，其原因是该层大气的热量主要来自____________________。
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
A代表对流层，B代表平流层，C代表高层大气。
平流
随高度下降气温降低
臭氧吸收大量太阳紫外线
2012年10月14日，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳搭乘太空舱升
至约39千米的高空。他在这个高度纵身跳下，打破了跳伞运动员多项世界纪录。如图为大气垂直分层示意图。
(3)鲍姆加特纳降落到约10千米的高度时，位于大气的________层，此时他置身云间，仿佛踩在了棉花上。在该层降落的过程中，大气温度的变化特点____________________。该层的高度在不同的纬度有什么变化？
(4)鲍姆加特纳完成这项活动需要哪些装备？
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
特制的宇航服、头盔、降落伞、氧气瓶、减压防震耳塞等。
对流
气温随高度降低而升高
对流层的高度因纬度而异，在低纬地区约为17～18千米，在中纬地区约10～12千米，在高纬地区仅约为8～9千米。
飞行体验
1
3
材料一 乞力马扎罗山是非洲最高的山，可以分成四层，最下面一层是热带雨林，
中间的腰部有一条沼泽地带，再上面是高原沙漠，而顶部则是高山雪峰。远远地看，乞力马扎罗山就像一位拖着长长的洒地的绿裙，系了一条细细的腰带，身着紧身淡黄衬衫，头上俏皮地戴了顶白色小帽的青春少女。
材料二 清明假期，王老师一家从济南乘飞机到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
(1)为什么乞力马扎罗山会出现“绿裙、黄衫、白帽”
(2)王老师为什么会遇到起飞前后不同的天气
(3)有利于飞机飞行的大气层应具有什么样的特征
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
材料一 乞力马扎罗山是非洲最高的山，可以分成四层，最下面一层是热带雨林，
中间的腰部有一条沼泽地带，再上面是高原沙漠，而顶部则是高山雪峰。远远地看，乞力马扎罗山就像一位拖着长长的洒地的绿裙，系了一条细细的腰带，身着紧身淡黄衬衫，头上俏皮地戴了顶白色小帽的青春少女。
材料二 清明假期，王老师一家从济南乘飞机到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
(1)为什么乞力马扎罗山会出现“绿裙、黄衫、白帽”
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
对流层气温随着高度的增加而降低，一般高度每上升100米，气温平均下降0.60℃，由于热量的变化导致植被的变化。
材料一 乞力马扎罗山是非洲最高的山，可以分成四层，最下面一层是热带雨林，
中间的腰部有一条沼泽地带，再上面是高原沙漠，而顶部则是高山雪峰。远远地看，乞力马扎罗山就像一位拖着长长的洒地的绿裙，系了一条细细的腰带，身着紧身淡黄衬衫，头上俏皮地戴了顶白色小帽的青春少女。
材料二 清明假期，王老师一家从济南乘飞机到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
(2)王老师为什么会遇到起飞前后不同的天气
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
起飞时细雨蒙蒙是由于飞机仍在对流层大气中，当飞机穿过对流层，进人平流层飞行时,天气晴好。
材料一 乞力马扎罗山是非洲最高的山，可以分成四层，最下面一层是热带雨林，
中间的腰部有一条沼泽地带，再上面是高原沙漠，而顶部则是高山雪峰。远远地看，乞力马扎罗山就像一位拖着长长的洒地的绿裙，系了一条细细的腰带，身着紧身淡黄衬衫，头上俏皮地戴了顶白色小帽的青春少女。
材料二 清明假期，王老师一家从济南乘飞机到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
(3)有利于飞机飞行的大气层应具有什么样的特征
探究问题
TANJIUWENTI
合作探究
HEZUOTANJIU
大气上部热，下部冷,不易形成对流，主要以水平运动为主,大气平稳，且该层无云雨现象,天气晴朗,能见度好。
当堂训练
大气是多种气体的混合物，各成分保持相对地稳定。不同的大气成分，作用不同。
1．近地面大气中，时空差异最显著的大气成分是(　　)
A．氮和氧 B．水汽和杂质
C．水汽和氧 D．二氧化碳和氮
2．当今，导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有(　　)
①燃烧煤、石油等矿物燃料　②大量制冷设备　③大量植树造林　④兴修水库
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
读地球某大气成分浓度垂直分布图。
1．该大气成分最可能是(　　)
A．二氧化碳 B．氧气 C．臭氧 D．水汽
2．该大气成分主要分布于(　　)
A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．外层大气
3．受人类活动的影响，部分地区该大气成分的浓度降低。带来的影响主要是(　　)
A．大气透明度提高 B．大气透明度降低
C．到达地面的紫外线增多 D．到达地面的紫外线减少
下图示意大气垂直分层。
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．我国发射的“神舟”号飞船运行轨道所在的大气层(　　)
A．气温在－50 ℃～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 ℃
地球大气中进行着各种不同的物理过程，产生着高天流云、风霜雨雪等异彩纷呈的自然现象。
1．云雨现象主要分布在对流层，原因不包括(　　)
A．上冷下热 B．水汽、杂质含量多
C．对流旺盛 D．二氧化碳含量多
2．“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”说明(　　)
A．对流层气温随高度升高而降低
B．对流层气温随高度升高而升高
C．平流层气温随高度升高而升高
D．平流层气温随高度升高而降低
臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了9月份30°S～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。
1．随年份的推移，臭氧总量(　　)
A．最大值所在位置南移
B．随纬度的增高而递减
C．在高纬地区递减明显
D．随大气CO2浓度而增加
2．臭氧总量减少直接导致(　　)
A．太阳紫外线辐射减小 B．平流层气温降低
C．酸雨区面积缩小 D．地面辐射强度减弱
森林生长状况不同，其制造氧气的能力不同。森林受气候的影响，我国北方地区主要为落叶林，南方地区主要为常绿林。下图示意我国某省1900年和2009年天然氧气生产量状况。
1．该省最可能是(　　)
A．广东 B．湖北
C．江苏 D．黑龙江
2．导致该省2009年氧气生产量小于1900年的主要原因是(　　)
A．植被破坏 B．水土流失
C．气候变暖 D．围湖造田
2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回器向上跃出大气层。之后，返回器再次进入大气层，实施二次气动减速，在距地表50 km的高度返回器与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”返回器返回路径
1．“嫦娥五号”返回器初次进入大气层进行减速时位于(　　)
A．对流层 B．平流层 C．臭氧层 D．高层大气
2．“嫦娥五号”返回器在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是
A．持续降低 B.先降低，后升高
C．持续增高 D.先升高，后降低
2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回器向上跃出大气层。之后，返回器再次进入大气层，实施二次气动减速，在距地表50 km的高度返回器与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”返回器返回路径
3．“嫦娥五号”返回器在距地表50 km所处的大气层(　　)
A．适合高空飞行
B．极光现象频繁
C．适合人造卫星飞行
D．对流运动显著
读北半球1月份和7月份气温(℃)随纬度和高度的变化图
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
读北半球1月份和7月份气温(℃)随纬度和高度的变化图
2．在平流层底部，冬季最高气温出现的区域为(　　)
A．0°～10°N
B．40°N～60°N
C．70°N～90°N
D．60°N～80°N
读北半球1月份和7月份气温(℃)随纬度和高度的变化图
3．下列关于平流层的叙述，正确的是(　　)
A．各处都是上暖下冷
B．太阳紫外线强度随高度递减
C．气温随高度的增加而递减
D．冬季气温的垂直递减率，
低纬地区大
＠中图 版
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第07讲 大气的组成和垂直分层
基于地理情境创设的问题式课堂教学实践的探索
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