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第二节 大气的组成与垂直分层
第二节 大气的组成与垂直分层
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。
2.了解大气中各种气体与人类的关系，以及人类的不合理活动对大气产生的影响等。
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。
大气的组成
现代地球大气是距今3.5亿年前，当陆地上开始出现大量植物时，才逐渐演变形成的
PART 1
从浩渺的宇宙中看地球，它的表面好像被一层“薄纱”所包裹着。这层“薄纱”就是大气
地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要，而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。
【任务一】阅读教材P40—41页，回答以下问题：
归纳总结低层大气的成分，结合课本说明什么是干洁空气，干洁空气中的成分及其与生活的联系。
大气的组成
大气
干洁空气
固体杂质
水汽
地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要，而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。
【任务二】阅读教材P40—41页，归纳总结大气(25千米以下)的组成物质及其主要作用，完成表格内容。
大气的组成
成分 主要作用
干洁空气 氮气（N2） 的基本元素来源
氧气（O2） 众多生物 必需的物质
二氧化碳（CO2） 植物进行 的重要原料；对地面有 作用
臭氧（O3） 吸收 ，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
水汽（H2O） 水汽的相变，直接影响地面和大气温度，影响 的
固体杂质 的必要条件（凝结核）
生物体构成
生命活动
光合作用
保温
紫外线
天气变化
成云致雨
否，在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。
臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。
浓度随海拔高度先增加后降低，距离地面20~25千米是臭氧浓度最高的区域。
臭氧是地球的“保护伞”，那是否臭氧浓度越高越好？
臭氧浓度在垂直方向上有何变化特点？
干洁空气·臭氧（O3）
方法技巧
辩证法分析大气成分与自然环境和人类的关系
分析大气成分对自然环境和人类的影响，应树立辩证的观点，从有利和不利两个方面分析。适量往往是有利的，过量或不足都会产生不利的影响。比如：
臭氧：高空吸收紫外线。近地面过量会使人和生物受到伤害。
二氧化碳：适量不仅为植物光合作用提供原料，对地表还有保温作用，但过量会导致全球气候变暖、气候异常，生态环境恶化等。
水汽（H2O）
分布：水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区，水汽含量极少，而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5%
作用：水汽是影响天气变化的重要因素
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
水汽（H2O）
固体杂质
作用：大气中的固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件
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
固体杂质
思考：大气组成有哪些变化？这些变化对人类生产、生活有什么影响？
人类活动对大气的影响
人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分的含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存在成不利影响。
臭氧主要分布在10-40千米高度处，极大值在20-25千米附近。
臭氧在大气中比例虽小，但具有强烈吸收太阳紫外辐射的能力。
人们大量使用氮肥以及碳氟化合物，会使平流层的臭氧遭到破坏。
人类活动对大气的影响
大气的组成
人类排放固体微颗粒，产生雾霾，危害人体健康
人类燃烧矿物燃料、破坏森林等活动，使大气中二氧化碳含量增加，导致全球气候变暖
人类释放大量氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧，引起臭氧层空洞
人类排放有毒气体引起大气污染，危害人体健康
1.组成地球大气的三大部分是( )
A.氮气、氧气、空气 B.一氧化碳、水汽、氧气
C.氧气、氮气、灰尘 D.干洁空气、水汽、固体杂质
2.被誉为地球生命“保护伞”的是( )
A.氧气 B.氮气 C.一氧化碳 D.臭氧
D
D
课堂检测
大气层是地球最外部的气体圈层。据此回答3-4题。
3.地球的大气圈( )
①由包围着地球的气体和悬浮物质组成 ②主要成分是氧和二氧化碳
③与其他圈 层之间没有联系 ④主要成分是氮和氧
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
4.关于大气成分及其作用的叙述，正确的是( )
①二氧化碳对地面有保温作用 ②水汽和杂质是天气变化的重要角色
③二氧化碳是光合作用的物质原料 ④臭氧能大量吸收太阳光中的红外线
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
课堂检测
D
A
Part.2
二、大气的垂直分层
概况
海拔越高，气压越
根据温度、密度和运动状况，大气自下而上可以划分为对流层 平流层 高层大气
低
怎样倒水凉的快？
平流运动
对流运动
【合作探究】阅读教材P42—43页，回答以下问题：
对流层如何划分
对流层的天气现象是怎样的 为什么
飞机在对流层时可能会遇到哪些情况
对流层
气温随着海拔升高而递减，
对流层顶部可以降到零下60摄氏度。
对流层的划分方式
空气对流运动显著。
常出现风、云、雨、雪等天气现象。
对流层的天气特点
对流层
地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越近，受热越多。
该层上部冷、下部热，有利于空气对流运动。
几乎全部水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨。
【探究】对流层的成因
对流层
B
依据对流层的成因，判断下列对流层高度示意图，正确的是（ ）
A
A
对流层厚度随季节和纬度而变化。
一般来说，同一地点，夏季对流层厚度要比冬季厚。
【合作探究】阅读教材P43—44页，回答以下问题：
平流层如何划分
平流层的有何特点？
为什么说平流层是飞机飞行的最佳高度层
平流层
气温随着海拔升高而升高
自对流层顶部到50-55千米高空。
平流层的划分方式
空气平流运动显著。
该层大气中水汽和杂质含量很少，
无云雨现象，能见度好。
平流层的天气特点
平流层
【探究】平流层的成因
该层大气上热下冷，大气稳定。
平流层的臭氧吸收大量紫外线使得大气增温。
平流层
平流层以上的大气，统称为高层大气。
高层大气的划分方式
特点
高层大气
高层大气的空气密度很小，空气经常散逸到宇宙空间，被认为是大气的上界。
存在电离层。
没有了吸收紫外线的臭氧，气温会下降
大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又开始上升
电离层的划分
在60-500千米的高空，有若干电离层。
电离层的成因及作用
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。电离层能够反射无线电波，对无线电通信具有重要影响。
【活动】
判断图中现象及人类活动与哪一层大气有关？
对流层
高层大气
平流层
高层大气
人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最为密切
主要特点
特点成因
①厚度特点：大气的最底层。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。对流层厚度低纬约为17～18千米，中纬约为10～12千米，高纬约为8～9千米
对流层
气体热涨冷缩
②温度特点：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℃
地面是对流层大气的直接热源
③大气运动特点：空气在垂直方向上的对流运动十分显著
对流层大气上冷下热
④天气特点：天气现象复杂多变
几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动易成云致雨
人类生存环境的天然屏障，适合航空飞行
主要特点
特点成因
①厚度特点：从对流层顶部至约50千米高空
平流层
②温度特点：气温随高度升高而升高
该层的臭氧强烈吸收太阳紫外线
③大气运动特点：以平流运动为主
平流层大气上热下冷
④天气特点：天气晴朗
水汽、杂质含量极少，无云雨现象
电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用
主要特点
特点成因
①厚度特点：从平流层顶到3000千米的高空，可分为中间层、热层和散逸层
高层大气
②温度特点：中间层气温随高度升高而减小，热层、散逸层气温随高度升高而升高
大气的热状态特征不同
③大气特点：大气密度极小
中间层下部热是受臭氧层的影响，中间层上部冷是吸收的太阳辐射少。热层、散逸层热源来自太阳
距地面远，受到引力小
5.关于对流层的叙述，正确的是( )
A.中纬度地区高度最高 B.几乎全部的大气质量都集中在此
C.天气现象复杂多变 D.大气平稳，与人类关系最为密切
6.下列叙述错误的是( )
A.对流层高度随纬度变化是因为近地面气温低纬高、高纬低造成的
B.臭氧层空洞主要形成于平流层
C.在60~500千米的高空,大气处于高度电离状态而能反射无线电波，故称为电离层
D.位于平流层顶以上的大气，气压很低，空气密度很小，被称为高层大气
7.被称为高层大气航空最佳的飞行层是大气垂直分层中的( )
A.对流层 B.平流层 C.高空层 D.电离层
课堂检测
C
C
B
气球作为探空的工具已被广泛使用，如下图所示，一探空气球由地面上升至100千米处，据其可能探测到的现象完成下题。
8.探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是
A.递增→递减→递减
B.递减→递增→递减→递增
C.递增→递减→递增→递减
D.递减→递减→递增→递增
9.探空气球探测到水汽集中的层次是（ ）
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
10.探空气球在某一高度时,其与基站的通讯设备发生异常现象，该层可能
A.臭氧层 B.热层 C.对流层 D.电离层
课堂检测
D
A
D
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
课堂小结

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