31大气的组成与垂直分层学案高中地理必修一

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第一节大气的组成与垂直分层班级：姓名：学号：【课程标准】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。【学习目标】1.了解大气的组成及其作用；2.认识人类活动对大气成分的影响;3.明确大气的结构，掌握对流层和平流层大气的特点。【重点难点】重点：1.大气主要成分的环境意义；2.对流层、平流层大气的特点；3.人类活动与各层大气的关系难点：大气垂直分层的依据；对流层、平流层大气的特点。【基础知识梳理】一、大气的组成1．大气：指包围地球的空气，是多种气体的混合物。2．低层大气(1)干洁空气的成分和作用成分作用氮气地球上生物体的基本成分氧气①人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质；②参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧化碳绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用臭氧强烈吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害(2)水汽①分布eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水平方向\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(海洋上空高于陆地上空,湿润地区上空高于干旱地区上空)),垂直方向：自地面向高空逐渐减少))②作用：产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。(3)杂质①分布：在近地面大气中，陆地多于海洋，城市多于农村，冬季多于夏季。②作用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(使大气能见度变差,作为凝结核，是成云致雨的必要条件))二、大气的垂直分层1．依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。2．大气的垂直分层及各层与人类的关系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降低(每升高100米，气温大约降低0.6℃)地面是对流层大气的直接热源人类生活在对流层底部，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几乎全部的水汽、杂质集中在该层，对流运动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而增加该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线人类生存环境的天然屏障，利于航空飞行以水平运动为主该层大气上热下冷，大气稳定天气晴朗水汽、杂质少，气流平稳高层大气平流层以上大气密度极小距地面远，受到引力小电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用【重难点突破】一、逆温现象(1)逆温现象的几种情况在对流层中，气温是随着海拔的升高而逐渐降低的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出现下列情况：①海拔上升，气温升高。②海拔每上升1000米，气温下降幅度小于6℃，这就是逆温现象。如下图所示，图中甲属于情况②，乙、丙、丁属于情况①。(2)逆温现象对人类生产、生活的影响①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至造成交通事故。②加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，就会使近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。如果位于盆地内，将会更加严重。③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空，多雾天气给飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高空，却对飞机飞行极为有利，因为逆温现象的出现会阻碍空气垂直对流运动，飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。【当堂检测】大气本底是指全球或区域尺度范围内大气成分及其相关特性的长期平均状态和变化特征。大气本底站可以观测温室气体、气溶胶等大气成分，揭示大气运动的物理和化学过程，对提高天气预报、气候预测准确率具有重要贡献。据此完成下面小题。1．大气中的温室气体（

）A．是动物呼吸作用的重要原料 B．被称为地球生命的保护伞C．是大气成云致雨的必要条件 D．吸收长波辐射对地面保温2．为保证观测数据的准确性，大气本底站选址需要（

）A．靠近交通线，方便物资的运输 B．远离地形复杂的山区C．靠近污染源，便于收集污染数据 D．远离人类活动密集区电影《中国机长》讲述了2018年5月14日3U8633航班在飞行途中遭遇雷暴发生险情，驾驶舱挡风玻璃突然炸裂并脱落，导致飞机下降过程中与地面失去联系，驾驶舱温度下降至零下40℃，机舱释压，飞机最终在成都双流机场安全落地的事件。下图为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。3．飞机遭遇雷暴所处的大气层是（

）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁4．下列物品中属于民航飞机上需配备的应急物品是（

）①太阳镜

②氧气面罩

③灭火毯

④降落伞A．①② B．②③ C．②④ D．①④5．航班驾驶舱挡风玻璃突然炸裂并脱落后，机舱释压的目的是（

）A．保持舱内适宜气温 B．防止乘客被甩出舱外C．减轻辐射对人体的危害 D．稳定舱内氧气含量北京时间2024年6月25日（农历5月20日）14时7分，嫦娥六号返回器采用“半弹道跳跃式再入”方式（类似打水漂）安全着陆在预定区域。“半弹道跳跃式再入”方式即返回器以计算好的角度与地球大气层接触，两者产生的相互作用力会使返回器像石子碰触水面一样弹跳起来，飞出大气层后再重新进入，这样可以显著降低返回器的速度。下图为“半弹道跳跃式再入”方式示意图。完成下面小题。6．返回器返回过程中，依次经过的地球大气层是（

）A．对流层、平流层、高层大气 B．平流层、对流层、高层大气C．高层大气、平流层、对流层 D．高层大气、对流层、平流层7．返回器采用“半弹道跳跃式再入”方式返回地球，主要是为了（

）A．寻求更短的穿越距离 B．减轻与空气摩擦产生的高温C．避免太阳活动对返回器的影响 D．调整并选择合适的着陆地点8．返回器返回当日夜间，人们观察月相的时间及其方位是（

）A．上半夜，西半天空 B．上半夜，东半天空C．下半夜，西半天空 D．下半夜，东半天空臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，并将其转换为热能加热大气。近年来，北半球部分中低纬度地区地面以上约10～15千米处的臭氧含量增加。完成下面小题。9．在大气的垂直分层中，近年来臭氧含量明显增加的大气层比其他分层（

）A．空气密度小 B．水汽含量大C．吸收紫外线多 D．大气能见度高10．受臭氧影响，北半球部分中低纬度地区地面以上15千米范围内气温垂直变化大致为（

）A．一直升高 B．一直降低C．先升高、后降低 D．先降低、后升高2024年10月30日4时27分神舟十九号载人飞船成功发射升空，与空间站完成自主对接，神十八与神十九航天员在空间站完成了第五次“太空会师”，神舟十八号载人飞船返回舱于11月4日在东风着陆场成功着陆。完成下面小题。11．11月4日，神舟十八号返回舱经过平流层和对流层时的温度变化，正确的是（

）A．持续升高 B．先降低后升高 C．持续降低 D．先升高后降低12．神舟十九号升空过程中，依次经过大气垂直分层中的（

）A．对流层、平流层、高层大气 B．对流层、高层大气、平流层C．平流层、对流层、高层大气 D．高层大气、平流层、对流层13．大气的组成和垂直分层探空气球是人们探测大气温度、湿度、气压、风等气象要素的工具之一，一般上升高度可达30KM。2022年12月某个晴朗午后，科研团队在北京城郊释放了探空气球，并绘制了四条气温垂直变化曲线（图1），图2为地球某大气成分浓度垂直分布图，图3示意该探空气球在3000米高空连续5日随风水平漂移路径。(1)根据回传数据绘制的气温垂直变化图（图1），与事实相符的是（

）A．① B．② C．③ D．④(2)图2所示大气成分是（单选：A．臭氧

B．二氧化碳），它可以吸收（单选：A．太阳短波B．地面长波）辐射，集中位于大气垂直分层中的（单选：A．对流层

B．平流层），主要起到了（单选：A．大气对太阳辐射的削弱作用

B．大气对地面的保温作用）。(3)图3中数字①~⑤所指的黑点分别为第1日至第5日每日相同时刻的气球位置。且m、n两点与探空气球位处同一高度。探空气球运行期间，m、n两点的气压值相比，mn（单选：A．大于

B．小于

C．等于

D．不能推测）。(4)此次实验探空气球上升至最大高度时所在的大气层有利于民航飞机飞行，请分析原因。(5)若科研团队在海南释放探空气球，并以同样的速度上升，那么会更（单选：A．快B．慢）离开对流层。14．阅读图文材料，完成下列要求。北京时间2024年4月26日，我国神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接，三名航天员从飞船返回舱进入轨道舱，在轨驻留192天。11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，此次载人飞行任务取得圆满成功。下图示意大气垂直分层和我国空间站的位置。(1)指出神舟十八号载人飞船在轨期间所属的天体类型。(2)分层描述神舟十八号载人飞船返回途中气温的垂直变化规律。(3)推测太阳活动剧烈时，对空间站可能带来的影响。十年铸剑，只为炉火纯青；一朝出鞘，定当倚天长鸣。10/10参考答案1．D2．D【解析】1．大气中的温室气体主要为水汽、二氧化碳、甲烷等。动物呼吸作用的原料是氧气，A错；臭氧层被称为地球生命的保护伞，B错；水汽和固体杂质是大气成云致雨的必要条件，C错；温室气体可以吸收地面的长波辐射，增强大气逆辐射，对地面有保温作用，D正确。故选D。2．大气本底站测量的大气成分既相对稳定、混合均匀，又远离人为排放的直接影响，可反映温室气体浓度变化，捕捉气候变化的微小信号。想获取高质量的观测数据就要选在远离人类活动的密集区，保证所观测的大气较为“清洁”，D正确；靠近交通线，交通运输会造成大气污染，使观测数据受影响，A错；远离地形复杂的山区，人类活动密集，大气污染物多，使观测数据受影响，B错误；大气本底站选址要远离污染源，减少污染源对观测数据的干扰，C错。故选D。3．A4．B5．B【解析】3．读图并结合所学知识可知，甲位于对流层，乙位于平流层，丙丁位于高层大气。由于受重力作用影响，成云致雨的关键物质（水汽和尘埃）均主要集中于大气底层——对流层，且该层对流运动显著，因此雷暴等天气现象均出现在对流层，即图中甲层，A符合题意，排除BCD。故选A。4．由于民航飞机大多在对流层较高处或平流层底部飞行，这一飞行高度上空气稀薄、氧气稀少，因此民航飞机上需要配备氧气面罩，②符合题意；飞机舱内为封闭空间，遇到明火容易引起火灾，因此需要配备灭火毯，③符合题意；太阳光不易进入飞机舱内，且对人体伤害性不大，太阳镜不是需要配备的应急物品，①不符合题意；民航飞机乘客较多，不可能为每人配备降落伞，而且降落伞使用需要专业训练，一般乘客很难使用，因此降落伞不是需配备的应急物品，④不符合题意。综上所述，B符合题意，排除ACD。故选B。5．飞机在高空飞行，飞机舱外气压很低，航班驾驶舱挡风玻璃突然炸裂并脱落后，舱内外气压差很大，舱内较高气压会把乘客推出舱外，因此机舱释压的目的是防止乘客被甩出舱外，与保持舱内适宜气温、减轻辐射对人体的危害、稳定舱内氧气含量等无关，B符合题意，排除ACD。故选B。6．C7．B8．D【解析】6．地球大气层从外到内依次为高层大气、平流层、对流层。返回器从太空中返回地球，是从外层空间逐渐进入地球大气层，所以依次经过的是高层大气、平流层、对流层，C正确，ABD错误。故选C。7．返回器在返回地球过程中，高速进入大气层会与空气剧烈摩擦产生高温，这对返回器的结构和内部设备等会造成损害。采用“半弹道跳跃式再入”方式，返回器与地球大气层接触时产生相互作用力使其弹起，飞出大气层后再重新进入，多次进出大气层的过程中，分阶段逐渐降低速度，从而减轻与空气摩擦产生的高温对返回器的影响，B正确。该方式主要目的并非寻求更短的穿越距离，且在弹跳过程中增加穿越距离，A错误；此方式不能避免太阳活动对返回器的影响，C错误；虽然在一定程度上可能有助于调整着陆点，但减轻高温才是主要目的，D错误。故选B。8．2024年6月25日为农历5月20日，月相为下弦月，下弦月出现在下半夜，在东半天空可见，上弦月（初七初八）出现在上半夜，在西半天空看见，D正确，ABC错误。故选D。9．B10．D【解析】9．对流层是大气最底层，低纬度地区平均高度约1718千米，中纬度约1012千米，高纬度约89千米。由材料“北半球部分中低纬度地区地面以上约10～15千米处的臭氧含量增加”可知，臭氧含量明显增加的大气层为对流层，对流层空气密度较大，高层大气空气密度更小，A错误；对流层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质，水汽含量大，B正确；臭氧主要分布在平流层，能吸收太阳辐射中的紫外线，故平流层吸收紫外线多，C错误；对流层天气现象复杂多变，有云、雾、雨等，受天气影响大气能见度较低，平流层大气稳定、能见度高，D错误。故选B。10．对流层大气的热量主要来自地面辐射，随高度升高，获得的地面辐射减少，气温降低，臭氧能吸收紫外线使大气升温，所以在臭氧层增加的高度内，随高度升高气温升高。北半球部分中低纬度地区地面以上15千米范围内气温垂直变化大致为先降低、后升高，D正确，ABC错误。故选D。11．B12．A【解析】11．结合所学知识，平流层随海拔升高气温升高，对流层随海拔升高气温降低，故神舟十八号返回舱经过平流层和对流层时，从上到下，海拔不断降低，气温先降低再升高，B正确ACD错误。故选B。12．地球大气层从下往上分成对流层、平流层、高层大气，故神舟十九号升空过程中，依次经过大气垂直分层中的对流层、平流层、高层大气，A正确BCD错误。故选A。13．(1)B(2)AABA(3)B(4)平流层大气以水平运动运动为主，气流稳定；水汽、颗粒物等少，天气晴朗（或能见度高）(5)B【详解】（1）根据所学知识可知，对流层气温随高度升高而降低，平流层气温随高度升高而升高，排除③④；根据材料可知，根据材料“2022年12月某个晴朗午后，科研团队在北京城郊释放了探空气球”，12月份北京的气温应为零下，排除①，图中②曲线符合这一变化规律，B正确，ACD错误。故选B。（2）读图并根据所学知识可知，图2所示大气成分主要位于平流层，是臭氧，它可以吸收太阳短波辐射，主要起到了大气对太阳辐射的削弱作用。（3）