大气的组成与垂直分层 课件-2026-2027学年高一上学期同步教学课件

第一节

大气的组成及分层

第二章

地球上的大气

高一新人教版必修一课

程

标

准【课标呈现】运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及

其与生产生活的联系。【课标解读】人地协调观认识大气组成与分层对人类生存的重要性，如氧气供呼吸、臭氧层防紫外线，同时理解人类活动（如排放污染物）对大气的破坏，树立保护大气环境、维持圈层平衡的意识。区域认知对比不同纬度、海拔区域的大气垂直分层差异（如高纬对流层薄、低纬厚），理解区域环境差异与大气分层的关联，明确不同区域大气特征的地理意义。综合思维综合大气各组成成分（如氮气、氧气、水汽）与垂直分层（对流层、平流层等），分析各部分功能及相互联系，认识大气作为整体对地球环境的作用，形成系统认知。地理实践力通过解读大气垂直分层示意图、收集当地空气质量数据等实践，提升对大气组成与分层的直观认识，培养数据解读与分析大气问题的实践能力。导入5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭点火发射。

这是中国载人航天第40次发射任务、长征火箭的第644次飞行、神舟飞船的第23次飞行。神舟二十三号载人飞船入轨后，于当日2时45分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约3.5小时。25日5时13分，在轨执行任务的神舟二十一号航天员乘组打开“家门”，欢迎远道而来的神舟二十三号航天员乘组入驻中国空间站。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民报平安。

这是中国航天史上第8次“太空会师”，也是“天宫”首次有来自香港的航天员进驻。为什么他们的站姿感觉在漂浮？

请同学们阅读教材P28-33页，思考以下问题：1.大气由什么组成，什么叫干洁空气，氧气，氮气、臭氧分别气什么作用？2.成云致雨的条件是什么？3.排放的废气对生态系统和人类有什么影响？4.大气垂直划分为几层，每层的温度、运动状况密度有什么不同？对人类生产生活有什么影响？思01大气的组成拓展一、大气的组成如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。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+水汽+杂质=大气拓展一、大气的组成大气组分各组分的重要作用二氧化碳臭氧水汽杂质1.绿色植物进行光合作用的基本原料；2.吸收地面辐射的能力强，使气温升高。1.吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；2.减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。1.相变-产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象；2.水的相变伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。作为凝结核，是成云致雨的必要条件。臭氧层拓展一、大气的组成降水形成条件：充足的水汽降温条件（上升气流）凝结核拓展一、大气的组成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。人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气等会造成大气污染。图为北京优良天气和重污染天气对比。图2.3大气污染现象举例案例——大气中二氧化碳含量的变化与人类活动在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多(图2.4)。二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)。化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。1.二氧化碳浓度在图中随时间产生了怎样的变化？2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？案例——大气中二氧化碳含量的变化与人类活动在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多(图2.4)。二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)。化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。1.二氧化碳浓度在图中随时间产生了怎样的变化？2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？会导致什么后果？1.20世纪初之前二氧化碳增加缓慢；之后二氧化碳迅速增加，速度加快2.化石燃料的燃烧和徒弟利用的变化；森林面积的缩小；导致全球气候变暖案例——印度高温2026年5月，印度新德里郊区蒙格什普尔气象站录得52.3℃极端高温，刷新该国气象纪录；全球最热100城，印度独占95席，热浪席卷全境，数百万民众深陷“蒸笼”绝境。这场打破历史的极端高温，绝非单一因素导致——地形困局、大气环流异常、森林疯狂砍伐、人为活动叠加，四大维度层层交织，而印度对我国藏南地区的掠夺性开发，更让这片生态宝地沦为高温与生态破坏的“连带受害者”一、先天地理“死局”：地形锁死热量，天然“高温孵化器1.北有高山阻寒，南有高原聚热2.热带季风气候“旱季炼狱”3.大气环流异常：西风带北移+厄尔尼诺助推二、后天生态“自毁”：森林疯狂砍伐，藏南“生态之殇”：三、人为叠加：热岛效应+碳排放，放大高温烈度印度高温的原因分析？生态破坏无国界，短视终将遭反噬活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。1.在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？2.在中国地图上找到右表所列的高原训练基地的位置。3.目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800—2400米。表中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响1.在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？埃塞俄比亚肯尼亚

科学研究发现适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力，但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响2.在中国地图上找到右表所列的高原训练基地的位置。甘肃·榆中青海·多巴云南·海埂河北·兴隆云南·呈贡活动——了解大气含氧量减少对人体产生的影响3.目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800—2400米。表中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。埃塞俄比亚肯尼亚原因：海拔越高，大气越稀薄，大气中含氧量越低，低压缺氧，会危及运动员的身体健康，反而达不到理想的成绩。02大气的垂直分层拓展二、大气垂直分层分层依据：根据地球大气的温度、密度和运动状况，可将其划分为对流层、平流层和高层大气。拓展二、大气垂直分层——对流层对流层特征：（1）温度特征：气温随高度的增加而递减，平均每升高1000米，气温降低6℃，在顶部降至-60℃（2）气流运动：对流运动（3）天气现象：集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽,加上对流云的，产生了一系列天气相变。拓展二、大气垂直分层——对流层注

意

事

项：1.对流层高度递变性：从赤道到极地，对流层高度降低（赤道17-18千米；中纬度12-13千米；高纬度8-9千米；冬季薄夏继厚）2.下热上冷的原因：近地面是近地面大气的直接热源。拓展二、大气垂直分层——平流层平流层特征：（1）温度特征：气温随高度的增加而递增，（2）气流运动：平流运动为主（3）天气现象：水汽、尘埃含量极少。注意：22到27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高，并大致在50公里高空形成一个暖区。拓展二、大气垂直分层——平流层1.平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主水汽和杂质含量很少，无云雨现象，天气晴朗，能见度好1.平流层为什么适合飞机飞行？2.实际上飞机真的在平流层飞行吗？2.不是，起飞和降落海拔低有时候因为气压差，会在对流层顶部飞行，天气晴好，对流云的弱拓展二、大气垂直分层——高层大气1.气温特点：由于没有吸收紫外线的臭氧，高层大气自平流层顶部开始气温会下降。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。在300千米的高空，温度可达1000℃以上2.大气密度小离地球原，地心引力弱，散逸到宇宙空间拓展二、大气垂直分层——高层大气3.产生流星现象在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，。4电离层：在80-500km的高空，若干电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。必考知识拓展：逆温现象1.概念：地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”2.过程必考知识拓展：逆温现象哪些区域发生了逆温？ABCDBD必考知识拓展：逆温现象3.逆温的分类：夜间地面迅速降温，离地面愈近降温愈快，形成逆温，黎明达最强暖空气水平移动到冷的地面上，底层空气受地面影响而迅速降温山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底积聚并把较暖的空气抬挤上升-地形冷暖空气相遇形成锋面，其上方为暖空气，下方为冷空气-锋面必考知识拓展：逆温现象4.逆温的影响：对交通对航空：逆温现象如果出现在低空，多雾天气给飞机起降带来麻烦。逆温现象如果出现在高空，空气对流运动受阻，飞机飞行平稳，同时提高了能见度，使飞行更加安全。地面交通：容易产生大雾等不利天气，影响交通，多发事故对生态环境逆温时，对流运动受阻，大气比较稳定,加重大气污染;逆温条件下，空气对流较弱，不利于沙尘扬起，可减轻沙尘暴的强度

利于农业生产河谷地逆温出现，有效提高了当地冬季的温度，使多年生果树越冬少受冻害,提高产量及质量自学窗自学窗：全球合作

保护臭氧层20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。为了保护臭氧层，国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》（以下简称《公约》），开启了全球携手保护臭氧层的历程。1987年9月16日，46个缔约方在加拿大蒙特利尔达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称《议定书》），限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。1995年，联合国大会决定，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。《公约》和《议定书》得到了全世界绝大多数国家和地区的支持，成为联合国数百个公约中参与度最高的公约。《公约》及其《议定书》的有效实施，使得“臭氧空洞”开始缩小，在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病，如皮肤癌、白内障等。另外，保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度。目前，人类面临的全球性环境问题，如全球变暖、臭氧层破坏等，都需要国际合作才能解决。保护臭氧层的成功，成为全球合作成功解决这类问题的典范。图2.7南极上空大气臭氧总量最低值（每年10月份）卫星监测数据臭氧空洞（Ozonehole）指的是因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。大气臭氧层的损耗是全球性大气环境问题，它直接关系到生物圈的安危和人类的生存。知识拓展：臭氧层空洞及其影响自学窗：臭氧层空洞1.

产生的主要原因是什么？