第2章 地球大气的成分及分布
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第一节 大气的组成和垂直分层一、大气的组成 1.大气的组成低层大气由□01干洁空气、水汽和杂质三部分构成。
2.大气各成分的作用(1)氧是维持□02生命活动所必需的物质。
(2)氮是地球上生物体的基本元素。
(3)二氧化碳是绿色植物进行□03光合作用的基本原料,对地面有□04保温作用。
(4)臭氧能大量吸收太阳光中的□05紫外线,使大气□06增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
(5)水汽和杂质是□07天气变化的重要角色,是成云致雨的必要条件。
3.人类活动对大气组成的影响人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染。
1.判断正误。
(1)干洁空气以氧气为主。
(×)(2)臭氧因吸收太阳光中的红外线而被称为“地球生命的保护伞”。
(×)2.对地面具有保温作用的大气成分是( ) A .二氧化碳B .氧气C .氮气D .杂质答案 A解析 二氧化碳对地面具有保温作用。
3.举例说明人类对大气成分的影响。
提示 燃烧煤炭等矿物燃料、破坏森林使二氧化碳含量增多;使用空调等制冷设备使臭氧减少。
二、大气的垂直分层1.划分依据:根据温度、□01运动状况和密度,大气自下而上可以划分为□02对流层、平流层和高层大气。
1.判断正误。
(1)臭氧层位于对流层。
(×) (2)平流层有利于高空飞行。
(√)2.大气各垂直分层的主要特点 (1)对流层集中了大气圈质量的□033/4和几乎全部的□04水汽、杂质;高度因□05纬度而异;气温随高度的升高而□06递减,有利于大气的□07对流运动。
(2)平流层气温随高度升高而□08升高;在22~27千米范围内形成□09臭氧层;以□10平流运动为主。
(3)高层大气气温先下降后□11上升;在80~500千米的高空,有若干□12电离层;空气密度□13很小。
2.随高度的升高,对流层气温( ) A .升高 B .先升高后降低 C .降低 D .先降低后升高答案 C解析 在对流层,气温随高度的升高而降低;在平流层,气温随高度的升高而升高;在高层大气,气温随高度的升高先降低后升高。
大气的组成和垂直分层教案第一章:大气的概念与组成1.1 教学目标让学生了解大气的定义和重要性使学生掌握大气的组成成分及各自作用1.2 教学内容定义大气:地球周围的空气层大气的重要性:生物生存、气候调节、能量传输等大气的组成成分:氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、氩气等各组成成分的比例及作用1.3 教学活动图片展示:地球大气层结构图小组讨论:大气各组成成分的作用视频播放:大气层介绍视频1.4 作业与评估制作思维导图:大气组成成分及作用小组报告:大气对人类生活的影响第二章:大气的垂直分层2.1 教学目标使学生了解大气层的垂直结构让学生掌握各层的特征及主要现象2.2 教学内容地球大气层的垂直分层:对流层、平流层、中间层、热层、外层各层的特征:温度、密度、生物活动、气象现象等各层的主要现象:臭氧层、极光、流星等2.3 教学活动图片展示:大气层的垂直结构图小组讨论:各层的特征及主要现象实验演示:大气压力与高度的关系2.4 作业与评估制作海报:大气层的垂直结构及主要现象小组报告:各层对人类生活的影响第三章:大气压力与高度的关系3.1 教学目标让学生了解大气压力与高度之间的关系使学生掌握大气压力的变化规律3.2 教学内容大气压力与高度的关系:随高度增加,大气压力减小大气压力的变化规律:海拔越高,大气压力越小实例分析:登山时呼吸困难的原因3.3 教学活动实验演示:大气压力的变化规律小组讨论:登山时呼吸困难的原因角色扮演:高原反应的感受3.4 作业与评估制作手抄报:大气压力与高度的关系小组报告:大气压力变化对人类生活的影响第四章:大气现象与生活4.1 教学目标使学生了解大气现象与日常生活的关系让学生掌握常见大气现象的形成原理4.2 教学内容常见大气现象:风、雨、雪、雷、雾等形成原理:气压差、水循环、气温差异等大气现象与人类生活的关系:气候、天气、农业等4.3 教学活动图片展示:各种大气现象的图片小组讨论:大气现象与人类生活的关系视频播放:大气现象的形成原理介绍4.4 作业与评估制作PPT:大气现象的形成原理及与人类生活的关系小组报告:大气现象在日常生活中的应用第五章:大气环境保护5.1 教学目标让学生了解大气污染的原因和危害使学生掌握大气环境保护的方法和措施5.2 教学内容大气污染的原因:工业排放、汽车尾气、农业活动等大气污染的危害:气候变化、呼吸系统疾病、生态破坏等大气环境保护的方法和措施:减少排放、清洁能源、植物造林等5.3 教学活动图片展示:大气污染的图片小组讨论:大气污染的原因和危害视频播放:大气环境保护的实例介绍5.4 作业与评估制作海报:大气环境保护的方法和措施小组报告:如何减少大气污染的影响第六章:气候变化与大气6.1 教学目标使学生理解气候变化的概念让学生了解气候变化与大气之间的关系6.2 教学内容气候变化的定义:长期平均天气状态的变动气候变化与大气之间的关系:大气中的温室气体、大气循环变化等气候变化的影响:海平面上升、极端天气、生态系统变动等6.3 教学活动图片展示:气候变化的影响图片小组讨论:气候变化与大气之间的关系视频播放:气候变化的成因与影响介绍视频6.4 作业与评估制作PPT:气候变化的成因、影响及与大气的关系小组报告:气候变化对人类生活的影响及应对措施第七章:天气预报与大气科学7.1 教学目标让学生了解天气预报的原理和方法使学生掌握大气科学的基本知识7.2 教学内容天气预报的原理:气象观测、气象数值模拟等天气预报的方法:经验预报法、数值预报法等大气科学的基本知识:大气压力、温度、湿度等7.3 教学活动图片展示:天气预报的原理和方法图片小组讨论:大气科学的基本知识实验演示:大气压力、温度、湿度的测量7.4 作业与评估制作海报:天气预报的原理和方法小组报告:大气科学的基本知识及其应用第八章:大气科学的研究与应用8.1 教学目标使学生了解大气科学研究的意义和价值让学生掌握大气科学在生产生活中的应用8.2 教学内容大气科学研究的意义:气候变化、天气预报、环境保护等大气科学在生产生活中的应用:气象服务、航空航海、农业等大气科学研究的最新进展:无人机气象观测、气候变化模型等8.3 教学活动图片展示:大气科学研究的新技术和新设备小组讨论:大气科学在生产生活中的应用视频播放:大气科学研究的最新进展介绍视频8.4 作业与评估制作PPT:大气科学研究的新技术和新设备小组报告:大气科学在生产生活中的应用案例第九章:大气科学的前沿话题9.1 教学目标让学生了解大气科学的前沿话题使学生认识到大气科学的重要性9.2 教学内容大气科学前沿话题:全球气候变化、大气污染控制、清洁能源等大气科学的重要性:人类生存、可持续发展、生态环境保护等大气科学研究的挑战与机遇:新技术、新模型、新政策等9.3 教学活动图片展示:大气科学前沿话题的图片小组讨论:大气科学的重要性视频播放:大气科学研究的挑战与机遇介绍视频9.4 作业与评估制作海报:大气科学前沿话题及重要性小组报告:大气科学研究的挑战与机遇第十章:总结与展望10.1 教学目标使学生回顾大气组成和垂直分层的知识让学生了解大气科学的意义和前景10.2 教学内容回顾大气组成和垂直分层的主要内容总结大气科学的意义的和前景展望大气科学的发展方向:低碳经济、生态文明建设等10.3 教学活动图片展示:大气组成和垂直分层的知识点图片小组讨论:大气科学的意义的和前景视频播放:大气科学的发展方向介绍视频10.4 作业与评估制作PPT:大气组成和垂直分层的知识点小组报告:大气科学的意义的和前景重点和难点解析1. 大气概念与组成:理解大气的定义和重要性是学习大气科学的基础。
第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层一、大气的组成2.臭氧大气中臭氧的含量很少,但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。
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。
3.人类活动影响大气成分人类活动排放的污染物影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类造成不利影响。
二、大气的垂直分层根据大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度等方面的差异,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
好,适合航空飞行汽、杂质少高层大气平流层顶到2000—3000千米气压低,空气密度很小;在80-500千米存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态从平流层顶向上约40千米,温度随高度升高而递减;之后随高度的升高而递增从平流层顶向上约40千米范围内对流运动明显;再往上大气以水平运动为主三、拓展——逆温现象(1)定义:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于 6 ℃/km。
(2)影响:①阻碍空气对流,抑制沙尘暴。
②逆温时大气结构稳定,加重大气污染。
第二节大气受热过程和大气运动一、大气的受热过程:1.大气的热源(1)太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
(2)地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
2.大气对太阳辐射的削弱作用表现形式参与作用的大气成分常见的自然现象选择性吸收水汽、二氧化碳(对流层);臭氧(平流层);氧原子(高层大气)平流层中的臭氧能吸收紫外线,队地球生物具有保护作用散射空气分子、尘埃等晴朗的天空呈蔚蓝色(在太阳辐射的可见光中,蓝、紫光波长短,容易被空气分子散射)反射云层和较大颗粒的尘埃夏季多云的白天,气温不太高3.大气的受热过程大气的受热过程实质上就是一个热量的传输过程,该传输过程可以划分成三个环节,如下图所示:①太阳暖大地:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
第二节大气的组成与垂直分层学习目标:1.了解大气的组成。
2.理解大气的垂直分层及与生产生活的联系。
(重点)一、大气的组成1.大气的组成:干洁空气、固体杂质和水汽等。
2.干洁空气的成分及作用(1)氮气(N2):生物体健康生长必不可少的元素。
(2)氧气(O2):生物生命活动必需的物质。
(3)二氧化碳(CO2):植物进行光合作用的重要原料,对地面有保温作用。
(4)臭氧(O3):吸收太阳辐射中的紫外线,被称为地球生命的“保护伞”。
(5)水汽(H2O):影响天气变化的重要因素。
1.划分依据:大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
2.各层特征比较(1)氧气是大气中含量最多,最重要的组成气体。
()(2)臭氧层因强烈吸收红外线而对地表生物有保护作用。
()(3)对流层、平流层的温度变化特征相似。
()(4)高层大气中的电离层的存在影响人类的无线电通信。
()(5)能够见到各种天气变化现象的大气分层是()A.对流层B.平流层C.高层大气D.臭氧层[提示](1)×大气中含量最多的气体是氮气。
(2)×臭氧层主要吸引太阳辐射中的紫外线。
(3)×对流层温度随高度增加而降低,平流层相反。
(4)√高层大气中的电离层能反射无线电波,影响无线电通信。
(5)A[对流层中的天气现象复杂多变。
]2019年1月11日,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功把中国最新研制的通信广播卫星“中星2D”发射升空,卫星进入预定轨道,下图为大气垂直分层示意图。
问题1(区域认知)我国的西昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄?为什么?[提示]较薄。
因为西昌位于我国的川西高原地区,海拔较高,气温较低。
问题2(综合思维)“长征三号乙”运输火箭点火发射刚离开地面升空时,其所经历的气温变化特点是什么?[提示]火箭发射升空刚离开地面时,位于对流层中,其气温随高度增加而降低。
问题3(综合思维)发射成功的“中星2D”卫星,在轨运行所在的大气层有何特点?[提示]所在的大气层为高层大气,大气密度极小,存在若干个电离层。
第二节大气的组成与垂直分层课标呈现·素养导读主干知识·宏观把握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。
核心素养1.利用图表等材料,帮助学生了解大气的组成和垂直分层等知识,培养学生区域认知的学科核心素养。
2.用大气垂直分层的知识解释生产生活中的温室效应、飞机飞行高度等现象,培养学生综合思维和人地协调观的学科核心素养。
一、大气的组成1.大气的组成:干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。
2.干洁空气的成分和作用大气成分作用氮气生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分,是生物体健康生长必不可少的元素氧气众多生物生命活动必需的物质二氧化碳植物进行光合作用的重要原料,对地面具有保温作用臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线,被称为地球生命的“保护伞”[特别提醒](1)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。
但人类活动排放的污染物会影响大气的成分和含量,产生大气污染。
(2)大气中二氧化碳主要吸收地面辐射的能量,对太阳辐射的吸收很少。
二、大气的垂直分层1.划分依据:物理性质、运动状况。
2.各层特征比较垂直分层气温特点大气运动状况与人类关系A对流层随着高度的增加而降低对流运动显著天气现象复杂多变、是云雾雨雪等主要天气现象的发生地,对人类的影响最显著B平流层随高度增高而升高水平运动为主大气平稳、天气晴朗,对航空飞行非常有利。
臭氧吸收太阳紫外线C高层大气随高度升高先下降后又持续上升密度非常小,有电离层,能反射无线电波[特别提醒]对流层的高度因纬度而异。
同一地区对流层的高度夏季高于冬季。
一、判断题1.干洁空气的主要成分是二氧化碳和氧气。
(×)2.氮气能大量吸收太阳紫外线,被誉为地球生命的“保护伞”。
(×) 3.对流层气温随高度的增加而降低,有利于大气的对流运动。
(√) 4.宇宙飞船升空过程中,所穿越大气的温度一直降低。
(×)5.高层大气气温随高度的升高而升高。
第一节大气的组成和垂直分层学习目标:1.运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层。
2.结合实例,说明大气的组成和垂直分层与生产生活的关系。
一、大气的组成1.低层大气的组成:干洁空气、水汽和固体杂质。
2.干洁空气的成分及作用(1)氧气:维持生命活动必需的物质。
(2)氮气:地球上生物体的基本元素。
(3)二氧化碳:绿色植物光合作用的原料,对地面有保温作用。
(4)臭氧:强烈吸收太阳紫外线,被誉为“地球生命的保护伞”。
(5)水汽和杂质:是成云致雨的必要条件,影响天气变化。
1.划分依据:大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
2.各层特征比较(1)氧气是大气中含量最多、最重要的气体组成。
()(2)臭氧层因强烈吸收红外线而对地表生物有保护作用。
()(3)对流层、平流层的温度变化特征相似。
()(4)高层大气中的电离层的存在影响人类的无线电通信。
()(5)能够见到各种天气变化现象的大气分层是()A.对流层B.平流层C.高层大气D.臭氧层提示:(1)×大气中含量最多的气体是氮气。
(2)×臭氧层主要吸收太阳辐射中的紫外线。
(3)×对流层中温度随高度增加而降低,平流层是相反的。
(4)√高层大气中的电离层能反射无线电波,影响无线电通信。
(5)A[对流层中的天气现象复杂多变。
]成功将中国最新研制的通信广播卫星“中星2D”发射升空,卫星进入预定轨道,下图为大气垂直分层示意图。
问题1(区域认知)我国的西昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄?为什么?提示:较薄。
因为西昌位于我国的川西高原地区,海拔较高,气温较低。
问题2(综合思维)“长征三号乙”运输火箭点火发射刚离开地面升空时,其所经历的气温变化特点是什么?提示:火箭发射升空刚离开地面时,位于对流层中,其气温随高度增加而降低。
问题3(综合思维)发射成功的“中星2D”卫星,在轨运行所在的大气层有何特点?提示:所在的大气层为高层大气,大气密度极小,存在若干个电离层。
第一节大气的组成和垂直分层【课程标准原文】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。
核心素养定位1.知道大气的组成及其作用。
(综合思维)2.结合“大气的垂直分层示意”图,认识大气的垂直分层状况,理解各主要层次的特点及其与生产、生活的联系。
(区域认知、综合思维)3.观察、识别、描述与大气有关的自然现象、形成科学探究的意识和能力。
(地理实践力)知识体系导引知识点一大气的组成1.干洁空气干洁空气的组成及其按体积所占的百分比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。
25千米以下的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的99%,其主要成分氮气占78%,氧气占21%,次要成分是二氧化碳和臭氧。
[知识链接]1.大气中的臭氧被誉为地球生物的保护伞,它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线,使动植物免遭这种射线的危害。
2.大气的组成及其作用气 氧气呼吸作用,生命活动必需的物质 二氧化碳光合作用的原料;温室气体 臭氧 吸收紫外线,地球生命的“保护伞”水汽和固体杂质成云致雨的必要条件水汽和杂质为什么是成云致雨的必要条件?提示:空气上升到凝结高度,固体尘埃作为凝结核,使周围水汽凝结,才能成云致雨。
2.降水的条件⎩⎪⎨⎪⎧ 1充足的水汽2有凝结核3空气抬升遇冷凝结3.水汽和二氧化碳具有保温作用4.电离层与无线电波地球外80~500千米的大气层,有若干电离层。
电离层大气处于高度电离状态,它们就像一面反射无线电波的镜子,使电波在地面和电离层之间多次反射,从而实现了远距离无线电通信。
知识点二大气的垂直分层1.划分依据根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异,分为对流层、平流层和高层大气。
2.大气垂直分层非洲最高的山峰乞力马扎罗山,地处赤道附近,山顶却终年积雪,这是为什么?提示:对流层中气温随海拔高度的增加而递减,乞力马扎罗山海拔高(接近6 000米),因此,山顶气温很低,终年积雪。
第二单元知识点总结1.大气的组成成分作用干洁空气(1)氧气(21%):维持人类及切生物的生命活动;参与有机物的燃烧、腐败、分解;(2)氮气(78%):氮是生物体的基本成分;(3)二氧化碳:植物进行光合作用的重要原料;温室气体;吸收长波辐射;(4)臭氧:吸收太阳紫外线,保护地球生物。
水汽产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,影响地面和大气的温度、湿度固体杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件2.大气垂直分层(1)大气的垂直分层示意图(2)划分依据和各层主要特点(1)划分依据:温度、密度和运动状况。
(2)各层主要特点垂直分层大气运动状况天气状况与人类关系A对流层对流运动显著天气现象复杂多变,有云、雾、雨、雪等天气变化与人类关系最为密切B平流层盛行平流运动天气现象少见有利于高空飞行C高层大气有电离层,对地球上的通信、广播、全球导航、雷达探测等,都具有重要意义【提醒】(1)平流层因臭氧吸收太阳紫外线,成为人类生存环境的天然屏障。
(2)对流层天气现象多变,不利于飞机飞行,高层大气密度极低,也不利于飞行。
3、大气的组成及时空变化规律(1)低层大气的组成:干洁空气、水汽和杂质。
(2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(3)大气成分的时空变化规律如下:CO2: 城区>农村,冬季>夏季,夜间>白天,阴天>晴天;与排放量和植物光合作用有关。
水汽: 夏>冬,低纬度地区>高纬度地区;与蒸发量有关。
固体杂质: 陆>海,城>乡,早晚>中午,冬>夏;与排放量和空气稳定与否有关。
4、人类活动对大气成分的改变及影响(1)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。
高一地理必修一第二章地球上的大气知识点总结一、大气的组成和垂直分层1.低层大气的组成:干洁空气(氮—生物体的基本成分、氧—生物维持生命活动的基本物质、二氧化碳—光合作用的基本原料、臭氧—吸收太阳紫外线“地球生命的保护伞”)、水汽和固体杂质(成云致雨的必要条件)2.大气的垂直分层高度温度大气运动对人类活动的影响高层大气2000-3000千米电离层反射无线电波平流层50-55千米随高度的增加而上升平流运动臭氧吸收紫外线升温;有利于高空飞行对流层低纬:17-18千米,中纬:10-12千米,高纬:8-9千米随高度增加而递减对流运动天气现象复杂多变,与人类关系最密切二、大气的受热过程1.对太阳辐射的削弱作用吸收作用:具有选择性,水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线,对于可见光部分吸收比较少反射作用:无选择性,云层越厚,反射作用越强,在夏季多云的白天,气温不是很高散射作用:具有选择性,对于波长较短的篮紫光易被散射,所以晴朗的天空呈蔚蓝色2.对地面的保温效应①大气吸收地面的长波辐射,截留热量而增温,由于大气对于太阳短波辐射的吸收能力比较差,但是对于地面长波辐射吸收作用强,所以地面辐射大部分都是被大气吸收②大气逆辐射是大气辐射的一种,方向朝向地面,对地面热量进行补偿,起保温作用三、大气的热力状况1.热力环流:由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式。
从图中可以看出,近地面等压线向低压方向(向下)弯曲,高空等压线向高压方向(向上)凸起2.大气的水平运动—--风影响因素:等压线越密集的地方,则风力越大在单一水平气压梯度力作用下:风向垂直等压线,指向低压风向在水平气压梯度力和地转偏向力作用下:风向与等压线平行在三个力作用下:风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方向.四、全球性的大气环流 1、三圈环流①在地表形成了七个气压带和六个风带,气压带风带随太阳直射点的南北移动而南北移动,对于北半球来说,夏季向北移,位置偏北;冬季向南移,位置偏南。