湘教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层背景图ppt课件

这是一份湘教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层背景图ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，随堂训练，地理实践等内容，欢迎下载使用。

自主预习·新知导学
一、大气的组成1.大气的作用:地球生命繁衍和人类发展的必要条件。2.低层大气的组成及各成分的作用(1)低层大气的组成:干洁空气、水汽、杂质。(2)读干洁空气的组成示意图,说出其主要成分及作用。
(3)水汽和杂质的分布及作用。
大气对地球的重要作用地球的体积和质量适中,恰好吸引形成原始大气层,经过生物作用,变成以氮气和氧气为主要成分,适合生物呼吸的大气;大气层的存在,避免天体对地球的直接撞击,保护地球上的生命安全;大气中的臭氧层能吸收紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害;二氧化碳对地面有保温作用,利于生物生长繁衍和新陈代谢。
二、大气的垂直分层1.分层依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。2.垂直分层及特点(1)A层:对流层。特点:①集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质。
②对流层高度随纬度、季节有明显变化:低纬度地区对流层高度高,高纬度地区低;同纬度地区,夏季高,冬季低。③气温随高度增加而递减。④大气以对流运动为主。⑤天气现象复杂多变,与人类关系最密切。
【思考感悟】 为什么对流层的天气现象复杂多变?提示:一方面,对流层集中了几乎全部的水汽和杂质;另一方面,对流层温度随高度的升高而降低,使水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送。在上升过程中随着气温的降低,容易成云致雨,所以对流层天气现象复杂多变。
(2)B层:平流层。特点:①气温随高度增加而上升,靠臭氧吸收太阳紫外线增温。②大气以水平运动为主。③大气平稳,天气晴朗,利于航空飞机飞行。【思考感悟】 平流层为什么适合高空飞行?提示:平流层的气温下低上高,空气难以对流,大气以水平运动为主,飞机飞行时不会上下颠簸;平流层少水汽和尘埃,天气晴朗少变,能见度高,利于飞机飞行。
(3)C层:高层大气。特点:①高层大气气压很低,密度很小。②60~500千米高空存在若干电离层,反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用。
合作探究·释疑解惑
探究一 大气的垂直分层与人们的生产、生活
问题引领材料一　2022年3月29日17时50分,我国首型固体捆绑运载火箭长征六号改在太原卫星发射中心成功发射,顺利将浦江二号卫星和天鲲二号卫星送入预定轨道,长征六号改运载火箭首飞任务取得圆满成功。材料二　大气垂直分层示意图。
结合材料探究:(1)长征六号改运载火箭在发射升空的过程中,途经大气层的气温是如何变化的?(2)在高层大气中,部分地区气温可达数千摄氏度,为什么飞行器不会被烧毁?
提示:(1)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,高层大气气温随高度升高先降后升,所以长征六号改运载火箭升空过程中,途经大气层的温度变化为递减→递增→递减→递增。(2)高空大气中空气稀薄,航天飞行器从中吸收和与之摩擦产生的热量有限。
归纳提升大气的垂直分层、特点及与人类的关系
典型例题探空气球(氢氯气球)是研究大气层的重要工具。它携带传感器升空后,可持续将探测到的气温等数据传回地面;待升至一定高度后,将爆炸成碎片。根据不同测站探空气球传回的数据,得到低纬度、中纬度、高纬度地区年均温垂直分布情况(如图)。据此完成下列问题。
(1)图中代表低纬度、中纬度、高纬度地区年均温垂直变化的曲线依次是(　　)A.①②③B.①③②C.③②①D.③①②(2)由图可知(　　)A.9~15千米大气对流运动较强B.对流层顶高度随纬度升高而降低C.0~9千米大气以水平运动为主D.高层大气气温随海拔升高而升高
(3)探空气球上升的高度有限,主要是因为与近地面相比,高空(　　)A.气压较低B.温度较低C.湿度较小D.风速较大答案:(1)A　(2)B　(3)A
解析:第(1)题,低纬度地区终年气温较高,年均温高,图中近地面年均温最高的是①,排除C、D两项。高纬度地区终年寒冷,年均温最低,图中近地面年均温最低的是③,排除B项。中纬度地区年均温介于低纬度和高纬度之间,对应图中的②,A项正确。
第(2)题,结合题图可知,0~9千米气温随高度的增加而快速下降,大气对流运动较强,水平运动较弱,A、C两项错误。对流层气温随高度的增加而递减,据图判断,低纬度、中纬度、高纬度地区对流层顶的高度随纬度升高而降低,B项正确。高层大气的海拔范围是在平流层顶部(50~55千米)以上,图中没有反映出高层大气,D项错误。故选B项。第(3)题,受地球引力的影响,离地面越高,大气越稀薄。随着探空气球不断上升,内外压力差越来越大,导致其发生爆炸。故选A项。
探究二 逆温及其影响
问题引领材料　西宁市四面环山,分布在湟水河及其支流形成的河谷中。西宁市一年之内某些季节会出现逆温现象,但当逆温出现时,某些灾害性天气也会减少。下图为西宁市某中学地理兴趣小组统计绘制的污染物季节平均浓度与逆温频率变化图。
结合材料探究:(1)哪个季节出现逆温的频率较高?为什么?提示:冬季是逆温频率较高的季节。逆温的产生主要与大气的稳定状况、天气状况有关。冬季昼短夜长,白天太阳照射时间短,大地受热少,大气垂直对流较弱,夜晚时间长,地面辐射时间长,温度较低,易导致逆温产生;冬季空气干燥,比热容变小,降温变化更大,因此夜晚保温作用更差,导致地面降温幅度快,从而加剧逆温的产生;冬季,夜间山坡上的空气冷却很快,于是冷空气顺坡下沉到谷底,把谷地中原来的暖空气抬挤上升,从而易形成上暖下冷的逆温现象。
(2)为什么逆温对沙尘天气有抑制作用?提示:逆温现象会阻碍空气的垂直对流运动的发展。沙尘暴发生的条件为大风、沙尘和强对流运动,因此逆温现象可以通过抑制对流运动,从而减弱沙尘暴产生的动力,进而抑制沙尘暴的产生。
归纳提升1.逆温现象的表现分析一般情况下,气温随海拔升高而降低,大约每升高1 000米,气温下降6 ℃,但有时会出现气温随海拔升高而上升的现象,即出现了逆温现象(如下图所示B、C之间),根据其成因分为辐射逆温、锋面逆温、平流逆温和地形逆温等。
2.辐射逆温的产生、消失过程分析(1)图a为正常气温垂直分布情况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气层也随之降温。离地面越近降温越快,离地面越远降温越慢,因而形成了自地面开始的逆温(图b)。(2)随着地面冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展,黎明时达到最强(图c)。(3)日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便逐渐自下而上消失(图d、e)。
辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现。夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
3.逆温的类型及成因
4.逆温现象的影响分析
典型例题下图是某地某日在出现逆温时由空中拍到的景象:高高的烟囱伸出“云海”,将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上。读图,完成下列问题。
(1)下列选项中最容易出现此景象的是(　　)
(2)当大气发生逆温时(　　)A.上部冷下部热,大气比较稳定B.会产生污染物,影响空气质量C.污染物净化慢,影响人体健康D.抑制对流运动,有利于成云致雨答案:(1)D　(2)C
解析:第(1)题,材料说明该地该日出现逆温现象,逆温现象是指对流层气温随高度增加而升高的反常现象,选项B、C图显示烟囱顶部以下的对流层大气温度随着高度增加而下降,该高度内不会出现逆温现象,B、C两项错误;选项D图显示烟囱顶部超过逆温层,空气垂直对流运动旺盛,将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上,D项正确;选项A图显示烟囱顶部未超过逆温层,逆温抑制对流运动,不会产生图示及材料所示现象,A项错误。
第(2)题,当大气发生逆温时,大气上部热下部冷,大气比较稳定;逆温不会产生污染物,它会阻碍空气的垂直对流运动,减缓污染物、水汽凝结物的扩散,影响空气质量;逆温阻碍了空气的垂直对流运动,污染物净化慢,影响人体健康;逆温抑制对流运动,不利于成云致雨。故选C项。
【动动手,做实验】 对流运动模拟实验
1.实验器材:烧杯、酒精灯、铁架台、温度计等。2.实验步骤第一步:将两只烧杯分别接入半杯温度相同的凉水,放到铁架台上安装好,并在烧杯中放入温度计。第二步:同时给两只烧杯加热,注意两只烧杯加热温度不同。第三步:观察温度不同的烧杯中水的气泡运动方向及烧杯口水汽大小。
3.实验记录水温低的烧杯,气泡较少,在垂直方向上气泡较弱,烧杯口水汽少;水温高的烧杯,气泡较多,在垂直方向上气泡较强,烧杯口水汽多。4.提炼地理原理温度越高,对流运动越显著,对流层厚度越大。
读干洁空气成分的体积分数示意图,完成1~2题。1.地球上生物体的基本成分是(　　)A.氧B.氮C.二氧化碳D.臭氧2.与全球气候变暖密切相关的气体是(　　)A.氩气B.氮气C.二氧化碳D.臭氧
答案:1.B　2.C解析:第1题,氮气在大气中含量最多,约为78%,氮是地球上生物体的基本成分。第2题,二氧化碳对大气具有保温作用,是典型的温室气体,其含量升高易引起全球气候变暖。
2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器在距地面高度约120千米处高速进入地球大气层,实施两次气动减速后,降至距地面10千米高度时打开降落伞,在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。下图为大气垂直分层及温度的垂直变化图。读图,完成3~4题。
3.“嫦娥五号”返回器降落过程中气温变化的规律可能是( 　)A.递减→递增→递减B.递增→递减→递增C.递增→递减→递增→递减D.递减→递增→递减→递增4.“嫦娥五号”返回器打开降落伞时所在的大气层(　　)A.随纬度增高而增厚B.存在着“地球生命的保护伞”C.非常适合航空飞行D.热量主要直接来自于地面答案:3.D　4.D
解析:第3题,材料信息表明,“嫦娥五号”返回器在距地面高度约120千米处高速进入地球大气层,降落过程中会向下依次经过高层大气、平流层、对流层,结合图中信息可知,向下降落时在高层大气中气温先降低后升高,进入平流层后气温下降,进入对流层后气温上升,因此气温变化的规律可能是递减→递增→递减→递增,D项正确。
第4题,材料信息表明,“嫦娥五号”返回器打开降落伞时距地面高度为10千米,读图可知,此高度所在的大气层为对流层,对流层因对流运动强度不同而厚度不均,大致随纬度增高而变薄,A项错误;“地球生命的保护伞”一般是指臭氧层,臭氧层分布在平流层,不在对流层,B项错误;对流层的垂直对流运动显著,对飞机飞行安全有较大影响,不适合航空飞行,C项错误;地面是对流层大气主要的直接热源,D项正确。
5.读图,完成下列问题。
(1)图中A代表　　　　层,B代表　　　　层。 (2)A层大气随高度增加,温度　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3)B层有利于高空飞行,其原因是　　　　　　　　　　。该层气温随高度增加而　　　,原因是　　　　　　　　　。(4)C层中的　　　　层对远距离无线电通信有重要作用。 (5)天气最复杂的是　　　　层,原因是　　　　　　　。 
答案:(1)对流　平流(2)降低　地面是对流层大气主要的直接热源(3)大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗　升高　臭氧吸收紫外线而增温(4)电离(5)对流　对流层集中了几乎所有的水汽和固体杂质,是成云致雨的必要条件,再加上对流层的强对流运动,导致天气现象复杂多变