2018-2019版高中地理 第二單元 從地球圈層看地理環(huán)境 第二節(jié) 大氣圈與天氣氣候 第1課時(shí)學(xué)案 魯教版必修1.doc

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第1課時(shí)　大氣圈的組成與結(jié)構(gòu) 【情景激趣】　據(jù)科學(xué)家預(yù)測，未來50～100年人類將完全進(jìn)入一個(gè)變暖的世界。由于人類不合理的活動(dòng)，使未來100年全球尤其是東亞地區(qū)的氣溫迅速上升，全球平均地表溫度將上升1.4～5.8 ℃，到2050年我國平均氣溫將上升2.2 ℃。全球氣候變暖是大氣的組成成分發(fā)生什么變化了？如何遏制？ 課標(biāo)內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對接 知識體系引導(dǎo) 運(yùn)用圖表資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)活動(dòng)的聯(lián)系。 1.運(yùn)用圖表資料，說明大氣的組成和垂直分層→綜合思維＋地理實(shí)踐力 2.結(jié)合實(shí)例，說明大氣的組成和垂直分層與生產(chǎn)生活的聯(lián)系→綜合思維＋人地協(xié)調(diào)觀  　大氣圈的組成與結(jié)構(gòu) |知識清單| 閱讀教材P35～P36“大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)”，填寫下列知識。 1.大氣的組成及作用 大氣的組成 作用 干潔空氣 氮 地球生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分 氧 人類和一切生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì) 二氧 化碳 綠色植物進(jìn)行光合作用的原料，調(diào)節(jié)地表溫度的重要?dú)怏w 臭氧 吸收太陽輻射中的紫外線，對地球生物起保護(hù)作用 水汽 成云致雨的必要條件 固體雜質(zhì) 2.大氣的垂直分層 (1)劃分依據(jù)：大氣垂直方向上的溫度、密度及運(yùn)動(dòng)狀況的差異。 (2)各層特征比較 垂直分層 氣溫特點(diǎn) 大氣運(yùn) 動(dòng)狀況 與人類關(guān)系 A對流層 隨高度增加而降低 對流運(yùn)動(dòng)顯著 最為密切，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 B平流層 隨高度增加而增加 水平運(yùn)動(dòng)為主 適合飛機(jī)飛行 C高層大氣 隨高度增加先降低后升高 有電離層，能反射短波無線電波 微思考 北京時(shí)間2016年10月17日7時(shí)49分，執(zhí)行與天宮二號交會對接任務(wù)的“神舟十一號”載人飛船，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空后準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將2名航天員送上太空。 (1)“神舟十一號”從地面發(fā)射到進(jìn)入預(yù)定軌道，依次穿過了大氣的哪幾個(gè)分層？ (2)“神舟十一號”最開始穿過的大氣層的氣溫有何特點(diǎn)？ 提示　(1)對流層、平流層和高層大氣。 (2)最開始穿過的大氣層是對流層，該層氣溫隨著高度的升高而下降。 |案例探究| 　一架飛機(jī)在萬米高空從北京飛往北極，沿途高度始終保持一致。 結(jié)合材料探究： (1)在北京上空，飛機(jī)飛行在大氣層的哪一層？該層的氣溫分布有何特點(diǎn)？原因是什么？ (2)飛機(jī)到達(dá)北極上空時(shí)，飛機(jī)飛行在大氣層的哪一層？該層的氣溫分布有何特點(diǎn)？原因是什么？ (3)為什么飛機(jī)在北京上空和北極上空所在的大氣層不同？ 答案　(1)對流層。對流層的氣溫隨高度增加而降低，原因是地面是近地面大氣的直接熱源。 (2)平流層。平流層的氣溫隨高度升高迅速上升，是因?yàn)椋涸搶拥臍鉁鼗静皇艿孛嬗绊懀瑹崃坎皇莵碜缘孛?，而是主要來自臭氧對太陽紫外線的吸收。 (3)對流層的厚度隨緯度增高而變薄。低緯地區(qū)氣溫高，空氣對流旺盛，所以厚度大；高緯地區(qū)氣溫低，對流較弱，所以厚度薄。 |方法規(guī)律| 大氣垂直分布 分層 高度 范圍 主要 特點(diǎn) 特點(diǎn) 成因 與人類 的關(guān)系 對 流 層 低緯：17～18千米 中緯：10～12千米 高緯：8～9千米 氣溫隨高度的增加而遞減(每升高100米，氣溫平均下降0.6℃) 地面是對流層大氣的主要的直接熱源 人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切 空氣對流運(yùn)動(dòng)顯著 該層上部冷、下部熱 天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 幾乎全部的水汽、雜質(zhì)都集中在該層，對流運(yùn)動(dòng)顯著，易成云致雨 平 流 層 從對流層頂至50～55千米 氣溫隨高度增加呈明顯遞增趨勢 該層中的臭氧吸收太陽紫外線 人類生存環(huán)境的天然屏障；利于航空飛行 以平流運(yùn)動(dòng)為主 該層大氣上熱s下冷，大氣平穩(wěn) 天氣晴朗 水汽、雜質(zhì)含量極少，大氣平穩(wěn) 高 層 大 氣 從平流層頂?shù)? 000千米 大氣密度非常小 距地面遠(yuǎn)，受到引力小 電離層能反射無線電短波 方法技巧　 (1)對流層 (2)平流層 |人地協(xié)調(diào)觀| 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.從紐約飛往倫敦的一航班，正飛行在萬米高空，前方突然烏云翻滾，為躲避空難飛行員最好采取什么方法？為什么？ 提示　從飛機(jī)的飛行高度和所遇到的現(xiàn)象可知，該飛機(jī)飛行在對流層頂部，為了躲避空難，應(yīng)該迅速提升飛行高度進(jìn)入到平流層中，因?yàn)槠搅鲗哟髿庖运竭\(yùn)動(dòng)為主，大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，利于航空飛行。 |綜合思維| 2.讀大氣垂直分層高度、溫度和氣壓的變化圖，據(jù)此完成(1)～(2)題。 (1)關(guān)于圖中內(nèi)容的敘述，正確的是(　　) A.大氣垂直分層的依據(jù)是高度、溫度和氣壓的變化 B.隨高度增加氣溫漸高，氣壓漸低 C.距地面20千米處氣壓降為地面的一半 D.對流層垂直方向上溫度變化范圍是20～－60 ℃ (2)關(guān)于圖中①②層大氣的正確敘述是(　　) A.①層大氣厚度隨緯度增加而增厚 B.②層因氧原子吸收紫外線而增溫 C.①層大氣與人類關(guān)系最密切 D.②層復(fù)雜的天氣現(xiàn)象不利于飛行 解析　第(1)題，根據(jù)大氣的溫度、密度、運(yùn)動(dòng)等特征，大氣自下而上分為對流層、平流層和高層大氣。對流層氣溫隨高度的增加而遞減，平流層氣溫隨高度的增加而上升，20 km處氣壓值約為80，而近地面約為1 000不是一半的關(guān)系。第(2)題，對流層厚度與緯度呈負(fù)相關(guān)；平流層升溫是因?yàn)槌粞跷兆贤饩€；平流層天氣晴朗，空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，有利于飛行。 答案　(1)D　(2)C |地理實(shí)踐力| 3.對流層中的上升氣流會使飛行中的飛機(jī)顛簸。導(dǎo)致對流層氣流上升的原因是：上層實(shí)際氣溫低于理論氣溫(按垂直遞減率計(jì)算的氣溫)。下圖表示四種對流層氣溫分布狀況，據(jù)此回答(1)～(2)題。 (1)①圖表示的氣溫降低速率在(　　) A.3 000米以下低于垂直遞減率 B.3 000～6 000米高于垂直遞減率 C.6 000米以下等于垂直遞減率 D.6 000米以下均低于垂直遞減率 (2)飛機(jī)可以在5 000米高度平穩(wěn)飛行的是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 解析　第(1)題，解答本題的關(guān)鍵是必須明確對流層氣溫的垂直遞減率是高度每上升100米，氣溫降低0.6℃。由①圖可知，3 000～6 000米之間，高度上升了3 000米，而氣溫下降了約20℃，且比較均勻，故氣溫遞減率約為0.67 ℃。第(2)題，對流層的上升氣流會使飛行中的飛機(jī)顛簸，要使飛機(jī)平穩(wěn)飛行，必須使氣流平穩(wěn)。讀圖計(jì)算比較：①圖5 000米高空氣溫理論值應(yīng)為－10℃，而實(shí)際氣溫約為－30℃；②圖5 000千米高空氣溫理論值應(yīng)為－15℃，而實(shí)際氣溫約為－20℃；③圖5 000米高空氣溫理論值應(yīng)為－10℃，而實(shí)際氣溫約為－25℃；④圖5 000米高空氣溫理論值應(yīng)為－20℃，實(shí)際氣溫也約為－20℃，故①②③對流旺盛，不利于飛機(jī)飛行。 答案　(1)B　(2)D 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 讀大氣垂直分層示意圖，完成1～3題。 1.人造天體在升空的過程中，途經(jīng)大氣層的溫度變化為(　　) A.減—增 B.增—減 C.減—增—減—增 D.增—減—增—減 2.人類排放的氟氯烴，會破壞圖中哪層中的臭氧(　　) A.①層 B.②層 C.③層 D.③層以上大氣層 3.大氣對太陽輻射的削弱作用中，反射作用最強(qiáng)，這種作用主要發(fā)生在(　　) A.①層 B.②層 C.③層 D.④層 解析　第1題，結(jié)合大氣層氣溫垂直變化規(guī)律可知，先減再增，再減再增，故選C。第2題，人類排放的氟氯烴，能破壞臭氧層，而臭氧層主要位于平流層，圖中②層即為平流層。第3題，對太陽輻射起反射作用的主要是大氣中的云層和顆粒較大的塵埃，而云層和塵埃主要集中在對流層中，所以對太陽輻射的反射作用也主要發(fā)生在對流層大氣中，對應(yīng)圖中①層。 答案　1.C　2.B　3.A 下圖為“大氣垂直分層示意圖”。讀圖，回答4～6題。 4.圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是 (　　) A.① B.② C.③ D.④ 5.對無線電短波通信具有重要意義的電離層位于(　　) A.Ⅰ層頂部 B.Ⅱ?qū)拥撞? C.Ⅱ?qū)又胁? D.Ⅲ層 6.2016年10月我國發(fā)射的“神舟十一號”飛船的運(yùn)行軌道所在的大氣層(　　) A.氣溫在－50℃到20℃之間 B.氣溫隨高度增加平穩(wěn)下降 C.最低氣溫約為－80℃ D.最高氣溫約為40℃ 解析　第4題，根據(jù)大氣的密度、溫度和運(yùn)動(dòng)特征，自下而上可將大氣層分為對流層、平流層和高層大氣，從溫度變化趨勢看，①②正確，但①曲線在Ⅱ?qū)由习氩繗鉁刈兓霈F(xiàn)錯(cuò)誤，故只有②正確。第5題，高層大氣(Ⅲ層)中存在若干電離層，影響無線電短波通信。第6題，“神舟十一號”飛船運(yùn)行于高層大氣中，讀圖直接得出C項(xiàng)正確。 答案　4.B　5.D　6.C 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題(共11個(gè)小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的) 1.下列關(guān)于對流層特點(diǎn)的描述，全部正確的是(　　) ①氣溫隨高度增加而遞減?、诳諝鈱α鬟\(yùn)動(dòng)顯著 ③低緯度厚度小于高緯度　④天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 A.①③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④ 解析　由于地面是對流層大氣的直接熱源，所以對流層氣溫隨高度的增加而降低。一般每上升100米，氣溫平均下降0.6℃。對流層大氣上部冷下部熱，因而空氣的對流十分顯著。集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎整個(gè)大氣中的水汽和雜質(zhì)，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。 答案　B 2.關(guān)于大氣各層特點(diǎn)的敘述，正確的是(　　) A.對流層氣溫隨高度的增加而遞增，對流運(yùn)動(dòng)顯著 B.集中大氣質(zhì)量3/4和幾乎全部水汽與固體雜質(zhì)的是對流層 C.在平流層中存在一個(gè)電離層，能反射無線電波 D.平流層有利于高空飛行，與人類的關(guān)系最為密切 解析　本題考查大氣垂直分層。對流層的氣溫隨高度升高而遞減，A錯(cuò)誤；電離層位于高層大氣，C錯(cuò)誤；平流層大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，天氣晴朗，能見度高，適宜高空飛行，與人類的關(guān)系最為密切的是對流層，D錯(cuò)誤。 答案　B 2008年9月25日21時(shí)10分，中國“神舟七號”飛船在甘肅酒泉發(fā)射中心成功升空，并首次實(shí)現(xiàn)了中國宇航員的太空漫步。據(jù)此回答3～4題。 3.下列圖示能正確反映“神舟七號”飛船在升空過程中經(jīng)歷的大氣環(huán)境狀況的是(　　) 4.中國宇航員翟志剛太空漫步時(shí)所處的大氣層是(　　) A.對流層 B.平流層 C.臭氧層 D.高層大氣 解析　第3題，大氣垂直分層共分為三層：Ⅰ層對流層、Ⅱ?qū)悠搅鲗?、Ⅲ層高層大氣。其氣溫變化趨勢為：Ⅰ層中溫度隨高度增加而降低，Ⅱ?qū)又袦囟入S高度增加而升高，根據(jù)這三層中氣溫的變化范圍及臭氧層所在位置得出C項(xiàng)正確。第4題，“神舟七號”的預(yù)定軌道應(yīng)處于高層大氣中，因此太空漫步時(shí)，應(yīng)在高層大氣中。 答案　3.C　4.D 5.下列各地對流層高度最大的是(　　) A.中山科學(xué)考察站 B.英國首都倫敦 C.馬六甲海峽 D.青藏高原 解析　馬六甲海峽在赤道附近，對流運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈，對流層的高度最大。 答案　C 讀圖，回答6～7題。 6.探空氣球記錄的隨高度增加氣溫變化的規(guī)律可能是(　　) A.一直遞減 B.一直遞增 C.遞增→遞減→遞增→遞減 D.遞減→遞增→遞減→遞增 7.探空氣球探測到水汽集中的層次是(　　) A.對流層 B.平流層 C.高層大氣 D.電離層 解析　第6題，考查地球大氣溫度隨高度的變化規(guī)律。從圖中看到該氣球所在高度100千米，處于高層大氣中，所以該探究氣球飛越了對流層、平流層、高層大氣，氣溫變化符合D項(xiàng)。第7題，大氣總質(zhì)量的四分之三集中在對流層，對流層以上云雨絕跡，故幾乎所有的水汽和固體雜質(zhì)集中在對流層。 答案　6.D　7.A 2014年7月17日23時(shí)，馬來西亞MH17航班，在烏克蘭靠近俄羅斯邊界墜毀。機(jī)上載有283名乘客與15名機(jī)組人員，共298人全部遇難。據(jù)此完成8～9題。 8.一般認(rèn)為飛機(jī)在平流層中飛行是較為安全的，那么該客機(jī)在飛行中的安全高度為(　　) A.10千米以內(nèi) B.13千米以上 C.50千米以上 D.3 000千米以上 9.據(jù)統(tǒng)計(jì)，多數(shù)飛機(jī)失事基本都發(fā)生在對流層中，以下解釋最可能正確的是(　　) A.氣溫隨高度增加而降低 B.這一層集中了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4，空氣密度最大 C.該層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，導(dǎo)致飛行環(huán)境不穩(wěn)定 D.該層大氣運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主 解析　在大氣垂直分層中，對流層因?qū)α鬟\(yùn)動(dòng)顯著，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，因此不利于飛機(jī)飛行，而且常因天氣的極端變化給飛行安全帶來威脅；而其上的平流層大氣運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主，氣流平穩(wěn)，且天氣晴朗，大氣透明度高，利于飛機(jī)飛行，中緯度地區(qū)對流層高度范圍為10～12千米。 答案　8.B　9.C 下圖為“地球大氣的垂直分層圖(部分)”。回答10～11題。 10.①②③④四條曲線中，正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布情況的是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 11.該大氣層氣溫的垂直變化(　　) A.受地面影響明顯 B.主要與二氧化碳?xì)怏w有關(guān) C.主要與臭氧氣體有關(guān) D.主要與人類活動(dòng)有關(guān) 解析　由圖中數(shù)值可知，圖示大氣層為平流層。平流層溫度隨高度的增加而增加，原因是臭氧吸收了紫外線。 答案　10.A　11.C 二、非選擇題(共3大題，含1道附加題，共56分) 12.結(jié)合所學(xué)知識，填空。(15分) (1)依據(jù)：大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)和________。 (2)分層： 名稱 特點(diǎn) A ______ 氣溫隨高度增加而________，空氣的________運(yùn)動(dòng)十分顯著 B ______ 氣溫隨高度增加而明顯________，空氣以________運(yùn)動(dòng)為主 C 高層 大氣 氣溫隨高度變化不定 (3) 答案　(1)運(yùn)動(dòng)狀況　(2)對流層　降低　對流　平流層　遞增　水平　(3)平穩(wěn)　反射無線電波 13.讀圖，完成下列問題。(15分) (1)C層中有________層。________爆發(fā)時(shí)，會引起該層的擾動(dòng)，此時(shí)傳播的________信號會被部分或全部吸收。 (2)人類活動(dòng)目前主要使________層、________層的大氣成分比例發(fā)生變化。 解析　第(1)題，太陽活動(dòng)時(shí)，會對電離層產(chǎn)生擾動(dòng)，導(dǎo)致無線電短波被部分或全部吸收。第(2)題，人類活動(dòng)目前主要是改變了CO2和O3這兩種大氣成分的比例，其中CO2集中在對流層，O3集中在平流層。 答案　(1)電離　太陽活動(dòng)(耀斑)　無線電短波 (2))對流　平流 14.(附加題)讀圖，完成下列問題。(26分) (1)該圖反映的是________緯度大氣的垂直分層，理由是_____________________ _____________________________________________________________________。 (2)A層大氣熱量主要直接來自________，該層大氣天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變的原因是①__________________________________________________________________； ②_________________________________________________________________。 (3)補(bǔ)繪B層氣溫變化曲線，該層22～27千米高度處________含量達(dá)到最大值，成為人類生存環(huán)境的天然屏障。 (4)圖中C層下部氣溫隨高度變化的特點(diǎn)是____________，推測氣流運(yùn)動(dòng)狀況是___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (5)C層中有若干________層，________強(qiáng)烈時(shí)，________信號會受影響。 (6)A→B→C大氣密度變化趨勢是________。 解析　第(1)題，對流層的厚度因緯度而異。低緯度為17～18千米，中緯度為10～12千米，高緯度為8～9千米。根據(jù)圖示可判定該圖反映的是中緯度大氣的垂直分層。第(2)題，對流層大氣的熱量主要直接來自地面。其天氣復(fù)雜多變的原因有兩點(diǎn)：一是該層集中了大氣中幾乎全部的水汽和固體雜質(zhì)；二是空氣的對流運(yùn)動(dòng)顯著，氣流上升時(shí)，氣溫下降，水汽易凝結(jié)，容易成云致雨。第(3)題，B層為平流層，因臭氧的存在，該層大量吸收紫外線，一方面使氣溫隨高度的增加而升高；另一方面使射向地面的紫外線大大減少，成為人類生存環(huán)境的天然屏障。第(4)題，在50～85千米高度的范圍內(nèi)，氣溫的變化跟對流層的氣溫變化相似，都是隨高度的上升而下降。據(jù)此可以推測該層的空氣運(yùn)動(dòng)以對流運(yùn)動(dòng)為主。第(5)題，C層為高層大氣，該層有電離層，電離層能反射無線電波，太陽活動(dòng)能對電離層產(chǎn)生擾動(dòng)，導(dǎo)致無線電短波部分或全部被吸收。第(6)題，由于大氣層越高，距地心越遠(yuǎn)，受地球的吸引力越小，故大氣密度越來越小。 答案　(1)中　該地對流層高度為12千米，而對流層的高度在低緯為17～18千米，在高緯為8～9千米 (2)地面　該層集中了大氣中幾乎全部的水汽和固體雜質(zhì)　該層上部冷下部熱，空氣對流運(yùn)動(dòng)顯著 (3) 臭氧 (4)隨海拔高度的升高，氣溫逐漸降低　以對流運(yùn)動(dòng)為主 (5)電離　太陽活動(dòng)　無線電短波　(6)逐漸減小