2020高中地理 第2单元第2节 第1课时 大气圈的组成与结构 大气的受热过程同步学案 鲁教版必修1

2020高中地理 第2单元第2节 第1课时 大气圈的组成与结构 大气的受热过程同步学案 鲁教版必修1

第1课时　大气圈的组成与结构　大气的受热过程 ‎1．了解低层大气的组成及各成分的作用。‎ ‎2．掌握大气各层的气温和气流运动特征，并理解各层与人类的关系。(重点)‎ ‎3．运用图表分析说明大气的受热过程及大气保温作用的基本原理。(重难点)‎ ‎[自 主 预 习·探 新 知]‎ 教材整理1　大气圈的组成与结构 阅读教材P35～P36倒数第二自然段，完成下列问题：‎ ‎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)氮：含量最多，是生物体内蛋白质的重要组成部分。‎ ‎(2)氧：维持生命活动必需的物质。‎ ‎(3)二氧化碳：绿色植物光合作用的原料，也是调节地表温度的重要气体。‎ ‎(4)臭氧：强烈吸收太阳紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。‎ ‎3．大气的垂直分层 ‎(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 垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类关系 A对流层 随高度增加而降低 对流运 动显著 最为密切，天气现象复杂多变 B平流层 随高度增加而增加 水平运动为主 适合飞机飞行 C高层 大气 随高度增加先降低后升高 有电离层，能反射无线电短波 正误判断：‎ - 8 -‎ ‎(1)大气中的CO2对地面起保温作用，被誉为“地球生命的保护伞”。(　　)‎ ‎(2)人类活动不会导致大气成分比例的变化。(　　)‎ ‎【提示】　(1)×　大气中的臭氧可吸收紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。‎ ‎(2)×　人类活动排放的废气及CO2等，会导致大气成分比例的变化。‎ 教材整理2　大气的受热过程 阅读教材P36～P37全部内容，完成下列问题：‎ ‎1．两个热源 ‎(1)地球上最主要的能量来源：太阳辐射。‎ ‎(2)低层大气主要、直接的热源：地面。‎ ‎2．两个过程 ‎(1)地面增温过程：大部分A(太阳辐射)透过大气到达地面，使地面增温。‎ ‎(2)大气增温过程：地面增温后以B(地面辐射)的形式向近地面大气传递热量，使大气增温。‎ ‎3．两个作用 ‎(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对少部分太阳辐射的吸收、散射或反射。‎ ‎(2)保温作用：大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿作用。‎ 正误判断：‎ ‎(1)大气对太阳辐射具有削弱作用，对地面具有保温作用。(　　)‎ ‎(2)近地面大气增温的直接热源是太阳辐射。(　　)‎ ‎(3)一天中最高气温出现在正午12时，最低气温出现在午夜0时。(　　)‎ ‎【提示】　(1)√　大气通过吸收、反射和散射方式对太阳辐射具有削弱作用，大气逆辐射对地面具有保温作用。‎ ‎(2)×　近地面大气增温的直接热源是地面辐射。‎ ‎(3)×　一天中最高气温出现在14时左右，最低气温出现在日出前后。‎ ‎[合 作 探 究·攻 重 难]‎ ‎ 大气的垂直分层 材料一　‎2018年2月12日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功将第二十八、二十九颗北斗导航卫星发射升空，并进入距离地球约三万六千公里的地球同步轨道。‎ 材料二　大气垂直分层示意图。‎ - 8 -‎ ‎【思考交流】‎ ‎1．卫星在发射升空的过程中，途经大气层的气温是如何变化的？‎ ‎【提示】　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；在高层大气，气温随高度先降后升，所以第二十八、二十九颗北斗导航卫星升空过程中，途经大气层的温度变化为减—增—减—增。‎ ‎2．大气对太阳辐射的削弱作用中，反射作用最强，这种作用主要发生在哪一层？‎ ‎【提示】　对太阳辐射起反射作用的主要是大气中的云层和较大颗粒的尘埃，而云和尘埃主要集中在对流层，所以对太阳辐射的反射作用也主要发生在对流层大气中。‎ ‎[归纳总结]　大气的垂直分层及其特点 ‎ 分层 高度范围 主要特点及成因 与人类的关系 对 流 层 低纬：17～18 km 中纬：10～12 km 高纬：8～9 km ‎①气温随高度增加而递减(每升高‎100 m，气温大约降低‎0.6 ℃‎)‎ ‎②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 ‎①空气对流运动显著②该层上部冷、下部热 ‎①天气现象复杂多变②几乎全部的水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨 平 流 层 从对流 层顶至 ‎50～‎‎55 km ‎①气温随高度增加呈递增趋势 ‎②该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障，利于高空飞行 ‎①以平流运动为主 ‎②该层大气上热下冷，大气稳定 ‎①天气晴朗单一 ‎②水汽、杂质少，气流平稳 高层 大气 从平流 层顶到 ‎3 ‎‎000 km 的高空 ‎①大气密度极小 ‎②距地面远，受到的引力小 ‎80～‎500 km高空有若干电离层，对无线电通信有重要作用 ‎1．下图为大气垂直分层示意图。读图，回答(1)～(2)题。‎ - 8 -‎ ‎(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是(　　)‎ A．①　　　　　　　　 B．②‎ C．③ D．④‎ ‎(2)对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于(　　)‎ A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部 C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层 ‎(1)B　(2)D　[第(1)题，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线在Ⅱ层上半部分气温变化出现错误，故只有②正确。第(2)题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层。]‎ ‎ 大气的受热过程 ‎《齐民要术》中有这样一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。”[煴：无烟的微火]‎ ‎【思考交流】‎ ‎1．“放火作煴，少得烟气，则免于霜”的原因是什么？‎ ‎【提示】　“烟气”主要成分是二氧化碳，能增强大气逆辐射，对地面起保温作用。‎ ‎2．采用大气的保温作用原理，解释塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等农业活动。‎ ‎【提示】　塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不易穿透塑料薄膜或玻璃散失，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。‎ ‎[归纳总结] ‎ 太阳辐射是大气热量的根本来源，热量在地面与大气之间的传递过程如下图所示：‎ 由上图可知，大气对地面保温作用的过程可归纳如下表：‎ - 8 -‎ 图示 名称 具体过程 热量来源 Ⅰ 太阳暖 大地 太阳辐射到达地面，地面吸收后增温 太阳辐射 Ⅱ 大地暖 大气 地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温 地面辐射 Ⅲ 大气还 大地 大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面 大气辐射 ‎2．读下图，完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)低层大气的主要直接热源是(　　)‎ A．地面 B．太阳 C．大气 D．大气逆辐射 ‎(2)大气对地面的保温作用及其在图中对应字母的组合，正确的是(　　)‎ A．到达地面的太阳辐射——A B．大气的散射作用——D C．大气的吸收作用——B D．大气的逆辐射作用——C ‎(1)A　(2)D　[由图示可知A为太阳辐射，B为地面辐射，C为大气逆辐射，D为大气的反射作用。大气对太阳辐射的直接吸收能力弱，地面才是近地面大气的直接热源。太阳通过太阳辐射“暖”地面，地面利用地面辐射“暖”大气，大气以逆辐射起到了保温作用。]‎ 大气的保温作用示意图 ‎ ‎ ‎【思考交流】‎ - 8 -‎ ‎1．地面和对流层大气的主要热量来源是否相同，为什么？‎ ‎【提示】　不相同。地面的热量主要来自太阳辐射。对流层大气通过吸收少量太阳辐射和大量地面辐射而实现受热过程，即地面辐射是对流层大气主要的直接热源。‎ ‎2．图中有几种辐射？其辐射方向有何不同？‎ ‎【提示】　从图中可看出辐射类型有太阳辐射(短波辐射)、地面辐射和大气辐射(长波辐射)。太阳辐射是向下的，地面辐射是向上的，大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。其中大气辐射中射向地面的部分，因和地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。‎ ‎3．运用图中原理解释为什么“高处不胜寒”？‎ ‎【提示】　地面是近地面大气主要、直接的热源，“高处”离地面较远，吸收的地面辐射较少，气温较低。‎ 阅读此图，要注意把握以下几点：‎ ‎1．太阳辐射→地面增温：太阳短波辐射从宇宙中透过大气层时少量被大气吸收或反射回宇宙空间，大部分射向地面，使地面增温。‎ ‎2．地面辐射→大气增温：地面长波辐射大量被大气吸收，使大气增温。地面是低层大气主要的直接热源。‎ ‎3．大气逆辐射：大气通过大气逆辐射把获得热量的大部分返还给地面，对地面起到了保温作用。‎ ‎3．读大气对地面的保温作用示意图，回答(1)～(2)题。‎ ‎(1)图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数字代号按顺序依次是(　　)‎ A．①②③④ B．③④②①‎ C．④③②① D．②③④①‎ ‎(2)近地面大气的直接热源来自(　　)‎ A．① B．②‎ C．③ D．④‎ ‎(1)C　(2)C　‎ - 8 -‎ ‎[第(1)题，本题主要考查从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排列的关系：太阳辐射→地面吸收→地面辐射→大气吸收→大气辐射→大气逆辐射。第(2)题，近地面大气的直接热源是地面辐射，即图中③。]‎ ‎[课堂小结]‎ ‎[当 堂 达 标·固 双 基]‎ 对点训练1　大气的垂直分层 读图，完成1～2题。‎ ‎1．关于图中内容的叙述，正确的是(　　)‎ A．大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化 B．随高度增加气温较高，气压较低 C．距地面20千米处气压降为地面的一半 D．对流层垂直方向上温度变化范围是20～－‎‎60 ℃‎ ‎2．关于图中①②层大气的正确叙述是(　　)‎ A．①层大气厚度随纬度增加而增厚 B．②层因氧原子吸收紫外线而增温 C．①层内海拔越高气温越低 D．②层复杂的天气现象不利于飞行 ‎1．D　2.C　‎ - 8 -‎ ‎[第1题，大气垂直分层的依据是温度、密度和大气运动状况的差异。随高度的增加，不同层次温度变化不同，对流层气温随高度增加而降低，海拔每升高‎100米，气温下降‎0.6℃‎。第2题，①为对流层，②为平流层，对流层厚度随纬度增加而减少；平流层因臭氧吸收紫外线而增温；平流层大气以水平运动为主，利于飞行。]‎ 对点训练2　大气的受热过程 下图为大气受热过程图，读图，回答3～4题。‎ ‎3．使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是(　　)‎ A．①—②—③　　　 B．④—②—③‎ C．②—③—④ D．③—④—②‎ ‎4．阴天比晴天(　　)‎ A．白天④强，夜晚③强，昼夜温差大 B．白天④弱，夜晚③强，昼夜温差小 C．白天④弱，夜晚③弱，昼夜温差大 D．白天④强，夜晚③强，昼夜温差小 ‎3．B　4.B　[第3题，近地面大气升温的过程：太阳辐射→地面升温→地面辐射→大气升温→大气逆辐射。第4题，阴天时，大气对太阳辐射的削弱作用和大气逆辐射增强。]‎ - 8 -‎