資源簡(jiǎn)介

2.1大氣的組成和垂直分層
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．知道大氣的組成及其作用。
2．結(jié)合“大氣的垂直分層示意”圖，認(rèn)識(shí)大氣的垂直分層狀況，理解各主要層次的特點(diǎn)及其與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。（重點(diǎn)）
3．觀察、識(shí)別、描述與大氣有關(guān)的自然現(xiàn)象、形成科學(xué)探究的意識(shí)和能力。（難點(diǎn)）
【課前自主預(yù)習(xí)】
閱讀課本P28-P33，標(biāo)注重點(diǎn)（大氣分層、各分層特點(diǎn)等），并結(jié)合學(xué)習(xí)指導(dǎo)P24頁(yè)【必備基礎(chǔ)】，梳理本節(jié)知識(shí)點(diǎn)。
【小組合作探究】
探究一、據(jù)美國(guó)國(guó)家冰雪數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)，2018年2月下旬，北冰洋的冰層面積降至有記錄以來(lái)的歷史最低點(diǎn)，比正常值少約100萬(wàn)平方千米，相當(dāng)于減少了一個(gè)埃及的面積。一些科學(xué)家認(rèn)為，人們可能低估了全球變暖的趨勢(shì)。
大氣中90%以上的臭氧存在于大氣層的上部或平流層，離地面有10～50千米，這才是需要人類保護(hù)的大氣臭氧層。還有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能對(duì)阻擋紫外線有一定作用。美國(guó)環(huán)保局發(fā)現(xiàn)臭氧總量每耗減1%，地面紫外線會(huì)增加1．5%～2%。他們預(yù)測(cè)，如果氯氟烴生產(chǎn)和消費(fèi)不加限制，到2075年，地球臭氧總量將比1985年再耗減25%。
結(jié)合材料和課本28-29頁(yè)內(nèi)容，探究下列問(wèn)題：
（1）全球變暖與大氣中的哪種主要成分有關(guān)？它的作用是什么？
（2）臭氧有什么作用？大氣中臭氧成分減少會(huì)有什么危害？
針對(duì)上述問(wèn)題，你能提出哪些有效的措施？
探究二、閱讀下列材料和圖，探究大氣的垂直分層。
大氣圈又叫大氣層（aerosphere），地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮?dú)猓ㄕ?8．1%）、氧氣（占20．9%）氬氣（占0．93%），還有少量的二氧化碳、稀有氣體如氦氣、氖氣、氪氣、氙氣、氡氣和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小，越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上，但沒(méi)有明顯的界線。
據(jù)此探究下列問(wèn)題：
（1）大氣在垂直方向上共分為哪幾個(gè)層次？
（2）A層氣溫如何變化？B層氣溫如何變化？原因分別是什么？
（3）燃燒礦物燃料、毀林等使大氣中的二氧化碳濃度升高，這會(huì)有何影響？會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？
（4）簡(jiǎn)述平流層適宜飛機(jī)飛行的原因。
簡(jiǎn)述對(duì)流層與人類關(guān)系最為密切的原因。
【當(dāng)堂檢測(cè)】
一、選擇題
極限跳傘運(yùn)動(dòng)是歐美地區(qū)較為流行的空中極限運(yùn)動(dòng)，其獨(dú)特魅力在于可由跳傘者自己控制開(kāi)傘時(shí)間，進(jìn)而跳傘者就可以把刺激的域值大小完全控制在自己的手中。目前高空跳傘最高記錄的保持者為谷歌高級(jí)副總裁阿蘭·尤斯塔斯。尤斯塔斯搭乘高空熱氣球前往大氣層邊緣，高度為135908英尺（約合41425米），隨后他切斷了自己的繩索，跳向地面。（對(duì)流層平均厚度為12千米，自對(duì)流層頂向上至50~55千米高度的范圍為平流層）。據(jù)此完成下面小題。
1．阿蘭·尤斯塔斯自熱氣球上跳下后到地面的過(guò)程中，周圍大氣溫度發(fā)生的變化為（ ）
A．溫度持續(xù)上升B．溫度持續(xù)下降C．溫度先上升后下降 D．溫度先下降后上升
2．阿蘭·尤斯塔斯自熱氣球上跳下過(guò)程中不會(huì)遇到的景象有（ ）
A．飛機(jī)飛行 B．人造衛(wèi)星 C．雷暴（一種強(qiáng)對(duì)流天氣） D．降水
地球大氣又稱“氮氧大氣”，下圖示意地球大氣圈25km以下干潔空氣的主要成分，據(jù)此完成下面小題。
3．地球大氣稱為“氮氧大氣”是因?yàn)檫@兩種氣體（ ）
A．占干潔空氣成分的99% B．占大氣成分的99%
C．是生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì) D．在其他天體上不存在
4．目前，導(dǎo)致二氧化碳變動(dòng)的主要原因是（ ）
①植樹(shù)造林②大量燃燒礦物化石燃料③新能源公交車的逐漸普及④森林毀壞
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
游客的日記中寫道：“飛機(jī)平穩(wěn)的飛行在萬(wàn)米的高空，透過(guò)窗外看到純凈湛藍(lán)的天空，而在飛機(jī)下方則是翻騰的云海……”據(jù)此完成下面小題。
5．該旅客乘坐的飛機(jī)所處大氣層，之所以適宜飛行是因?yàn)樵搶哟髿猓? ）
A．有電離層方便通訊 B．空氣密度極低近于真空
C．天氣晴朗，大氣的能見(jiàn)度好 D．氣溫上冷下熱氣流平穩(wěn)
6．在飛機(jī)上看到的“翻騰的云海”所在大氣層的大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是（ ）
A．對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著 B．水平運(yùn)動(dòng)顯著 C．上升運(yùn)動(dòng)顯著 D．下沉運(yùn)動(dòng)顯著
民航客機(jī)在飛過(guò)天空時(shí)，其身后經(jīng)常拖著白色的尾巴，被稱為航跡云。當(dāng)客機(jī)飛行在氣溫為-60℃~-40℃的大氣層且在空氣濕度較大的條件下，才容易產(chǎn)生航跡云。下面左圖為航跡云景觀，右圖為氣溫隨海拔高度的變化示意圖，完成下面小題。
7．當(dāng)客機(jī)飛行時(shí)，更容易產(chǎn)生航跡云的是在（ ）
A．① B．② C．③ D．④
8．關(guān)于圖中各層大氣的敘述正確的是（ ）
A．①所在大氣層水汽、雜質(zhì)、臭氧含量多
B．②所在大氣層大氣厚度在赤道附近最厚
C．③所在大氣層的臭氧含量高，大氣上部冷下部熱
D．④所在大氣層上冷下熱，大氣稀薄
二、綜合題　
電影《中國(guó)機(jī)長(zhǎng)》改編自真實(shí)事件。2018年5月14日7:06四川航空3U8633航班以800km/h的速度飛行至青藏高原東南邊緣9800米高空時(shí)，駕駛艙擋風(fēng)玻璃突然爆裂，飛機(jī)劇烈抖動(dòng)。機(jī)長(zhǎng)臨危不亂，用凍得發(fā)紫的雙手迅速手動(dòng)操作迫降，34分鐘后飛機(jī)安全降落成都機(jī)場(chǎng)，119名乘客無(wú)一傷亡，創(chuàng)造了民航史上的一次史詩(shī)級(jí)壯舉。
描述飛機(jī)發(fā)生事故時(shí)所在的大氣層的特征。
分析引起機(jī)艙擋風(fēng)玻璃爆裂的大氣環(huán)境條件。
（3）飛機(jī)出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，冒險(xiǎn)急轉(zhuǎn)向左備降成都，而沒(méi)有選擇康定機(jī)場(chǎng)。請(qǐng)分析其中原因。
【探究答案】
一、
1.CO2
2.臭氧能強(qiáng)烈吸收紫外線，保護(hù)地球上生物免受過(guò)多的紫外線的傷害
3.減少化石能源的使用；保護(hù)森林，植樹(shù)造林；研發(fā)新型制冷設(shè)備，控制氟氯烴的產(chǎn)生
二、
（1)A.對(duì)流層，B.平流層，C.高層大氣。
(2)A 層氣溫變化隨高度的增加而遞減。原因：地面是對(duì)流層大氣的主要直接熱源，離地面越遠(yuǎn)，氣溫越低。B層氣溫隨高度增加而升高。原因：該層的氣溫基本上不受地面影響，而是靠臭氧吸收太陽(yáng)紫外線而增溫的。
(3)影響：使大氣逆輻射增強(qiáng)，近地面氣溫升高。帶來(lái)的問(wèn)題：溫室效應(yīng)
(4）平流層中大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主,水汽少，雜質(zhì)小，能見(jiàn)度好，故非常適宜飛行。
(5)主要原因：一是人類生活在對(duì)流層的底部;二是云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對(duì)流層。
一、選擇題
【答案】1．D 2．B
【解析】1．由材料可得，阿蘭·尤斯塔斯自熱氣球上跳下后到地面距離為41425米，依次經(jīng)過(guò)平流層和對(duì)流層，在平流層隨著高度的降低溫度逐漸下降，在對(duì)流層中，由于對(duì)流層的熱量來(lái)自于地面，隨高度的降低，氣溫逐漸升高，綜上所述，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)地面的過(guò)程中周圍的大氣溫度是先降低后升高，D選項(xiàng)正確，其他選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D。
2．結(jié)合材料分析，飛行員自熱氣球上跳下過(guò)程中依次經(jīng)過(guò)平流層和對(duì)流層，在平流層由于空氣下冷上熱，有利于飛機(jī)飛行；而在對(duì)流層中由于空氣下熱上冷，空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)劇烈，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，有雷暴、降水現(xiàn)象，因此 A、C、D 可見(jiàn)。人造衛(wèi)星在地球的高層大氣以外的飛行， B不可見(jiàn)，本題選擇不能看見(jiàn)的景象，故選B。
【答案】3．A 4．B
【解析】3．讀表可知，地球大氣圈25 km以下干潔空氣的主要成分中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積分?jǐn)?shù)超過(guò)99%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近99%，因此地球大氣稱為“氮氧大氣”，A符合題意；大氣成分除了干潔空氣外，還有水汽、固體塵埃等，如果包括大氣所有成分在內(nèi)，氮?dú)夂脱鯕獾谋戎剡_(dá)不到99%，排除B；盡管氮元素是生命體不可缺少的物質(zhì)，但氮?dú)獠⒉皇巧顒?dòng)必不可少的物質(zhì)，且地球大氣稱為“氮氧大氣”不是因?yàn)樗鼈兊闹匾裕懦鼵；氮?dú)夂脱鯕獠⒉灰欢ㄔ谄渌祗w上不存在，且地球大氣稱為“氮氧大氣”不是因?yàn)樗鼈兊莫?dú)特性，排除D。故選A。
4．目前大氣中的二氧化碳呈增加趨勢(shì)。自然界中碳氧是基本平衡的，導(dǎo)致二氧化碳變動(dòng)的主要因素是人類活動(dòng)。目前人們通過(guò)燃燒礦物化石燃料排放二氧化碳，從而增加大氣中二氧化碳的含量，人們通過(guò)破壞植被，影響植被吸收二氧化碳，從而導(dǎo)致大氣中二氧化碳的含量增加，因此目前導(dǎo)致二氧化碳變動(dòng)的主要原因是大量燃燒礦物化石燃料和森林、草原開(kāi)墾成農(nóng)田，②、④符合題意；植樹(shù)造林、新能源公交車的逐漸普及可能會(huì)增加二氧化碳吸收量、減少二氧化碳排放量，導(dǎo)致大氣中的二氧化碳減少，與目前大氣中二氧化碳含量變化趨勢(shì)不同，因此①、③不符合題意。綜上所述，B符合題意，排除A、C、D。故選B。
【答案】5．C 6．A
【解析】5．根據(jù)材料信息“而在飛機(jī)下方則是翻騰的云海”可知，飛機(jī)在云層的上方，云層主要分布在對(duì)流層，飛機(jī)飛行應(yīng)該是平流層，平流層大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，天氣晴朗，大氣的能見(jiàn)度高，沒(méi)有對(duì)流運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)飛行不顛簸，很平穩(wěn)，適合飛行，C正確。電離層分布在高層大氣部分，A錯(cuò)誤。空氣密度極低近于真空是高層大氣，B錯(cuò)誤。平流層氣溫隨海拔高度的升高逐漸升高，氣溫上熱下冷，D錯(cuò)誤。所以選C。
在飛機(jī)上看到的“翻騰的云海”所在大氣層是對(duì)流層，大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，A正確。水平運(yùn)動(dòng)顯著的是平流層，無(wú)云層，B錯(cuò)誤。空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)包括垂直上升與下沉運(yùn)動(dòng)，不是單獨(dú)的上升運(yùn)動(dòng)顯著或下沉運(yùn)動(dòng)顯著，C、D錯(cuò)誤。所以選A。
【答案】7．B 8．B
【解析】7．根據(jù)材料客機(jī)飛行在氣溫為-60℃~-40℃的大氣層且在空氣濕度較大的條件下，才容易產(chǎn)生航跡云。根據(jù)示意圖，氣溫為-60℃~-40℃在②。所以B項(xiàng)正確；故選B。
8．根據(jù)海拔高度和氣溫變化。大氣的垂直分層可以分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。對(duì)流層主要在海拔12千米附近，氣溫隨著海拔的升高而降低。對(duì)流層對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，水汽多。平流層在對(duì)流層之上，氣溫隨著海拔的升高而升高。臭氧層分布在平流層。高層大氣在平流層之上，氣溫隨著海拔的升高先降低后升高。①②位于對(duì)流層，對(duì)流層對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，水汽多。但是臭氧層在平流層。所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；②地位于對(duì)流層，氣溫越高，對(duì)流運(yùn)動(dòng)越顯著，對(duì)流層越厚。赤道地區(qū)，氣溫高，對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，對(duì)流層厚。所以B項(xiàng)正確；③地位于平流層，氣溫隨著海拔的升高而升高，臭氧含量高，根據(jù)示意圖平流層下部冷，上部熱。所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；④地位于高層大氣，氣溫隨著海拔的升高先降低后升高。在海拔很高的地方不符合。所以D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。
二、綜合題
（1）氣溫隨高度的升高而遞減；大氣在垂直方向上對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著；水汽和固體雜質(zhì)多，氣復(fù)雜多變；貼近地面，與人類關(guān)系最密切。
（2）海拔高，氣溫低；位于高空，氣壓低；風(fēng)力強(qiáng)勁（大）。
（3）備降康定機(jī)場(chǎng)需要翻越多座高山，自然條件惡劣，危險(xiǎn)性高；康定機(jī)場(chǎng)規(guī)模小，醫(yī)療、消防、救援和安全保障不及成都雙流機(jī)場(chǎng)。
【分析】本題考查大氣的垂直分層、高空大氣環(huán)境條件及備降機(jī)場(chǎng)的選擇。
【詳解】（1）根據(jù)所學(xué)可知，9800米高空屬于對(duì)流層。根據(jù)所學(xué)可知對(duì)流層的特征為：氣溫隨高度的升高而遞減；對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著；水汽和固體雜質(zhì)多，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變；貼近地面，與人類關(guān)系最密切。
（2）大氣環(huán)境條件要從氣溫、氣壓、風(fēng)力等角度描述。9800米高空，海拔高，氣溫低；9800米高空，氣壓低；高空摩擦力小，風(fēng)力強(qiáng)勁。
（3）據(jù)圖可知，備降康定機(jī)場(chǎng)需要翻越多座高山，氣象等自然條件比較復(fù)雜，駕駛艙擋風(fēng)玻璃已經(jīng)爆裂的情況下，備降康定機(jī)場(chǎng)危險(xiǎn)性比較高；飛機(jī)上人員已經(jīng)受傷，康定機(jī)場(chǎng)等級(jí)低，規(guī)模小，醫(yī)療、消防、救援和安全保障不及成都雙流機(jī)場(chǎng)，所以選擇備降成都，而沒(méi)有選擇康定機(jī)場(chǎng)。

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