精品讲义学年高中地理鲁教版必修一第二单元第二节课时1.docx
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精品讲义学年高中地理鲁教版必修一第二单元第二节课时1
课时1 大气圈的组成与结构 大气的受热过程
[学习目标定位] 1.了解大气垂直分层的气温和气流运动特征，并理解各层与人类的关系。
2.运用图表说明大气的受热过程，学会分析大气温室效应及其影响。
一、大气圈的组成与结构
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，生物体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，调节地表温度。
（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，能反射短波无线电波
思考
1．为什么对流层的天气现象复杂多变？
答案 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。
二、大气的受热过程
1．两个热源
（1）地球大气最重要的能量来源：
太阳辐射。
（2）近地面大气主要、直接的热源：
地面。
2．两个过程
（1）地面增温过程：
大部分A太阳短波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地面长波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、反射和散射作用。
（2）保温作用：
大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿作用。
思考
2．为什么白天多云时气温比晴天低，夜晚多云时气温比晴天高？
答案 白天多云时云层对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射少；夜晚多云时大气逆辐射强，地面散失热量少。
探究点一 大气的垂直分层
探究活动
读教材图2－2－2“大气的垂直分层示意”，回答下列问题。
（1）对流层的气温在垂直方向上分布有何特点？
该层的厚度随纬度如何变化？
为什么？
（2）平流层的气温分布有何特点？
原因是什么？
飞机为什么选择在平流层飞行？
（3）高层大气对人类生活有什么影响？
答案
（1）对流层的气温随高度增加而降低。
对流层的厚度随纬度增高而降低。
低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以对流层高度大；高纬地区受热少，对流较弱，所以对流层高度小。
（2）平流层的气温随高度升高迅速上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
该层上部热，下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，利于高空飞行。
（3）有若干电离层，能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用。
反思归纳
大气的垂直分层
地球大气从地面向上可延伸到数千千米高空，根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可将大气层分为对流层、平流层和高层大气。
分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬：
17～18千米
中纬：
10～12千米高纬：
8～9千米
气温随高度的增加而降低（每升高100米，气温大约降低0.6℃）
地面是对流层大气的直接热源
人类就生活在对流层底部，与人类关系最密切
空气对流运动显著
该层上部冷，下部热
天气现象复杂多变
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50～55千米
气温随高度增加而增加
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
以平流运动为主
该层大气上热下冷，大气稳定
天气晴朗
水汽、杂质少，气流平稳
高层
大气
从平流层顶到3000千米的高空
大气密度极小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用
探究点二 大气的受热过程
探究活动
读“大气的保温作用示意图”，回答下列问题。
（1）据图分析，白天阴天与同等情况下的晴天相比，温度是高还是低，请分析原因。
（2）据图分析，为什么对流层温度随高度的升高而降低？
（3）据图分析，晚上阴天与同等情况下的晴天相比，温度是高还是低，请分析原因。
答案
（1）白天阴天，大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射）强，到达地面的太阳辐射量少，气温比同等情况下的晴天要低。
（2）对流层大气对太阳辐射直接吸收的少，对地面辐射吸收的多，所以离地面越近，气温越高。
（3）夜晚阴天，空气中的水汽和二氧化碳含量高，对地面辐射吸收强，放射出来的大气逆辐射也较多，因此气温比同等情况下的晴天要高。
拓展延伸
图示大气的受热过程
对点训练一 大气的垂直分层
下图为“大气垂直分层示意图”。
读图，回答1～2题。
1．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（ ）
A．①B．②C．③D．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
答案 1.B 2.D
解析 第1题，根据大气的密度、温度和运动特征，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线在Ⅱ层上半部气温变化出现错误，故只有②正确。
第2题，高层大气（Ⅲ层）中存在若干电离层。
对点训练二 大气的受热过程
读“大气受热过程示意图”，回答3～5题。
3．在大气受热过程中，辐射波长与其他几种辐射类型不同的是（ ）
A．太阳辐射B．地面辐射
C．大气辐射D．大气逆辐射
4．关于大气的热力作用，叙述错误的是（ ）
A．太阳辐射能在传播过程中，部分被大气吸收或反射，大部分到达地面
B．太阳辐射能大部分到达地面，并被地面吸收和反射
C．地面吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气
D．地面是大气主要、直接的热源
5．大气保温作用的能量直接来自（ ）
A．太阳辐射B．大气逆辐射
C．地面辐射D．大气辐射
答案 3.A 4.D 5.B
解析 第3题，太阳辐射是短波辐射，其他几种属于长波辐射。
第4题，地面辐射把热量传递给近地面大气，而高层大气的热源则不是主要来自于地面。
第5题，大气逆辐射补偿地面辐射损失的热量，起到了保温作用。
综合提升
6．读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题。
（1）图中字母代表的箭头含义分别是：
A______________________；B____________________；
C______________________；D____________________；
G______________________；I____________________。
（2）从数量上看，A>D的原因是____________________________________________________，
图中I的作用是______________________________________________________________。
（3）比较晴天与阴天气温日较差的大小：
_____________________________________________，
其原因是什么？
（4）如果夜晚多云，人们制造烟雾所起到的作用将变____________（大或小），为什么？
答案
（1）太阳辐射 大气吸收的太阳辐射 大气反射、散射的太阳辐射 到达地面的太阳辐射 大气吸收的地面辐射 大气逆辐射
（2）大气的削弱作用 补偿地面损失的热量
（3）晴天大，阴天小 晴天：
白天大气的削弱作用弱，温度高；夜晚大气逆辐射弱，温度低，故温差大。
阴天：
白天大气的削弱作用强，温度不高；晚上大气逆辐射强，温度不低，故温差较小。
（4）小 云和人造烟雾的作用一样，都是增强大气逆辐射。
解析 通过图中箭头的指向和粗细，明确各字母代表的箭头的含义是解答该题的关键。
解答时要特别关注以下几点：
（1）太阳辐射在射向地面时会被大气削弱一部分。
（2）地面长波辐射绝大部分被大气吸收，又以大气逆辐射的形式返还给地面。
（3）阴天时云层厚，大气对太阳辐射的削弱作用强，大气逆辐射作用强。
（4）浓烟中含有大量二氧化碳气体和尘埃，能大量吸收地面长波辐射，增强大气逆辐射。
教材P35 问题
细雨蒙蒙的天气是由于飞机仍在对流层大气中飞行，当飞机穿过对流层，进入平流层飞行时，天气晴好。
教材P37 活动
温室由玻璃或塑料等透明材料制成，太阳短波辐射能无阻挡地透过玻璃或塑料进入室内，使室内空气增温，增温后的空气会向外辐射长波辐射，而玻璃、塑料具有阻挡长波辐射透过的功能，这样室内的热量就得以积累，形成温室效应。
[基础过关]
某学校地理兴趣小组做了如下实验：
做两个相同规格的玻璃箱，甲底部放一层土，乙底部放适量水，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，一段时间后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比放水的足足高了3℃。
据此回答1～2题。
1．该实验的主要目的是测试（ ）
A．不同的下垫面对太阳辐射的吸收能力相同
B．大气的热力运动
C．一天中最高气温出现的时刻
D．近地面大气主要的直接热源
2．将两玻璃箱同时移至阴凉处，我们发现甲乙两箱中的气温计（ ）
A．甲箱下降快B．甲箱下降慢
C．乙箱下降快D．都没有变化
答案 1.D 2.A
解析 第1题，根据实验，说明地面是对流层大气主要的直接热源。
第2题，土的热容量比水的小，故甲箱降温快，乙箱降温慢。
3．太阳辐射在经过厚厚的大气层时，会出现（ ）
A．大部分能够被吸收或反射，使大气增温
B．太阳把热量传递给大气的辐射热交换是大气增温的最重要方式
C．太阳高度角越大，路程越短，大气吸收或反射越少
D．被大气吸收或反射的多少与纬度有关，与太阳高度角无关
答案 C
解析 当太阳辐射穿过厚厚的大气层时，大气的削弱作用很小，大部分太阳光能到达地面，地面通过地面辐射再把能量传给大气，所以大气增温的主要方式是地面辐射。
地面太阳辐射的影响因素有：
纬度、海拔。
纬度越低，太阳高度角越大，穿越大气的路程越短，太阳辐射被大气削弱得越少；海拔越高，大气越稀薄，太阳辐射被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多。
深秋或初冬晴朗的夜晚，常见农民在田间地头燃烧柴草，以避免所种的庄稼遭受霜冻危害。
读“大气受热过程示意图”，回答4～5题。
4．关于图中a、b、c所代表的内容叙述正确的是（ ）
A．a代表大气的直接热源
B．a、b、c所代表的辐射波长的大小关系是aC．b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收
D．c代表的辐射与天气状况无关
5．燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于（ ）
A．增强a辐射B．增强b辐射
C．增强c辐射D．改变b的辐射方向
答案 4.B 5.C
解析 从图中箭头方向可判断出，a表示太阳辐射，b表示地面辐射，c表示大气逆辐射。
其中b是近地面大气热量的直接来源，其辐射的热量主要被大气中的水汽、二氧化碳等吸收。
阴天时，c辐射增强，燃烧柴草放出大量温室气体及大量烟尘，可增强大气逆辐射，使大气对地面的保温效应增强，从而保护作物免受冻害。
6．青藏高原与四川盆地的纬度相当，但青藏高原比四川盆地气温日较差大得多，原因是青藏高原的（ ）
①地势高，离太阳近 ②太阳高度小得多 ③云层厚，而且夜长 ④地势高，空气稀薄 ⑤白天太阳辐射较强 ⑥夜晚大气逆辐射较弱
A．①②④⑤⑥B．③④⑤⑥
C．④⑤⑥D．①④⑤⑥
答案 C
解析 青藏高原与四川盆地纬度相当，则两地的太阳高度相当，青藏高原地势高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射削弱少，使白天气温较高；夜晚大气的保温作用弱，使地面损失热量多，故气温日较差大。
7．下图为“北半球中纬度某地连续三天的天气状况示意图”。
下列叙述正确的是（ ）
A．10月4日平均气温最高
B．10月5日昼夜温差最大
C．10月6日最易出现霜冻
D．10月5日夜晚气温最高
答案 B
解析 白天晴朗时，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，气温较高；夜晚晴朗时，大气的保温作用差，地面损失的热量多，气温较低；故昼夜皆晴时温差最大。
8．若降温较快，水汽会凝结成露。
气象谚语有“露重见晴天”的说法。
就此现象，下列叙述正确的是（ ）
A．天空云量少，大气保温作用强
B．地面辐射强，地表降温慢
C．空气中水汽少，地表降温慢
D．大气逆辐射弱，地表降温快
答案 D
解析 水汽因降温快而大量凝结成露，“露重见晴天”，说明晴天云层少，大气逆辐射弱，地表降温幅度大。
9.读“大气垂直分层示意图”，回答下列问题。
（1）A是____________层，该层气温随高度的变化特点是
____________________________________________________________。
（2）B是________层，该层气流平稳，适合于飞机飞行。
（3）地球人造卫星在轨运行期间，主要是在大气中的________中运行，其返回时，在距地面1000米的高度内，所经历的气温变化特点是
_________________________________________________________，
原因是什么？
（4）300千米以上的大气层气温高达1000℃以上，但其中运行的人造卫星不会被烧毁，主要原因是（ ）
A．卫星与大气处于相对静止状态
B．卫星在大气中高速运行，能很好地散热
C．该层大气稀薄，卫星从中吸收的和与之摩擦产生的热量都有限
D．该层大气密度很大，有利于卫星散热
答案
（1）对流 气温随高度的增加而降低
（2）平流
（3）高层大气 气温逐渐升高 地面辐射是近地面大气的直接热源，越靠近地面，大气所获得的地面辐射热量越多。
（4）C
解析 从图中各层高度数值可以看出，A是对流层，B是平流层，50千米以上是高层大气。
各层的气温变化从气温垂直分布曲线上读出。
300千米以上的高层大气中，气温很高，但空气稀薄，气压低，人造卫星在运行中与空气摩擦产生的热量很有限，并且人造卫星从大气中吸收的热量很少，所以不会被烧毁。
[能力提升]
读“甲、乙两地（一处为海洋，一处为陆地）冬季和夏季气温日变化示意图”，回答10～11题。
10．图中表示海洋性气候夏季气温日变化曲线的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
11．形成同一地区冬夏气温不同的主要因素是（ ）
A．降水量的差异
B．正午太阳高度和昼夜长短的差异
C．大气环流的差异
D．人类活动的差异
答案 10.B 11.B
解析 本题组考查气温日变化及其分布规律、影响因素等知识，属于核心知识、基本能力型考查题。
气温日较差变化规律是：
一般夏季变化大于冬季，大陆性气候大于海洋性气候。
图中甲地日较差小于乙地，则甲地气候的海洋性大于乙地，①②两条曲线中，②日较差大于①，故②表示海洋性气候夏季气温日变化曲线。
任何地区夏季正午太阳高度都要大于冬季，而落于地平线时太阳高度都为零，则夏季太阳高度日变化要大于冬季，故冬夏气温日较差不同。
读“我国北方某城市天气与空气质量状况表”，回答12～13题。
时间
天气状况
日平均气温
最大风力
空气首要污染物
第一天
多云
11℃
5级
总悬浮颗粒
第二天
阴雨
8℃
8级
总悬浮颗粒
第三天
晴
3℃
4级
NO2
12.该城市最不可能出现此天气变化状况的月份是（ ）
A．3月B．4月
C．7月D．10月
13．与第一、二天相比，第三天（ ）
A．大气对太阳辐射的削弱作用较强
B．大气逆辐射作用较弱
C．大气吸收地面辐射的能力较强
D．气温日较差较小
答案 12.C 13.B
解析 第12题，从表中的日平均气温可以看出，三天的日平均气温分别是11℃、8℃、3℃。
连续三天气温都不太高，说明该城市此时的天气不可能出现在7月（夏季）。
第13题，第一、二两天的空气首要污染物为总悬浮颗粒，第三天的空气首要污染物是NO2，大气中的云量在减少，这一点从这三天的天气变化状况也可以看出。
由于大气云量减少，因此大气逆辐射作用也在减弱。
14．为了充分利用气候资源，发挥土地生产优势，我国许多地区发展了冬暖式温室大棚，极大地提高了农民收入，丰富了我国冬季城乡居民的蔬菜供应。
据此回答下列问题。
（1）建温室主要是改善农作物生长的________条件，实现这一目的的原理是________________________________________________________________________。
（2）依照菜农的经验，每天下午都要在棚内洒水，以保证蔬菜安全过夜，试用所学知识分析这一现象。
（3）A、B两位置的蔬菜，长势较好的是______________，原因是什么？
口感较好的是________________，原因是什么？
（4）分析说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的影响。
答案
（1）热量 大气保温效应
（2）棚内洒水可以吸收地面辐射与大气辐射，储存更多的热量。
（3）B处 B处保温效果好，热量充足，蔬菜生长状况好。
A处 A处在门口位置，温差较大，蔬菜储存糖分多，口感好。
（4）使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植（可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力）；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
解析 第
（1）题，温室大棚根据大气保温效应原理制作而成，能够改善冬季农作物热量不足的问题。
第
（2）题，水汽可以吸收地面与大气长波辐射，储存更多热量。
第（3）题，A、B两地位置不同，导致热量、温差都存在差异。
B处热量较充沛，蔬菜长势较好。
A处白天温度高，光合作用强，产生的糖分多，晚上温度低，呼吸作用消耗的糖分较少，集聚在蔬菜内的糖分多，口感好。
第（4）题，大棚技术改变了冬季的光、热、水资源条件。
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