（八上）2.1 大气层（解析版）（导学案1）

skybamboo

知识点1　大气的温度
1．大气层
地球表面存在大气层，大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。
2．大气层的意义
与地球的半径相比，大气显得很薄，但像外衣一样保护着地球，对于我们人类和地球上其他的生物而言，大气层的存在有着非常重要的意义。
(1)大气层是地球上存在生命的条件之一。
(2)大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温度差比较小。
(3)大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的__紫外线__辐射和小天体的撞击。
知识点2　大气的分层
1．大气分层的主要依据：__大气温度__在垂直方向上的变化。
2．大气分层：根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即对流层、__平流层__、中间层、__暖层__和外层。

层名	高度	特点
对流层	0至8～17千米	气温随高度的上升而下降
平流层	8～17千米至55千米	气温随高度的上升而升高
中间层	55～85千米	气温随高度的上升而下降
暖层	85～500千米	气温随高度的上升而升高
外层	500千米以上	气温随高度的上升而升高

　　说明　大气没有明显的上界。大气密度随高度增加而减小，随着高度上升，大气逐渐变得稀薄，因此大气并不存在明显的界线，地球大气上界究竟有多高，说法不一。在1000千米以上的高度，大气密度已变得非常小。到距地表5000千米处，已接近真空。外层就是地球大气与宇宙空间的过渡层，其层底距地表约500千米。
知识点3　对流层
对流层是贴近地面的大气底层。整个大气质量的__四分之三__和几乎全部的__水汽__、固体杂质都集中在对流层。人类就生活在对流层的底部。
1．对流层的厚度
对流层在两极地区的厚度约为8千米，到赤道则增大到17～18千米。
2．对流层的特点
(1)最显著的特点是有强烈的__对流运动__。在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成了空气的对流。对流层气温下面高、上面低，容易发生空气对流，对流层因此得名。
(2)天气现象复杂多变。显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、雷电等主要的天气现象都发生在对流层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。
知识点4　臭氧层
大气层中约90%的臭氧集中于距地面10～50千米的平流层内，臭氧层能吸收太阳中大部分的紫外线。限制氟氯烷烃物质的生产和使用可以起到保护臭氧层的作用。


一、单选题
1．以下说法正确的是（　　）
A．大气的厚度比地球半径大
B．大气主要集中在地面以上100千米左右的高度内
C．大气对地球没有什么作用
D．人类活动与大气关系密切
【答案】D
【解答】A.大气层的厚度比较薄，大约在2000-3000千米的高空，认为是大气的上界，地球的半径是6371千米，故不正确。B.大气主要集中在地面以上17千米左右的高度内，主要集中在对流层部分，故不正确。C.大气对地球的作用巨大，维持地表温度，保护地球不被紫外线的伤害等，故不正确。D.人类活动主要在对流层，大气与人类活动密切相关，故正确。故答案为：D。
2．如果地球上没有大气，下列说法错误的是（）   
A．天空将缺少蓝天
B．地球表面上的灰尘将更容易飘向天空
C．火山仍然可以喷发
D．天上的星星更加明亮
【答案】B
【解答】A.如果没有大气，白天天空将不会呈现蓝色的了，而是黑色，故A正确不符合题意；B.地球表面的灰尘飘动与空气流动有关，没有了大气灰尘更不易流动，故B错误符合题意；C.火山喷发是地壳运动的一种表现形式，也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示，与大气无关，故C正确不符合题意；D.如果没有大气层阻挡一部分光的话，那么夜晚更加黑暗，因此天上的星星更加明亮，故D正确不符合题意。故选B。
3．如图 1 表示“M 与 N 的并列关系”，图 2 表示“M 属于 N 的从属关系”。下列表格中的概念间的关系符合图 3 所示关系的是(　　)

	X	Y	Z
A	溶质	溶剂	溶液
B	大气层	对流层	平流层
C	乳浊液	悬浊液	溶液
D	饱和溶液	不饱和溶液	浓溶液

【答案】A
【解答】根据图3可知，X和Y为并列关系，而它们都从属于Z。A.溶液Z包括溶剂Y和溶质X，溶剂Y和溶质X为并列关系，故A符合题意；B.对流层Y从属于大气层X，故B不合题意；C.根据分散质的不同，将其分为乳浊液、悬浊液和溶液，即X、Y、Z为并列关系，故C不合题意；D.根据溶液是否饱和，可以分为饱和溶液和不饱和溶液，则X和Y为并列关系。但是浓溶液可能是饱和溶液，也可能是不饱和溶液，则X与Z为交叉关系，Y与Z为交叉关系，故D不合题意。故选A。
4．小明暑假乘飞机旅行，飞机起飞时天阴沉沉的下着蒙蒙细雨。起飞一段时间后，突然窗外阳光明媚，天空碧蓝碧蓝的，自云都在她的脚下，看上去像无际的雪原小明对这些现象作出了如下分析，其中错误的是(　　)   
A．“天阴沉沉的下着蒙蒙细雨”是描述当地的气候特征
B．在飞机上升的过程中小明感到耳朵有点不舒服，是因为随着高度的升高气压逐渐减小的缘故
C．地面阴雨绵绵，高空却阳光灿烂，这是因为飞机进入了平流层
D．云、雨、雪等天气现象都发生在对流层
【答案】A
【解答】A、“天阴沉沉的下着蒙蒙细雨”是描述的是当天的天气，不是气候，故A错误；
B、海拔越高、气压越低．在飞机起飞或降落时，在短时间内，飞机的高度发生巨大的变化．外界气压也随着高度的增加而降低，人体内气压大于外部气压，会向外压迫耳膜，故耳朵感到疼，故B正确；
C、地面阴雨绵绵，高空却阳光灿烂，这是因为飞机进入了平流层，空气特别稳定，不易产生对流，而且没有降水，故C正确；
D、对流本身就是温度差异产生的 对流层的顶就是温度差异产生的空气流动现象的最高处 有了空气流动 携带水汽就产生云 云层随着气流运动遇到温度变化产生雨雪 而运动带电 就产生雷，故D正确；
5．中国空间站正式开启长期有人驻留模式。神舟十四号航天员乘组完成全部既定任务，与神舟十五号乘组交接后，于2022年12月4日乘坐载人飞船返回东风着陆场成功着陆。返回器返回地球时，进入大气层的最下面一层是（　　）
A．对流层        B．暖层        C．中间层        D．外层
【答案】A
【解答】大气层根据温度随着高度的变化情况从下到上划分为四层，分别是对流层、平流层、中间层、暖层和外层；所以最小面的一层是对流层；故答案为：A.
6．下图几种大气运动形式中，气流运动方向表示正确的是（　　）
A．
        B．

C．
        D．

【答案】A
【解答】A.暖锋指暖气团主动向冷气团移动的锋。暖气团前缘的暖空气沿冷空气团边缘徐徐爬升，其中水汽冷却凝结，产生云、雨等天气，故A错误。B.地表受热气流膨胀上升，温度低气流收缩下沉，故B错误，不符合题意；C.城市是热岛，气流上升；郊区温度低，气流下沉，故C错误，不符合题意。D.白天，陆地升温快，气流上升，海洋升温慢，气流下沉，故D错误，符合题意；
故选A。

• 如图符合下列描述的是哪一层（　　）
  

（1）对流运动剧烈      （2）占了大气质量的3/4和几乎全部的水汽
（3）高度升高，温度降低 （4）天气现象都发生在该层
A．A层（对流层）        B．B层（平流层）
C．C层（中间层）        D．D层（暖层）
【答案】A
【解答】对流层的对流运动剧烈，占了大气质量的3/4和几乎全部的水汽，对流层内高度升高，而温度降低，天气现象都发生在对流层，A层为对流层，A符合题意。
故答案为：A
8．飞机在大气层中飞行主要是在平流层而不是在对流层是因为（　　）  
A．平流层没有强的对流运动，而且空气流动平稳
B．平流层距地面最低，有利于飞机的飞行
C．对流层的温度太高了，飞机承受不了
D．对流层的天气现象复杂多变，但不会影响飞机的飞行
【答案】A
【解答】A、平流层的视野比较好，且平流层空气以平流运动为主，飞机受力稳定，适合飞行；故A正确；B、平流层距离地面12--55Km处，故B错误；C、对流层是大气的最底层；故C错误；D、对流层的天气现象复杂多变，且视野不好，不利于飞行；故D错误；故答案为：A。
9．下列关于对流层描述错误的是（　　）  
①对流层内气温随高度的增加而升高 ②不同地表的对流层高度是一样的 ③对流层最显著的特点是空气有强烈的水平运动 ④对流层集中了一半的大气质量和几乎全部的水汽  ⑤对流层的天气现象复杂多变
A．①②④        B．①④⑤        C．②③④        D．①②③④
【答案】D
【解答】①对流层内气温随高度的增加而升高 ，应是随高度的增加而降低，错误。②不同地表的对流层高度是一样的 ，不一样，错误。③对流层最显著的特点是空气有强烈的水平运动 ，应是对流运动，错误。④对流层集中了一半的大气质量和几乎全部的水汽 ，错误。⑤对流层的天气现象复杂多变，正确。故选D。
10．小明利用对流管研究水的对流现象。用酒精灯加热对流管右下端，看到水的流动方向为（　）  
A．
B．
C．
D．

【答案】B
【解答】 用酒精灯加热对流管右下端， 右下端的热水上升，呈现逆时针方向流动.故答案为：B.
11．北方冬天很冷，许多城市采用集中供应暖气的方法为居民供暖，住房中都设计安装了暖气片。为了通过对流加热空气，暖气片应安装在(　　)  
A．靠近天花板的墙上        B．任何地方都可以
C．靠近地面的墙上        D．房间中间
【答案】C
【解答】暖气片对空气进行加热时，空气受热体积膨胀，密度减小，故热空气会上升，冷空气会下降，所以想要对整个房间加热，暖气片就要装在室内的下方、靠近地面的墙上。故选C。
12．大气层的存在对于地球上的生物具有重要意义。如图所示为大气温度的垂直分布图，下列叙述正确的是（　　）  


A．根据大气的温度、密度和物质组成等特点，将大气层分为四层
B．从地表开始，随着高度的增加，气温逐渐降低
C．从地表开始，随着高度的增加，气压先减小后变大，呈周期变化
D．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
【答案】D
【解答】A、根据大气的温度、密度和物质的组成等特点，我们把大气层分为五层，A不符合题意；B、比如平流层气温随高度增加而增高，B不符合题意；C、气压随着高度的增加而减小，高层大气气压很低，C不符合题意；D、对流层内有强烈的对流运动，D符合题意。故答案为：D
13．关于对流层大气特点的叙述，正确的是（　　）  
A．气温随高度升高而降低         B．气温随高度变化而稳定不变
C．空气水平对流，所以称为对流层 D．天气变化十分单调
【答案】A
【解答】（1）气温随高度的增加而递减，这主要是因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面因此 离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低，平均每上升100米，气温降低0.6℃。 （2）空气对流运动显著，对流层上部冷下部热，有利于空气的对流运动，低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高；高纬度地区受热少，对流层高度就低。 （3）天气现象复杂多变，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上空输送，在升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，云、雨、雪等天气现象都发生在这一层，A符合题意故答案为：A
14．超期服役的“天宫一号”空间站于2018年4月2日在大气层中坠落烧毁，走完了它辉煌的一生。下列有关说法正确的是（　　）
A．“天宫一号”坠毁时将依次通过暖层、中间层、平流层和对流层
B．“天宫一号”坠落时重力势能会转化为动能，且机械能守恒
C．“天宫一号”燃烧所得产物的总质量和“天宫一号”的总质量相同
D．4月2日昼短夜长
【答案】A
【解答】A、天宫一号位于外层，坠落到陆上时，会依次经过大气层的暖层、中间层、平流层、对流层；故A正确；B、天宫一号坠落时，由于与空气摩擦，所以下落过程中的重力势能会转化为动能和内能，则机械能不守恒；故B错误；C、 天宫一号在大气层中没有完全烧毁，根据质量守恒定律可知，燃烧所得产物的总质量等于天宫一号燃烧的部分质量相等；故C错误；D、在我国夏至日是6月21日或22日，冬至是12月21日或22日,从夏至日到冬至日，我国是昼短夜长，但过了冬至日，白昼逐渐变长，黑夜变短；故D错误；故答案为：A。
二、填空题

15．小新用水的对流运动模拟空气的对流运动，做了如图所示的实验，请问他观察到环形玻璃管里的水是(填“顺时针”或“逆时针”)流动的。由此你猜想夏天在房间安装空调，应将空调装在房子的(填“上端”或“下端“)。
【答案】逆时针；上端
【解答】（1）如图所示，在水管的右下角用酒精灯加热，那么右边的水受热密度变小，会向上运动，而左边的冷水会受到推力向右运动，因此水是逆时针流动的；（2）夏天在房间安装空调，应将空调装在房子的上端。

16．读“气温的垂直分布图”，回答下列问题：
（1）能见度好、有利于高空飞行的是层（填图中字母）；
（2）下列关于 A 层特点的描述正确的是。
①气温随高度增加而升高   ②有强烈的对流运动
③天气现象复杂多变   ④集中了约 90%的臭氧
【答案】（1）B（2）②③
【解答】（1）B层为平流层，平流层大气以水平运动为主，气流稳定，能见度好，有利于飞机高空飞行。（2）对流层的主要特点天气现象复杂多变。气温随高度的增加而递减，这主要是因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低，平均每上升100米，气温降低0.6摄氏度，臭氧主要集中在平流层。故答案为：（1）B（2）②③
17．根据大气的温度、密度和物质的组成等特点，我们把大气层分为五层，其中温度随着高度升高而降低的是对流层和；对流层最显著的特点是；大气层中的90%的臭氧集中在 层。
【答案】中间层；有强烈的对流运动；平流
【解答】根据大气的温度、密度和物质的组成等特点，我们把大气层分为五层，其中温度随着高度升高而降低的是对流层和中间层；对流层最显著的特点是有强烈的对流运动；大气层中的90%的臭氧集中在平流层。
18．电影《中国机长》是根据川航3U8633航班机组成功处置特殊情况改编而成的，这次成功的迫降被称为民航史上载入史册的奇迹。
（1）与空管部门失联的川航3U8633在海拔8000米左右的高空正在穿越厚重的积雨云，它的下方是青藏高原的崇山峻岭，则此时飞机位于层。
（2）机长在8000米高空紧急迫降成功避免一场空难，飞机下降过程中大气温度的变化特点是。
【答案】（1）对流
（2）温度升高
【解答】(1)、 正在穿越厚重的积雨云，它的下方是青藏高原的崇山峻岭，则此时飞机位于 对流层。(2)、 飞机下降过程中在对流层，对流层温度随高度增加而减少，飞机下降，高度降低，温度升高。
19．读“水循环”示意图和大气运动示意图，完成下面问题。
（1）图中环节E的名称是。


（2）图中甲、乙两地的大气运动示意图所示，地为晴朗天气。


（3）生物生存需要水，各种生物有特殊的“本领”使之能生活在不同的水环境中。猴面包树体内能贮存大量的水，所以这种树能生活在沙漠缺水环境中。请以仙人掌或骆驼为例说明这类生物能生活在沙漠中的特殊本领： 。（答出一项即可）  
【答案】（1）地表径流
（2）甲
（3）保持水分能力强，减少水分散失（合理即可）
【解答】（1）A是蒸发，B是降水，C是水汽输送，D是降水，E是地表径流，F是下渗，G是地下径流，H是植物蒸腾， 其中地表径流是大气降水落到地面后，一部分蒸发变成水蒸汽返回大气，一部分下渗到土壤成为地下水，其余的水沿着斜坡形成漫流，通过冲沟，溪涧，注入河流，汇入海洋，那么这种水流称为地表径流。（2）甲地代表的是高气压区，因为高气压由冷气流下降形成，乙地为低气压，因为低气压由暖气流上升形成。由于在低压区内，气流由四周流向中心，使中心空气密度加大，引起空气不断抬升，中心区附近常常形成阴雨天气。而在高压区内，中心气流则向四面扩散，高空气流下来补充，形成下沉气流，水汽不易凝结，所以多晴天。 （3）因为沙漠地带为缺水地带，且天气炎热，所以仙人掌或骆驼生活在沙漠中，必须保持水分能力强， 为了适应沙漠的缺水气候，叶子演化成短短的小刺，以减少水份蒸发，亦能作阻止动物吞食的武器；茎演化为肥厚含水的形状；同时，它长出覆盖范围非常之大的根，用作下大雨时吸收最多的雨水；骆驼的驼峰里贮存着脂肪，这些脂肪在骆驼得不到食物的时候，能够分解成骆驼身体所需要的养分，供骆驼生存需要。骆驼能够连续四五天不进食，就是靠驼峰里的脂肪。另外，骆驼的胃里有许多瓶子形状的小泡泡，那是骆驼贮存水的地方，这些“瓶子”里的水使骆驼即使几天不喝水，也不会有生命危险。 故答案为：（1）地表径流（2）甲（3）保持水分能力强，减少水分散失（合理即可）
20．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的火箭发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。6时56分，飞船送入近地点高度200km，远地点高度356km的近地轨道，并与天和核心舱进行交会对接。


（1）神舟十三号飞船从发射到对接的过程中依次要经过大气层的、、中间层和暖层。
（2）A层最显著的特点是。
（3）太空舱具有完善的增压设施，如果太空舱内空气泄露，宇航员会出现体内液体沸腾的现象，前苏联“联盟11号”飞船就曾发生过这样的悲剧，发生这种现象的原因是气压减小，液体沸点(填写“降低”或“升高”)。
【答案】（1）对流层；平流层
（2）有强烈的对流运动
（3）降低
【解答】（1）飞船从地面发射，18km以下为对流层，所以飞机先经过对流层，飞船再向上大于18km为平流层，再55km处为中间层，再继续向上为85km，直到近地点200km，远地点356km，并没有突破500km，所以非常依次经过了对流层、平流层、中间层、暖层；（2）A层位于18km以下，是对流层，对流层的特点是有强烈的对流运动，集中了地球约四分之三的大气质量和几乎的全部水汽；（3）沸点随着气压的增大而增大，随着气压的减小而减小，飞船随着高度上升，大气逐渐变得稀薄，大气气压也会减小，导致沸点也会降低。故答案为：（1）对流层，平流层；（2）有强烈的对流运动；（3）降低。
21．电影《中国机长》是根据川航3U8633航班机组成功处置特殊情况改编而成的，这次成功的迫降被称为民航史上载入史册的奇迹。
（1）与空管部门失联的川航3U8633在海拔8000米左右的高空正在穿越厚重的积雨云，它的下方是青藏高原的崇山峻岭，则此时飞机位于层
（2）机长在8000米高空紧急迫降成功避免一场空难，飞机下降过程中，大气温度随高度的降低而
【答案】（1）对流层
（2）上升
【解答】（1） 与空管部门失联的川航3U8633在海拔8000米左右的高空正在穿越厚重的积雨云，它的下方是青藏高原的崇山峻岭，则此时飞机位于对流层，对流层中有复杂多变的天气变化；（2）对流层中，随着高度的增加气温是下降的，所以随着高度的下降，气温是上升的。
故答案为：（1）对流层（2）上升
22．2020年8月2日，我国首次高空大型无人机台风探测试验成功，圆满完成对台风“森拉克”外围云系综合气象观测任务，对台风探测和预警预报具有重要意义。


（1）无人机在升空过程中，依次会穿过大气层中的、平流层、中间层等。   
（2）台风在东海生成，水蒸气在空中通过水循环的环节，达到我们温州地区上空，给我们带来丰富的降水。   
（3）无人机可探测大气温度等气象指标。一天中气温的最高值一般出现在左右。   
【答案】（1）对流层（2）水汽输送（3）下午 2 点
【解答】（1）无人机在升空过程中，依次会穿过大气层中的对流层、平流层、中间层等。（2）台风在东海生成，水蒸气在空中通过水循环的水汽输送环节，达到我们温州地区上空，给我们带来丰富的降水。（3）一天中气温的最高值一般出现在下午2点左右。故答案为：（1）对流层（2）水汽输送（3）下午 2 点
三、解答题
23．如图甲是清代的手持消防水枪，它在消防灭火中发挥过一定作用，其部分结构如图乙：枪身由内外两个套简组成，外简底部是进水口，内简顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，再向下压内筒喷水，如此反复。

（1）[原理分析]使用消防水枪吸水时，主要是利用了。
（2）[方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构，合理的是。
【答案】（1）大气压（2）丙
【解答】（1）使用消防水枪吸水时，主要是利用了大气压。（2）在图丙中，当活塞向上移动时，上面的气压减小，阀门向上开启，在外界大气压强的作用下，水流入桶内，完成吸水过程；在图丁中，当活塞向上移动时，上面的气压减小，阀门不能向上开启，水不能流入筒内。故选丙。
24．如图是一根环形管，管内注满水，水中有一只乒乓球。请运用所学的知识，回答下列问题：


（1）若在A处用火加热，则乒乓球会向哪个方向运动？为什么？
（2）根据此原理，你能解释冰箱冷藏室的冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部吗？
【答案】（1）解：向左运动。因为当在A处加热时，此处水温升高，热流向上运动，形成对流现象，使环形官中的水沿逆时针方向运动，从而使乒乓球随水流一起进行逆时针运动。
（2）解：对流规律告诉我们：热气流垂直上升，而冷气流垂直下降，冷凝管安装在上部，更有利于对流运动，例冰箱的制冷效果更好。
【解答】（1）当在A处加热时，此处水温升高，热流向上运动，形成对流现象，使环形官中的水沿逆时针方向运动，从而使乒乓球随水流一起进行逆时针运动。所以乒乓球向左运动。（2）对流规律告诉我们：热气流垂直上升时，而冷气流垂直下降，冷凝管安装在上部，更有利于对流运动，冰箱冷藏室的冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部就是利用了这个原理。故答案为：（1）向左运动。因为当在A处加热时，此处水温升高，热流向上运动，形成对流现象，使环形官中的水沿逆时针方向运动，从而使乒乓球随水流一起进行逆时针运动。（2）对流规律告诉我们：热气流垂直上升，而冷气流垂直下降，冷凝管安装在上部，更有利于对流运动，例冰箱的制冷效果更好。