文档内容
2024 高考一轮考点帮
2.2.1 大气的物质基础、特征及其受热过程（学案）
【课标解读】
大气的物质能量传输与大气的组成和垂直分层密切相关。太阳辐射的输入经由大气和地面一系列
的传递转化，使得大气产生可感知的温度变化，可借此理解气温的日变化规律。同时大气层对地面有
保温作用，在生活生产中有较多的实践应用。
【教学目标】
1.知道大气的成分及其作用
2.知道大气的垂直分层及其主要特点
3.掌握大气受热过程中热量的传递过程及原理应用
4.能从受热过程理解气温的日变化规律
【教学过程】
一、基础检验
（一）大气的组成及作用
大气组成 主要作用
N 生物体的基本成分,有减弱氧化的作用
主要 2
成分
O 维持生物活动的必要物质,具有氧化作用
2
干洁
空气
CO 植物光合作用的原料、吸收 ，对地面保温
微量 2
成分
O 吸收 ，保护地球生物；影响大气温度
3
水汽 水汽的相变，产生了一系列天气现象；吸收 对地面保温
固体杂质 作为凝结核，是 的必要条件
【重要概念扩展】
温室气体和温室效应：
温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射，并重新发射辐射的一些气体。如水
汽（H O）、二氧化碳（CO ）、氧化亚氮（N O）、氟利昂、甲烷（CH ）等是地球大气中主要
2 2 2 4
的温室气体。
温室效应：温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。
水汽相变：水蒸发成水汽吸收热量，反之释放热量，升华（固态→汽态）吸热，凝华（汽态→
固态）放热。
（二）大气的垂直分层及其主要特点
1.大气层的主要分层依据：
大气的温度、密度、和大气运动状况2.大气层的特征：
位置 范围 温度 密度 大气运动 天气状况
高层
大气
平流层
对流层
探究一：对流层高度的差异性
厚度变化：上界因纬度和季节而不同< 关键在于温度高低产生的对流强度>
[纬度]:低纬度:17-18km；中纬度:10-12km；高纬度:仅为8-9km。
[季节]:夏季大于冬季。
探究二：推测臭氧在20~30km达到最大值的原因及意义。
在20~30km(平流层上层）的这一位置，由于太阳短波辐射强度大，使氧分子解离成氧原
子，并与氧分子结合成臭氧，这一高度有足够的氧分子和氧原子，因此成为臭氧集中的臭氧
层。臭氧集中吸收紫外线，使得平流层上热下冷。（三）大气的受热过程及其现实应用
1.大气的受热过程
（1）三主体： ； ； 。
（2）受热过程：
（输入端） 被大气进行 、 、 ，合称削弱作用；
（传递端）大部分太阳辐射传递到 ，其吸收后又以 的形式对外传递；
（接收端）大气中的 、 等能强烈吸收来自地面的长波辐射而增温。
（完成大气受热过程示意图）
（3）气温的日变化
动态的视角进行分析，以热量传递环节为依托，分析一天中温度的变化。
探究1：探究ABCDE各点代表的地理意义。
探究2：分析太阳短波辐射和地面长波辐射存在的时间段，并找出其作用最强的时段。2.大气的保温作用
大气以长波辐射的形式对外传递热量，其中向地面的部分称之为大气逆辐射
而辐射与自身温度高低有关。因此大气吸收地面的热量越多，大气逆辐射就越强。
因此保温作用应用的基本原理就是增加对地面长波辐射的吸收，从而增强大气逆辐射，
给地面进行保温。
案例：全球气候变暖与温室气体（主要是 CO ）剧增有关；秋冬季节燃烧稻草、秸秆等制
2
造烟雾；（反向利用）反向利用，增大昼夜温差，减少土壤水分蒸发，反射光线，增色
【扩展】保温的另一个方式的减少地面长波辐射的流失（截留热量），如温室大棚生产
反季节蔬菜、地膜生产。
二、情境导学
主题：以大气的受热过程走进丁真的世界
丁真，四川省甘孜州理塘县人，因凭借又甜又野的长相而走红网络，一起走红的还有他
的家乡理塘。甘孜州理塘县平均海拔 4000米，生活在这里的丁真因皮肤黝黑、清澈眼神、帅
气的脸庞迅速走红网络。理塘年平均气温 3.0℃，年平均地面温度 5.9℃，无霜期仅50天，
年平均日照时数2637.7小时。但其近些年打造的“极地果蔬”（指生长在青藏高原上的有机
果蔬品质优异）不仅满足本地群众的需求，还远销内地城市和港澳，使得当地实现脱贫。
探究一：请你从所学的大气受热的过程的原理分析其皮肤黝黑原因？
海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用弱，白天太阳辐射强，长时间接受太阳辐射照
射。
探究二：针对理塘种植业发展中热量不足的情况，提出改善热量的合理对策？
利用大棚，改善热量条件；铺设地膜，提高地温；利用熏烟法等减少霜冻影响。
三、真题演练
（2023年高考广东卷）2019年5月28日，某科研团队利用往返式探空气球，在长沙观测站
（28°07′N，112°17′E）收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息
（图a）。图b为其中某一时刻对应的太阳光照示意图（阴影部分代表黑夜）。据此完成下面小题。1．在图a中，符合图b示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增
加（ ）
A．CO 量减少 B．空气温度降低
2
C．大气越稀薄 D．人类干扰越小
（2022·浙江·统考高考真题）大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城
市大气散射辐射日变化图。完成下面小题。
3．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是（ ）
①夏季大于冬季②郊区大于城区③冬季大于夏季④城区大于郊区
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
4．下列现象与大气散射作用密切相关的是（ ）
①晴天天空多呈蔚蓝色②朝霞和晚霞往往呈红色③深秋晴天夜里多霜冻④雪后天晴阳光特别耀眼
A．①② B．①④ C．②③ D．③④（2023·浙江·统考高考真题）当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的
“热泡”，并不断向上运动，这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，海面
上的云层在夜间常常会发生强烈对流，形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意
图。完成下面小题。
5．造成夜间海面上云强烈对流的原因有（ ）
①云底接受海面辐射，降温慢 ②云顶长波辐射，冷却剧烈
③云底向下垫面辐射，降温慢 ④云顶水汽蒸发，冷却剧烈
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
（2021·浙江·统考高考真题）秀珍菇生产需避光遮阳。浙江某地在秀珍菇生产大棚上搭建光伏发电
系统，实现了棚内种菇、棚顶发电.形成了“农业+新能源"生态高效生产方式。完成下面小题。
6．该生产方式会使棚内（ ）
A．太阳辐射减弱 B．地面辐射增加
C．大气吸收增加 D．地面反射增加
四、总结归纳参考答案
一、基础检测：
（一）地面长波辐射；臭氧；地面长波辐射；降水
（二）2.
（三）1.（1）太阳、地面、大气；
（2）太阳辐射；吸收、反射、散射；地面；地面长波辐射、CO 、水汽
2（3）探究1： 探究2
二、情境导学：
探究1：海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用弱，白天太阳辐射强，长时间接受太阳辐射照
射。
探究2：①利用大棚，改善热量条件；②铺设地膜，提高地温；③利用熏烟法等减少霜冻影响
三、真题演练
【答案】1．A 2．C
【解析】1．由图b可知，此时长沙位于晨线西侧，处于夜半球，而太阳以电磁波的形式向外传递能
量，夜半球处于背对太阳状态，近地面无法接收到太阳辐射，因此近地面太阳辐射接近于零，CD错误；
此时长沙位于晨线附近，随着海拔的升高，接收到太阳辐射的区域逐渐增加，太阳辐射应呈现增加的
趋势，B错误，A正确。故选A。
2．大气削弱作用原理太气对太阳辐射的削弱作用主要表现为：吸收、散射、反射。白昼期间气球逐
渐上升的过程中，海拔逐渐升高，大气变稀薄，空气中的尘埃分子减少，对太阳短波辐射的削弱作用
变弱，故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多，C正确；白昼期间气球接收
到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，与CO2量减少、空气温度降低、人类干扰减小关系不大，
ABD错误。故选C。
【答案】3．B 4．A
【分析】3．据材料可知，大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。又据图可知，北京时
间12-14时，正午太阳高度角大，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与正午太阳高度正相关，故大
气散射辐射夏季大于冬季，①正确，③错误；又据图可知，阴天云层厚，大气透明度低，大气散射辐
射强，说明大气散射辐射与大气透明度反相关，城区比郊区污染较严重，大气透明度低，大气散射辐
射城区大于郊区，故②错误，④正确。综合起来①④正确，故A、C、D错误，B正确；故选B。
4．在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色，①正确；
日出和日落的时候，太阳光要穿过较厚的大气层才能到达地面，波长较短的蓝光、青光、紫光大部分
已被上层大气散射掉了，到达近地面大气时主要只有波长较长的红光、橙光、黄光了，故朝霞和晚霞
往往呈红色，②正确；秋冬季节出现霜冻，与晴朗的夜晚云量少、大气逆辐射弱有关，与大气散射无
关，③错误；雪后天晴阳光特别耀眼是因为云层少，大气透明度高，大气对太阳辐射的反射、散射、
吸收作用少，不只是散射作用，④错误。综合起来，①②正确，B、C、D错误，A正确；故选A。
【答案】5．A
【解析】5．大气的主要热量来源是地面辐射，云层底部更接近地面辐射，受海面辐射的影响，降温
慢，①正确；云顶远离地面，大气的长波辐射散热快，冷却剧烈，②正确；云底向下垫面辐射说明下垫面气温低，对流运动微弱，不符合题意，③错误；云顶海拔高，气温低，水汽不易蒸发，④错误。
①②正确，故选A。
【答案】6．A
【分析】6．本题考查大气受热过程。大棚顶部搭建光伏发电系统（有光伏板），会使到达棚内的太
阳辐射进一步减弱，从而使棚内的地面辐射、大气吸收、地面反射等也随之减弱。A正确，BCD错误，
故选A。
