第四節(jié)

地球的圈層結(jié)構(gòu)

在凡爾納的科幻小說《地心游記》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿過地心。但就當(dāng)前的實際的科技水平來說，人類還無法實現(xiàn)“地心漫游”。目前最深的鉆井，深度為12千米，僅僅觸及地球的“表皮”。那么人類通過什么方式認(rèn)識地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢？

新課導(dǎo)入核心素養(yǎng)目標(biāo)1.區(qū)域認(rèn)知：通過分析地球內(nèi)外部圈層結(jié)構(gòu)，建立對地球整體系統(tǒng)的空間認(rèn)知。2.綜合思維：結(jié)合圖文信息，歸納地球內(nèi)外部圈層之間的相互聯(lián)系與作用機制。3.地理實踐力：利用圖表或模型展示地球圈層結(jié)構(gòu)，提升地理信息表達(dá)能力。4.人地協(xié)調(diào)觀：說明地球圈層結(jié)構(gòu)對自然環(huán)境和人類活動的影響，樹立科學(xué)的環(huán)境觀念。重難點導(dǎo)航1.地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)(地殼、地幔、地核)及劃分依據(jù)。2.地球外部圈層(大氣圈、水圈、生物圈)的特點及相互關(guān)系。重點1.通過地震波傳播特點理解不連續(xù)面和圈層劃分原理。難點目錄壹地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)貳地球的外部圈層結(jié)構(gòu)地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)第一章地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們無法直接觀察?？茖W(xué)家主要通過對地震波的研究來了解地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。地震波有縱波（P波）和橫波（S波）之分。類型傳播速度傳播介質(zhì)縱波（P波）快固液氣橫波（S波）螨固縱波和橫波的傳播速度，都隨著所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變化。從地球內(nèi)部地震波曲線圖上，可以看出地震波在一定深度發(fā)生突然變化。這種波速突然變化的面叫不連續(xù)面。地球內(nèi)部有兩個不連續(xù)面：不連續(xù)面深度/km依據(jù)莫霍界面古登堡界面平均33(大陸部分)2900縱波和橫波的傳播速度都明顯增加縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失地震波波速的變化是因為傳播介質(zhì)發(fā)生了改變地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)思考：在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的速度發(fā)生了突然的變化，這說明了什么問題？地震波波速的變化是因為傳播介質(zhì)發(fā)生了改變地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)以這兩個界面為界，地球內(nèi)部被劃分為地殼、地幔和地核三個圈層。地殼地球表面一層由固體巖石組成的堅硬外殼位于莫霍界面以外海洋地殼薄，一般5-10km大陸地殼厚，最厚達(dá)70km地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地幔莫霍界面直至2900km深處的古登堡界面，占地球總體積的80%根據(jù)地震波波速的變化，分上地幔和下地幔上地幔的上部存在一個軟流層，溫度很高，巖石部分熔融，能緩慢流動?？茖W(xué)家推斷，軟流層是巖漿的主要發(fā)源地，地球板塊的運動與之相關(guān)。上地幔頂部與地殼都由堅硬的巖石組成，合稱巖石圈。地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地核由鐵、鎳等金屬組成厚度約3400千米根據(jù)地震波的變化，可將地核分為外核和內(nèi)核兩層。外核：液態(tài)或熔融狀態(tài)金屬物質(zhì)，科學(xué)家認(rèn)為，外核物質(zhì)的運動形成了地球的磁場內(nèi)核：密度極大的固體金屬球，超強的壓力將鐵原子和鎳原子緊緊擠壓在一起地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地球內(nèi)部圈層特點地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)不連續(xù)界面（圈層界線）平均深度/km地震波的速度變化主要組成物質(zhì)各圈層的主要特點地殼

莫霍界面

古登堡界面

17

2900縱波和橫波的傳播速度明顯加快

縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失巖石厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚地幔上地幔含鐵、鎂的硅酸鹽類上地幔上部存在一個軟流層，可能是巖漿的主要發(fā)源地下地幔地核外核以鐵、鎳為主液態(tài)的金屬物質(zhì)內(nèi)核呈固態(tài)，壓力極大地球的外部圈層結(jié)構(gòu)第二章地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈等地球的外部圈層結(jié)構(gòu)01定義：氣體和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)；主要成分：N2（78％）和O2（21％）意義：使地球上溫度變化和緩；提供生物生存所必需的氧氣；風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象與人類息息相關(guān)1.大氣圈02定義：地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱；組成：主體是海洋，還包括陸上河、湖、沼澤、冰川、地下水等意義：水是最活躍的自然環(huán)境要素之一，在地球表面物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)換中起著十分重要的作用；是人類和其他生物生存和發(fā)展所不可或缺的。2.水圈定義：地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱分布范圍：雖然涉及大氣圈、水圈和巖石圈，但多數(shù)生物集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中。意義：生物從環(huán)境中獲取物質(zhì)和能量，同時促進太陽能轉(zhuǎn)化、改變大氣圈和水圈組成、改造地表形態(tài)等方面起著重要作用。（最活躍的圈層）3.生物圈大氣圈、水圈、生物圈與巖石圈相互聯(lián)系、相互滲透，共同構(gòu)成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。地球的外部圈層結(jié)構(gòu)活動——認(rèn)識生物圈、水圈、大氣圈、巖石圈及其相互聯(lián)系1.找出照片中主要事物，如山、云、山頂積雪、河流、草、樹木等。2.將找出的事物按照大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈進行分類；3.思考各事物之間的聯(lián)系。活動——認(rèn)識生物圈、水圈、大氣圈、巖石圈及其相互聯(lián)系云積雪河流山樹木草1.找出照片中主要事物，如山、云、山頂積雪、河流、草、樹木等。2.將找出的事物按照大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈進行分類；大氣圈：云；水圈：積雪、河流；生物圈：樹木、草；巖石圈：山活動——認(rèn)識生物圈、水圈、大氣圈、巖石圈及其相互聯(lián)系云積雪河流山樹木草各事物分屬四個圈層，體現(xiàn)了四個圈層之間的相互聯(lián)系、相互滲透，各圈層之間不斷進行著物質(zhì)交換和能量傳遞，共同構(gòu)成人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境。3.思考各事物之間的聯(lián)系。課堂小結(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)外部圈層內(nèi)部圈層劃分依據(jù)分層巖石圈：內(nèi)部圈層與外部圈層交接過渡的一個圈層生物圈大氣圈水圈地殼地幔地核莫霍界面古登堡界面縱波橫波地震波記憶：一波二面三層四圈課堂小結(jié)課堂小練下圖為“地球圖層結(jié)構(gòu)示意圖”。讀圖,完成下面小題。1.下列有關(guān)地球圈層特點的敘述,正確的是(

)A.①圈層是大氣圈,主要成分是氮和氫B.②圈層即巖石圈C.③圈層由塑性物質(zhì)組成,為巖漿的主要發(fā)源地D.④圈層的物質(zhì)狀態(tài)為固態(tài)2.下列有關(guān)圖中信息的敘述,正確的是(

)A.縱波、橫波通過莫霍面、古登堡面時,波速都增加B.在⑤圈層無法監(jiān)測到橫波C.①和②之間的圈層即水圈D.地球內(nèi)部、外部各圈層都是連續(xù)且規(guī)則的CB解析1.答案：C解析：①圈層為大氣圈,其主要成分是氮氣和氧氣;②為地殼,它是巖石圈的一部分;③為軟流層,由塑性物質(zhì)組成,為巖漿的主要發(fā)源地;④為外核,物質(zhì)為液態(tài)。2.答案：B解析：縱波和橫波通過莫霍面時,波速都明顯增加,在通過古登堡面時,縱波波速突然下降,橫波完全消失。⑤圈層是內(nèi)核,因外核為液態(tài),橫波無法到達(dá)該圈層。水圈位于地表和近地表。水圈是不規(guī)則的。如圖示意地球大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈的相關(guān)關(guān)系。完成下面小題。3.圖中④代表(

)A.大氣圈

B.生物圈C.水圈

D.巖石圈4.④圈層(

)A.是地球的特有圈層B.在各緯度分布均勻C.誕生在陸地環(huán)境D.不能改變巖石圈的成分BA解析3.答案：B解析：④圈層分布于①②③三個圈層的接觸地帶，即大氣圈、水圈和巖石圈的接觸地帶，應(yīng)為生物圈。4.答案：A解析：生物圈是地球特有的圈層，在各緯度分布不均勻，生物誕生在海洋環(huán)境中，能改變水圈和大氣圈的組成，也能改變巖石圈的成分。貴州黃果樹瀑布，作為亞洲最大的瀑布之一，以其磅礴的氣勢吸引了無數(shù)游客的目光。圖為黃果樹瀑布景觀圖。據(jù)此完成問題。5.圖中涉及的外部圈層中，厚度最大的是(

)A.水圈

B.巖石圈C.生物圈

D.大氣圈6.氣勢磅礴的黃果樹瀑布，充分體現(xiàn)了(

)A.水圈與生物圈的相互聯(lián)系B.水圈與巖石圈的相互聯(lián)系C.巖石圈與大氣圈的相互聯(lián)系D.大氣圈與生物圈的相互聯(lián)系DB解析5.答案：D解析：讀圖可知，景觀圖中涉及大氣圈、水圈、生物圈共3個外部圈層，其中最活躍的圈層是生物圈，大氣圈的厚度最大，D正確，ABC錯誤。故選D。6.答案：B解析：黃果樹瀑布景觀的形成過程，充分說明了圖中的各圈層之間存在著物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)化。因為瀑布的形成過程，要先有地殼運動形成的地勢落差，而后才可能有瀑布景觀，充分體現(xiàn)了水圈和巖石圈的相互聯(lián)系，B正確，ACD錯誤。故選B。五大連池風(fēng)景區(qū)總面積1060km2，14座新老時期火山的噴發(fā)年代跨越200多萬年，被譽為“天然火山博物館”和“打開的火山教科書”。一條蜿蜒曲折的河流將五個火山堰塞湖連在一起，形成了五大連池。下面兩圖分別為“五大連池(局部)景觀圖”和“地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)圖”。據(jù)此完成下面小題。7.從火山口噴出的熾熱巖漿一般來源于(

)A.①圈層B.②圈層C.③圈層D.④圈層8.下列關(guān)于地球圈層特點的敘述，正確的是(

)A.③圈層最可能為液態(tài)B.④圈層的溫度低，壓力和密度都比較小C.②圈層橫波不能通過D.①圈層厚度海洋大于陸地9.火山噴發(fā)的火山灰物質(zhì)在地球圈層中遷移的順序是(

)A.大氣圈→巖石圈→水圈、生物圈B.水圈、生物圈→巖石圈→大氣圈C.水圈、生物圈→大氣圈→巖石圈D.大氣圈→水圈、生物圈→巖石圈BAD解析7.答案：B解析：讀圖可知,①圈層是地殼,②圈層是地幔,③圈層是外核,④圈層是內(nèi)核?；鹕娇趪姲l(fā)出的熾熱巖漿一般來源于上地幔的軟流層,對應(yīng)的是②圈層,B正確,A、C、D錯誤。故選B。8.答案：A解析：據(jù)上題可知,③圈層是外核,最可能為液態(tài),A正確;④圈層是內(nèi)核,其溫度、壓力和密度