1.4地球的圈層結(jié)構(gòu)（導(dǎo)學(xué)案）高一地理同步高效課堂（人教版2019必修一）

第一章宇宙中的地球第四節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)（導(dǎo)學(xué)案）【教學(xué)目標(biāo)】課程標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)用示意圖，說明地球的圈層結(jié)構(gòu)。教學(xué)目標(biāo)：1、結(jié)合視頻和材料，說出地震波的類型及特征，并分析地震波的主要應(yīng)用。（地理實(shí)踐力、綜合思維）2、根據(jù)地震波傳播速度的變化，推測(cè)地球內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)，并劃分地球內(nèi)部圈層，描述各圈層特點(diǎn)。（區(qū)域認(rèn)知、綜合思維）3、運(yùn)用圖文資料，說明地球外部圈層及其特點(diǎn)，理解地球外部各圈層之間的關(guān)系。（區(qū)域認(rèn)知、人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維）【教學(xué)重難點(diǎn)】推測(cè)地球內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)，并劃分地球內(nèi)部圈層，描述各圈層特點(diǎn)?！菊n前預(yù)習(xí)】知識(shí)點(diǎn)一地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1.地震波(1)概念：地震發(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生，并以波的形式向四周傳播，這種彈性波叫地震波。(2)類型：地震波有縱波(P波)和橫波(S波)之分。類型傳播速度通過的物質(zhì)共同點(diǎn)縱波(P波)固體、液體、氣體都隨著所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變化橫波(S波)慢只能通過2.地球內(nèi)部圈層的劃分界線——不連續(xù)面(1)不連續(xù)面的定義：地球內(nèi)部地震波的波速發(fā)生突然變化的面叫不連續(xù)面。(2)地球內(nèi)部?jī)蓚€(gè)不連續(xù)面：莫霍界面和古登堡界面。不連續(xù)面地下深度波速變化界面平均33km處該面以下，橫波、縱波的速度都明顯界面約2900km處在這里，速度突然下降，橫波完全消失3.地球內(nèi)部圈層的劃分（1）地殼——連續(xù)不規(guī)則的圈層①地殼是地面以下，莫霍面以上，由各種組成的堅(jiān)硬外殼。②地殼厚度不一。平均厚度約為17千米，部分較厚，大洋部分較薄。③地球大范圍固體表面的海拔越高，地殼；海拔越低，地殼越薄。（2）地幔①?gòu)哪艚缑嬷敝?900千米深處的古登堡界面②分為上地幔和下地幔,上地幔的上部存在一個(gè),溫度很高,是巖漿的主要發(fā)源地。（3）地核①古登堡界面以下,厚度約3400千米。②主要由鐵和鎳等金屬組成,分為外核和內(nèi)核兩層。外核是的金屬物質(zhì),外核物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形成了地球的磁場(chǎng)。內(nèi)核是一個(gè)密度極大的固體金屬球。知識(shí)點(diǎn)二地球的外部圈層結(jié)構(gòu)1.大氣圈（1）組成大氣圈指環(huán)繞地球外部的氣體圈層。主要由和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，主要成分是氮?dú)夂脱鯕狻＃?）作用大氣圈是地球生命的保護(hù)傘，它不僅避免了大多數(shù)流星體對(duì)地球的撞擊，而且削弱了對(duì)地球生物的影響，從而保護(hù)了地球上的生命。2.水圈（1）組成水圈是由地球表層各種水體組成的連續(xù)但的圈層。主要由固態(tài)水、液態(tài)水、氣態(tài)水組成的。海洋是水圈的主體。（2）作用地球表面覆蓋著大量的液態(tài)水，通過可以塑造地表形態(tài)，促進(jìn)地表物質(zhì)遷移與能量交換等。3.生物圈（1）組成生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。生物圈不獨(dú)占任何空間，它包括底部、水圈全部、上部，厚約20KM。它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。（2）作用自然環(huán)境系統(tǒng)中最活躍的圈層4.不同圈層之間的關(guān)系大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈之間，相互聯(lián)系、相互制約、相互滲透，不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，構(gòu)成了人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。【課中探究】情境導(dǎo)入【人類能實(shí)現(xiàn)地心旅游嗎？】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)前實(shí)際的科技水平來說，人類還無法實(shí)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(shí)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？前蘇聯(lián)打下的科拉超深鉆井達(dá)到驚人的12262米，也就是地下12公里的深度。任務(wù)一：如何探究地球內(nèi)部構(gòu)造？買西瓜時(shí)，如何知道一個(gè)西瓜熟了沒？切開看看？用手敲一敲了解地球內(nèi)部構(gòu)造可以利用地球內(nèi)部地震波的傳播。【小組合作】：觀看視頻，了解地震波的特點(diǎn)。材料：地震波主要分為橫波和縱波，橫波速度慢，縱波速度快，發(fā)生地震時(shí)，縱波先到達(dá)地面，橫波后達(dá)到，這中間的12秒時(shí)間為逃生的黃金時(shí)間?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】：1、發(fā)生地震時(shí)，在海上航行的船感受到的震動(dòng)是怎樣的？2、利用地震波的特征，我們還可以應(yīng)用到哪些方面？任務(wù)二：地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)【自主學(xué)習(xí)】：1.觀察下圖，地震波波速在地球內(nèi)部傳播速度是否均勻？這說明了什么？【小組合作】：2.根據(jù)地震波傳播特點(diǎn)，推測(cè)地球內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)并說明理由。材料：莫霍面是由?南斯拉夫地震學(xué)家?莫霍洛維奇在1909年研究?一次地震時(shí)發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)在地下33千米處地震波的波速發(fā)生了明顯的變化，這一界面具有全球性，后經(jīng)證實(shí)是地殼和地幔的分界線，因此該不連續(xù)面被稱為莫霍面。材料：1914年，德國(guó)學(xué)者古登堡發(fā)現(xiàn)地下2885千米處存在地震波速的間斷面，后證實(shí)這是地核與地幔的分界層。該不連續(xù)面稱為古登堡面。【小組合作】：3.劃分地球內(nèi)部圈層，說出各圈層的主要特征。小結(jié)提升1：地震波與地球內(nèi)部圈層任務(wù)三：地球外部圈層如何劃分？材料1：地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等。巖石圈的表面高低不平，被大氣圈、水圈和生物圈覆蓋?！拘〗M合作】：結(jié)合材料，說出地球的外部各圈層有什么特征？材料2：大氣圈是由氣體和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，它的主要成分是氮?dú)夂脱鯕狻４髿馊\置著地球，使得地球上的溫度變化和緩，同時(shí)提供了生物生存所需的氧氣。大氣圈中的風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，與人類息息相關(guān)。材料3：水圈是地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱，其主體是海洋，還包括陸地上的河流、湖泊、沼澤、冰川、地下水等。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。材料4：生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。地球生物的活動(dòng)和影響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。生物從環(huán)境中獲取物質(zhì)和能量，同時(shí)也在促進(jìn)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。【小組合作】：1.找出下圖中主要事物，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(jìn)行分類。3.思考各事物之間的聯(lián)系。小結(jié)提升2：地球的外部圈層拓展閱讀：人類對(duì)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探索與凡爾納在19世紀(jì)科幻名著《地心游記》中對(duì)地心熔巖、火焰等新奇想象相比，人類對(duì)地球內(nèi)部的真實(shí)了解還遠(yuǎn)不夠豐富。要了解地球內(nèi)部情況，最直接的辦法就是鉆孔，然而目前人類的鉆探最深只有12千米，連地殼都沒有穿透，與6000多km的地球半徑相比，這僅僅只是地球的表皮。地球內(nèi)部的物質(zhì)組成需要來自巖石樣本的直接證據(jù)。地殼可以直接獲取。有些地幔物質(zhì)由于地球內(nèi)部的壓力，會(huì)直接涌出地表；有些地幔物質(zhì)可穿過較薄的海洋地殼獲取。人類無法直接觀測(cè)地核，現(xiàn)在對(duì)地核的認(rèn)識(shí)來自對(duì)宇宙其他天體(如隕石)的認(rèn)識(shí)，以及地球物理化學(xué)性質(zhì)的推算?！菊n堂總結(jié)】【課堂練習(xí)】五大連池風(fēng)景區(qū)總面積1060km2，14座新老時(shí)期火山的噴發(fā)年代跨越200多萬年，被譽(yù)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(gè)火山堰塞湖連在一起，形成了五大連池。結(jié)合五大連池（局部）景觀圖和地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)圖，完成下面小題。1．五大連池景觀體現(xiàn)出的地球圈層的個(gè)數(shù)有（

）A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)2．下列關(guān)于地球圈層特點(diǎn)的敘述，正確的是（

）A．①圈層的平均厚度大約33KM B．③圈層最可能為液態(tài)或熔融態(tài)C．②圈層橫波地震波不能通過 D．④圈層可以通過鉆孔技術(shù)研2022年9月5日12時(shí)52分，四川甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級(jí)地震，震源深度16千米。下圖為地震波與地球內(nèi)部構(gòu)造示意圖。據(jù)此完成下面小題。3．此次地震的震源位于（

）A．①圈層 B．②圈層 C．③圈層 D．④圈層4．對(duì)地球內(nèi)部各圈層描述正確的是（

）A．①圈層橫波傳播速度最大 B．②圈層底部有由塑性物質(zhì)組成的軟流層C．③圈呈液態(tài)或熔融狀態(tài) D．④圈層壓力和溫度都較低地球各個(gè)圈層相互聯(lián)系，相互影響，共同構(gòu)成了一個(gè)整體，讀下圖完成下面小題。5．①圈層的主要特點(diǎn)是（

）A．由氣體和懸浮物質(zhì)組成 B．連續(xù)但不規(guī)則C．能夠進(jìn)行光合作用 D．由堅(jiān)硬巖石組成6．“落紅不是無情物，化作春泥更護(hù)花”反映的圈層關(guān)系是（

）A．①② B．①③ C．②③ D．③④7．關(guān)于圖中各圈層的關(guān)系，敘述正確的是（

）A．③圈層單獨(dú)占有空間 B．各圈層上下平行分布C．各圈層相互滲透 D．都屬于地球的外部圈層8．讀圖文材料，完成下面小題。材料一北京時(shí)間2022年9月5日12時(shí)52分，四川甘孜州瀘定縣（北緯29.59度，東經(jīng)102.08度）發(fā)生了6.8級(jí)地震，震源深度16千米，多地市民接收到了預(yù)警信息（左圖）。右圖為地震波速度與地球內(nèi)部構(gòu)造示意圖。(1)D不連續(xù)面的名稱是面，F(xiàn)不連續(xù)面的名稱是面。(2)此次地震的震源深度為16千米，推測(cè)地震最可能發(fā)生在哪一圈層結(jié)構(gòu)中（

）（單選）A．內(nèi)核 B．外核 C．地幔 D．地殼(3)地球內(nèi)部的軟流層位于（

）（單選）A．上地幔上部 B．上地幔頂部 C．巖石圈上部 D．巖石圈頂部(4)地殼厚薄不一，下列各地的地殼厚最厚的是（

）（單選）A．華北平原 B．青藏高原 C．青海湖 D．云貴高原(5)下列關(guān)于地球外部圈層的敘述，正確的是（

）（單選）A．大氣圈的主要成分是氧氣和二氧化碳B．生物圈獨(dú)立存在，與其他外部圈層沒有聯(lián)系C．水圈是連續(xù)但不規(guī)則的圈層D．大氣圈、水圈、生物圈之間均有明確的界線【參考答案】【課前預(yù)習(xí)】知識(shí)點(diǎn)一地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1.地震波(1)概念：地震發(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生彈性震動(dòng)，并以波的形式向四周傳播，這種彈性波叫地震波。(2)類型：地震波有縱波(P波)和橫波(S波)之分。類型傳播速度通過的物質(zhì)共同點(diǎn)縱波(P波)快固體、液體、氣體都隨著所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變化橫波(S波)慢只能通過固體2.地球內(nèi)部圈層的劃分界線——不連續(xù)面(1)不連續(xù)面的定義：地球內(nèi)部地震波的波速發(fā)生突然變化的面叫不連續(xù)面。(2)地球內(nèi)部?jī)蓚€(gè)不連續(xù)面：莫霍界面和古登堡界面。不連續(xù)面地下深度波速變化莫霍界面平均33km處該面以下，橫波、縱波的速度都明顯增大古登堡界面約2900km處在這里，縱波速度突然下降，橫波完全消失3.地球內(nèi)部圈層的劃分（1）地殼——連續(xù)不規(guī)則的圈層①地殼是地面以下，莫霍面以上，由各種巖石組成的堅(jiān)硬外殼。②地殼厚度不一。平均厚度約為17千米，大陸部分較厚，大洋部分較薄。③地球大范圍固體表面的海拔越高，地殼越厚；海拔越低，地殼越薄。（2）地幔①?gòu)哪艚缑嬷敝?900千米深處的古登堡界面②分為上地幔和下地幔,上地幔的上部存在一個(gè)軟流層,溫度很高,是巖漿的主要發(fā)源地。（3）地核①古登堡界面以下,厚度約3400千米。②主要由鐵和鎳等金屬組成,分為外核和內(nèi)核兩層。外核是液態(tài)的金屬物質(zhì),外核物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形成了地球的磁場(chǎng)。內(nèi)核是一個(gè)密度極大的固體金屬球。知識(shí)點(diǎn)二地球的外部圈層結(jié)構(gòu)1.大氣圈（1）組成大氣圈指環(huán)繞地球外部的氣體圈層。主要由氣體和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，主要成分是氮?dú)夂脱鯕狻＃?）作用大氣圈是地球生命的保護(hù)傘，它不僅避免了大多數(shù)流星體對(duì)地球的撞擊，而且削弱了紫外線對(duì)地球生物的影響，從而保護(hù)了地球上的生命。2.水圈（1）組成水圈是由地球表層各種水體組成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層。主要由固態(tài)水、液態(tài)水、氣態(tài)水組成的。海洋是水圈的主體。（2）作用地球表面覆蓋著大量的液態(tài)水，通過水循環(huán)可以塑造地表形態(tài)，促進(jìn)地表物質(zhì)遷移與能量交換等。3.生物圈（1）組成生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。生物圈不獨(dú)占任何空間，它包括大氣圈底部、水圈全部、巖石圈上部，厚約20KM。它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。（2）作用自然環(huán)境系統(tǒng)中最活躍的圈層4.不同圈層之間的關(guān)系大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈之間，相互聯(lián)系、相互制約、相互滲透，不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，構(gòu)成了人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境?！菊n中探究】任務(wù)一：如何探究地球內(nèi)部構(gòu)造？【自主學(xué)習(xí)】：1、發(fā)生地震時(shí)，在海上航行的船感受到的震動(dòng)是怎樣的？2、利用地震波的特征，我們還可以應(yīng)用到哪些方面？答案：?jiǎn)栴}1：橫波不能通過液體，因此海上的船只能感受上下震動(dòng)。問題2：探測(cè)石油、天然氣等礦產(chǎn)；了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。任務(wù)二：地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)【自主學(xué)習(xí)】：1.觀察左圖，地震波波速在地球內(nèi)部傳播速度是否均勻？這說明了什么？答案：不均勻，說明地球內(nèi)部物質(zhì)的性質(zhì)隨深度發(fā)生了變化?！拘〗M合作】：2.根據(jù)地震波傳播特點(diǎn)，推測(cè)地球內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)并說明理由。答案：變化一：地下約33km處，橫波和縱波波速都增加。物質(zhì)的性質(zhì)或狀態(tài)發(fā)生了變化。這一界面稱為莫霍面。變化二：地下約2900km處，橫波消失，縱波速度變慢。說明物質(zhì)由固態(tài)變成了液態(tài)。這一界面稱為古登堡面?！拘〗M合作】：3.劃分地球內(nèi)部圈層，說出各圈層的主要特征。答案：地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核。地殼和地幔的分界面為莫霍面，地幔和地核的分界面為古登堡面。地球內(nèi)部的劃分類似于煮熟的雞蛋。地殼：地表至莫霍面之間的部分。由巖石組成。平均厚度33km，大陸地殼厚，海洋地殼薄。地幔：莫霍面至古登堡面之間的部分。深度為地下33km-2900km，占地球總體積的80%。分為上地幔和下地幔。軟流層：位于上地幔的上部，但沒有在頂部。軟流層溫度高，部分巖石呈熔融狀態(tài)，能流動(dòng)，是巖漿的發(fā)源地。巖石圈：位于軟流層之上，包括上地幔頂部和地殼兩部分。由巖石組成。地核：位于古登堡面以下，厚度約3400km。主要由鐵和鎳組成，可分為內(nèi)核和外核。外核是熔融狀態(tài)的金屬，形成了地球的磁場(chǎng)。內(nèi)核是一個(gè)固態(tài)金屬球。任務(wù)三：地球外部圈層如何劃分？材料1【小組合作】：結(jié)合材料，說出地球的外部各圈層有什么特征？答案：大氣圈的厚度大約2000-3000km，隨海拔升高，大氣密度減小，氣壓降低。大氣由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)組成，產(chǎn)生了各種天氣現(xiàn)象。材料2：大氣圈是由氣體和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，它的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?。大氣圈籠置著地球，使得地球上的溫度變化和緩，同時(shí)提供了生物生存所需的氧氣。大氣圈中的風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，與人類息息相關(guān)。答案：大氣圈的厚度大約2000-3000km，隨海拔升高，大氣密度減小，氣壓降低。大氣由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)組成，產(chǎn)生了各種天氣現(xiàn)象。材料3：水圈是地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱，其主體是海洋，還包括陸地上的河流、湖泊、沼澤、冰川、地下水等。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。答案：水圈主要由海洋（主體）、河湖、沼澤、冰川、地下水等組成。水圈是一個(gè)連續(xù)而不規(guī)則的圈層。材料4：生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。地球生物的活動(dòng)和影響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。生物從環(huán)境中獲取物質(zhì)和能量，同時(shí)也在促進(jìn)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。答案：生物圈包括所有生物及其生存環(huán)境，包含大氣圈下部，水圈和巖石圈上部。生物圈滲透在其他圈層之中，是最活躍的圈層。【小組合作】：1.找出下圖中主要事物，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(jìn)行分類。3.思考各事物之間的聯(lián)系。答案：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。【課堂練習(xí)】【答案】1．C2．B【解析】1．讀左圖可知，五大連池景觀是巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈共同形成的，體現(xiàn)了四個(gè)圈層，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2．讀右圖并結(jié)合所學(xué)可知，①圈層是地殼，平均厚度約為17千米，A錯(cuò)誤；橫波只能穿過固態(tài)物質(zhì)，③圈層是外地核，在這個(gè)圈層橫波通過不了，最可能為液態(tài)或熔融態(tài)，B正確；②圈層是地幔，地震波能通過，C錯(cuò)誤；④圈層是內(nèi)地核，它的溫度、壓力和密度都比較大，位于地球內(nèi)部最核心，遠(yuǎn)離地表且在上地幔有巖漿的發(fā)源地軟流層，無法通過鉆孔技術(shù)研究，D錯(cuò)誤。故選B?！敬鸢浮?．A4．C【解析】3．讀圖可知，①圈層為地殼，②圈層是地幔，③圈層是外地核，④圈層為內(nèi)地核。此次地震的震源深度為16千米，大陸地殼的平均厚度約為39-41千米，所以震源應(yīng)位于地殼，即圖中的①圈層。A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4．①圈層為地殼，縱波傳播速度大于橫波，A錯(cuò)誤。②圈層為地幔，軟流層位于上地幔頂部，并非地幔底部，B錯(cuò)誤。③圈為外地核，呈液態(tài)或熔融狀態(tài)，C正確。④圈層為內(nèi)地核，壓力和溫度都極高，D錯(cuò)誤。故選C?！敬鸢浮?．B6．D7．C【解析】5．根據(jù)圖上信息及所學(xué)知識(shí)可知，①提供水蒸氣，是水圈；②是水蒸氣進(jìn)入的圈層，并提供降水和二氧化碳等氣體，是大氣圈；③圈層提供