2020-2021学年第一章 宇宙中的地球第四节 地球的圈层结构教学设计

第四节　地球的圈层结构

一、地球的内部圈层结构

1．地震波

2.圈层划分

(1)依据：地震波在地球内部传播速度的变化。

(2)界面：

(3)圈层：由内向外E＋F为地核，G为地幔，H为地壳。

①地壳：由固体岩石组成，位于莫霍界面以外；地壳厚薄不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚。

②地幔：从莫霍界面直至2 900千米深处的古登堡界面。根据地震波波速的变化，地幔分为上地幔和下地幔，上地幔的上部存在一个软流层，是岩浆的主要发源地；上地幔顶部与地壳合称岩石圈。

③地核：主要由铁和镍等金属组成。外核是熔融状态的金属物质，外核液态物质的运动形成了地球的磁场；内核是一个密度极大的固体金属球，压力超强。

判断

1．海洋地壳和大陆地壳厚度相同。( × )

2．软流层位于上地幔上部，是岩浆的主要发源地。( √ )

3．地震发生时，位于震中地面上的人们先感觉到上下颠簸，然后左右摇晃。( √ )

4．岩石圈就是地壳。( × )

二、地球的外部圈层结构

1．外部圈层组成：A大气圈，B水圈，C生物圈。

2．各圈层的组成和作用

判断

1．水是自然界中最活跃的地理要素之一。  ( √ )

2．四大圈层之间是相互独立发展的。  ( × )

探究点　地球的内部圈层结构

地球的中心点位于我们脚下6 000多千米的深处，相比之下，与人类迄今钻探的最深记录12.3千米(俄罗斯的科拉钻井)显得微不足道。到目前为止，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。

材料一　下图为地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图。

材料二　地球内部圈层结构局部图。

1．根据材料一，分别说明地震波经过莫霍界面和古登堡界面时，波速的变化特点。

答案　地震波穿过莫霍界面时，横波和纵波的传播速度都明显增加；穿过古登堡界面时，纵波的传播速度突然下降，横波完全消失。

2．根据材料二，描述地壳的分布规律。

答案　地壳厚薄不一，陆地地壳厚；海洋地壳薄。

3．上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。写出下图中A、B代表的圈层名称。

答案　A：地壳　B：岩石圈

地球的内部圈层

拓展延伸　地壳的物质组成和结构特征

根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层(如下图)，这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。

2020年3月20日16时20分在内蒙古呼和浩特市和林格尔县发生4.0级地震，震源深度14千米。据此回答1～2题。

1．此次地震的震源位于(　　)

A．地核   B．上地幔

C．下地幔   D．地壳

2．地震发生时，当地居民的感觉是(　　)

A．左右摇晃

B．先左右摇晃后，上下颠簸

C．上下颠簸

D．先上下颠簸，后左右摇晃

答案　1.D　2.D

解析　第1题，大陆部分地壳的平均厚度为39～41千米，震源深度16 km，位于地壳，故选D。第2题，地震发生时，纵波的传播速度快于横波的传播速度，故当地居民先感到上下颠簸，后感到左右摇晃，故选D。

读 “地球内部圈层局部示意图”，完成3～4题。

3．图中正确表示岩石圈的序号是(　　)

A．①  B．②  C．③  D．④

4．关于图中①②③之间的关系，表示正确的是(　　)

A．甲  B．乙  C．丙  D．丁

答案　3.C　4.D

解析　第3题，岩石圈的范围为软流层之上，据图可知，③为岩石圈的范围。故选C。第4题，据图可知，①为地表以下、莫霍界面以上，为地壳范围；②为莫霍界面和古登堡界面之间的区域，为地幔范围；③为岩石圈范围，包括地壳和上地幔顶部。故选D。

韩国石油天然气公司利用地震波在伊拉克北部的Hawler油盆发现了一座新油田。经试开采，油井每天的石油产量为1万桶。据此回答1～3题。

1．下列关于地震波的叙述，正确的是(　　)

A．横波传播速度快于纵波

B．纵波只能在固体中传播

C．横波能在固体、液体中传播

D．纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化

2．下列四幅地震波示意图中，表示地底储有石油的是(　　)

A．①  B．②  C．③  D．④

3．为了探测莫霍界面的情况，在下图中的A、B、C、D四点同时进行了地震波的测定，其中最迟得到从莫霍界面传来的地震波的地点是(　　)

答案　1.D　2.A　3.A

解析　第1题，纵波与横波相比较，纵波传播速度快，能在固体、液体、气体中传播，横波只能在固体中传播，二者相同的是纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化。第2题，地震波中的横波只能在固态物质中传播，遇到液态物质会消失，石油是液态物质，利用这一特点判断①图符合。第3题，莫霍界面以上是地壳，地壳厚薄不一，大陆地壳比海洋地壳厚，大陆上海拔越高地壳越厚，四地中喜马拉雅山海拔最高，地壳最厚，地震波的传播时间最长。

(2020·山东师大附中检测)下图为“地震波在地球内部的传播速度和地球内部结构(①～④为地球内部圈层)示意图”。读图回答4～5题。

4．下图对应正确的是(　　)

A．①－地壳   B．②－岩石圈

C．③－地幔   D．④－软流层

5．下列对地球内部各圈层特点的描述，正确的是(　　)

A．①—横波传播速度达到最快

B．②—内部物质组成均匀

C．③—可能呈液态或熔融状态

D．④—温度很高，密度很小

答案　4.A　5.C

解析　第4题，根据所学知识可知，①表示地壳，②表示地幔，③表示外核，④表示内核，A项正确。第5题，读图可知，横波和纵波传播速度均在圈层②中达到最快，A项错误；读图可知，地震波在圈层②的传播过程中，波速有变化，说明圈层②的内部物质组成并不均匀，B项错误；由于横波只能在固体中传播，加之地核的温度很高，且压力和密度很大，推知圈层③可能呈液态或熔融状态，C项正确、D项错误。

下图是“地球圈层间的物质交换示意图”，图中序号①～④代表四大圈层。读图回答6～7题。

6．图中序号①～④依次是(　　)

A．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈

B．岩石圈、大气圈、生物圈、水圈

C．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈

D．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈

7．“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映了________圈层之间的关系(　　)

A．①②  B．②③  C．①③  D．③④

答案　6.C　7.B

解析　第6题，根据地球各个圈层之间的相互关系和图中箭头指向可知，图中序号①～④依次是水圈、岩石圈、生物圈、大气圈。第7题，根据上题分析可知，“落红”(植物)属于生物圈(③)，“春泥”(土壤)属于岩石圈(②)。

8．读“地球圈层示意图”，回答下列问题。

(1)地球外部圈层中，厚度最大的是________，连续而不规则的圈层是________，其范围渗透到其他圈层之中的是________。

(2)大气圈笼罩着地球，它的主要成分是__________和________；水圈中的水处于不间断的________之中；生物圈占有________圈的底部、________圈的全部和________圈的上部。这些圈层之间相互________、相互________，形成人类赖以生存和发展的自然环境。

(3)从图中可以看出，四大圈层尽管组成物质、分布空间不同，但它们都是以________为共同球心的圈层。2017年9月8日，墨西哥瓦哈卡州沿岸近海海域地震发生在________圈，由此引发的海啸主要发生在________圈，流行性疾病主要在______圈传播。

答案　(1)大气圈　水圈　生物圈

(2)氮气　氧气　循环运动　大气　水　岩石　联系　渗透

(3)地心　岩石　水　生物

(2020·浙江温州中学期中)读“某地地震波速度随深度的变化图”，回答9～10题。

9．该地莫霍界面大约位于地下(　　)

A．5千米处

B．17千米处

C．33千米处

D．2 900千米处

10．图中①②曲线不能在海水中传播的是(　　)

A．①  B．②  C．①②  D．无法判断

答案　9.B　10.A

解析　第9题，读图，根据地震波的形态可知，地震波在17千米的深处，速度突然加快，说明该地莫霍界面大约位于地下17千米处，故选B。第10题，根据横波、纵波的特点可知，纵波的传播速度较快，可在各类物质中传播。横波传播速度较慢，不能在液体中传播，图中曲线①的传播速度较慢，为横波，故选A。

读“我国大陆局部地区地壳等厚度线分布图”，回答11～13题。

11．图示地区的地壳厚度总体上(　　)

A．由西向东逐渐增厚

B．由北向南逐渐增厚

C．由东向西逐渐增厚

D．由南向北逐渐增厚

12．图中M和N所处的地形区分别是(　　)

A．塔里木盆地、吐鲁番盆地

B．青藏高原、四川盆地

C．黄土高原、汾河谷地

D．四川盆地、大别山区

13．若绘制地壳厚度剖面图，0千米应位于(　　)

A．海平面   B．岩石圈底部

C．莫霍界面   D．软流层中部

答案　11.C　12.D　13.C

解析　第11题，根据图中等值线的数值可知，地壳厚度总体上是由东向西逐渐增厚。第12题，读图可知，M、N处等值线闭合，结合等值线的数值变化与中国地形区分布规律判断，M处地壳厚度小于42千米，比周围地区地壳薄，为四川盆地；N处地壳厚度大于38千米，比周围地区地壳厚，为大别山区。第13题，划分地球内部圈层的界面分别是莫霍界面和古登堡界面。地壳为莫霍界面以上的部分。所以若绘制地壳厚度剖面图，0千米应位于莫霍界面。

读“人类赖以生存和发展的自然环境图”，回答14～15题。

14．①圈层的主要特点为(　　)

A．连续但不规则

B．由气体和悬浮物质组成

C．能够进行光合作用

D．由坚硬岩石组成

15．下列关于图示圈层的叙述是正确的是(　　)

A．各圈层上下平行分布

B．各圈层相互渗透

C．③圈层单独占有空间

D．都属于地球的外部圈层

答案　14.A　15.B

解析　第14题，①圈层提供的有水、水蒸气、无机盐，是水圈，主要特点是连续但不规则；由气体和悬浮物质组成的是②大气圈；能够进行光合作用的是③生物圈；由坚硬岩石组成的是④岩石圈。第15题，图示各圈层上下没有明确的界线，各圈层间交错分布、相互渗透，故B对。③圈层提供氧气等气体，吸收二氧化碳，是生物圈，跨大气圈、水圈、岩石圈三个圈层，没有单独占有空间；岩石圈包括地壳和上地幔顶部，属于地球的内部圈层。

16．下图是“地震波速度与地球内部圈层结构图”。读图回答下列问题。

(1)图中A、B表示地震波，其中A表示____________波，B表示________波，其判断依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)图中C～H分别表示地球内部圈层结构，D表示________界面，其判断依据是__________________________；该面以上C代表________，该面以下E代表________。

(3)图中F处，地震波A完全________，地震波B速度________并继续往深处传播。这说明F面以上的E物质状态为________态，以下的G物质状态为__________态，F表示________界面。

(4)G层表示__________，H层表示________________。C层主要由__________组成。地球的岩石圈是指____________和________________。

答案　(1)横　纵　A波传播速度慢，在2 900千米附近消失；B波传播速度快

(2)莫霍　横波和纵波在此处波速突然加快　地壳　地幔

(3)消失　突然下降　固　液(或熔融状)　古登堡

(4)外核　内核　各类岩石　地壳　上地幔顶部(软流层以上部分)