高中地理人教版 (2019)必修 第一册第四节 地球的圈层结构学案及答案

地球的圈层结构

【教学分析】

地球的圈层结构包括内部圈层和外部圈层。对于内部有圈层内容的教学，关键要使学生抓住地震波、横波、纵波的概念和特点，知道不连续面的含义、地震波传播速度的变化及原因，再引导学生分析教材的图划分出地球的内部圈层。岩石圈概念的教学要据图讲授，划出范围，强调岩石圈和地壳的区别。对于外部圈层的讲授则要重点讲各圈层的空间分布和物质形态，知道外部圈层是同心圈层。

【教学目标】

一、知识目标：

1．了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据。

2．掌握地壳、地核、地幔的基本特征（界限、厚度、物理性状等）。

3．了解地球的外部圈层—大气圈、水圈和生物圈的基本特征。

二、能力目标：

通过对地球内部及外部圈层图的阅读，培养学生最基本的读图分析能力以及空间想象能力。

三、情感目标:

1．通过地球内部圈层划分的教学，培养学生“本质是通过现象表现出来的，而现象总是表现本质”的辩证唯物主义观点。

2．通过教学对学生进行热爱自然、热爱科学的教育。

3．使学生了解研究地球内部构造的方法，从而认识人类对未知事物所进行的探索实践，激发同学们学科学、爱科学的兴趣及责任感。

【教学重点】

地球内部圈层的划分实况以及各圈层主要特点。

【教学难点】

1．区分岩石圈与地壳、地球各圈层的特点.

2．地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部物质组成的关系。

【授课类型】

新授课

【课时安排】

1课时

【教学方法】

讲授法、图文结合法、提问法、举例法、探究推测法等

【教学过程】

新课导入

前边我们学习了地球的宇宙环境，“谈天”是为了“说地”，整个地球并不是一个均质的物体，而是由不同物质、不同状态组成的同心圈层结构，每个圈层有自己的特点。以地心为共同球心，地球圈层分为内部和外部圈层。这节课我们就来学习第四节——地球的圈层结构

（板书）地球的圈层结构

（板书）师：我们先看看地球的内部圈层。

（推进新课）我们生活在地表又怎么能知道地球的内部圈层究竟是什么样子呢？是不是需要我们传说中所说的遁地术才能钻到地下去看个究竟呢，当然这只是个玩笑。就目前，钻探是了解地球内部情况的直接手段，可目前最深的钻井只有12000米，还不到地球半径的1/500。可见，虽然科技日新月异，我们可以在外太空遨游，可谓上天有路，但对于我们脚下的地球，却至今入地无门。那我们要怎么得知地球的内部结构呢？我们不妨借鉴一下夏天挑选西瓜的方法，为了吃到可口的西瓜我们常将西瓜托在一只手上，用另一只手敲打，靠这种敲打产生的震动在西瓜内部传播的声音来判断西瓜的生熟、质量的优劣。我们也可通过地球内部的震动来了解地球内部的结构组成，这种震动就是让我们感到后怕的地震。就拿5·12的地震来说，虽然它造成了人员伤亡和经济损失，但对科学家来说，地震波却可以带来地球的内部信息。（提问）那么，什么是地震波呢？

（板书）地震波（让学生在书上找出并回答教师复述归纳）

师：当地震发生时，地下岩层受到强烈冲击而产生的弹性震动，并以波的形式向四周传播。

（提问）地震波可分为哪两类呢？大家继续看书找出。

生：有横波（S）和纵波（P）。

待学生答完后，教师再加以补充横波、纵波的概念及一些次要特征。

横波：质点震动方向与地震波传播方向垂直，破坏性较强，引起的主要是左右晃动。

纵波：质点震动方向与地震波传播方向平行，破坏性较弱，引起的主要是上下晃动。

（提问）这两种波除了老师补充的特性外还有哪些主要特性呢？主要是速度、通过的介质方面来看。

生：纵波传播速度快，可通过固液气三态物质，而横波传播速度较慢，只能通过固体物质。但它们的速度都随通过的物质的性质而改变。

（提问）很好，结合刚才讲的特点大家想想，在地震的时候，我们是先感到上下晃动还是左右晃动?地震时建筑物的破坏主要由什么引起?

生：先是上下晃动再是左右，因为纵波引起上下晃动而且速度快，就先到达地面。横波破坏性大，所以损坏建筑物。

（承转）师：很好，大家主要是区分一下横纵波的特性。那么，这两种波与我们地球内部圈层有何关系呢？

（老师带着大家一起分析指出地震波的速度变化和两个不连续面，使学生知道两个不连续面的名字、深度以及地震波传播速度的变化，完成读图思考第一问题）

（板书）不连续面—划分依据

师：这两个不连续面正是划分地球内部圈层的依据看到读图思考第一题，思考一下。大家阅读有关地球内部圈层划分的内容，并看看有几个圈层、每个圈层有何特点。（老师趁时间画出图的大概轮廓）

（板书）地球的内部圈层

（提问）师：大家看了书已经知道地球内部圈层由里到外可分为哪几层呢?

 生：地核、地幔、地壳。

 师：很好，这里注意地理上读地壳（qiao）不是读地壳（ke）。大家再看看各层的范围。

(学生边回答老师边在图上标出,再依次讲下三个圈层)

师:我们看看地壳--我们的立足之地，它位于地面以下，莫霍面以上，由岩石组成，我们物理学过波在固体中传播速度最快，其次为液体、气体，从前面的图可见，横纵波都可通过地壳且速度变快，所以可以肯定它为固态。它的厚度不均，大陆部分较厚，最厚的地方在青藏高原，而大洋部分较薄，整个地壳平均厚度为17千米。地壳又可分为两层：上层是硅铝层较轻，下层是硅镁层较重，大陆地壳中这两层都有，而大洋中硅铝层较薄或缺失。所以大洋地壳薄。这些只需了解。（可画图帮助理解）

我们再看看地幔，它介于莫霍面（33千米）和古登堡面(2900千米)间,是三大圈层的中间层，厚2800多千米。它又可分为上地幔（33-900千米）和下地幔（900-2900千米）两层，呈固态，还是看到前面的图，横纵波都可通过它，因此为固态。在上地幔有个软流层，我们认为它是岩浆的发源地，软流层给人“液体”的印象但软流层所在深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃，既不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时，由于压力减小，这种可塑性岩石转化成液态。在地质构造学上我们称之为软流圈。

最后看看地核，它的范围从2900千米到6370千米，包括内核（2900-5150千米）和外核（5150-6370千米），我们来结合前面的图推测它的物质状态。

（提问） 内外核分别可能是什么状态？

我们看到横波在外核消失了那么它一定不是固态，可能为液态或气态，但由于外核中呈液态的重金属元素组成的物质多，所以呈液态的可能性大一些。再看内核，纵波传播速度突然又增大，综合起来，可能呈固态，这样我们完成了读图思考第二题。

 师：我们学习了这些圈层结构，对比一下书上的图，是不是少了什么呢？对，就是岩石圈，大家看着书告诉我什么叫做岩石圈。(待学生回答完后，在图上标出)

它不等同于地壳而是包括地壳。

（小结）这是我们学习地球内部圈层的全部内容，为了更直观的记忆，我们用生活中半熟的鸡蛋来类比一下：蛋壳相当于地壳，蛋白为地幔，由于半熟，里面一些蛋白浆就是我们的软流层，蛋壳和蛋白间的膜和蛋壳合起就是岩石圈，蛋黄为地核。

（承转）我们学习了内部圈层，再来学习外部圈层。大家用一分钟时间看看书。

（提问）地球的外部圈层有哪几个呢？

生：大气圈、水圈、生物圈。

师:首先学习大气圈。它的组成、范围是怎样的？对，大气圈由气体和悬浮物组成，主要成分为氧和氮。从图看出，大气圈位于最外层，它包围着海洋和陆地。它是地理环境的重要组成部分，与我们的生活密切相关，我们就生活在大气圈底部，每天呼吸着里面的氧，天气变化也与此有关。

我们再看水圈，它是地表水体组成的连续而不规则的圈层，包括地表水（江河湖泊水等）地下水、大气水和生物水等。它处在一个循环运动中。我们想想为什么它既连续又不规则呢?连续是说各水体可通过循环运动相互联系在一起，而不规则是说各水体分布不规则，被地形分割开。我们常说地球是颗蓝色的星球，就是因为从高空看下去水圈覆盖着大部分地球。

最后，我们看看生物圈，它是地表生物及其生存环境的总称，占有大气圈底部、水圈的全部、岩石圈上部。与大气圈、水圈相互联系、渗透。

这三大外部圈层和岩石圈合起来就是地球的四大圈层。我们看图发现它们是几个同心的圈层。

看着活动，大家积极思考。（加以引导补充）

（总结）这节课我们学习了地球的内部的三个圈层和外部的三个圈层，大家重点掌握内部圈层的划分及各层的特点。这节课就到这，下课。

【板书设计】

地球的圈层结构

一、地球的内部圈层

1．地震波

横波（S）:速度慢，可通过固态

纵波（P）：速度较快，可通过固液气三态

2．不连续面—划分依据

莫霍面    地下33千米        横纵波速度突然增大

古登堡面  地下2900千米      横波消失，纵波速度减小

3．内部圈层

二、地球的外部圈层

1．大气圈

2．水圈

3．生物圈