人教鄂教版（2024）六年级下册地球的内部结构优质学案

这是一份人教鄂教版（2024）六年级下册地球的内部结构优质学案，共4页。
有的同学说地球是空心的，里面充满气体，像气球一样能在宇宙中漂浮；还有的同学说地球是实心的，不然我们没法在地面上建起高楼大厦。大家的猜想都特别有想象力！其实，不仅是我们，古往今来，人类一直都在好奇地球的内部模样。可地球的内部我们看不见、摸不着，该怎么探究呢？别着急，今天我们就用科学的方法，一步步揭开地球的 “神秘面纱”。
虽然我们无法直接看到地球内部，但大自然给我们留下了很多 “线索”。通过地表发生的一些现象，我们就能间接推测地球内部的情况。大家看屏幕上的这些现象，我们一起来分析分析，它们能告诉我们什么秘密？
首先看 “火山爆发”（展示火山爆发图片）。火山喷发时，会喷出大量滚烫的岩浆，有的还会伴随火山灰和岩石。从这个现象，大家能推测出什么？（邀请学生回答）没错！火山喷出的岩浆来自地球内部，这说明地球内部一定有高温的岩浆，温度非常高。
再看 “海上天然气开采”（展示相关图片）。人们能在陆地或海洋里开采天然气，这又能说明什么？（引导学生思考）有同学猜地球内部可能藏着天然气等矿产资源，这个推测很有道理！地球内部确实蕴含着丰富的自然资源，天然气就是其中之一。
接下来是 “温泉”（展示温泉图片）。温泉是从地下自然涌出来的，泉口总是热气腾腾，冬天去泡温泉还特别舒服。从温泉的现象，我们能得出什么结论？（学生回答）对啦！温泉的水是热的，说明地球内部的温度很高，才能把地下水加热成温泉。
还有我们脚下的 “岩石层”（展示岩石层图片）。我们平时看到的山体、石头，往下挖很深都是岩石，而且我们能在地面上建起高楼、桥梁，这说明地球内部不是空心的，而是实心的，有坚硬的物质在支撑着。
为了让大家更直观地了解，我们一起来看一段科普视频（播放 “地球内部有什么” 科普视频）。视频看完了，结合刚才的分析，我们可以初步确定：地球内部是实心的，温度极高，里面有岩浆、岩石，还有天然气等矿产资源。
知道了地球内部可能有这些东西，可我们怎么才能准确探究它的结构呢？我们先从一个小实验开始热身 —— 探究密封盒子的内部。大家看老师给每组准备的密封盒子，里面都装了不同的东西。我们看不见里面，该怎么知道装的是什么呢？老师给大家准备了手电筒、小锤子、钻孔工具，大家可以试试这几种方法：用手电筒 “照一照”，看看有没有透光的地方；把盒子 “晃一晃”，听听有没有声音、感受一下重量变化；用小锤子轻轻 “敲一敲”，根据声音判断里面是实心还是空心、是硬的还是软的；还可以用钻孔工具 “钻一钻”，感受一下内部的阻力。现在，小组合作，用这些方法探究盒子内部，把实验现象和你们的推测记下来！（给学生 5 分钟实验时间）
实验时间到！哪个小组愿意分享一下你们的发现？（邀请 2-3 组分享）大家的观察都很仔细，通过 “照、晃、敲、钻” 这几种方法，成功推测出了盒子里的东西。其实，地质学家探究地球内部结构，用的也是类似的思路。
第一种方法是 “钻探法”，就像我们实验里的 “钻一钻”。地质学家会用巨大的钻机在地层中钻孔，取出地下的岩石样本，通过分析样本了解地层结构和岩石成分。这里有个有趣的科学故事：1970 年，苏联启动了 “科拉超深钻井计划”，想在科拉半岛挖穿地球。他们一共钻探了大约 13000 米深，相当于 13 座珠穆朗玛峰叠起来的高度！可最后为什么放弃了呢？因为随着钻探深度增加，地下的温度越来越高，高温把钻头都融化了，根本无法继续往下钻。这也印证了我们之前的推测 —— 地球内部温度极高。不过钻探法有个局限性，就是钻探深度有限，没法到达地球核心。
那有没有能探测到地球更深处的方法呢？当然有！就是 “地震波探测法”。大家还记得我们学过的地震吗？地震发生时，会产生一种看不见的 “地震波”，这种波会向四面八方传播。由于地球内部不同圈层的物质组成不一样，地震波在不同介质中传播的速度和方向也会发生变化。地质学家通过地震仪监测这些变化，就能像 “给地球做 CT” 一样，准确推断出地球内部有几个圈层，每个圈层是由什么物质组成的。
通过这两种方法，科学家们终于揭开了地球内部的神秘面纱：地球内部并不是均匀的，而是分为三个同心圈层，就像我们平时吃的煮熟的鸡蛋一样（展示鸡蛋类比图）。大家看，鸡蛋的蛋壳、蛋白、蛋黄，分别对应地球的三个圈层 —— 地壳、地幔、地核。
我们先看最外面的 “地壳”，它就像鸡蛋的蛋壳，是地球的最外层。地壳主要由岩石组成，厚度很不均匀：大陆地壳比较厚，平均厚度约 35 千米；海底地壳比较薄，平均只有 7 千米。如果把地球比作一个篮球大小，地壳的厚度还不到一张纸那么薄，是不是特别薄？
中间的 “地幔”，对应鸡蛋的蛋白，是三个圈层中最厚的一层，厚度约 2900 千米。地幔主要由富含铁、镁的硅酸盐岩石组成，这里的温度非常高，大约在 1000℃到 3700℃之间，所以地幔上部的岩石会被融化，形成熔融状态的岩浆，这也是火山喷发时岩浆的来源。
最中心的 “地核”，就像鸡蛋的蛋黄，半径约 3480 千米。地核主要由铁和镍组成，这里的温度和压力都极端高，温度比太阳表面还要高，压力大约是地球表面的 300 多万倍，所以地核的物质状态很特殊，外层是液态的，核心部分是固态的。
为了让大家更清楚地记住地球的内部结构，我们一起来动手制作一个地球内部结构模型。大家看老师准备的材料：不同颜色的橡皮泥，红色、黄色、棕色、蓝色。制作之前，我们先画设计图，重点要注意各圈层的厚度比例。老师给大家一个参考：如果把内核的直径做成约 1 厘米的小球，那么外核的厚度约为 1.7 厘米，地幔的厚度约为 2.2 厘米，最外面的地壳只需要薄薄的一层，最后再贴一层蓝色橡皮泥代表地球表面的海洋。
现在我们开始制作，步骤很简单：第一步，用红色橡皮泥做成一个小球，代表地核；第二步，用黄色橡皮泥在红色小球外面包裹一层，把红色小球完全包住，这层是地幔；第三步，用棕色橡皮泥在了你黄色地幔的外层再包一层薄薄的，代表地壳；第四步，用蓝色橡皮泥贴在最外面，做成海洋的样子。大家小组合作，注意厚度比例要准确，包裹要均匀。（给学生 8 分钟制作时间）
好了，很多小组都完成了模型，我们邀请几个小组展示一下（邀请小组展示并讲解）。大家做得都很棒，通过模型能清晰地看到地球的三个圈层，记住这个模型，以后提到地球内部结构就不会忘记啦！
我们知道了地壳主要由岩石组成，那组成地壳的岩石有哪些类型呢？其实，根据形成原因，岩石主要分为三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
先看 “岩浆岩”，它又叫火成岩。地下的岩浆温度很高，当岩浆喷出地表，或者侵入到地壳深处冷却后，就会结晶形成岩石，这就是岩浆岩。比如火山喷发后，岩浆冷却凝固形成的玄武岩，就是常见的岩浆岩。
再看 “沉积岩”。自然界中的泥沙、碎屑物质，经过水、空气或冰的搬运，沉积在河流、湖泊、海洋底部或陆地上，经过长时间的压实、固结，就形成了沉积岩。比如我们平时看到的砂岩、页岩，还有里面可能藏着化石的石灰岩，都属于沉积岩。
最后是 “变质岩”。原来已经存在的岩浆岩或沉积岩，在高温、高压的作用下，内部的结构、矿物组成会发生改变，形成一种新的岩石，这就是变质岩。比如花岗岩经过高温高压会变成片麻岩，石灰岩会变成大理岩。
为了让大家更直观地理解变质岩的形成过程，我们来做一个小实验。大家看老师准备的面包片和核桃沙琪玛，我们把它们当作不同类型的岩石，像夹三明治一样组合在一起，做成 “岩石三明治”。然后把它放进纸板中间，用脚轻轻踩一踩，或者装进保鲜袋里用力按压。大家观察一下，“岩石三明治” 发生了什么变化？（学生实验后回答）没错！面包片和沙琪玛在压力作用下变形、粘合在了一起，就像原来的岩石在高温高压下发生变质，形成了新的变质岩。
今天的 “地心探险” 到这里就快要结束了，我们一起来回顾一下今天的收获：我们先猜想了地球内部的样子，然后通过火山爆发、温泉等地表现象，推测出地球内部的温度、物质等信息；接着学习了探究地球内部结构的两种方法 —— 钻探法和地震波探测法；然后认识了地球的三个圈层 —— 地壳、地幔、地核，还动手制作了模型；最后了解了岩石的三类成因和分类。
最后，老师给大家布置几个作业：第一个是基础作业，完善你们制作的地球内部结构模型，在模型上标注出各圈层的名称、厚度和主要组成物质；第二个是实践作业，课后请大家搜集身边的岩石样本，比如河边的鹅卵石、路边的碎石等，结合今天学到的知识，辨别它们属于岩浆岩、沉积岩还是变质岩，下节课我们一起交流分享；第三个是选做作业，大家可以查阅资料，了解更多关于 “科拉超深钻井” 的故事，或者探究地震波具体是如何探测地球内部的，下节课和大家分享你的发现。
地球的内部还有很多未知的奥秘等待我们去探索，希望大家保持这份好奇心和探索精神，以后继续关注地球科学，发现更多自然的神奇。今天的课就上到这里，同学们再见！