中圖版必修一第1章第4節(jié)《地球的圈層結(jié)構(gòu)

第四節(jié) 地球的圈層結(jié)構(gòu) 課標領(lǐng)航 課程標準 說出地球的圈層結(jié)構(gòu) ， 概括各圈層的主要特點 。 學習目標 1.了解地震波的類型及傳播特征 、 地球的外部圈層的構(gòu)成及各層的基本特征 、 低層大氣的組成及分層現(xiàn)象 。 2.掌握地球內(nèi)部圈層的劃分及巖石圈與軟流層的區(qū)別 。 3.理解地震波在研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的意義。 知能層級突破 教材深化透析 學業(yè)水平達標 第四節(jié) 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 一 、 地球的內(nèi)部圈層 1.地震波 (1)縱波 (P)：速度較 _， 可以在固 、 液 、 氣體中傳播 。 (2)橫波 (S)：速度較 _， 只可通過 _體傳播 。 2 地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu) (1)以莫霍面為界 地殼：厚度不一 ， 大洋較薄 ， 大陸較厚 ， 平均17千米 。 地幔：分為上地幔和下地幔 。 快 慢 固 (2)以古登堡面為界 地核：分為內(nèi)地核 (固態(tài) )和外地核 (熔融狀態(tài) )。 思考 1 日本地震時 ， 地面上的人 、 海中的游魚分別會有什么感覺 ？ 為什么 ？ 【 提示 】 地震發(fā)生時，地面上的人先感到上下顛簸，后感到前后左右搖晃。由于橫波不能通過液態(tài)和氣態(tài)傳播，所以游魚只能感覺到上下顛簸。地震發(fā)生時能量以地震波的形式向外釋放，地震波分縱波和橫波?？v波傳播速度快，能通過固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)，到達地面時地面上的動物會感到上下顛簸；橫波傳播速度慢，只能通過固體傳播，到達地面時動物會感到前后左右搖晃。 二 、 地球的外部圈層 1 大氣圈 (1)組成成分 干潔空氣： N2 ：含量最大 ， 生命體的_。 O2：維持生命活動的基本物質(zhì) 。 O3：地球生命的保護傘 ， 吸收 _。 CO2：光合作用的基本物質(zhì)；地面 _氣體。 水汽：成云致雨的基本物質(zhì) ， 影響 _變化的重要因素 。 固體雜質(zhì)：降水的 _。 基本成分 紫外線 保溫 天氣 凝結(jié)核 (2)垂直分層：對流層； _層；高層大氣 (中間層 、 熱層 、 外大氣層 )。 2 水圈 (1)組成： 主體是 _， 占水圈總水量的 _%。 陸地水體類型：目前人類大量利用的淡水資源(河流水 、 淡水湖泊水 、 _水 )。 (2)作用：水是地表最重要的物質(zhì)，參與地理環(huán)境_的重要因素；水分和熱量的不同組合使地球表面形成了不同 _和 _；水溶解巖石和土壤中的 _，為滿足生物需要創(chuàng)造了前提；水循環(huán)可以 _，凈化大氣。 平流 海洋 97 淺層地下 物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化 自然帶 自然景觀類型 營養(yǎng)物質(zhì) 調(diào)節(jié)氣候 3 生物圈 存在于 _、 _和 _表面，生物圈是自然地理環(huán)境中 _的圈層。 思考 2地球的外部圈層及巖石圈之間是不是相互獨立的？ 【 提示 】 不是。在巖石圈中，土壤和某些巖石中有少量空氣，它們是大氣圈的一個組成部分；水圈是一個包括海洋水、陸地水、大氣水和生物水在內(nèi)的一個連續(xù)而不規(guī)則的圈層；現(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上部、大氣圈的底部和水圈的全部。由此可見，各圈層之間是相互滲透甚至是相互重疊的。 水圈 大氣圈下層 地殼 最活躍 知能層級突破 地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu) 地球內(nèi)部圈層構(gòu)造 不連續(xù)界面 (圈層界線 ) 深度(千米 ) 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 莫霍面 古登堡面 17 (全球平均 ) 1000 2900 縱波和橫 波速度明顯加快 縱波速度突然減慢，橫波消失 巖石 由巖石組成， 厚度不均 地幔 上地幔 鐵、鎂的硅酸鹽類 上部由巖石組成，密度較大，有軟流層 下地幔 地核 外地核 以鐵、鎳為主 外地核可能呈熔融狀態(tài)，內(nèi)地核是固態(tài)金屬球 內(nèi)地核 技巧點撥 圖示分析地殼和巖石圈的區(qū)別 地殼和上地幔的頂部 (軟流層以上 )合起來稱為巖石圈。地殼只是巖石圈的一個組成部分，厚度比巖石圈小，如圖如所： 【 巧學速記 】 歌訣法記憶地殼的厚度差異 “厚”“薄”歌 大陸厚，大洋薄 海陸差異。 高山厚，平原薄 地貌差異。 海嶺厚，海溝薄 深度差異。 高處厚，低處薄 海拔差異。 讀地震波速度與地球內(nèi)部構(gòu)造圖，回答下列各題。 例 1 (1)指出圖中 A、 B各代表什么地震波： A_， B_。判斷依據(jù)是_。 (2)A和 B兩種地震波大約在地下 _千米處 (大陸部分 )，速度明顯加快，從而發(fā)現(xiàn)了 C_為不連續(xù)面。 (3)在 2900千米深處 ， A波和 B波發(fā)生了什么變化 ？ A 波 _ ， B 波 _ 。 從而發(fā)現(xiàn)了D_為不連續(xù)面 。 (4)C 面以上為 _ ， C 面和 D 面之間為_， D面以下為 _。 (5)說出 E和 F的主要不同點。 【 解析 】 本題考查地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識 。地震波傳播速度的變化 ， 不僅是地球內(nèi)部圈層劃分的依據(jù) ， 同時也可推知地球內(nèi)部物質(zhì)的組成 。因此正確讀圖是解答本題的關(guān)鍵 。 (1)左圖反映地震波由地表向地心傳播過程中波速隨深度的變化情況，右圖是地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)， C、 D為分界面。 (2)讀左圖先分析縱、橫坐標。縱坐標表示深度，橫坐標表示地震波波速。再分析圖中曲線。曲線表示地震波，其中速度快的為縱波，速度慢的為橫波。 地震波在 33千米處 (大陸部分 )和 2900千米處波速發(fā)生較大的變化，說明這兩處是上下層不同介質(zhì)的分界面。與右圖 C相對應(yīng)的 33千米處 A、 B波速度均明顯加快。 C為莫霍面。與 D對應(yīng)的 2900千米處，橫波消失、縱波速度下降。 D為古登堡面。(3)E處橫波不能通過，說明 E處物質(zhì)為液態(tài)或熔融狀態(tài)。 F處縱波速度增加，物質(zhì)為固態(tài)。 【 答案 】 (1)橫波 縱波 A波波速慢 ， B波波速快 (2)33 莫霍面 (3)突然消失 (或不能通過 ) 速度突然下降 古登堡面 (4)地殼 地幔 地核 (5)E為液態(tài)或熔融狀態(tài)， F為固態(tài)。 學以致用 1 地震會給人類帶來巨大災(zāi)害 ， 人類也可以利用地震技術(shù)探索地球內(nèi)部物質(zhì)分異 、 勘探石油 。填圖并回答問題 。 (1)根據(jù)地震波的傳播狀況可以劃分地球內(nèi)部圈層構(gòu)造。在 “ 地球內(nèi)部圈層構(gòu)造示意圖 ” 中的方框內(nèi)，填寫地球內(nèi)部各圈層和分界面的名稱。 (2)下列關(guān)于地球內(nèi)部圈層特點的敘述 ， 正確的是 (雙選 )( ) A 地殼的厚度陸地較海洋大 B 地殼和地幔合稱巖石圈 C 軟流層呈熔融狀態(tài) D 外核的物質(zhì)狀態(tài)為固態(tài) (3)最近，我國在渤海灣發(fā)現(xiàn)儲量逾 10億噸的大油田。該油田儲量的探明是采用三維地震勘探技術(shù)的結(jié)果。地震波分為縱波與橫波，根據(jù)地震波傳播原理，在通過含油層時，傳播速度發(fā)生明顯變化的主要是 _波。 解析： (1)地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三個圈層，三個圈層的分界面分別是莫霍面和古登堡面。 (2)此題較簡單，為教材基礎(chǔ)知識，地殼和上地幔頂部全稱巖石圈，外核由于橫波不能通過，一般認為它是接近液態(tài)的。 (3)橫波只能在固態(tài)介質(zhì)中傳播，而縱波可在三態(tài)介質(zhì)中傳播。所以地震波在通過含油層(液態(tài)介質(zhì) )時，橫波速度會發(fā)生明顯變化。 答案： (1)詳見下圖： (2)AC (3)橫 依據(jù)大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)及運動狀況，可將大氣自下而上分為對流層、平流層、高層大氣，具體分析如下： 大氣的垂直分層及特點 分層 高度分布 主要特點 特點成因 與人類的關(guān)系 高層大氣 平流層頂?shù)酱髿馍辖?氣壓低，空氣密度很小 80 500千米高空有若干電離層，能反射無線電波 電離層在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài) 80 500千米高空有若干電離層，能反射無線電短波，對無線電通信有重要作用 分層 高度分布 主要特點 特點成因 與人類的關(guān)系 平流層 對流層頂?shù)?055千米 下層氣溫隨高度變化??； 30千米以上，隨高度增加迅速上升 該層中的臭氧大量吸收太陽紫外線 臭氧大量吸收紫外線，是人類生存環(huán)境的天然屏障 大氣穩(wěn)定，利于高空飛行 氣流以平流運動為主 有利于高空飛行 該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定；水汽、雜質(zhì)極少，云雨絕跡，能見度好，氣流平穩(wěn) 分層 高度分布 主要特點 特點成因 與人類的關(guān)系 對流層 低緯：17 18千米 中緯：10 12千米 高緯：8 9千米 氣溫隨高度的增加而遞減 (每升高 100米，溫度大約降低0.6 ) 地面是對流層大氣主要的直接熱源，離地面越近，受熱越多 人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切 空氣對流運動顯著 該層上部冷，下部熱，有利于空氣對流運動 天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)都集中在該層，對流運動易成云致雨 技巧點撥 圖示及推理法學習大氣的垂直分層 大氣在垂直方向上的分層，可以從在垂直方向上氣壓、大氣密度、水汽和塵埃的變化及各層的平均高度、氣溫在垂直方向上的變化、大氣的運動狀況、天氣狀況及與人類活動的關(guān)系等方面概括總結(jié)如下： 從圖中可以看出各層氣溫在垂直方向上的變化決定著大氣層結(jié)是否穩(wěn)定 ， 大氣層結(jié)又決定著各層大氣的運動狀況 ， 大氣的運動狀況又直接影響著各層的天氣狀況 ， 各層的天氣狀況 、 組成成分直接影響著人類的活動 。 各知識之間是環(huán)環(huán)相扣 、緊密聯(lián)系的 。 臭氧主要分布在平流層中，其中在 22 27千米高度處，臭氧含量達到最大值，形成臭氧層。在此高度以上和以下臭氧含量都逐漸減少。 【 巧學快記 】 地球的圈層結(jié)構(gòu) 同心圈層分內(nèi)外，內(nèi)外分界是地面。 內(nèi)部圈層殼幔核，莫霍古登來分界。 氣水生物共屬外，一起構(gòu)成自然界。 氣圈最厚排在外，生物構(gòu)成活躍圈。 讀圖，高度 H1至 H2在地球大氣分層中應(yīng)為 ( ) 例 2 A 對流層 B 平流層 C 中間層 D 熱層 【 解析 】 隨海拔高度的變化 ， 大氣的物理性質(zhì)和運動狀況都發(fā)生了很大變化 。 因而依據(jù)大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)和運動狀況 ， 可將大氣分為三層 ， 即對流層 、 平流層和高層大氣 。 對流層厚度一般小于 20千米 ， 而平流層范圍是從對流層頂至 50 55千米高度 。 由圖示可知 ， H1與 H2之間應(yīng)該為平流層 。 而且平流層大氣氣溫狀況為下部冷 ， 上部熱 ， 也同樣符合本圖所示 。 【 答案 】 B 學以致用 2 大氣圈是自然界最活躍的組成部分 。 在不同的大氣分層中 ， 演繹著各種自然現(xiàn)象 。 在下列各組大氣垂直分層中 ， 總體而言 ， 溫度隨著高度的增加而上升的一組是 ( ) A 對流層 、 電離層 B 平流層 、 電離層 C 平流層 、 中間層 D 對流層 、 中間層 解析： 選 B。平流層和電離層隨高度增加溫度逐漸上升，對流層和中間層隨高度增加，溫度逐漸降低。 教材深化透析 圖標解讀 1 教材圖 1 4 1 地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)示意 該圖有左 、 右兩部分組成 。 左半部是地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化情況；右半部是地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu) 。 從圖中左半部可知，地震發(fā)生以后，地震波以縱波和橫波兩種形式同時向外傳播，圖示的是向地球深處傳播，縱波傳播速度較快，橫波傳播速度較慢。在地面至 2900千米深度范圍內(nèi)隨著深度增加，縱波和橫波的傳播速度都是在加快的。 其中在地下 33千米處，不管是縱波還是橫波，波速都明顯加快，說明該深度上下的物質(zhì)性質(zhì)發(fā)生顯著變化，這一界面叫莫霍界面，它是地殼和地幔的分界面。在地下 2900千米處，縱波的速度大幅下降，橫波的速度則降為零，不能繼續(xù)向下傳播，這說明 2900千米以下的物質(zhì)并不是固體，這一界面叫古登堡界面，是地幔和地核的分界面。 從圖中左半部顯示的波速發(fā)生突然變化的兩個界面：莫霍界面和古登堡界面為界 ， 將地球內(nèi)部劃分為地殼 、 地幔和地核三個圈層 。 (圖中用不同的顏色區(qū)分開來 ) 讀圖中右半部，找出地球內(nèi)部的三個圈層地殼、地幔、地核及劃分三圈層的界面 莫霍面和古登堡面，圖中還顯示地幔還可分為上地幔和下地幔，其分界深度約為地下 1000千米處。在上地幔上部有一軟流層，被認為是巖漿的發(fā)源地。地殼和上地幔頂部 (軟流層以上的上地幔 )，合稱巖石圈，地核又可分為外地核和內(nèi)地核。 2 教材圖 1 4 5 大氣的垂直分層 (中緯度地區(qū) ) 該圖結(jié)合配備的文字說明，形象而又詳盡地描述了各層大氣的范圍、特點及各層出現(xiàn)的自然現(xiàn)象以及與人類活動的關(guān)系。閱讀該圖，首先要找出每層大氣的高度范圍，然后結(jié)合文字說明，了解各層大氣的主要特點以及出現(xiàn)的自然現(xiàn)象和人類活動。特別應(yīng)當注意，高層大氣又分為中間層、熱層和外大氣層 (外逸層 )，各層的厚度、特點、自然現(xiàn)象及對人類的影響。 教材 P24探索 在我們的日常生活中有這樣的經(jīng)驗，當你拿起一個瓷碗或瓦罐想要檢驗有沒有裂紋時，只要輕輕一敲，便能從它發(fā)出的聲音判斷是否完好；同樣的方法也可以檢驗出西瓜是生是熟。裝在密封小盒子，我們可以通過搖、拍、稱重等，聽其聲，測其重，也能猜到盒子中裝的是什么。那么我們能不能用同樣的方法來研究地球的內(nèi)部呢？答案是肯定的。但是地球如此巨大，用普通的方法是無法把它“敲”響的，于是，人們想到地震，它就像是大自然贈與人類的“音響”，只要仔細探測地震波，便有可能知道一些地球內(nèi)部的秘密。 活動點撥 地震發(fā)生時，地下巖石受強烈沖擊，產(chǎn)生彈性震動，并以波的形式向四周傳播，這種彈性波就叫地震波。地震波有縱波 (P波 )和橫波 (S波 )之分?？v波的傳播速度較快，可以通過固體、液體和氣體傳播；橫波的傳播速度較慢，只能通過固體傳播?？v波和橫波的傳播速度都隨著所通過的物質(zhì)的性質(zhì)而發(fā)生變化。 在地震波的傳播過程中，如果在一定深度發(fā)生明顯變化，就可以斷定該處物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成有了明顯的不同，人們把地震波的波速突然發(fā)生變化的面叫做不連續(xù)面，又稱界面。地球內(nèi)部有兩個明顯的不連續(xù)面：一個在地面下平均 33千米處 (指大陸部分 )，叫莫霍面；另一個在地下 2900千米深處，稱為古登堡面，根據(jù)這兩個明顯的界面，人們把地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三個圈層。 地球的同心圈層結(jié)構(gòu)：地球是由不同物質(zhì)和不同狀態(tài)的圈層所組成的球體。一般可分為外部圈層和