高中地理《地球的結構》文字素材 湘教版必修1

1、淺析“地球的結構”一、析課標要求 把學習方向地理課程標準是地理備考的基本依據。本節(jié)教材相應的課程標準內容是“說出地球的圈層結構，概括各圈層的主要特點”。本條標準有顯性和隱性兩方面的要求，顯性要求是從宏觀上了解地球結構的特點，隱性要求是了解自然環(huán)境的組成。在復習備考過程中，學習的著重點應放在行為動詞的落實上。首先，需要“說出”地球的圈層，可以劃分出內部圈層和外部圈層。內部圈層包括地殼、地幔和地核；外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。巖石圈是介于內部圈層和外部圈層之間的一個圈層?！罢f出”各個圈層的范圍、組成和劃分依據，特別是在腦海建立地球圈層的立體三維空間模式，形成整體系統的物理地球概念。其次，需要

2、“概括”地球的各圈層，特別是大氣圈、巖石圈的主要特點，在空間范圍上把自然環(huán)境放在地球圈層結構中認識，并初步分析各圈層之間的關系及其對人類活動的影響。概括圈層特點需要抓住本質，從物質組成、物理特性、空間結構、物質運動等多個方面綜合分析。二、析教材內容 梳主干知識地球的結構特征之一就是同心圈層結構，由內部圈層和外部圈層組成。外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈，可以直接觀察研究；內部圈層包括地殼、地幔和地核，不能直接觀察，只能供借助地震波來研究和劃分。地球的圈層結構，如圖1所示:圖1 地球的圈層結構（一）地球的內部圈層1、地球內部圈層劃分的依據地震波到目前為止，關于地球內部結構的知識，主要來自對地震波

3、的研究。當地震發(fā)生時，地下巖層受到強烈的沖擊會產生彈性震動，其能量以波的形式向四周傳播，形成地震波。地震波有縱波（P波）和橫波（S波）之分，其傳播速度及所能通過的物質不同。如表1所示表1 地震波的分類及特點分類特點意義傳播速度所經物質狀態(tài)共同點地震波縱波（P波）較快固體、液體、氣體都隨所通過物質的性質而改變研究地球內部圈層的結構和狀態(tài)，劃分地球內部圈層研究地震的能量和劃分橫波（S波）較慢固體科學家利用地震波的上述傳播特點，通過對地震波在地球內部傳播狀態(tài)和傳播速度的精確測量，“透視”了地球內部的結構。如圖2所示：圖2 地震波傳播速度與地球內部構造圖速度（千米/秒）地 核莫霍面古登堡面2、地球內部

4、圈層劃分的界面不連續(xù)面從地球內部地震波曲線圖上（圖2左）我們可以看出：地震波在一定深度發(fā)生突然變化。這種波速發(fā)生突然變化的面叫做不連續(xù)面。地球內部有兩個明顯的不連續(xù)面：莫霍面和古登堡面，它們具有的特征如表2所示：表2 不連續(xù)面特征比較不連續(xù)界面（圈層界線）深度地震波速的變化分界意義莫霍面平均33千米（大陸部分）縱波和橫波的都明顯增加地殼和地幔古登堡面2900千米縱波的傳播速度突然下降橫波完全消失地幔和地核3、地球內部圈層組成地殼、地幔和地核地球內部以莫霍面和古登堡面為界，劃分為地殼、地幔和地核三個主要圈層。（1）地殼：地殼是地球表面以下、莫霍面以上很薄的一層固體外殼，主要由各種巖石組成。其特點

5、主要是：水平方向上：地殼厚薄不均，大陸部分較厚，大洋部分較薄，整個地殼的平均厚度約為17千米。地殼厚度變化規(guī)律是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。垂直方向上：硅鋁層不連續(xù)分布（大洋部分缺失）。大陸地殼為雙層結構，而大洋地殼以單層結構為主。其結構如圖3所示：圖3 地殼結構示意圖（2）地幔：地幔是地球內部介于莫霍面和古登堡面之間的圈層，深度從5千米70千米以下到2900千米。這一層也能傳播橫波，所以仍是固態(tài)。主要物質成分為鐵、鎂的硅酸鹽類，由上而下，鐵、鎂的含量逐漸增加。從莫霍面到1000千米深處，叫上地幔。在上地幔上部存在一個軟流層，一般認為這里可能是巖漿的主要發(fā)源地之

6、一。地殼和上地幔頂部（軟流層以上），是由巖石組成的，合稱巖石圈，平均厚度為100110千米。地殼、上地幔、巖石圈、軟流層之間的關系如圖4所示：圖4 地殼、上地幔、軟流層和巖石圈的關系圖（3）地核:地核是從古登堡面到地球核心之間的圈層。地下2900千米5100千米深處，叫做外核，橫波不能通過，物質呈液態(tài)或熔融狀態(tài)。5100千米以下的深部為內核，則為固態(tài)。地核部分的溫度很高，壓力和密度很大。地核的物質成分據推測以鐵鎳為主。地球的內部圈層的基本特征，列表比較如表3所示表3 地球內部圈層劃分及其基本特征圈層名稱不連續(xù)面深度（KM）各圈層特征圖示地殼硅鋁層莫霍面 平均17鐵鋁比重大，密集小，不連續(xù)由堅硬

7、的巖石組成的固體外殼地殼地 幔地 核軟流層外 核內核上地幔下地幔厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚硅鎂層鐵鎂比重大，密度大，連續(xù)圈層地幔上地幔固態(tài)，由硅酸鹽組成，存在軟流層由上而下，鐵鎂含量增加軟流層可能是巖漿的主要發(fā)源地之一古登堡面 2900下地幔物質狀態(tài)可能是固態(tài)地核外核高溫、高壓下呈現液態(tài)或熔融狀態(tài)，產生磁場組成物質是高溫高壓下的鐵和鎳內核呈固態(tài)（二）地球的外部圈層地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等(如圖5所示)，這些圈層之間相互聯系、相互制約，形成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。大氣圈生物圈地 幔地殼圈水圖5 地球外部圈層示意圖大氣的上界（1）大氣圈：大氣圈是包裹地球的氣體層，是地球

8、生命生存的基礎之一。按照大氣的物理特性和運動狀況，大氣圈由低到高，可劃分為三層，對流層、平流層、高層大氣，各層大氣物理屬性和運動特征各不相同，對人類活動的影響也不相同，如表4所示：表4 大氣圈各圈層的特征及對人類活動的影響分層高度范圍主要特征特點成因與人類的聯系對流層低緯：1718千米中緯：1012千米高緯：89千米氣溫隨高度增加而遞減（數值：0.60c/100m）地面是對流層大氣的直接熱源人類生活在對流層底部，與人類關系最密切?？諝鈱α鬟\動顯著該層上部冷，下部熱天氣現象復雜多變幾乎全部的水汽、固體雜質都集中在該層，對流運動易成云致雨平流層對流層頂到5055千米氣溫隨高度增加呈遞減趨勢該層的臭

9、氧大量吸收紫外線人類生存環(huán)境的天然屏障，利于高空飛行。以平流運動為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定天氣晴朗單一水汽、雜質少，氣流平穩(wěn)高層大氣平流層頂到3000千米大氣密度極小距地面遠，受到的引力小電離層能反射無線電波（2）水圈：水圈是由地球表層水體構成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層。按照不同分類方式水圈可以分為多種不同的水體（如圖6所示）。陸地水與人類社會的關系最為密切，陸地水主要可分為地表水和地下水。人類利用的淡水資源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及淺層地下水。水圈性質存在位置和狀態(tài)海洋水陸地水大氣水生物水地表水地下水河流水湖泊水沼澤水土壤水生物水冰川水液態(tài)水固態(tài)水氣態(tài)水圖6 （3）生物圈：生物圈是地球上

10、所有生物及生存環(huán)境的總稱。是廣泛分布于地殼、大氣圈、水圈中的生物世界。生物圈與其他圈層相比，其不同點主要有以下幾個方面。首先，其他圈層是由無機物組成的，而生物則構成了生物圈的主體，是一個非?；钴S的圈層；其次，其他圈層都具有相對獨立的空間結構，而生物圈則滲透于其他圈層之中。它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。厚度約為20千米。地面以上100米到水面以下200米是生物圈的核心部分，主要集中在這一薄層的原因是該層有充足的太陽光照、有適宜的溫度范圍、有大量液態(tài)水、氧氣、二氧化碳以及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。地球外部圈層的特征，列表比較如表5所示：表5 地球外部圈層的基本特征外部圈層概念組成其它相

11、互關系大氣圈由氣體和懸浮物組成的包圍地球的復雜系統氣體和懸浮物，主要成分是氮和氧地球自然環(huán)境的重要組成部分巖石圈生物圈水圈大氣圈相互滲透、相互影響、相互聯系水圈地球表層水體構成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層地表水、地下水、大氣水、生物水等處于不間斷的循環(huán)運動之中生物圈地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱生物及其生存環(huán)境占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部三、析知識聯系 建思維線索1、地震波不連續(xù)面地球內部圈層之間的縱向聯系。仔細閱讀“地震波速度和地球內部構造圖”，一讀圖名：明確主題；二讀坐標軸：了解要素；三讀曲線變化：把握波速變化規(guī)律；在此的基礎上，發(fā)現兩個不連續(xù)面：莫霍面（33km）和古登堡面(290

12、0km)；根據兩個界面可劃分地球內部的三大圈層：地殼、地幔、地核。然后列表比較三層特征的差異，既形成良好的知識線索，又發(fā)展讀圖技能，解題能力。2、大氣圈水圈巖石圈生物圈之間的橫向聯系。巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈是相互滲透、相互影響，相互聯系的，它們共同組成了地球的生態(tài)系統。大氣運動和水的相變產生各種天氣現象，在漫長的地質歷史時期，不斷改變和塑造著地球表面的形態(tài)。大氣中的氧是人類和一切生物維持生命活動所必需的物質，大氣中的臭氧對紫外線的大量吸收，又使地球上生物的生存環(huán)境更為安全、可靠；生物圈中的生物廣泛分布于大氣圈、水圈和巖石圈之中，植物通過光合作用、蒸騰作用、風化作用等作用對其它圈層產生影響

13、，人類則以陸地為生存依托，通過植樹造林、跨流域調水、圍海造陸、工業(yè)活動等相關產業(yè)活動，一直以來影響和改造著其它圈層。3、地殼巖石圈軟流層上地幔之間的空間聯系。閱讀相關于意圖（圖4），分析得出莫霍面是地殼和地幔的分界線，地殼位于地表至莫霍面之間，地幔則位于莫霍面以下；在地幔上部分布著軟流層，而軟流層以上即是巖石圈的位置所在。巖石圈的范圍是地殼和上地幔頂部。4、大氣熱力性質運動特征天氣現象的因果聯系。閱讀“氣溫隨高度的變化示意圖”，在分析氣溫垂直變化規(guī)律的基礎上，自然劃分垂直分層，對流層、平流層、高層大氣；進而分析對流層大氣的熱動力基礎，能量來自地面輻射，故大氣上冷、重，下熱、輕，不穩(wěn)定，易發(fā)生對流運動；由于地球表面的大量水汽和雜質集中于低層大氣，導致本層大氣天氣現