2024-2025學年新教材高中地理第1章宇宙中的地球第4節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)學案新人教版必修第一冊

PAGE9-第四節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)課程標準素養(yǎng)目標任務(wù)設(shè)定運用示意圖，說明地球的圈層結(jié)構(gòu)1．結(jié)合示意圖，駕馭地球的外部圈層結(jié)構(gòu)，并能知道各圈層的主要特點。(區(qū)域認知)2．依據(jù)地震波的傳播特點，說明地球內(nèi)部圈層的劃分和結(jié)構(gòu)特點。(綜合思維)3．結(jié)合實際案例，說明各圈層的相互關(guān)系，理解圈層之間的相互作用構(gòu)成人類賴以生存的地理環(huán)境。(人地協(xié)調(diào)觀)1．地球內(nèi)部圈層是如何劃分的？各自特點是什么？2．地球外部圈層有哪些？各自特點是什么？3．地球圈層之間的相互關(guān)系是什么？一、地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1．地震波(1)分類：圖中S表示橫波，P表示縱波。(2)特性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(S波：傳播速度較慢，只能通過固體傳播,P波：傳播速度較快，可以通過固體、液體,和氣體傳播Ｋ))(3)波速變更不連續(xù)面地下深度波速變更莫霍界面33千米(大陸平均)該不連續(xù)面下，橫波和縱波的速度都明顯增加古登堡界面2_900千米處縱波傳播速度突然下降，橫波完全消逝2．圈層劃分(1)依據(jù)：地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變更。(2)界面：圖中C為莫霍界面，D為古登堡界面。E為內(nèi)核，F(xiàn)為外核，G為地幔，H為地殼。(3)圈層劃分及特點①地殼(H)：固體巖石組成，厚薄不一(海洋地殼薄，大陸地殼厚)。②地幔(G)：分為上地幔和下地幔。上地幔上部存在軟流層，可能是巖漿的主要發(fā)源地。上地幔頂部與地殼構(gòu)成巖石圈。③地核eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(外核（F）：為熔融狀態(tài)的金屬物質(zhì)，其運,動形成了地球的磁場。,內(nèi)核（E）：密度極大的固體金屬球。))[教材思索]在莫霍界面和古登堡界面旁邊，地震波的速度發(fā)生了突然的變更，這說明白什么問題？提示：橫波、縱波的傳播媒介不同，其波速變更說明白傳播媒介的變更，因此可從組成物質(zhì)的變更上思索分析。[特殊提示]地殼與巖石圈的區(qū)分與聯(lián)系地殼位于莫霍界面以上，是地球表面一層薄薄的、由巖石組成的堅硬的外殼。巖石圈不同于地殼，巖石圈包括地殼和上地幔頂部(軟流層以上部分)。推斷下列說法的正誤。①地殼是由固體巖石組成的堅硬外殼，厚度勻稱。 (×)②海洋地殼薄，大陸地殼厚。 (√)③上地幔的上部存在一個軟流層，是巖漿發(fā)源地。 (√)④地核由鐵和銅等金屬組成。 (×)⑤外核是熔融狀態(tài)的金屬物質(zhì)，內(nèi)核是一個密度極大的固體金屬球。 (√)⑥三個內(nèi)部圈層中占比最大的是地核。 (×)二、地球的外部圈層結(jié)構(gòu)1．大氣圈由氣體和懸浮物質(zhì)組成的困難系統(tǒng)，它的主要成分是氮氣和氧氣。2．水圈(1)組成：地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱，其主體是海洋。(2)特點：水是最活躍的自然環(huán)境要素之一，在地球表面物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)換中起著特別重要的作用。3．生物圈(1)概念：是地球表層生物的總稱。(2)范圍：集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中。(3)意義：促進太陽能轉(zhuǎn)化、變更大氣圈和水圈組成、改造地表形態(tài)等方面起著重要作用。[特殊提示](1)大氣圈和水圈是依據(jù)地球外部自然地理環(huán)境劃分出來的，生物圈則是將生物生存的環(huán)境劃為整體圈層，這是因為生物存在的范圍較廣，與其他圈層之間存在交融。(2)地球的內(nèi)部圈層分層明顯，但地球的外部圈層卻是相互滲透、相互聯(lián)系的，分層不明顯。將地球圈層與對應(yīng)特征連線。地球的內(nèi)部圈層2020年8月19日6時29分，在印度尼西亞蘇門答臘島南部海疆發(fā)生7.0級地震，震源深度10千米，震中位于南緯4.31°，東經(jīng)101.15°，震中300千米范圍內(nèi)有3座大中城市，最近為明古魯，距震中約138千米。這次地震也是1月份以來全球發(fā)生的第9次七級地震。問題1(綜合思維)此次地震發(fā)生在地球內(nèi)部的什么地方？提示：地震發(fā)生在巖石圈。問題2(綜合思維)此次地震產(chǎn)生的能量是如何傳到地面的？提示：地震產(chǎn)生的能量以地震波的形式傳到地面。問題3(地理實踐力)地震發(fā)生時，蘇門答臘島上的人有怎樣的震感？此時正在旁邊海疆航行的人的感覺又是怎樣的？為什么？提示：處在蘇門答臘島上的人首先感到地面上下顛簸，然后左右晃動，因為陸地上縱波、橫波都能通過，且縱波傳播速度比橫波快。處在旁邊海疆航行的人只能感到上下顛簸，因為只有縱波能在液體中傳播，橫波只能在固體中傳播。1．地球內(nèi)部圈層劃分圖示以莫霍界面和古登堡界面為界，可以將地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核三個圈層。巖石圈不僅包括地殼，還包括上地幔頂部(軟流層以上部分)。2．地球內(nèi)部圈層詳細劃分及特點以莫霍界面和古登堡界面為界，可以將地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三個圈層，詳細比較見下表。圈層名稱不連續(xù)面厚度/km特征地殼(莫霍界面)(古登堡界面)平均33①固體外殼；②大陸地殼厚，海洋地殼薄地幔上地幔2900①固態(tài)；②上部存在一個軟流層下地幔①可能為固態(tài)；②溫度很高，壓力和密度均很大地核外核3400接近液態(tài)，橫波不能通過內(nèi)核①固態(tài)；②溫度很高，壓力和密度很大地球內(nèi)部圈層劃分圖的判讀方法可提取的信息種類：地震波的類型；莫霍界面；古登堡界面；地球內(nèi)部圈層的結(jié)構(gòu)。(1)橫波(S波)和縱波(P波)的推斷。橫波傳播速度慢，只在固體中傳播；縱波傳播速度快，固、液、氣三態(tài)中都可傳播。(2)莫霍界面的推斷。在地下(陸地部分)平均33千米處，橫波和縱波的傳播速度都突然增大——不連續(xù)面(莫霍界面)，即地殼和地幔的分界面。(3)古登堡界面的推斷。在地下2900千米處，橫波突然消逝，縱波的傳播速度突然下降——不連續(xù)面(古登堡界面)，即地幔和地核的分界面。(4)地球內(nèi)部圈層的劃分。依據(jù)莫霍界面和古登堡界面，地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核。(5)地球內(nèi)部圈層物質(zhì)狀態(tài)的推斷。依據(jù)地震波的傳播狀況可推斷出物質(zhì)的狀態(tài)。1．據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定，北京時間2020年4月18日5時35分，在四川甘孜藏族自治州石渠縣發(fā)生3.1級地震，震源深度20千米。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)本次地震的震源深度為20千米，該深度位于()A．地殼 B．上地幔C．下地幔 D．地核(2)理論上，本次地震震中的人們會感覺到()A．只有水平晃動，沒有上下顛簸B．先上下顛簸，后水平晃動C．只有上下顛簸，沒有水平晃動D．先水平晃動，后上下顛簸(1)A(2)B[第(1)題，本次地震的震源深度為20千米，大陸地殼平均厚度為39～41千米，因此該深度位于地殼。第(2)題，本次地震震中位于四川甘孜藏族自治州石渠縣，在陸地上，因此地震波的縱波和橫波都能到達地表，但是由于縱波的傳播速度比橫波快，因此當?shù)氐娜藗儠杏X到先上下顛簸，后水平晃動。]2．讀地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)圖，完成(1)～(2)題。(1)從火山口噴發(fā)出的炙熱巖漿，一般來源于()A．①圈層 B．②圈層C．③圈層 D．④圈層(2)下列關(guān)于地球內(nèi)部圈層特點的敘述，正確的是()A．①圈層海洋部分的厚度較陸地大B．②圈層橫波不能通過C．③圈層最可能為液態(tài)D．④圈層的溫度較低，壓力和密度較小(1)B(2)C[第(1)題，一般認為巖漿來源于上地幔上部的軟流層，圖中②圈層為地幔，故選B項。第(2)題，①圈層為地殼，大陸部分厚度比海洋大；②圈層為地幔，其物質(zhì)以固態(tài)為主，橫波可以通過；③圈層為外核，橫波不能通過，可能為液態(tài)；④圈層為內(nèi)核，溫度很高，壓力和密度很大。C項正確。]地球的外部圈層2019年1月4日，我國第35次南極科考隊抵達南極昆侖站后，至1月24日，開展了南極內(nèi)陸冰蓋之巔冰穹A地區(qū)的各項科考任務(wù)，找尋到最古老冰芯的鉆探位置并進行了深層冰芯鉆探取樣，此次科考，在中山站完成我國首臺極區(qū)中高層大氣激光雷達安裝并投入運行，實現(xiàn)我國南極中高層大氣三維風場和溫度晝夜連續(xù)觀測。在阿蒙森海疆初步發(fā)覺了南極磷蝦繁殖地。問題1(綜合思維)南極科考隊員在南極大陸上進行冰芯鉆探的部位屬于地球上的哪個圈層？提示：屬于水圈。問題2(區(qū)域認知)南極大陸氣候的三大特征是什么？提示：酷寒、干燥、烈風。問題3南極磷蝦的生存環(huán)境反映了水圈、生物圈之間的什么關(guān)系？提示：相互聯(lián)系、相互影響、相互滲透的關(guān)系。1．外部圈層的組成及特征地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等，這些圈層之間相互聯(lián)系、相互制約，形成了人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。各圈層的基本概況如下表所示：圈層組成特征大氣圈氣體和懸浮物，主要成分是氮和氧密度隨著高度的增加而降低，是地球生命生存的基礎(chǔ)條件之一水圈由液態(tài)水、氣態(tài)水和固態(tài)水組成陸地水與人類社會的關(guān)系最為親密，水圈的水處于不間斷的循環(huán)運動之中生物圈生物及其生存環(huán)境生物圈與其他圈層相互滲透、相互影響，共同組成了地球的生態(tài)系統(tǒng)，生物是這個系統(tǒng)中的主體和最活躍的因素2．生物圈的特殊性(1)組成成分特殊：生物圈由全部生物和它們的生存環(huán)境組成，是唯一有生命存在的有機圈層，也是最活躍的圈層。(2)空間分布范圍特殊：生物圈占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部，是唯一不獨立占有空間的圈層。(3)形成過程特殊：生物圈寓于大氣圈、水圈、巖石圈之中，離開了它們，生物圈將不復(fù)存在。生物圈是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結(jié)果，也正因為如此，這些圈層才能緊密相連。3．(2024·北京東城區(qū)高一期末)下圖中的甲、乙、丙、丁表示地球圈層，①②③表示水循環(huán)環(huán)節(jié)。讀圖，完成(1)～(2)題。(1)圖中代表水圈的是()A．甲B．乙C．丙D．丁(2)下列關(guān)于地球圈層的敘述正確的是()A．大氣圈的主要成分是氧氣和塵埃B．水圈聯(lián)系了四大圈層C．生物圈位于水圈和巖石圈之間D．圖中地球圈層均為外部圈層(1)B(2)B[第(1)題，植物蒸騰水汽到大氣中，故丁是生物圈，甲是大氣圈；進而推出①表示降水，因為水會下滲到地下，降水到達地面后會匯合成地表徑流②，故丙是巖石圈，乙是水圈，B項對。第(2)題，大氣圈的主要成分是氮氣和氧氣，A錯；大自然的水在大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈中進行連續(xù)運動，形成水循環(huán)，因此可以得出水圈聯(lián)系了四大圈層，B對；四大圈層是相互聯(lián)系、相互影響的，生物圈包括大氣圈的下層、整個水圈和巖石圈的上層，C錯；巖石圈不是地球外部圈層，D錯。]課堂小結(jié)課堂速記1．縱波的傳播速度較快，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。2．地殼厚薄不一，海洋地殼薄，大陸地殼厚，山地和高原地區(qū)的地殼更厚。3．上地幔的上部存在一個軟流層，呈熔融狀態(tài)，是巖漿的主要發(fā)源地。4．外核由熔融狀態(tài)的金屬物質(zhì)組成，內(nèi)核是一個密度極大的固體金屬球。5．巖石圈包括地殼和上地幔頂部，由堅硬的巖石組成。6．大氣圈由氣體和懸浮物質(zhì)組成。7．水圈由海洋水、陸地水和大氣水組成。8．生物圈是地球表層生物的總稱。題組1地球內(nèi)部圈層的劃分地震波在不同介質(zhì)中的傳播速度是不同的，科學家就是利用這一原理，依據(jù)地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變更來探知地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。據(jù)此回答1～2題。1．下列有關(guān)地震波傳播速度的敘述，正確的是()A．地震波波速突然變更處，上下層物質(zhì)組成存在很大差異B．地震波向下傳播的過程中，波速始終在增加C．地震波中的橫波不能通過軟流層，軟流層之下只有縱波D．在任一深度都是橫波的傳播速度大于縱波2．有關(guān)地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A．地殼和地核的分界是古登堡界面B．地核部分的溫度、壓力和密度都較小C．在莫霍界面下，縱波的傳播速度突然下降，橫波則完全消逝D．在莫霍界面下，縱波和橫波的傳播速度都明顯增加1．A2．D[第1題，由于地震波在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，依據(jù)地震波波速的突然變更，可以推想該處上下層的物質(zhì)組成存在很大差異；橫波能在軟流層中傳播；在任一深度，橫波的傳播速度都小于縱波。第2題，在莫霍界面下，縱波和橫波的傳播速度都明顯增加；在古登堡界面下，縱波的傳播速度下降，橫波則完全消逝。莫霍界面是地殼和地幔的分界；古登堡界面是地幔和地核的分界。]題組2地球的內(nèi)部圈層自2024年5月3日起，美國夏威夷群島的基拉韋厄火山起先噴發(fā)，不斷噴出灰燼、熔巖和大量氣體?；f厄火山位于夏威夷群島大島的東南部，是世界上特別活躍的火山之一。5日上午，夏威夷基拉韋厄火山旁邊先是發(fā)生了5.4級地震，后又發(fā)生了一次6.9級地震，震源深度僅為10千米。據(jù)此完成3～4題。3．基拉韋厄火山噴出的灰燼、熔巖和大量氣體來自右圖中的()A．①B．②C．③D．④4．此次的火山噴發(fā)伴隨的地震震源深度為10千米，震源位于右圖中的()A．①B．②C．③D．④3．C4．D[第3題，依據(jù)地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)相關(guān)學問可知，火山噴發(fā)的巖漿來自上地幔上部的軟流層，故選C。第4題，因為地殼的平均深度約17千米，而此次火山噴發(fā)伴隨的地震震源深度為10千米，所以是發(fā)生在莫霍界面以上的地殼，故選D。]題組3地球的外部圈層霧凇，俗稱樹掛，是低溫時空氣中水汽干脆凝華，或過冷霧滴干脆凍結(jié)在物體上的乳白色冰晶沉積物，是特別難得的自然奇觀。霧凇景觀以吉林霧凇最