《地球的结构》学案2（湘教版必修1）

浅析“地球的结构”一、析课标要求 把学习方向地理课程标准是地理备考的基本依据。本节教材相应的课程标准内容是“说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点”。本条标准有显性和隐性两方面的要求，显性要求是从宏观上了解地球结构的特点，隐性要求是了解自然环境的组成。在复习备考过程中，学习的着重点应放在行为动词的落实上。首先，需要“说出”地球的圈层，可以划分出内部圈层和外部圈层。内部圈层包括地壳、地幔和地核；外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。岩石圈是介于内部圈层和外部圈层之间的一个圈层。“说出”各个圈层的范围、组成和划分依据，特别是在脑海建立地球圈层的立体三维空间模式，形成整体系统的物理地球概念。其次，需要“概括”地球的各圈层，特别是大气圈、岩石圈的主要特点，在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中认识，并初步分析各圈层之间的关系及其对人类活动的影响。概括圈层特点需要抓住本质，从物质组成、物理特性、空间结构、物质运动等多个方面综合分析。二、析教材内容 梳主干知识地球的结构特征之一就是同心圈层结构，由内部圈层和外部圈层组成。外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈，可以直接观察研究；内部圈层包括地壳、地幔和地核，不能直接观察，只能供借助地震波来研究和划分。地球的圈层结构，如图1所示:图1 地球的圈层结构（一）地球的内部圈层1、地球内部圈层划分的依据地震波到目前为止，关于地球内部结构的知识，主要来自对地震波的研究。当地震发生时，地下岩层受到强烈的冲击会产生弹性震动，其能量以波的形式向四周传播，形成地震波。地震波有纵波（P波）和横波（S波）之分，其传播速度及所能通过的物质不同。如表1所示表1 地震波的分类及特点分类特点意义传播速度所经物质状态共同点地震波纵波（P波）较快固体、液体、气体都随所通过物质的性质而改变研究地球内部圈层的结构和状态，划分地球内部圈层研究地震的能量和划分横波（S波）较慢固体科学家利用地震波的上述传播特点，通过对地震波在地球内部传播状态和传播速度的精确测量，“透视”了地球内部的结构。如图2所示：图2 地震波传播速度与地球内部构造图速度（千米/秒）地 核莫霍面古登堡面2、地球内部圈层划分的界面不连续面从地球内部地震波曲线图上（图2左）我们可以看出：地震波在一定深度发生突然变化。这种波速发生突然变化的面叫做不连续面。地球内部有两个明显的不连续面：莫霍面和古登堡面，它们具有的特征如表2所示：表2 不连续面特征比较不连续界面（圈层界线）深度地震波速的变化分界意义莫霍面平均33千米（大陆部分）纵波和横波的都明显增加地壳和地幔古登堡面2900千米纵波的传播速度突然下降横波完全消失地幔和地核3、地球内部圈层组成地壳、地幔和地核地球内部以莫霍面和古登堡面为界，划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。（1）地壳：地壳是地球表面以下、莫霍面以上很薄的一层固体外壳，主要由各种岩石组成。其特点主要是：水平方向上：地壳厚薄不均，大陆部分较厚，大洋部分较薄，整个地壳的平均厚度约为17千米。地壳厚度变化规律是地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。垂直方向上：硅铝层不连续分布（大洋部分缺失）。大陆地壳为双层结构，而大洋地壳以单层结构为主。其结构如图3所示：图3 地壳结构示意图（2）地幔：地幔是地球内部介于莫霍面和古登堡面之间的圈层，深度从5千米70千米以下到2900千米。这一层也能传播横波，所以仍是固态。主要物质成分为铁、镁的硅酸盐类，由上而下，铁、镁的含量逐渐增加。从莫霍面到1000千米深处，叫上地幔。在上地幔上部存在一个软流层，一般认为这里可能是岩浆的主要发源地之一。地壳和上地幔顶部（软流层以上），是由岩石组成的，合称岩石圈，平均厚度为100110千米。地壳、上地幔、岩石圈、软流层之间的关系如图4所示：图4 地壳、上地幔、软流层和岩石圈的关系图（3）地核:地核是从古登堡面到地球核心之间的圈层。地下2900千米5100千米深处，叫做外核，横波不能通过，物质呈液态或熔融状态。5100千米以下的深部为内核，则为固态。地核部分的温度很高，压力和密度很大。地核的物质成分据推测以铁镍为主。地球的内部圈层的基本特征，列表比较如表3所示表3 地球内部圈层划分及其基本特征圈层名称不连续面深度（KM）各圈层特征图示地壳硅铝层莫霍面 平均17铁铝比重大，密集小，不连续由坚硬的岩石组成的固体外壳厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚硅镁层铁镁比重大，密度大，连续圈层地幔上地幔固态，由硅酸盐组成，存在软流层由上而下，铁镁含量增加软流层可能是岩浆的主要发源地之一古登堡面 2900下地幔物质状态可能是固态地核外核高温、高压下呈现液态或熔融状态，产生磁场组成物质是高温高压下的铁和镍内核呈固态地壳地 幔地 核软流层外 核内核上地幔下地幔（二）地球的外部圈层地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(如图5所示)，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。大气圈生物圈地 幔地壳圈水图5 地球外部圈层示意图大气的上界（1）大气圈：大气圈是包裹地球的气体层，是地球生命生存的基础之一。按照大气的物理特性和运动状况，大气圈由低到高，可划分为三层，对流层、平流层、高层大气，各层大气物理属性和运动特征各不相同，对人类活动的影响也不相同，如表4所示：表4 大气圈各圈层的特征及对人类活动的影响分层高度范围主要特征特点成因与人类的联系对流层低纬：1718千米中纬：1012千米高纬：89千米气温随高度增加而递减（数值：0.60c/100m）地面是对流层大气的直接热源人类生活在对流层底部，与人类关系最密切。空气对流运动显著该层上部冷，下部热天气现象复杂多变几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨平流层对流层顶到5055千米气温随高度增加呈递减趋势该层的臭氧大量吸收紫外线人类生存环境的天然屏障，利于高空飞行。以平流运动为主该层大气上热下冷，大气稳定天气晴朗单一水汽、杂质少，气流平稳高层大气平流层顶到3000千米大气密度极小距地面远，受到的引力小电离层能反射无线电波（2）水圈：水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。按照不同分类方式水圈可以分为多种不同的水体（如图6所示）。陆地水与人类社会的关系最为密切，陆地水主要可分为地表水和地下水。人类利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及浅层地下水。水圈性质存在位置和状态海洋水陆地水大气水生物水地表水地下水河流水湖泊水沼泽水土壤水生物水冰川水液态水固态水气态水图6 （3）生物圈：生物圈是地球上所有生物及生存环境的总称。是广泛分布于地壳、大气圈、水圈中的生物世界。生物圈与其他圈层相比，其不同点主要有以下几个方面。首先，其他圈层是由无机物组成的，而生物则构成了生物圈的主体，是一个非常活跃的圈层；其次，其他圈层都具有相对独立的空间结构，而生物圈则渗透于其他圈层之中。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。厚度约为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，主要集中在这一薄层的原因是该层有充足的太阳光照、有适宜的温度范围、有大量液态水、氧气、二氧化碳以及氮、磷、钾等营养元素。地球外部圈层的特征，列表比较如表5所示：表5 地球外部圈层的基本特征外部圈层概念组成其它相互关系大气圈由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统气体和悬浮物，主要成分是氮和氧地球自然环境的重要组成部分岩石圈生物圈水圈大气圈相互渗透、相互影响、相互联系水圈地球表层水体构成的连续但不规则的圈层地表水、地下水、大气水、生物水等处于不间断的循环运动之中生物圈地球表层生物及其生存环境的总称生物及其生存环境占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部三、析知识联系 建思维线索1、地震波不连续面地球内部圈层之间的纵向联系。仔细阅读“地震波速度和地球内部构造图”，一读图名：明确主题；二读坐标轴：了解要素；三读曲线变化：把握波速变化规律；在此的基础上，发现两个不连续面：莫霍面（33km）和古登堡面(2900km)；根据两个界面可划分地球内部的三大圈层：地壳、地幔、地核。然后列表比较三层特征的差异，既形成良好的知识线索，又发展读图技能，解题能力。2、大气圈水圈岩石圈生物圈之间的横向联系。岩石圈、大气圈、水圈和生物圈是相互渗透、相互影响，相互联系的，它们共同组成了地球的生态系统。大气运动和水的相变产生各种天气现象，在漫长的地质历史时期，不断改变和塑造着地球表面的形态。大气中的氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质，大气中的臭氧对紫外线的大量吸收，又使地球上生物的生存环境更为安全、可靠；生物圈中的生物广泛分布于大气圈、水圈和岩石圈之中，植物通过光合作用、蒸腾作用、风化作用等作用对其它圈层产生影响，人类则以陆地为生存依托，通过植树造林、跨流域调水、围海造陆、工业活动等相关产业活动，一直以来影响和改造着其它圈层。3、地壳岩石圈软流层上地幔之间的空间联系。阅读相关于意图（图4），分析得出莫霍面是地壳和地幔的分界线，地壳位于地表至莫霍面之间，地幔则位于莫霍面以下；在地幔上部分布着软流层，而软流层以上即是岩石圈的位置所在。岩石圈的范围是地壳和上地幔顶部。4、大气热力性质运动特征天气现象的因果联系。阅读“气温随高度的变化示意图”，在分析气温垂直变化规律的基础上，自然划分垂直分层，对流层、平流层、高层大气；进而分析对流层大气的热动力基础，能量来自地面辐射，故大气上冷、重，下热、轻，不稳定，易发生对流运动；由于地球表面的大量水汽和杂质集中于低层大气，导致本层大气天气现象复杂多变。既形成大气垂直分层的空间概念，又明确大气热力性质运动特征天气现象的因果关系，可推而广之，分析平流层大气的特征。四、建知识体系 明学习内容地球结构的知识体系构建如下图所示：地球圈层结构歌：同心圈层分内外，地面原是内外界。 内部圈层壳幔核，莫霍古登来分界。 气水生物同属外，一起构成自然界。 气圈最厚排在外，水圈水体分三态； 生物生存他圈界，外圈活跃要数它。高考学习网中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！