2019-2020年高中地理 1.4 地球的圈層結構教案 中圖版必修1【教學目標 】一、知識與技能1、了解地震波的傳播特征及其在劃分地球內部圈層方面的運用。2、掌握地球內部圈層的劃分和內部圈層的界限、厚度、物理性狀等。3、掌握地球外部圈層的組成和特征。4、通過歸納、總結、對比地球內部各層的特點，使學生形成綜合歸納等思維能力。 二、過程與方法1、通過讀圖訓練，提高讀圖、析圖能力，明確地震波和地球內部圈層的關系，地殼與巖石圈、軟流層的位置關系等。2、聯系實際，結合圖示，了解各圈層的特征。 三、情感、態(tài)度和價值觀 1、通過學習對學生進行熱愛自然、熱愛科學的教育，鼓勵學生獻身于科學教育事業(yè)。2、使學生了解地球的圈層構造，從宏觀上認識全球的整體面貌，形成地球系統觀和責任感，增強環(huán)境及保護意識?！窘虒W重點】1、地震波的波速以及地震波的傳播特點，區(qū)別橫波與縱波。2、地球內部圈層劃分實況及各層主要特點。3、地球外部圈層的組成和特征?！窘虒W難點】1、兩種地震波的傳播特征極其在地球內部圈層研究中的運用。2、地球各圈層的物質組成和主要特點?！菊n時安排】1課時【教具準備】地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分圖，地球內部圈層結構示意圖，多媒體?！窘虒W方法】自主學習法、導學法、對比法和分組合作討論?！窘虒W過程】【導入新課】人類飛上太空已經成為現實，人類對進入地心也在不懈努力，從封神榜里的土行孫，到1864年儒勒凡爾納的科幻小說地心旅行，都反映了人類想進入地心一探究竟的愿望。伴隨著xx年美國的科幻片The cord的情節(jié)，我們一起了解地球內部的結構?！静シ庞捌?【思考】1、地球的內部結構和物質組成是否如影片所描述的那樣（地核和地幔的主要物質是水晶）？2、人類真的可以乘坐地下飛船到達地心嗎？【總結】人類目前還不能到達地心，相信隨著科學技術的不斷發(fā)展和人類認識的不斷提高，不久的將來，人類是可以實現這一設想的?！痉纸M探究】主題一：地球的內部圈層結構的研究方法1、人類能進入地球內部較深的地方進行直接研究嗎？2、目前人類研究地球內部圈層結構的主要手段是什么？3、人類是否還有其他的渠道和方法獲取地球內部的信息？如果有，有哪些？請簡要的說明?！究偨Y】1、不能。人類目前世界上最大的鉆探深度是14千米。2、地震波地球的X射線。3、有。（1）改進鉆探技術，結合相關方面的科學設想。（2）根據火山噴發(fā)的物質，獲取地球內部物質組成的相關信息。（3）地表的溫泉、熱泉可知地球內部有豐富的地熱資源。（4）遙感技術（5）其他的手段【分組探究】主題二：地震波及其在劃分地球內部圈層方面的運用讀圖1.26地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分圖1、地震波有哪兩種類型，它們在傳播速度上有何差異？2、假設某次地震發(fā)生后，橫波和縱波都傳播到地面，人的感覺會不會有差異？請說明原因。3、地震產生的破壞主要是由地震波對地面的沖擊造成的，你認為橫波的破壞大還是縱波？請說明原因。4、根據物理學的知識，波在均一介質中的傳播速度是穩(wěn)定的，如果地球內部物質的物理性質均一，地震波的傳播速度又是怎樣？5、兩種類型的地震波對傳播介質的要求是否相同，存在什么差異？人類利用橫波和縱波的這一性質可以勘探海底的油氣資源，你能簡單的說說原理嗎？【總結】1、指導學生讀圖，從圖中看出兩種類型地震波在傳播速度上的差異。分析兩種不同類型地震波的波動方向和傳播方向的關系。2、先上下顛簸或左右搖晃，與二者的傳播速度有關。3、橫波破壞大。與地震波的波動方向有關。4、較為穩(wěn)定。5、如表格分 類傳播速度傳播的媒介共同點縱波較 快固體、液體、氣體傳播速度都隨所通過物質的性質而改變橫波較 慢固 體【講述】雖然地震波造成了巨大的破壞，給人們帶來深刻的災難，但它卻是照亮地球內部的一盞明燈，是通往地球外部的信史?！痉纸M探究】主題三：地球的內部圈層名稱及其劃分界面讀圖1.26地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分圖，思考1、地震波的傳播速度在什么位置出現突然急劇的變化？這兩個位置叫什么名稱，它們因何得名？2、在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然變化 說明了什么問題，推測地幔和地核的物質狀態(tài)可能是什么？3、根據地震波在地球內部傳播速度上的差異，地球內部劃分為幾個圈層，它們的名稱是什么，是否可以進一步劃分？【總結】在分組討論的基礎上讓學生上臺，對照幻燈片上的圖1.26進行講解，并適時分析。圈層名稱不連續(xù)面深度物質狀態(tài)地殼莫霍界面古登堡界面33 km2900 km巖石構成的固體外殼地幔上地幔固態(tài)下地幔地核外核液態(tài)、橫波不能通過內核固態(tài)【分組探究】主題四：地球的內部圈層的物質組成和特征讀圖1.27地球的內部圈層結構，思考1、地殼、地幔和地核的組成物質是什么？地球從外向內，三個圈層組成物質的密度、厚度、壓力和溫度上發(fā)生了什么變化？2、地殼的厚度是不是均一的？陸殼和洋殼的厚度有何差異？3、巖石圈和地殼的范圍是否一致？在圖中找到軟流層的位置，結合提供的材料掌握軟裂層的相關知識。材料：軟流層由于人類尚未直接接觸此層，故對其性質都是推測的，根據地震波傳播速度的性質。在巖石堅硬處傳播快，反之慢。此處地震波傳播速度明顯減緩，因此被認定較軟，并可能有一定流動性，故名。 科學家們推測，此層變軟的原因是地球內部放射性元素聚集衰變產熱。我們都知道豆子在熱時變軟，巖石也一樣。 軟流層經最新的測量，被認為仍是固體。但在熱量集中的地方，可能有局部熔融，被認為是巖漿的源地。有人曾根據巖石的導熱性推測軟流層的溫度，結果發(fā)現在100km深度上溫度可達1300左右，這個溫度與從火山口流出的熔巖的溫度十分接近，這似乎證明：火山熔巖就來自于軟流層，換句話說軟流層似乎就是巖漿的發(fā)源地。 【總結】圈層名稱特征組成物質 地殼1、由巖石組成的固體外殼2、厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚堅硬的巖石（硅酸鹽類）地幔上地幔上部存在一個軟流層，這里可能為巖漿的主要源地，溫度、壓力和密度均增大硅酸鹽類地核溫度、壓力和密度很大鐵、鎳等【作業(yè)】人類的地心之旅和太空之旅相比，有哪些困難需要克服？【過渡】在地球的外部還存在著許多相互聯系、相互制約的圈層，他們共同構成了人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境?！境鍪颈砀瘛孔寣W生了解地球外部圈層的基本情況。外部圈層概念組成其他【分組探究】主題五：地球的外部圈層的組成和特征讀圖1.28地球外部圈層示意，思考1、地球外部圈層之間有沒有明顯的界限？2、地球外部圈層在地理環(huán)境中扮演什么角色，發(fā)揮什么作用？3、地球外部圈層之間以及它們和巖石圈之間存在什么關系，能舉例說明嗎？4、人類自身生存的環(huán)境中，包括人在內的生物圈層是地球外部圈層中最活躍的一層？談談你個人的看法。如果大氣圈、水圈或者巖石圈發(fā)生變化或遭到破壞，對生物圈可能造成什么影響？【課堂小結】地球外部圈層之間相互聯系，相互制約，形成了人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境，特別是生物圈，它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部，是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結果，是地球上所有生物及其生存環(huán)境的總稱，是世界上最大的生態(tài)系統。同樣，人類與自然環(huán)境的關系也是相互影響、相互制約的。人類對地理環(huán)境的作用都會造成環(huán)境對人類的反作用。只有按自然規(guī)律辦事，合理利用、改造自然，才能促進生態(tài)系統的良性發(fā)展，為人類造福。否則，會使生態(tài)系統惡性發(fā)展，影響人類的生存和發(fā)展?！咀鳂I(yè)】1、P29活動。2、P26-P28問題研究 月球基地應該是什么樣子？三個組負責三段資料分析，剩下一組參加討論，發(fā)表意見，并適時評點。3、練習冊?！景鍟O計】一、地球內部圈層結構的劃分依據地震波 1、地震波的類型2、傳播速度上的差異3、傳播介質4、共同特點二、地球內部圈層結構 1、內部圈層結構的名稱 地殼 地幔 地核2、不連續(xù)面（界面） 莫霍界面 古登堡界面三、地球外部圈層結構1、名稱和物質組成 （1） 大氣圈（2） 水圈（3） 生物圈2、各圈層之間的相互關系【教學反思】1、問題的設計要更加簡潔明了。2、注意對學生在課堂上的發(fā)言給予形成性評價，更加關注學生，激發(fā)學生的學習熱情。3、注意學生讀圖、析圖能力的培養(yǎng)。4、加強自身處理課堂突發(fā)問題的應變能力。5、在板書的設計上要更加精練。6、在課堂的高潮部分讓學生形成正確的情感、態(tài)度和價值觀。鞏固練習夯基達標1.上天、入地、下海是人類征服自然的三項重大工程。2001年8月4日，總投資1.5億元、被譽為“亞洲第一深井”的中國大陸科學鉆探工程正式開工。此科研井的開鉆地點位于( )A.青藏高原地區(qū) B.山東省諸城地區(qū)C.江蘇省東海地區(qū) D.安徽省盤龍地區(qū)解析：“亞洲第一深井”其鉆探目的是了解地殼的相關信息，應選擇地殼相對薄弱處。答案：C 地震波在不同媒介中的傳播速度是不同的，科學家利用這一原理探究地球內部結構。據此完成23題。2.地震波在地球內部傳播時，科學家們發(fā)現在距離地面大約2 900千米深處橫波速度突然降低為零，縱波速度也突然降低，這說明了( )A.地球內部存在著巖漿B.該深度上下層次的溫度變化明顯C.大陸地殼與大洋地殼的厚度不同D.該深度上下層次的物質組成存在很大差異解析：地球內部距地面2 900千米處有一個不連續(xù)面叫莫霍面。在此界面上橫波消失，說明上、下層次的物質組成存在很大差異。巖漿一般認為來自地下400千米左右的軟流層。答案：D3.人們的生產活動中還常利用地震波( )A.傳遞聲音信號 B.進行地質探礦C.調查農作物蟲害情況 D.測量山峰的高度解析：研究地震波是了解地球內部知識的途徑，可用來進行地質探礦。答案：B4.巖石圈是指( )A.地殼 B.地殼和上地幔C.軟流層以上部分 D.上地幔解析：巖石圈包括上地幔軟流層以上的部分以及地殼的全部，是由各種巖石組成的，軟流層以下的上地幔部分不是巖石圈的范圍。答案：C5.為了探測莫霍面的情況，在以下圖中的A、B、C、D四點同時進行了地震波的測定，其中最遲得到從莫霍面?zhèn)鱽淼牡卣鸩ǖ牡攸c是( )解析：珠穆朗瑪峰是世界上海拔最高的山峰。海拔8 844.43米。答案：A6.有關地球內部圈層的敘述，正確的是( )A.地幔的厚度最大B.地震波在地殼的傳播速度比在地幔大C.軟流層緊貼于地殼以下D.地核的溫度很高，壓力和密度都很大解析：地殼的平均厚度約17千米，地幔從莫霍界面到古登堡界面，厚度為2 900多千米；地核從古登堡界面到核心（地球半徑約為6 378千米），厚度為3 400多千米，故地核最厚。地殼與地幔之間是莫霍界面，在莫霍界面以下（即地幔部分），地震波傳播速度明顯增加；軟流層位于上地幔上部，其以上的地幔部分和地殼合稱巖石圈，故軟流層不緊貼于地殼。答案：D7.城市上空的霧和低云比周圍郊區(qū)多，其原因是( )A.大氣中多水汽 B.空氣中CO2含量高C.空氣中臭氧含量高 D.空氣中固體雜質較多解析：城市中由于工業(yè)、交通、家庭排放大氣污染物較多，空氣中固體雜質較多，這些固體雜質在成云致雨的過程中起到了凝結核的作用，故城市上空的霧和低云比郊區(qū)多。答案：D8.飛機適宜在離地面20千米以上的空中飛行，這是因為( )在高層大氣中，溫度適宜 空氣上熱下冷，不易形成對流現象，氣流穩(wěn)定 空氣含水汽少，能見度好 在高空，利于改變航向A. B.C. D.解析：離地面20千米以上的高空屬于平流層，因為低緯度對流層最高也只有1718千米。平流層適于高空飛行的原因有兩個：一是天氣晴朗；二是氣流平穩(wěn)，以平流運動為主。答案：B9.大氣臭氧層( )A.能大量反射太陽輻射中的紫外線，所以那里氣溫較低B.能散射陽光中的紫外線，使地面生物免受集中紫外線輻射之害C.是大氣中存在臭氧的唯一場所，所以我們應該善加保護D.吸收大量紫外線，減少到達地面的紫外線輻射解析：此題主要考查對有關大氣垂直分層及平流層中臭氧大量吸收太陽紫外線等知識的理解判斷能力。因臭氧是大量吸收太陽紫外線而導致氣溫升高的重要成分（不是反射和散射），而且并不僅僅分布在臭氧層中，在對流層、中間層也有少量分布，所以A、B、C三項明顯錯誤。答案：D10.下列四種氣溫垂直變化狀況最有利于大氣污染物擴散的是( )解析：對流層中氣溫隨高度增加而降低，正常情況下，氣溫上冷下熱，空氣對流運動顯著，有利于污染物擴散。但有時空氣中有些層次氣溫隨高度增加而升高，叫逆溫現象。題中B、C、D三圖均有不同程度的逆溫現象發(fā)生。逆溫使得空氣上熱下冷，不利于對流運動發(fā)展，低空大氣污染物也就不易上升擴散。答案：A11.有關生物圈的范圍的描述正確的是( )A.指地球表層的所有生物 B.占有大氣圈的全部C.占有水圈的全部 D.占有巖石圈的全部解析：生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱，它占有大氣圈的底部、水圈的全部、巖石圈的上部，生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響。答案：C12.下列現象與主要發(fā)生圈層對應不正確的是 ( )A.地震巖石圈 B.赤潮水圈和生物圈C.臺風大氣圈 D.厄爾尼諾大氣圈和巖石圈解析：地震主要由地殼運動引起，發(fā)生于地殼內部，所以A項是正確的；赤潮是海水遭到含磷的化合物水污染造成海水富營養(yǎng)化現象，它發(fā)生在水圈與生物圈中；臺風是發(fā)生在大洋洋面上的熱帶氣旋，是一種大氣運動狀況，發(fā)生在大氣圈；厄爾尼諾現象是大氣、水、生物相互作用的結果，不發(fā)生在巖石圈，所以不正確的是D項。答案：D13.讀“地球圈層構成示意圖”，圖中所示的圈層A、B、C分別是( )A.水圈、生物圈、巖石圈 B.生物圈、巖石圈、水圈C.巖石圈、水圈、生物圈 D.生物圈、水圈、巖石圈解析：本題考查對地球四大圈層相互位置的理解。在地球外部圈層中，生物圈占有大氣圈的底部、水圈的全部、巖石圈的上部，所以A是生物圈，B是水圈，C是巖石圈。答案：D14.下圖是“地震波速度與地球內部構造圖”，讀圖完成下列問題。（1）圖中A、B表示地震波，其中A表_波，B表示_波，其判斷依據是_。（2）圖中CH分別表示地球內部構造，D表示_界面，其判斷依據是_；該面以上C代表_，該面以下E代表_。（3）圖中F處，地震波A完全_，地震波B速度_并繼續(xù)往深處傳播。這說明F面以上的E物質為_態(tài)，以下的G物質狀態(tài)為_態(tài)，F面是_界面。（4）C層的平均厚度為_千米，G層叫_，H層叫_。H層物質呈現_態(tài)，其判斷依據是_。地球的巖石圈是指_和_。解析：解答該題的關鍵是讀懂圖。該圖分左右兩部分，左圖是地震波由地表向地心傳播過程中波速隨深度的變化情況（注意左側的深度值），上方橫坐標表示地震波速度，圖內兩條曲線分別表示橫波和縱波。地震波在通過同一介質時，波速慢者為橫波，快者為縱波。并可根據兩種地震波傳播過程中速度的變化情況，相互補充，相互印證，推斷地球內部不同深度物質性狀的變化。右圖是地球內部根據左圖做出的判讀結果。例如，根據地震波在距離地表平均33千米處波速明顯增大，可確定D面為莫霍界面。又根據在2 900千米處，縱波波速銳減，橫波完全消失，可確定F面為古登堡界面。F面以下橫波不能通過，說明F面以下物質非固態(tài)。再根據縱波通過F面以下時的波速（縱波波速與通過介質的密度成正比），說明F面以下物質非氣態(tài)。那么，既然非固態(tài)，又非氣態(tài)，就只能是液態(tài)（實際是在高溫、高壓條件下的熔融態(tài)）。答案：（1）橫 縱 A波波速慢，B波波速快（2）莫霍 橫波和縱波在此處波速明顯加快地殼 地幔（3）消失 突然變小 固 液 古登堡（4）17 外核 內核 固 縱波波速加快 地殼上地幔頂部（軟流層以上）15.讀圖，完成下列問題。（1）該圖反映的是_緯度大氣的垂直分層，理由是_。（2）A層大氣熱量主要來自_，該層天氣現象復雜多變的原因是：_；_。（3）補繪B層氣溫變化曲線，該層2227千米高度_含量達到最大值，成為人類生存環(huán)境的天然屏障。（4）圖中C層下部氣溫隨高度變化特點是_，推測氣流運動形式是_。（5）C層中有若干_層，_強烈時，_信號會受影響。（6）ABC大氣密度變化趨勢是_。解析：本題在讀坐標圖的基礎上，結合地球外部圈層之一大氣圈的分層特點答題，注意每層的高度及特征。答案：（1）中 該地對流層厚度為12千米（或地面氣溫為20 ）（2）地面 含有大氣中幾乎全部水汽和固體雜質對流運動顯著（3）繪圖如下 臭氧（4）氣溫隨高度升高而降低 對流（5）電離 太陽活動 無線電短波（6）逐漸變小走進高考16.(xx山東臨沂高三模擬，67) 讀“某地地震波速度隨深度的變化圖”，完成下列問題。（1）該地莫霍面大約位于地下( )A.5千米處 B.17千米處C.33千米處 D.2 900千米處（2）該地可能位于( )A.116E，40N B.90E，30NC.南極點 D.經度180，緯度0（3）圖中曲線表示的地震波是波，判斷理由是 。解析：第（1）題，5千米處波速變化最明顯。第（2）題，5千米的地殼厚度可能位于海洋上。第（3）題，從波的傳播特征來判斷。答案：（1）A（2）D（3）橫 波的傳播速度較慢17.讀“某城某日清晨低層大氣剖面圖”，完成下列問題。（1）圖中氣溫分布異常部分是中的_，判斷的理由是_。（2）該城市工業(yè)高度集中，汽車數以百萬計，當天發(fā)生了重大的煙霧事件，造成這一事件的人為原因是_；氣象原因是_；地形原因是_。（3）在商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、近郊工業(yè)區(qū)、農田區(qū)域中，煙霧濃度最大的是_。解析：本題考查運用所學知識分析實際問題的能力，應由圖中的數字作為突破口，直至得出結論的過程中，分析問題的能力是很重要的。由圖可知出現逆溫現象。由于該城市工業(yè)集中、煤煙的排放等使凝結核增多，其特殊的地形和大氣逆溫使空氣無法形成對流，從而極易出現煙霧事件。答案：（1） 處的溫度隨高度增加而上升（2）工廠排放大量的煤煙、粉塵，汽車排放的尾氣，使凝結核增多，煙霧彌漫 處的氣溫下部低于上部，抑制了氣流的上升運動，不利于污染物和水汽擴散，加重污染 商業(yè)區(qū)、居民區(qū)位于低洼地，氣流不易擴散，加重污染（3）近郊工業(yè)區(qū)