地理①必修14《地球的圈层结构》教案

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1、地理必修1.4地球的圈层结 构教案第一章第四节地球的圈层结构【教学目标】一、知识要求1 .使学生了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据2 .使学生了解各内部圈层的界限、厚度、物理性状等。二、能力要求1 .使学生了解研究地球内部构造的方法,从而认识人类对未知事物所进行的探索实践，激 发同学们学科学、爱科学的兴趣及责任感。2 .了解地球内部圈层划分实况及各层主要特点，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球 系统观念。3 .通过归纳、总结、对比地球内部各层的 特点，对学生进行综合归纳等思维能力的培养和 训练。三、情感目标通过学习对学生进行热爱自然、热爱科学的教育，鼓励学生献身于科学教

2、育事业。【教学重点】1 .地震波的波速及传播特点，区别横波与纵波。2 .地球内部圈层划分实况及各层主要特点,特别是地壳的特点。3.岩石概念,软流层知识。4 .激发同学学科学、爱科学的兴趣及责任 感，地球系统观念的形成。【教学难点】1.“地幔”的有关知识。5 .激发学生学科学、爱科学的兴趣及责任感，形成地球系统观念。【课时安排】1课时【教具设计】地震波的传播速度与地球内部圈层的划分、地球内部结构示意图、多媒体（投影、图片）。【教学过程】一、导入新课前边我们学习了地球的宇宙环境，“谈天” 是为了 “说地”，整个地球不是一个均质体，而是一个由不同物质、不同状态组成的同心圈层结 构，每个圈层的成分、密

3、度、温度等各不相同。以地心为共同球心，地球圈层分为地球外圈和地 球内圈两大部分。下面我们就来学习第四节 地球的圈层结构。二、新授（一）地球的内部圈层地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神秘的，我们怎么会知道地球内部是由地壳、地 幔、地核组成的呢?1.地震波问题一：学生讨论人类用什么方法可以了解 地球？钻探取样分析，火山喷发带来的地球内部信 息；地震波带来地球内部信息等。问题二：哪种方式能将地心的信息也传递出 来呢？地震波。问题三：你知道其机理吗？当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产 生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。地震波是一种机械波。同学们总 结机械波特点，进一步归

4、纳地震波特点。人类通 过对地震波传播速度变化的研究，将地球内部划 分了三层。（1）纵波（P波）：传播速度较快，可通过 固、液、气传播。（2）横波（S波）：传播速度较慢，只通过团体传播。（物质密度越大，传播速度越快）虽然人类限于岩石图阻挡，目前对地球内部的了解仅是皮毛，但人类的认识潜力是无限的, 人类会日益深入地认识地球的真实面貌，从而和 谐地与之共存。人类认识事物的一种方法是：从 了解宏观结构到逐步深入分析微观结构。对地球 内部认识就是如此，首先通过研究地震波变化曲 线了解其结构。纵波和横波的传播速度随着所通过的物质 性质而变化。根据地震波在地球内部的传播情况 的研究，人们将地球内部划分为几个

5、圈层结构。分析P、S波的波速变化情况，由波速的突然变化引入不连续面的存在和地球内部圈层的 划分。两条波速变化曲线，区别出p、S波（依 据：同一物质中P波速较s波快）总结p、S波速变化情况，归纳波速发生 突然变化的层次及大致深度。定义不连续界面：霍面（平均地下33Km）,古登堡界面（地下平均 2900Km）2 .地球内部圈层的划分（观看地球的内部圈层结构）(1 )地壳:在地面以下，莫霍面以上，由岩石组成。大陆部分的平均厚度为33 km,大洋地壳的平均厚度为58 km,整个地壳平均厚度为17 kmo地壳最厚的地方在青藏高原。地壳又分为双层结 构：上层是硅铝层，下层是硅镁层，在大陆地壳 中，两个层次

6、都有；在大洋地壳中，硅铝层变薄 甚至缺失。所以大洋地壳比较薄。(2 )地幔:地幔的范围是从莫霍面到古登堡面，它位于地壳与地核之间，是三大圈层中的中间层，厚度 为2800多千米。根据地震波的传播状况可把地 慢分为上地幔和下地幔两层，地幔圈占了地球大 部分的质量。在上地幔的上部，有一个物质呈融熔状态的软流层，一般认为软流层是岩浆和地震 的发源地。软流层物质仍是岩石（主要是橄榄岩、 榴辉岩等），为硅酸盐类、氧化物等。由于这层 放射性元素大量集中蜕变生热温度高，岩石处于 塑性状态，局部地区呈融熔流动状态，犹如倾倒 的浆糊。根据地震波变化情况推测，软流层物质 的物理性状与上下层物质都不同，并构成一个圈

7、层，在地质构造学中称软流圈。软流圈层厚度范 围并不是从莫霍面算起，约在地下60250 km,它属上地幔部分，但位置并不在地幔的顶部。因 此，软流圈层与地壳之间（即与莫霍面之间）还 有一层物质存在，即上地幔的顶部，也是岩石, 并构成了一个圈层，它和地壳共同组成了岩石o岩石圈是指软流层以上的部分，物质由岩石组成，包括地壳的全部和上地幔的顶部。（3 ）地核：因为横波不能通过外核，所以外核部分呈液态，主要成分是铁银等重金属元素，而液态铁的 运动形成一个巨大的磁场。因为地震波速度在内 核处加快，随着深度增加，压力和密度都增大， 其熔点升高得比温度升得快，所以内核呈固态。层上地比慢下瞋地外黄核侈内核不连续

8、深度特征面(Km)平均由岩石构成的固17体外壳（莫霍大陆地壳厚、海界面）洋地壳薄固态上部存在一个软900流层（可能是岩浆 的发源地（古登 堡界2900可能为固态面）5150温度、压力和密 度均增大6370接近液态、横波不 能通过温度、压力和密度 都很大名称地壳总结知识点时特别要落实岩石圈、软流层范3 .难点讲析(1)横波如何通过软流层？误区：软流层给人“液体”印象，但为什么能 通过横波？解析：软流层所在深度温度、压力极大，强 大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃,E不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时, 成液态。(2 ) 误区:由于压力减小，这种可塑性岩石转化内核为何是固体？外

9、核是液体，横波不能通过，内核从 课本图中也没有见到横波通过，为何是固体?解析：纵波在地下5 000千米深处，传播 速度明显增加，说明可能由液态转为 固态；横波在5 000千米以下由纵 波转化而成，比较微弱，进一步证明 内核为固态。(过渡)要使我们更全面地认识地球整体面 貌，除了需要对地壳结构的了解外，还需要对地 球外部结构的层次。那么地球的外部圈层主要有 哪些层次？它们各自范围和作用是什么呢?(二)地球的外部圈层外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等（展示多媒体），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。大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮

10、和氧。它是地球 自然环境的重要组成部分。水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下水、大气水、生 物水等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈 的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、 相互影响的结果。由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适 合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生 物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微生 物。据估计，现有生存的植物约有40万种，动 物约有110多万种，微生物至少有10多万种。据统计，在地质历史上曾生存过的生物约有5

11、亿10亿种之多，然而，在地球漫长的演化过 程中，绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活 在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水 的全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生 物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存 在的一个独特圈层。小结：地球所有的外部圈层是相互渗透、相互影响，甚至相互重叠的，在太阳和人类生活的 参与下，整个地球生机盎然；同时，它们起着保 护地球的作用，可以减弱太阳和宇宙辐射对地表 的影响，减少宇宙中的陨石对地球表面的撞击。外部各圈中的物质运动和循环，是促使地表物质 和形态演变的重要动力。【素材推荐】请以小组为单位，选择完成下列调查题之一:课外学习大比拼:走访当地有关部门，或

12、者访问长辈,相关市民:L了解地球哪些圈层与我们涕阳人民的生产和生活有关系？哪个因素起主导作用？2 .通过上网.阅读科普等方法，多了解一些 有关地球和月亮的信息，把你找到的信息（用图 或文字表达出来）做成小卡片，比一比谁找的信 息多。资料一：月球是地球的唯一天然卫星，它与地 球有着密切的演化联系。根据对建立在月球上的 阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析， 以及对月球表面和月岩的研究，可知现今的月球 内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并 不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的 月球土壤。整个月球可以认为由月球岩石圈（01000千米）、软流圈（10001600千米）和月球核（1600

13、1738千米）组成。月球岩石 又可进一步分为四层，即月壳（。60千米）.上月幔（60300千米）.中月幔（300800 千米）和月震带（8001000千米）。软流 又称为下月幔。在月壳的10千米,25千米和60千米深处，均存在月震波速的急剧变化，表明在这些深度处存在显著的不连续性。月球表面 至25千米深处为玄武岩组成的月壳第一层次，25千米60千米之间为月壳的第二层，由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成, 中月幔和下月幔由基性岩组成。月球震源的位置 位于6001000千米的深度之间，平均月球震 源深度为800千米。由于月球表面岩石的密度 并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以 认

14、为月球核不会是较重的铁银等元素组成，它可 能呈塑性或部分熔融状。在月球1000千米深处, 月幔温度不会高于1000。根据对月球内部状 况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所 特有的。月球的上述圈层结构，也是月球的演化 过程中整个月球物质圈层分化的结果。资料二：月面上山岭起伏，峰峦密布，没有水, 大气极其稀薄，大气密度不到地球海平面大气密 度的一万亿分之一。没有火山活动，也没有生命, 是一个平静的世界。已经知道月海有22个，总 面积500万平方千米。从地球上看到的月球表 面，较大的月海有10个：位于东部的是风暴洋.南海,云海,湿海和汽海，位于西部的是危海.澄海,静海,丰富海和酒海。这些月海都

15、为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填，某些月海盆地 中的环形山，也破喷发的熔岩所覆盖，形成了规 模宏大的暗色熔岩平原。因此，月海盆地的形成 以及继之而来的熔岩喷发，构成了月球演化史上 最主要的事件之一。月球上的陨击坑通常又称为环形山，它是月面 上最明显的特征。环形山（crater） f希腊文的 意思是“碗”从叠加在月海上的陨击坑的状况判断，以及从 月球上带回样品的放射性年龄测定表明，月海物 质大致是与陨击坑同时期形成的。月海年龄大都 在35亿年左右，而月陆高地的形成至少在月海熔岩喷发之前10亿多年已经存在，因此原始月壳是更为早期形成的，并且是大量熔岩的不断喷 发，月球物质长期圈层分化的结果。研究

16、表明,月球的圈层结构是继大约46亿年前它所经历的 一个漫长的天文演化阶段之后，又一个持续了约10亿年之久的一个圈层分化过程。月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名，如 哥白尼.开普勒、埃拉托塞尼.托勒密、第谷等。月球表面陨击坑的直径大的有近百千米，小的不 过10厘米，直径大于1千米的环形山总数多达 33000个，占月球表面积的7-10%,最大的 月球坑为直径235千米。在月球背向地球的一 面，布满了密集的陨击坑，而月海所占面积较少, 月壳的厚度也比正面厚，最厚处达150千米,正面的月壳厚度为60千米左右。由于月球表面之上缺乏大气圈和水，所以月球早期的熔岩喷发和陨星撞击形成的月球表面形态特征能够得到长期的保存。自1969年以来，宇航员已从月球表面取回数百公斤的月岩样品，经过对这些月 岩样品的研究分析得出结论，这些月岩曾熔化 过，月球表层物质主要是岩浆岩组成。月球的年 龄至少已有46亿年。资料三：地球与月球构成了一个天体系统，称 为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此 一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕 转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月 球对于它们的公共质心的绕转运动。地球与月球 绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒，也就是27.32166天，公共 质心的位置在离地心约4671千米的地球体内。