1 地球的物质组成
地球是一个特殊的物理化学系统，她有别于太阳系其他行星，不但有生物圈和生命的长期作用，有液态水圈和氮-氧形成的大气圈，还有岩石圈的板块运动。从而决定了地球系统特有的物质运动与元素行为特征。
关于地球的元素丰度，上地壳、水圈、大气圈的成分可以直接观测，困难的是下地壳、地幔，尤其是下地幔和地核。为解决这一问题，克拉克（F．W．Clarke，1921）等应用陨石类比法；华盛顿（H．S．Washington，1925）、梅森（Mason，1966）应用地球模型和陨石类比法；我国黎彤（1976）应用地球物理类比法研究地球的化学成分和元素丰度。他们的研究虽然有些差别，但其结果有共同特征，即地球主要元素丰度：Fe＞O＞Mg＞Si＞Ni＞S＞Ca＞Al＞Co＞Na。地球的化学组成特点是：氧和硫（主要阴离于）原子丰度远小于全部金属阳离子的原子丰度之和，因而地球能有多余的Fe、Ni进入地核；并且地球有一些元素表现为亲氧性，成为造岩元素，另一些元素表现为亲硫性，成为金属成矿元素。
目前，许多学者都是借助于宇宙的丰度和已知的观测事实以及地球物理资料来构筑地球模型，主要考虑如下四个方面：①必地球作为宇宙天体的一个成员并由宇宙物质演化而来，地球的元素丰度应与宇宙的元素丰度大致相同，因此可以根据宇宙丰度构成地球基本成分的简单模型；②地球基本成分及其分布必须符合深部地震资料所反映的物质密度、比重等物理参数；③地球成分分布必须与地球总的质量和惯性矩相协调；④地球元素分布必须符合地球内部温度、压力分布的状况。
安德森（D．L．Anderson）等（1982）以宇宙元素丰度为基础建立了简单的地球基本成分模型。在这个模型中，地核的主要成分是Fe2O。如果大多数Fe按Fe2O的比例进入地核中，那么地核的质量将占地球总质量的30％～34％，这与地核是地球质量的33％的情况非常一致。而且如果地核中Fe2O占32％，那么根据太阳Fe／Si比值可以得出地幔FeO占重量15％，它接近于月球和火星地幔成分中FeO的比例。
除此之外，还有一些学者提出只要加入极少量的S就可以使地核具有所观测到的密度，并且与铁陨石中相对富集S相一致。因此提出Fe-FeS 模型。地幔被看成是近于完全氧化的，主要由下列成分组成各种硅酸盐：MgO、SiO、Al2O3、CaO、Na2O和多种氧化物。地壳是位于固体地球最外部的圈层，包括了自地球表面至莫霍面之间的岩石圈上部。包括地球表面岩石圈的风化部分（土壤层），但不包括大气圈和水圈。地壳仅占地球质量的0.5％弱，主要是富含SiO和Al2O3，此外还含有CaO和NaO。
地球的圈层结构教案 一、教学目标 1.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（有关地震波的基本知识、地震波在地球内部的传播情况及两个主要的不连续面）。 2.掌握地壳、地核、地慢的基本特征（界线、厚度、物理性状和物质组成等）。 3.了解地球的外部圈层--大气圈、水圈和生物圈的基本特征 二、教学重难点 1.重点： a、横波与纵波的区别； b、地球内部各圈层的划分依据及具体特征； c、地球外部圈层间及其与人类的相互作用关系。 2.难点：通过地震波波速与深度变化关系划分气球内部圈层结构并分析圈层结构的性质。 三、教学方法 讲授法、探究法、综合分析法 四、教学过程 [新课导入]： 在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说，人类还无法实现“地心漫游"。目前最深的钻井深度为12千米，仅仅触及地球的“表皮”。那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢？地球的内部结构究竟是怎样的呢？ 钻探取样研究
目前，地质科学家已经在13个国家打了近100口深浅不一的科学钻探井，其中4000米至5000米以上的深井有20个。12262米的科探井世界纪录是由前苏联在科拉半岛上的SG3井保持的；德国曾经打了一口9100米的科探井。在我国江苏省东海县毛北开钻的5118米科探井工程将是亚洲第一、世界第三深井。 （说明）钻探取样使人类了解地球的地质历史，对地球内部变化的进行未来预测。但钻探的难度大，以及一些可能的危险，制约了钻探深度。如“通往地心之路”—尼拉贡戈火山。 那么，是否还有更好的方式去了解地球内部结构呢？ 一、地球的内部圈层结构 阅读课文，思考下列问题： 什么是地震波？ 有哪些类型？ 各有什么不同？ 对地球内部结构的研究有何帮助？ 地震波：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。 （说明）利用地震波的纵波和横波的异同和地球内部地震波曲线图来了解地球内部结构，以及对地球内部结构进行划分。
导学案 第一章第4节地球的结构 预习案 使用说明及学法指导： 1．用约30分钟时间对本节内容进行预习，掌握课本基本知识，并能够建构基本知识体系。 2．完成本节教材助读中的问题, 并用红笔标记出自己不会的问题。 3．预习中要重视对知识的理解、分析、归纳，并注意联系实际。 学习目标： 1. 掌握地震波的传播规律和地球内部圈层划分的依据。 2. 了解地球内部圈层的划分、边界及特征。 3. 掌握地壳厚薄的分布规律，岩石圈与地壳的关系。 4. 了解地壳的组成元素及分布。 5. 了解地球的外部圈层结构，并理解他们之间的关系。 教材助读： 完成下面问题： 1. 科学家从地表向地心发射地震波,根据其传播速度的不同,把地球内部划分为、地幔和等三个主要的圈层。 2.在地球内部圈层中,地壳与地幔的界面叫 ,地幔与地核的界面叫。 3.地壳的平均厚度约为 km,在大陆部分的平均厚度约为 km。地壳厚度的变化规律是。 4.组成地壳的8种主要化学元素中,含量最多的是元素。 因地壳岩石中含有的化学元素不同而分成两层:上层是层, 下层是层。
预习自测： 1.关于地震波的叙述,正确的是 A.横波传播速度快于纵波 B.纵波只能在固体中传播 C.横波能在固体、液体中传播 D.纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化 2.根据纵波和横波的传播速度思考,当陆地上发生地震时,在震中的人们一般会感到 A.左右摇晃 B.先左右摇晃后上下颠簸 C.先上下颠簸后左右摇晃 D.只上下颠簸 3.到目前为止,对地球内部的了解主要是通过 A.电波测试 B.地震波研究 C.岩石分析方法 D.放射性同位素的测定 我的疑惑： 探究案 探究活动: 探究活动一： 1.地震波在地球内部的传播规律。
地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。 地球自形成以来，经历了约46亿年的演化过程，进行过错综复杂的物理、化学变化，同时还受天文变化的影响，所以各个层圈均在不断演变。 约在35亿年前，地球上出现了生命现象，于是生物成为一种地质应力。最晚在距今200～300万年前，开始有人类出现。人类为了生存和发展，一直在努力适应和改变周围的环境。利用坚硬岩石作为用具和工具，从矿石中提取铜、铁等金属，对人类社会的历史产生过划时代的影响。 随着社会生产力的发展，人类活动对地球的影响越来越大，地质环境对人类的制约作用也越来越明显。如何合理有效的利用地球资源、维护人类生存的环境，已成为当今世界所共同关注的问题。 地质学发展回顾 人类对地质现象的观察和描述有着悠久的历史，但作为一门学科，地质学成熟的较晚。地质学的研究对象是庞大的地球及其悠远的历史，这决定了这门学科具有特殊的复杂性。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。 地质学的萌芽时期（远古～公元1450年） 人类对岩石、矿物性质的认识可以追溯到远古时期。在中国，铜矿的开采在两千多年前已达到可观的规模；春秋战国时期成书的《山海经》《禹贡》《管子》中的某些篇章，古希腊泰奥弗拉斯托斯的《石头论》都是人类对岩矿知识的最早总结。 在开矿及与地震、火山、洪水等自然灾害的斗争中，人们逐渐认识到地质作用，并进行思辨、猜测性的解释。我国古代的《诗经》中就记载了“高岸为谷、深谷为陵”的关于地壳变动的认识；古希腊的亚里士多德提出，海陆变迁是按一定的规律在一定的时期发生的；在中世纪时期，沈括对海陆变迁、古气候变化、化石的性质等都做出了较为正确的解释，朱熹也比较科学的揭示了化石的成因。 地质学奠基时期（公元1450～公元1750年） 以文艺复兴为转机，人们对地球历史开始有了科学的解释。意大利的达·芬奇、丹麦的斯泰诺、英国的伍德沃德、胡克等等，都对化石的成因作了论证。胡克还提出用化石来记述地球历史；斯泰诺提出地层层序律；在岩石学、矿物学方面，李时珍在《本草纲目》中记载了200多种矿物、岩石和化石；德国的阿格里科拉对矿物、矿脉生成过程和水在成矿过程中的作用的研究，开创了矿物学、矿床学的先河等等。 地质学形成时期（公元1750～公元1840年） 在英国工业革命、法国大革命和启蒙思想的推动和影响下，科学考察和探险旅行在欧洲兴起。旅行和探险使得地壳成为直接研究的对象，使得人们对地球的研究从思辨性猜测，转变为以野外观察为主。同时，不同观点、不同学派的争论十分活跃，关于地层以及岩石成因的水成论和火成论的争论在18世纪末变得尖锐起来。
第三章地球的物质组成 一、矿物（Minerals ） 1.克拉克值 元素组成了矿物，矿物组成了岩石，岩石构成了地壳的物质。己知元素中大约有112中元素存在于地壳之中。美国人克拉克最早测定了地壳中元素的平均含量，国际上把元素在地壳中平均重量百分比称为克拉克值。 2.矿物的概念 矿物是由地质作用形成的元素的单质或化合物。如自然金（Au)、自然铂（Pt）、金刚石（C）、黄铁矿（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、方解石（CaCO）、汞（Hg液态）等。世界上己发现的矿物种类超过4000种，由112种元素存在于这些矿物中。约有10种矿物占了地壳重量的90%，这些矿物称为造岩矿物。 根据矿物的定义，人造钻石就不是矿物；石油和天然气不是固体，而且它们曾经是“活的”，也不是矿物。作为矿物的几个例外：自然形成的汞（是液态的）和生物活动形成的贝壳可以认为是矿物。 3. 矿物的结构（ Structure of Minerals） 绝大部分矿物都是晶体，晶体中各质点间的结合力是化学键，包括离子键、共价键、金属键；此外，还有分子间的引力。（1）晶体结构：质点在三维空间作规律性排列而形成的格子构造称为晶体结构。（2）自然界中少部分矿物为非晶质体，由胶体粒子凝聚而成的胶凝体就属于非晶质体（如蛋白石（SiO2·nH2O））。（3）介于晶体和非晶体之间的物质为准晶体。 4. 矿物的性质（Properties of Minerals） 由于矿物的化学成分与内部结构不同，不同矿物就具有不同性质与特征，根据其性质与特征就能够识别和鉴定它们。矿物的主要性质包括矿物的外形(晶形）、矿物的光学性质（透明度、光泽）和矿物的物理性质（颜色、条痕、硬度、解理、断口）。 （1）矿物外形 ①单体外形：结晶质矿物在生长条件较好时所形成的单晶体称矿物单体外形。单体外形分为a.沿一个方向延长，成为针状和柱状等；b.沿二个方延长，成为板状、片状等；c.沿三个方向延长，如立方体、八面体。
第四节地球的结构 三维目标 1. 2. 3. 4. 1.通过阅读教材、听教师讲解、图片分析等方式，初步了解地震波在地球内部的传播速度及特点，了解地球内部的圈层划分及各圈层 2.通过观察动画演示和动手绘制圈层图，加深对地球圈层结构特 通过本节课的学习，激发学生探究自然奥秘的兴趣和强烈欲望， 教学重点 教学难点地震波在地球内部传播速度的变化和地球内部物质组 教具准备多媒体课件、地球仪、地震波传播速度和距离地表深度 课时安排1
教学过程 导入新课 师以上我们学习了宇宙中的地球，通过学习我们知道，在浩瀚的宇宙中地球是一颗非常普通而又特殊的星球，特殊之处在于地球在漫长的形成演化中形成了独特的适合人类生存的地理环境，那么构成这种适合地球人类生存环境的地球内部和外部在结构上有何特点 板 第四节 一、地球的内部圈层 推进新课 师地球的内部结构，无法直接观察，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。请同学们阅读教材内容并思考如下问题：什 生阅读教材后回答：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。地震波有纵波和横波之分，纵波传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。纵波和横波的 师回答得很好。出示“地震波速度与地球内部构造图”，并提出以下问题：为什么能用地震波来探测地球内部的构造呢? 投影：
地震波速度与地球内部构造图 生合作小组结合教材内容，讨论分析“地震波传播速度和距离 师 （1）由于地震波在不同的介质中传播的速度不同，地震波在经过不同介质的界面时就会发生反射和折射现象，科学家正是利用了地震波的上述性质，通过对地震波的精确测量，“透视”了地球内部的 （2）从地球内部地震波曲线图上可以看出，地震波在一定深度 （3）地球内部有两个不连续面。一个在地面下平均33千米处（指大陆部分），在这个不连续面以下，纵波和横波传播速度都明显增加。这个不连续面是奥地利地震学家莫霍洛维奇首先发现的，所以叫莫霍面。另一个在地下2900千米深处，纵波传播速度突然下降，横波则完全消失。这个不连续面是德国地震学家古登堡最早研究的，所以叫 （4）用莫霍面和古登堡面为界面，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。所以地球的内部圈层是依据地震波传播的突然变
高一地理统练 第 页 共4 页班级： 姓名： 考号： 高一地理统练 使用时间：2014年10 月25 日 命题人：任俞茜 一、选择题（每小题3分，共60分） 读“地球圈层结构示意图”，回答1～3题。 1．火山喷发的物质来源于( ) A ．地壳上部 B ．上地幔顶部的软流层 C ．下地幔 D ．地核 2．地壳是地球表面一层薄薄的由岩石组成的坚硬外壳。下列 说法正确的是( ) A ．大陆地壳较薄，大洋地壳较厚 B ．地壳是由岩石圈组成的 C ．图中①②③④合为岩石圈 D ．图中④包括软流层 3．地震波在地球内部不同介质中的传播情况不同，科学家可以利用地震波( ) A ．寻找地震中的幸存者 B ．探寻海底石油、天然气等 C ．测量山峰的高度 D ．研究地核物质的组成 北京时间2011年3月11日13时46分，日本本州岛仙台港以东130公里处发生9.0级大地震。强震引发大规模海啸，几乎席卷了日本全境，日本多地海浪高达10米。截至2011年4月11日下午3点，日本警察厅的统计数据显示，目前遇难人数达13127人，失踪人数14348人。阅读以上材料，回答4～5题。 4．地震时，位于地震附近海域船只中的人应感到( ) A ．上下颠簸 B ．左右摇晃 C ．先上下颠簸，再左右摇晃 D ．无感觉 5．此次地震和海啸，对下列哪一圈层影响最小( ) A ．岩石圈 B ．大气圈 C ．生物圈 D ．水圈 6．下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( )
高一地理统练 第 页 共4 页地球的圈层结构还包括其外部圈层。据此完成7～8题。 7．读地球外部圈层构成图，其中B 代表( ) A ．大气圈 B ．生物圈 C ．水圈 D ．岩石圈 8．不属于地球外部圈层的是( ) A ．水圈 B ．生物圈 C ．地幔 D ．大气圈 读“地壳结构示意图”，完成第9～10题。 9．图中的各层中，构成地壳的是( ) A ．①② B ．①③ C ．②③ D ．①②③ 10．图中的各层中，在海洋底部显著变薄甚至缺失的是 A ．① B ．② C ．③ D ．①② 浅层地能主要指地球浅层地表数百米内的土壤砂石和地下水所蕴藏的低温热能。据专家测量，我国近百米内的土壤每年可采集的低温能量达1.5万亿千瓦，是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3750倍，而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。由于储量大，分布普遍，被誉为“绿色聚宝盆”。据此完成11～12题。 11．浅层地能存在的内部圈层是( ) A ．地壳 B ．地幔 C ．地核 D ．软流层 12．浅层地能的主要来源最可能是( ) A ．太阳辐射 B ．地面辐射 C ．大气辐射 D ．地球内部 地球的圈层结构既包括内部圈层，还包括其外部圈层。据此回答13～14题。 13．据有关的证据说明，地球内部圈层中物质为液态的是( ) A ．上地幔 B ．下地幔 C ．外地核 D ．内地核 14．发生在地壳中的浅源地震，其地震速度变化与地球内部构造关系的叙述，正确的是 A ．横波通过莫霍界面时波速突然变慢 B ．横波通过古登堡界面时波速突然加快 C ．纵波经过莫霍界面时波速突然加快 D ．纵波经过古登堡界面时突然消失 15．右图中m 、n 表示地震波在地球内部传播情况，下列说法正 确的是： A ．m 是纵波 B ．n 是横波 C ．m 传播速度较快 D ．n 在固态、液态、气态中都能传播
地球的圈层结构 【课标要求】 说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点。 【教材分析】 本节教材主要从两个方面阐述课程标准：第一是地球的内部圈层，要求能够说出地球内部圈层主要包括地壳、地幔和地核；第二是地球的外部圈层，包括大气圈、水圈和生物圈；还有介于内部和外部圈层之间的一个圈层，包括地壳和上地幔顶部，即软流层之上的固体岩石部分。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。在宏观了解地球圈层结构的基础上认识自然环境的组 成，即在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中认识。但是对于各圈层不要求展开深入了解，而应抓其主要特点及与人类活动关系密切的内容。在对这一部分自然环境学习的基础上，可知人类通过长期活动创造了人文环境（也有称社会环境），自然环境和人文环境共同组成地理环境。由此得出地理环境的空间范围与自然环境是一致的结论。 【教学目标】 知识和技能： 1、了解地球圈层结构及特点，并能概括出各圈层的主要特点； 2、尝试根据地震波划分地球内部圈层； 3、运用图表了解地球表层的含义。 过程与方法目标： 1、能够结合地球各圈层结构特点，分析实际生活中的地理现象； 2、用具体实例说明地球表层的特征。 情感态度与价值观目标： 1、学会从宏观和微观、从整体和局部把握解决问题的方法； 2、培养树立热爱地球和保护地球环境的意识。 【教学重点】
1. 地震波的波速以及地震波的传播特点，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. 岩石圈概念，软流层知识。 【教学难点】 1. “地幔”的有关知识。 2. 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 【教学方法】淡话法、小组讨论法、课件演示法 【教学过程】 （导入新课）“谈天”是为了“说地”，“谈天”中已知地球的形状──球体，但它既不同于篮球──空心，也不同于铅球──均质体，而是从里向外划分为若干个球形的层次──圈层（出示“地球的圈层构造”示意图）。地球有六大圈层：内部三个，外部三外，界限是固态的地表。六大圈层中，与人类关系最 密切的有四个（“立足之地”──地壳、“空气”──大气圈、“水”──水圈、“食 物”──生物圈），今天我们这节课就主要讲述这几大圈 层。【板书】第四节：地球的圈层结构 【过渡】首先我们学习地球的内部圈层。 【板书】一、地球的内部圈层： 【引发思考】地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神密的，我们 怎么会知道地球内部是由地壳、地幔、地核组成的呢？ 【讨论】学生讨论人类用什么方法可以了解地球？ 【学生回答】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。 【提问】哪种方式能将地心的信息也传递出来呢？【学生回答】地震波。 【讨论】你知道其机理吗？【学生回答】略。 【归纳讲解】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。
第一章第四节地球的结构 教材分析 地球结构是高一地理（湘教版）必修一第一章第四节的内容。是第二章之后内容的初步概括和学习，是学习地壳物质组成和循环、大气循环，水循环的基础和总括。本节重点在于地球内外部圈层的介绍和对学生地理空间联系思维的培养。学情分析 1、高一学生记忆能力和联想能力强。 2、学生读图能力较弱，本节通过读图训练，提高学生对图表的掌握。 3、学生概括总结能力较弱，本节继续加强学生概括总结和自主学习的能力。 4、学生初学地理，对地理思维掌握不够，本节有意识培养学生的地理空间思维。教学方法 讲授法、读书指导法、地图法、板书笔记法 教学目标 知识与技能 2、了解地球的内部圈层和外部圈层。 过程与方法 通过绘制内部圈层和外部圈层示意图，掌握地球圈层结构，并掌握地震波的特征。情感、态度与价值观 结合地质钻探计划和对地球圈层结构的绘制，体会地球结构特殊性，培养学生地理要素联系的思维，激发对地理学习的兴趣。 师：讲新课前先问一个问题，同学们上了一个月的地理，有没有明白地理在研究什么？ 生：……. 师：我刚刚听到有人回答地球，回答得非常对，我们地理其实简单来说就是研究地球运行的 原理。用科学的语言来解释地理是研究地球表层各圈层相互作用关系，及其空间差异与 变化过程。（这句话希望大家能记住，以后对于我们地理学习很有用）我们第一节课学
习了宇宙中的地球，从天文学角度来看，认识到了地球是一个天体，这也是与其他星球的共性。而我们看见的身边的河流，花朵，石头等很多都是地球所独有的，也是我们地理学所要研究的。今天我们学习的这节课其实不难，却是正式进入地理学的一小步。大家再看看这句话，结合大家预习这节课，同学们有没有什么疑问？ 生：…… 师：（黑板上写）那我问一个问题，这句话里面“表层”是什么意思，是500km以上还是100km 以上算表层，这个疑问我们留到后面来解决。下面我们对地球正式开启一段探索之旅，（这节课同学们不仅要按照之前任老师的要求记笔记，还要跟着我画图，这也是地理重要的一种学习方式）首先我们来看看地球的内部圈层。 师：有这样一则新闻：要探索地球内部，同学们不知道有没有这样的想法，直接在地球钻一个洞就知道科拉超深井（Кольскаясверхглубокая скважина）是苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区开始的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔SG-3在1989年达到12,262米，截止目前，以垂深计算，这个钻孔仍是到达地球最深处的人造物。 然而，其井深记录在2008年和2011年被在卡塔尔的阿肖辛油井（12,289米）和俄罗斯在库页岛的Odoptu OP-11油井（12,345米）打破，目前排名世界第三。科拉超深井SG-3是世界上最深的参数井。由科学研发中心“NEDRA”钻成。位于摩尔曼斯克州，扎波利亚尔内市以西10公里。井开于波罗的海地盾东北部，前寒武纪携矿接合处。井深12262米，上部直径92cm，下部直径21.5cm。SG-3井不带勘探目的，纯粹用于在莫霍面接近地表处的科研。 说明科学家和我们想法差不多，直接钻探来地球看看地底下有什么，那么现在发展怎么样了
1 地球的物质组成 地球是一个特殊的物理化学系统，她有别于太阳系其他行星，不但有生物圈和生命的长期作用，有液态水圈和氮-氧形成的大气圈，还有岩石圈的板块运动。从而决定了地球系统特有的物质运动与元素行为特征。 关于地球的元素丰度，上地壳、水圈、大气圈的成分可以直接观测，困难的是下地壳、地幔，尤其是下地幔和地核。为解决这一问题，克拉克（F．W．Clarke，1921）等应用陨石类比法；华盛顿（H．S．Washington，1925）、梅森（Mason，1966）应用地球模型和陨石类比法；我国黎彤（1976）应用地球物理类比法研究地球的化学成分和元素丰度。他们的研究虽然有些差别，但其结果有共同特征，即地球主要元素丰度：Fe＞O＞Mg＞Si＞Ni＞S＞Ca＞Al＞Co＞Na。地球的化学组成特点是：氧和硫（主要阴离于）原子丰度远小于全部金属阳离子的原子丰度之和，因而地球能有多余的Fe、Ni进入地核；并且地球有一些元素表现为亲氧性，成为造岩元素，另一些元素表现为亲硫性，成为金属成矿元素。 目前，许多学者都是借助于宇宙的丰度和已知的观测事实以及地球物理资料来构筑地球模型，主要考虑如下四个方面：①必地球作为宇宙天体的一个成员并由宇宙物质演化而来，地球的元素丰度应与宇宙的元素丰度大致相同，因此可以根据宇宙丰度构成地球基本成分的简单模型；②地球基本成分及其分布必须符合深部地震资料所反映的物质密度、比重等物理参数；③地球成分分布必须与地球总的质量和惯性矩相协调；④地球元素分布必须符合地球内部温度、压力分布的状况。 安德森（D．L．Anderson）等（1982）以宇宙元素丰度为基础建立了简单的地球基本成分模型。在这个模型中，地核的主要成分是Fe2O。如果大多数Fe按Fe2O的比例进入地核中，那么地核的质量将占地球总质量的30％～34％，这与地核是地球质量的33％的情况非常一致。而且如果地核中Fe2O占32％，那么根据太阳Fe／Si比值可以得出地幔FeO占重量15％，它接近于月球和火星地幔成分中FeO的比例。 除此之外，还有一些学者提出只要加入极少量的S就可以使地核具有所观测到的密度，并且与铁陨石中相对富集S相一致。因此提出Fe-FeS 模型。地幔被看成是近于完全氧化的，主要由下列成分组成各种硅酸盐：MgO、SiO、Al2O3、CaO、Na2O和多种氧化物。地壳是位于固体地球最外部的圈层，包括了自地球表面至莫霍面之间的岩石圈上部。包括地球表面岩石圈的风化部分（土壤层），但不包括大气圈和水圈。地壳仅占地球质量的0.5％弱，主要是富含SiO和Al2O3，此外还含有CaO和NaO。
第一章宇宙中的地球 1.4 地球的结构 读图，回答1～2题。 1．上图中①圈层表示( ) A．地幔 B．地壳 C．地核 D．软流层 2．下列关于莫霍界面的叙述，正确的是( ) A．该界面下纵波的传播速度减小，横波完全消失 B．该界面下纵波和横波传播速度都明显增加 C．是上地幔和下地幔的分界面 D．该界面以上为岩石圈 1～2.【解析】本题组考查地震波的传播特点及地球内部圈层的划分。第1题，图中地表以下第一个波速明显变化的不连续面是莫霍界面，该面以上到地表的部分是地壳。第2题，莫霍界面以下，纵横波传播速度都明显增加，该面是地壳和地幔的分界面。 【答案】 1.B 2.B 据央视2014年2月2日报道，印尼北苏门答腊省的锡纳朋火山2月1日发生喷发，熔岩流至火山东南方向4.5 km处，目前已造成14人死亡。据此回答3～4题。 3．此火山口喷出的大量岩浆可能来源于( ) A．岩石圈 B．地壳 C．地核 D．软流层 4．岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后喷发出来，下列关于岩石圈的叙述，正确的是( ) A．岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的 B．岩石圈属于上地幔的一部分 C．岩石圈的上部是软流层 D．岩石圈与生物圈关系密切 3～4.【解析】本题组主要考查软流层及岩石圈。第3题，一般认为，上地幔上部的软流层是岩浆活动的源地。第4题，软流层以上部分即地壳和上地幔顶部为岩石圈，由岩石构成。岩石圈与大气圈、水圈、生物圈相互联系、相互渗透、相互制约，如岩石圈为生物圈提供养分，生物圈促进岩石圈的风化、加快土壤的形成等。 【答案】 3.D 4.D 5．下列关于地球圈层结构的叙述，正确的是( ) A．岩石圈包括地壳和整个地幔 B．大气圈的主要成分是氮和氧 C．生物圈是地球上所有生物的总称 D．水圈是连续而又规则的圈层 【解析】本题考查地球的内外圈层。岩石圈包括地壳和上地幔顶部部分；生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称；水圈是连续而不规则的圈层。 【答案】 B 读我国青岛—拉萨地形起伏与相应地壳厚度变化对比剖面图，回答6～7题。
本节复习脉络： 考点一|内力作用与地表形态 [识记—基础梳理] 1．板块运动与宏观地形 (1)板块名称：地球表层的岩石圈并不是完整一块，而是被断裂带分割成六大板块，如图中A 为亚欧板块、B为太平洋板块、C为印度洋板块、D为美洲板块、E为非洲板块、F为南极洲板块。此外，这六大板块之间还有若干小板块。 (2)板块边界类型：图中M为消亡边界，N为生长边界。 (3)板块运动对宏观地形的影响 ①图中a是两大陆板块互相挤压碰撞地带，形成了喜马拉雅山脉、青藏高原。 ②图中b、c是大陆板块与海洋板块挤压碰撞的地带，形成了深邃的海沟、山脉或岛弧。 ③图中d是陆地板块内部张裂地带，形成了东非裂谷带。 2．内力作用 (1)能源来源：地球内部放射性元素衰变产生的热能。 (2)主要 表现 形式
??? 岩浆活动：形成火山堆、火山口等火山地貌 地壳运动：是塑造地表形态的主要方式， 包括水平运动和垂直运动 地震：往往造成地壳断裂和错动 (3)结果：总的趋势是使地表变得高低不平。 [理解—要点突破] 1．板块运动对宏观地形的影响 板块相对移动而发生的彼此碰撞或张裂，形成了地球表面的基本地貌。如下表： 板块运动 张裂 相撞 大陆板块与大陆板块相互挤压碰撞 大陆板块与大洋板块相互挤压碰撞 对地球面貌 的影响 形成裂谷或海洋 形成高峻山脉和巨大高原 海沟、岛弧、海岸山脉 举例 东非大裂谷、红海、大西洋 喜马拉雅山脉、青藏高原 马里亚纳海沟、亚洲东部岛弧、美洲西岸山脉 边界类型 生长边界 消亡边界 图示 2． (1)利用边界类型可判断某海域或两大陆之间距离的变化趋势。如红海地处板块生长边界处，因此其面积将逐渐变大，而地中海地处板块消亡边界，因此其面积将逐渐变小，其两侧的非洲大陆和欧洲大陆之间距离将逐渐变小。 (2)解释火山、地震分布的规律： 板块构造学说认为，板块内部地壳比较稳定，而板块交界处地壳活动活跃，因此板块交界处多火山、地震活动。 [特别提醒] (1)澳大利亚、南亚、阿拉伯半岛、印度半岛、斯里兰卡岛、塔斯马尼亚岛位于印度洋板块。 (2)冰岛——亚欧板块与美洲板块交界处——大西洋“S ”形海岭上——生长边界。 (3)新西兰南、北二岛——太平洋板块与印度洋板块交界处——消亡边界。 (4)科迪勒拉山系：海岸山脉和落基山脉为太平洋板块与美洲板块碰撞形成，安第斯山脉为南极洲板块与美洲板块碰撞形成。
1.4 地球的圈层结构练习题 读下列“地球内部结构图”，完成1～3题。 1．地震波是研究地球内部结构的重要手段，当c处岩层发生地震时，地表科 研人员测得地震波在经过f界面时的变化是 ( ) ①纵波速度加快②纵波速度减慢③横波速度加快④横波速度减慢 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 2．一般认为，火山爆发时喷出的岩浆来自 ( ) A．a岩层内部B．c岩层内部 C．d岩层内部 D．e岩层内部 3．下列岩层组合表示岩石圈的是 ( ) A．a＋b＋c B．a＋c＋d C．b＋c＋d D．c＋d＋e 读某地地震波速度随深度的变化图，回答4～6题。 4．图中曲线表示的地震波是 ( ) A．纵波B．横波 C．纵波和横波 D．无法判断 5．该地莫霍界面大约位于地下（） A．5千米处 B．17千米处 C．33千米处 D．2 900千米处 6．该地最可能位于 ( ) A．非洲东非大裂谷 B．青藏高原 C．吐鲁番盆地 D．太平洋 7．地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( ) 8．图中的大圆、中圆和小圆可以依次代表的地理概念是 ( ) A．岩石圈、地幔、地壳 B．岩石圈、上地幔顶部、地壳 C．岩石圈、地幔、地壳 D．地球内部圈层、地幔、软流层 读我国大陆部分地壳厚度线图，回答9～10题。 9.图示地区的地壳厚度 ( ) A.由西向东逐渐增大 B.由北向南逐渐增大 C.由东向西逐渐增大 D.由南向北逐渐增大 10.若绘制地壳厚度剖面图，其0千米为 ( ) A.海平面 B.岩石圈底部 C.莫霍界面 D.软流层中部 读秀丽的黄果树景观图。回答11～12题。 11．该图景观体现出了的地球圈层包括（） A．水圈、生物圈 B．水圈、岩石圈、生物圈 C．水圈、岩石圈、大气圈 D．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈 12．该景观的形成过程，充分说明了（）
班级：姓名： 使用时间：2014年10月5日编辑人： 【学习目标】 1、了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的运用。 2、掌握地球内部圈层的划分和内部圈层的界限、厚度、物理性状等。 3、掌握地球外部圈层的组成和特征。 4、通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，使学生形成综合归纳等思维能力。【重点难点】 常考地球的圈层结构及各圈层的主要特点；5年11考；以选择题出现，分值为4分。【考纲要求】 1、结合新发生的地震、火山等灾害，考查地震波的特点及地球内部圈层的划分。 2、结合生产、生活实际考查大气圈、水圈、生物圈的特点及其相互联系。 【学习内容】 课前学习:（自主学习课本25页—27页） 1．目前人类研究地球内部圈层结构的主要手段是利用____________。 2.地震波分为和，的传播速度较快，能通过、、体 中传播，的传播速度较慢，只能通过体传播。 地震波在固态、液态和气态中的传播速度比较：固体____液体____气体（填>或者<）。 3、地震波的传播速度在什么位置出现突然急剧的变化？这两个位置叫什么名称？ 提示：我们把波速发生突然变化的面叫做不连续面。 （1）在地下平均33千米处（指大陆部分），纵波和横波的波速都明显，这个位置叫面。 （2）在地下2900千米处，纵波的波速，横波的波速，这个位置叫____________面。 4、在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题，推测地幔和地核的物质状态可能是什么？（固、液或气体） 知识点一：地球的内部圈层 一．地震波
活动一：(独立完成,2分钟) 1、假设某次地震发生后，横波和纵波都传播到地面，人的感觉会不会有差异？ 提示：由于 传播速度快，先到达地面， 传播速度慢，后到达地面，所以人们先感到 后感到 （填上下颠簸或左右晃动）。 2、地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( ) A.① B.②① C.③① D.④ 二、地球的内部圈层组成以及特征 1、在图中找到软流层的位置，岩石圈和地壳的范围不一致，岩石圈由坚硬的岩石组成，包括 _____和 ，也就是 ___________以上部分。 软流层位于 的上部。软流层可能就是岩浆的发源地。 【合作探究】 1.该地莫霍界面大约位于地下 ( )
岩石的组成是地球的物质。高山上有岩石，小河中也有岩石，在路旁我们也能看到岩石，岩石在地球上是无所不在。岩石是由矿物组成的，少数岩石只由一种矿物组成，但大部份的岩石都是由多种矿物聚集而成的。 岩石依形成的方法可分成三大类：火成岩、沉积岩、变成岩。 -------------------------------------------------------------------------------- 火成岩 沉积岩 变质岩 香港的岩石 -------------------------------------------------------------------------------- 火成岩 火成岩成因 火成岩是岩浆从地壳深处，经由火山爆发流出来后，经过冷却，凝固及结晶而形成。常见的火成岩如下： 花冈岩—是一种由地下深处岩浆缓慢结晶而成，矿物颗粒大，肉眼即可辨识，肉色的是长石类、灰色的是石英及黑色的黑云母等所组成。世界各地都有分布，常用作建筑材料。 凝灰岩—是火山活动时喷出的火山灰尘等聚合胶结而成的，主要成份为正长石和石英，颜色浅淡，组织呈粒状。 玄武岩—是最丰富的喷出岩，主要成份为斜长岩和辉岩，颜色为深色，如黑色、褐色、暗红色等。组织细致紧密，有柱状结构，气孔很多。 流纹岩—主要矿物成份为长石和石英，颜色为浅色，如灰白、淡红，呈班状或流纹状。 安山岩—为分布最普遍的火成岩，主要成份为斜长石，颜色为灰色、绿色，呈班状结构，有时也会有气孔。 (返回) -------------------------------------------------------------------------------- 沉积岩
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、德育目标 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.岩石圈概念，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。 2．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】 地震波速度与地球内部构造图,地球内部结构示意图，投影片(或多媒体、图片）。【教具设计】 【讲授过程】 【导入新课】“谈天”是为了“说地”，“谈天”中已知地球的形状──球体，但它既不同于篮球──空心，也不同于铅球──均质体,而是从里向外划分为若干个球形的层次──圈层（出示“地球的圈层构造”示意图)。地球有六大圈层：内部三个，外部三外,界限是固态的地表。六大圈层中，与人类关系最密切的有四个（“立足之地”──地壳、“空气”──大气圈、“水”──水圈、“食物”──生物圈),今天我们这节课就主要讲述这几大圈层，【板书】第四节：地球的圈层结构 【过渡】首先我们学习地球的内部圈层：
1.4地球的圈层结构练习题 读下列“地球内部结构图”，完成1～3题。 1．地震波是研究地球内部结构的重要手段，当c处岩层发生地震时， 地表科研人员测得地震波在经过f界面时的变化是 ( ) ①纵波速度加快②纵波速度减慢③横波速度加快④横波 速度减慢 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 2．一般认为，火山爆发时喷出的岩浆来自 ( ) A．a岩层内部B．c岩层内部 C．d岩层内部 D．e岩层内部 3．下列岩层组合表示岩石圈的是 ( ) A．a＋b＋c B．a＋c＋d C．b＋c＋d D．c＋d＋e 读某地地震波速度随深度的变化图，回答4～6题。 4．图中曲线表示的地震波是 ( ) A．纵波B．横波 C．纵波和横波 D．无法判断 5．该地莫霍界面大约位于地下（） A．5千米处 B．17千米处 C．33千米处 D．2 900千米处 6．该地最可能位于 ( ) A．非洲东非大裂谷 B．青藏高原 C．吐鲁番盆地 D．太平洋 7．地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是() 8．图中的大圆、中圆和小圆可以依次代表的地理概念是 ( ) A．岩石圈、地幔、地壳 B．岩石圈、上地幔顶部、地 壳 C．岩石圈、地幔、地壳 D．地球内部圈层、地幔、软流层 读我国大陆部分地壳厚度线图，回答9～10题。 9.图示地区的地壳厚度 ( ) A.由西向东逐渐增大 B.由北向南逐渐增大 C.由东向西逐渐增大 D.由南向北逐渐增大 10.若绘制地壳厚度剖面图，其0千米为 ( ) A.海平面 B.岩石圈底部 C.莫霍界面 D.软流层中部读秀丽的黄果树景观图。回答11～12题。 11．该图景观体现出了的地球圈层包括（）