地球的圈层结构
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【初中地理】地球的圈层结构地球是一个具有同心圈层结构的非均质体,以地球固体表面为界分为内圈和外圈,它们又可分别再分为几个圈层,每个圈层都有自己的物质运动特征和物理化学性质。
一、地球外层地球固体表面以上,根据物质性状可以分为大气圈、水圈和生物圈。
大气圈是包围着地球的气体,厚度有几万千米,总质量约5136108t。
由于受地心的引力,以地球表面的大气最稠密(约有3/4集中在地面到100km高度范围内,1/2集中在地面至10km高度范围内),向外逐渐稀薄,过渡为宇宙气体,故大气圈无明确的上界。
大气有明显的可压缩性,其密度和压力与温度成反比,并与高度成反比,以海平面的密度和压力最大。
根据温度和密度等大气物理特征可将大气圈自下而上分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,其中与人类关系最密切的是对流层和平流层。
水圈是地球表面的水体,占地球总质量的0.024%。
其中大部分集中在海洋中(占总水量的97%),另一部分分布在陆地河流、湖泊和地表岩石的孔隙中。
此外,地球上的水也以固体水(极地和山地冰川)或水蒸气的形式存在,其中冰川约占总水量的2%。
陆地上河流、湖泊和沼泽的水直接或通过水蒸气和地下水与海洋相连。
因此,地球上的水体构成了环绕地球的完整水圈。
水圈不仅独立存在,还渗透到大气圈、岩石圈和生物圈中,并在其间不断循环。
水循环是地球外层物质循环最重要的方式之一。
生物圈是地球上生物(包括动物、植物和微生物)生存和活动的范围。
现代地球的大气圈、水圈和岩石圈构成了一个适宜生命存在的环境。
地球独特的天文条件,加上大气圈、水圈和生物圈本身等的调节作用,提供了适于生命的各种气候条件;磁层和大气层将有害于生命的高能辐射和带电离子阻挡或吸收;生物通过呼吸或光合作用在大气中进行着必不可少的氧与二氧化碳的交换;水圈和岩石圈为生物提供着必需的水分和矿物养料等等。
这样,在岩石圈上部、大气圈下部和水圈的全部,到处都有生命的踪迹。
生物所导致的或以生物活动为中心的物质循环不仅是地球各圈层间物质循环的重要内容,还是各圈层相互联系的重要纽带。
《地球的圈层结构》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《地球的圈层结构》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《地球的圈层结构》是高中地理必修一第一章第四节的内容。
本节课是在学生学习了地球的宇宙环境以及地球的自转和公转等知识的基础上,进一步探讨地球的内部结构和外部圈层,为后续学习自然地理环境的整体性和差异性奠定基础。
教材首先通过介绍对地球内部结构的探索历程,引发学生的兴趣和思考,然后重点阐述了地球的内部圈层结构,包括地壳、地幔和地核的划分依据、主要特点等。
接着,教材又讲述了地球的外部圈层,即大气圈、水圈和生物圈,以及它们之间的相互联系和相互作用。
二、学情分析本节课的授课对象是高一年级的学生,他们在初中已经对地球的形状和大小有了初步的认识,并且通过前面的学习,对地球在宇宙中的位置和运动有了一定的了解。
但是,对于地球的内部结构和外部圈层的具体特征和相互关系,学生还比较陌生,需要通过直观的图像、生动的案例和深入的探究来帮助他们理解和掌握。
此外,高一学生的思维活跃,好奇心强,具备一定的观察能力和分析问题的能力,但抽象思维能力和空间想象能力相对较弱。
因此,在教学过程中,要注重引导学生从感性认识上升到理性认识,培养他们的地理思维能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解地球内部圈层结构的划分依据及各圈层的主要特点。
(2)掌握地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部圈层结构的关系。
(3)理解地球外部圈层的组成及其相互联系和相互作用。
2、过程与方法目标(1)通过观察地震波传播速度变化图,分析地球内部圈层结构,培养学生读图分析和归纳总结的能力。
(2)通过小组讨论、案例分析等活动,培养学生的合作探究能力和综合思维能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生探索自然奥秘的兴趣和热情,培养学生的科学精神和创新意识。
高一地理地球圈层结构笔记
一、地球内部圈层结构
1、划分依据:地震波
2、地球内部圈层结构:地壳、地幔和地核
3、地壳与地幔的分界线:莫霍界面,地幔与地核的分界线:古登堡界面
4、岩石圈包括地壳和上地幔顶部,由花岗岩、玄武岩等岩石组成
二、地球外部圈层结构
1、大气圈:由气体和悬浮物组成的复杂系统,分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、外层
2、水圈:包括海洋、河流、湖泊、冰川等,是地球上水循环的载体
3、生物圈:包括森林、草原、湿地等生态系统,是地球上生物生存和繁衍的场所
4、岩石圈:包括地壳和上地幔顶部,由花岗岩、玄武岩等岩石组成
5、大气圈、水圈和生物圈是地球上三个最重要的圈层,它们相互影响、相互作用,形成了地球上丰富多彩的自然环境。
三、重点难点讲解
1、地球内部圈层结构的划分依据及内部圈层结构是学习本节内
容的重点。
只有了解了地球内部圈层结构,才能更好地理解地震波在地球内部传播的原理及地壳运动对人类生产生活的影响。
2、大气圈、水圈和生物圈是地球上三个最重要的圈层,它们与人类的生产生活密切相关。
因此,了解这些圈层的特征和作用,对于我们认识自然环境、保护自然资源具有重要意义。
3、在学习本节内容时,要注重理论联系实际。
通过观察、实验等方法,深入理解地震波在地球内部传播的原理及地壳运动对人类生产生活的影响。
同时,也要将所学知识应用到实际生活中,提高自己解决实际问题的能力。
地球的内部圈层结构地球内部圈层由外向里分为地壳、地幔和地核。
地壳与地幔的分界面为莫霍界面,地幔与地核的分界面为古登堡界面。
1、地壳地壳是地球固体地表构造的最外圈层,整个地壳平均厚度约17千米,其中大陆地壳厚度较大,平均约为39-41千米。
高山、高原地区地壳更厚,最高可达70千米;平原、盆地地壳相对较薄。
大洋地壳则远比大陆地壳薄,厚度只有几千米。
2、莫霍面1910年莫霍洛维奇提出地球有内外层之分。
他指的内外层就是我们所说的地幔和地壳。
而地壳与地幔的分界面也就被称之为莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)。
在莫霍面上,地震波的纵波和横波传播速度增加明显,弹性和密度随深度逐渐增加,地幔物质密度、硬度大于地壳。
此面以上物质平均化学组成与玄武岩相似,密度约2.9×10^3kg/m^3;此面以下物质平均化学组成与橄榄岩相近,密度约3.1-3.3×10^3kg/m^3。
莫霍面温度为400-1000/℃3、地幔地幔介于莫霍面和古登堡面之间,厚度在2800km以上,平均密度为4.59/cm3,积约占地球体积的82.26%,地幔的质量约占地球总质量的67.0%,在很大程度上影响了地球物质的总组成。
地幔的横向变化比较均匀,根据地震波速度的变化以1000km激增带为界面雷波蒂面,进一步划分出上地幔和下地幔两个次一级圈层。
4、古登堡界面古登堡界面,又名古腾堡界面。
根据地震波波速变化而划分,是地幔与地核的分界面。
地震波传播时,除了在地球内部深度约33千米处波速有一个显著的变化(此处称为莫霍界面,是地壳与地幔的分界线)之外,在深度约为2900千米处,地震波传播状态也会发生明显的改变,此处便被称为古登堡界面。
地幔位于莫霍界面与古登堡界面之间。
由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波(S波即横波,横波只能在固体中传播)不能穿过此界面在外核中传播。
P波(指纵波)曲线在此界面处的速度也急剧减低。
5、地核地核是地球的核心部分,位于地球的最内部。
的形式向四周传播,这种弹性波叫地震波。
(2)分类及特点:
分类
特点
可通过的物质传播速度共同特点
纵波(P波) 固体、液体和气体较快传播速度都随所通
过物质性质而变化横波(S波) 固体较慢
【思考】当地震发生时,人们首先感到地面上下跳动还是左右晃动?为什么?如果是在船上呢?
【点拔】当地震发生时,纵波传播速度较快先到,横波传播速度较慢后到,所以人们首先感到地面上下跳动,然后是左右摇晃到;而如果是在船上,因为横波不能在液体中传播,所以人们只会感觉到上下跳动。
【过渡】地震波传播的速度与其通过的介质性质有关。
地球上的大部分地震发生在地壳,假如地球物质完全是均一的,那么由震源发出的地震波将以直线和不变的速度前进。
但实际分析的结果表明,地震波在向下传播时总是沿着弯曲的路径传播并且不同深度的波速不一致,这表明地球内部的物质是不均一的。
【指导读图】读投影片“地震波速度与地球内部构造图”
【特别强调】①两条波速变化曲线,区别出P、S波(依据:同一物质中P 波速较S波快);②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;③定义不连续界面:霍面界面(平均地下33Km处),古登堡界面(地下平均2900Km处)。
④以莫霍界面和古登堡界面为界,地球的内部结构划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
【归纳总结】【板书】2、划分界线:不连续面
不连续面位置(大陆部分)地震波传播特点
莫霍界面在地面下平均33千米处纵波、横波传播速度明显增加。
古登堡界面在地面下平均2900千米处纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。
【指导读图】读投影片“地球的内部圈层结构”图
【特别强调】①软流层:位于上地幔的上部,可能是岩浆的主要发源地;
②岩石圈:地壳和上地幔顶部(软流层以上),由坚硬的岩石组成。
③以莫霍界面和古登堡界面为界,地球的内部结构划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
【归纳总结】【板书】3、地球的内部圈层划分及其特征
[注意:总结知识点时特别要落实岩石圈、软流层范围。
1.地壳、软流层与岩石圈的位置关系。
2.软流层物质的物理性状。
横波如何通过软流层?由于这一层放射性元素大量集中蜕变生热温度高,岩石就像烧红的玻璃,处于塑性状态,局部地区呈熔融状态,犹如倾倒的浆糊。
3.地幔的物质成分?主要是硅酸盐类,铁镁是硅酸盐类物质中含量较多的化学元素。
组成物质与化学成分的区别。
4.内核为何是固体?①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;②图上未表现出,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。
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,既不是液态,又有可塑性,以岩浆形式喷出时,由于压力减小,这种可塑性岩石转化成液态。
(2)内核为何是固体?
误区:外核是液体,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:①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;②图上未表现出,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?
【板书】二、地球外部圈层结构
【思考】请同学们结合教材内容回答地球的外部圈层的主要层次及各自范围和作用分别是什么?
【学生回答】略。
【归纳讲解】外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(如图所示),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。
【教师小结】我们通过本节课的学习,了解了地球的圈层结构,包括内部结构(地壳、地幔、地核)、外部结构(大气圈、水圈、生物圈),以及这些结构和圈层所组成的自然地理环境与人类生产生活的关系。
【板书设计】
【教学反馈】
1.地壳最薄的地方一般在A.海洋B.盆地C.平原D.大陆断层
2.目前用人工爆炸探测地下石油资源的方法
A.使石油资源汇集
B.用人工爆炸产生的地震波,间接了解地表以下的物质性质
C.地震波通过古登堡面时速度加快
D.仪器先测到横波
3.关于软流层的错误叙述是
A.位于地幔的上部
B.一般认为这里可能是岩浆的主要发源地
C.由于呈熔融状态,所以不能传播横波
D.软流层以上为岩石圈。