高中地理地球的圈层结构

地球的圈层结构[教学目的]: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、尝试分析划分地球内部圈层的依据；3、运用图表了解地球表层的含义。

[重点难点]: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。

4.“地幔”的有关知识。

[教学方法] 讲述法[课时安排]一课时[教学过程][导入新课]:前面几节,我们已经大致认识了地球的外貌特点,如形状,大小体积,等.[提问]:有谁能告诉我,地球的半径是多少?[学生回答]:……(约6400千米)[讲述]:对,地球是个半径为6370千米的球体. 那么, 这么厚的一个球, 它里面都有些什么呢? 它里面物质都是一样的吗? 怎样才能知道它里的结构呢? 好,带着这些疑问,我们一起来学习今天要讲的内容------地球的圈层结构.[板书]: 第四节, 地球的圈层结构[提问]: 大家都吃过煮熟的鸡蛋吧,有谁告诉我它有几层?[学生回答]:……(三层)[讲述]: 好, 鸡蛋是分为蛋壳, 蛋清, 蛋黄三层. 如果把地球比作一只鸡蛋的话, 它是不是也可以分层呢, 如果可以的话, 那么可以分为几层呢.[讲述]: 首先,我们来研究下地球的内部圈层.[板书]: 一.地球的内部圈层[讲述]: 我们都知道,地球那么厚, 我们无法直接观察它的内部结构, 想凭挖地,钻孔等手段来探索地球内部结构, 肯定也是行不通的. 应用现在的科学技术,我们已经完全可以探知地球内部的知识,那就是利用地震波. 大家都知道地震, 实际上,当地震发生时, 地下岩石受到强烈冲击, 会产生弹性震动, 并以波的形式向四周传播. 这种弹性波叫地震波. 我们学过物理, 知道波有两种, 横波(P波)和纵波(S波), 而且纵波的传播速度比横波快.[提问]:同一种波的传播速度,受什么影响呢.[学生回答]: ……(介质)[讲述]:对,波的传播速度主要受介质影响. 波在固体中传播的速度要比液体,气体快.那么反过来, 我们是不是可以说, 如果波的传播速度较快, 我们就可以说, 它下在固体中传播, 或者更概括地说, 如果波在传播过程中, 它的速度突然发生很大的变化, 我们就可以说明, 这是由于波的传播介质发生了巨大的变化?[讲述]: 答案是肯定的.[讲述]: 实际上, 我们从地震波曲线图上可以看出, 地震波的速度在一定深度发生了突然变化. 这也就说明, 地震波传播的介质也发生了突然的变化. 我们把波速发生突然变化的面叫做不连续面.[板书]: 不连续面[讲述]: 我们来大致上描绘一下.[板图][讲述]: 实际上呢, 地球内部有两个明显的不连续面: 一个是在地面下平均33千米处, 注意,这是大陆部分的. 在这个不连续面下面, 纵波和横波的传播速度都明显增加. 另一个是在地面下2900千米处, 在这里,纵波的传播速度突然下降,而横波完全消失. 第一个面我们称之为莫霍界面, 而第二个我们称之为古登堡面.(简要提一下名称的由来).[板图]:[讲述]: 既然我们发现地球内部有两个不连续面, 那么我们也可以就以这两个不连续面为界, 将地球的内部划分为三层结构, 就像鸡蛋一样. 同时, 给这三层命名.[讲述]: 从地表到莫霍界面以上的部分, 我们称之为地壳. 莫霍界面与古登堡面之间的部分,我们称之为地幔. 古登堡面以下的部分, 我们就称之为地核.[板书]:1. 地壳2. 地幔3. 地核[板图]:[讲述]: 地壳, 我们都能感觉得到, 是由一层坚硬的岩石组成,厚薄不一,大陆部分较厚,而海洋部分较薄. 我们来看一下地幔.[讲述]: 实际上, 根据地震波波速的变化,我们还可以进一步把地幔划分为上地幔和下地幔两层(在图上标出). 并且在上地幔上部, 有一个软流层,它的厚度大约三百多千米.力, 使得岩石处于一种潜在的熔融状态, 就像烧红的玻璃一样, 既不是液态, 又有可塑性, 所以称之为软流层. 一般认为, 这里可能是岩浆的主要发源地.[讲述]: 我们再来看看地核, 地核是古登堡面以下的部分, 它的温度很高, 压力和密度也非常大. 同样,我们也根据地震波的波速变化, 我们也可以将地核分为外核和内核.(在图和板书上列出).[提问]: 有人要问了, 地核是固态还是液态呢? 有没有人推测一下,到底是什么态?[学生回答]: ……[讲述]: 好,我们同样根据地震波的波速来分析. 纵波在地下5 000千米深处,也就是内核和外核的界面, 传播速度明显增加，这说明由液态转为固态.[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. 地球的外部圈层[讲述]: 同学们看下书上的图, 说下,地球外部包含有哪些圈层呢.[学生回答]: 大气圈, 水圈, 生物圈[板书]: 大气圈, 水圈, 生物圈[讲述]: 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。

提供氧气,水循环载体, 保护地球.(板书上标出—提供氧气, 水循环载体)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(板书上标出—生命之源)。

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。

(板书上标出—最活跃的圈层)[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]:[反馈]:1.地壳最薄的地方一般在(A)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(B)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(CD)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4. 生物圈是由地表生物,包括人和各种动植物,组成. 是对还是错?答: 错,还包括生存环境.地壳（Earth Crust）地壳是地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分。

其底界为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面）。

整个地壳平均厚度约17km，其中大陆地壳厚度较大，平均为33km。

高山、高原地区地壳更厚，最高可达70km；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。

地壳分为上下两层。

上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。

此层在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地区，太平洋中部甚至缺失，是不连续圈层。

下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，亦有人称之为“硅镁层”（另一种说法，整个地壳都是硅铝层，因为地壳下层的铝含量仍超过镁；而地幔上部的岩石部分镁含量极高，称为硅镁层）；在大陆和海洋均有分布，是连续圈层。

两层以康拉德不连续面隔开。

地幔地幔亦称中间层，位于莫霍面以下和古登堡面以上的地下33～2900千米深处，地幔的质量占地球总质量的67. 8％；体积占地球总体的积82％。

质量和体积，都是固体地球的冠军。

受地壳隔离，人们是直接看不到地幔的，只有当火山喷发时，地幔才将它的一部分岩浆“产品”，送到地面上加以“展示”。

由于它像房子的帐幔一样遮住了人们从地壳角度察看地核的视线，故称其为“地幔”。

地幔分为上下两层。

上地幔深度在地下33～1000千米，主要由橄榄岩组成，故也称“橄榄岩层”。

该层岩石比较软些，为地球岩浆的发源地，也称做“软流圈”。

火山喷发、地震活动、地壳运动等现象的发生，都与它有着很大干系。

下地幔深度为从深处1000～2900千米，主要由金属硫化物和氧化物组成，因铁镍成分显著增加，故又称“金属硫化物—氧化物层”。

地幔的密度，从上部的 3.32克/厘米3，向下可递增到5.66克/厘米3。

底界面上的压力，也增大了很多，高达140万大气压。

温度从上部的1200℃到下部增到2000℃。

地核（Core）地球的核心部分。

主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。

地核又分为外地核和内地核两部分。

外地核的物质为液态。

外地核深2900km至5000km,内地核深5100km至6371km.地核是地球的核心。

从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位，距离约为3473千米。

据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。

外地核的厚度为1742千米，平均密度约10.5克／厘米x 厘米x厘米，物质呈液态。

过渡层的厚度只有515千米，物质处于由液态向固态过渡状态。

内地核厚度1 216千米，平均密度增至12.9克／厘米x厘米x厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。

地核的总质量为1.88e21吨，占整个地球质量的31.5%，体积占整个地球的16.2% 。

地核的体积比太阳系中的火星还要大。

由于地核处于地球的最深部位，受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。

在外地核部分，压力已达到136万个大气压，到了核心部分便增加到360万个大气压了。

这样大的压力，我们在地球表面是很难想象的。

科学家作过一次试验，在每平方厘米承受1 770吨压力的情况下,最坚硬的金刚石会变得像黄油那样柔软。

地核内部不仅压力大，而且温度也很高，估计可高达2 000-5 000℃，物质的密度平均在10?6克／厘米x厘米x厘米之间。

在这种高温、高压和高密度的情况下，我们平常所说的“固态”或“液态”概念，已经不适用了。

因为地核内的物质既具有钢铁那样的“钢性”，又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。

这种物质不仅比钢铁还坚硬十几倍，而且还能慢慢变形而不会断裂。

地核内部这些特殊情况，即使在实验室里也很难模拟，所以人们对它了解得还很少。

但有一点科学家是深信不疑的：地球内部是一个极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。

有的科学家认为，地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动，而且还有上下之间的对流运动，只不过这种对流的速度很小，每年仅移动1 厘米左右。

有的科学家还推测，地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。