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1、地 球 的 圈 层 结 构第一章第 4 节宇 宙 中 的 地 球 课标解解读运用示意运用示意图，说明地球的圈明地球的圈层结构。构。【课标要求要求】1.了解了解地震波地震波的的类类型和型和传传播特点及其在划分地球内部圈播特点及其在划分地球内部圈层层方面方面的的应应用用2.理解并掌握地球内部圈理解并掌握地球内部圈层层的的划分依据划分依据、主要特点主要特点3.理解地球外部各圈理解地球外部各圈层层的的组组成成、主要特点及各圈主要特点及各圈层层的相互的相互关系关系4.结结合合实际实际，会分析地球圈会分析地球圈层结层结构与人构与人类类活活动动的密切的密切关系关系【学学习目目标】19世纪，法国有个科幻小说家
2、凡尔纳，他写了许多地理科幻小说，其中从地球到月球幻想发射一颗空心炮弹将人载到月球上去旅行；他的另部小说地心游记则幻想到地球中心去探险，这两部小说代表了人类“上天入地”的梦想。100多年过去了，现在已有6000多颗人造卫星飞上了天，月球旅行也已实现，甚至有航天器飞出了太阳系，可谓上天有路，但对于我们脚下的地球却是入地无门。人人类可以通可以通过什么方式来什么方式来认识地球的内部地球的内部结构呢？构呢？地球的内部地球的内部结构究竟是怎构究竟是怎样的呢？的呢？图示为科拉超深钻孔，是苏联进行的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔达12,262米。它曾是世界上最深的钻孔，这个记录在2008年和2011年被在卡
3、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)两次打破，现时排名世界第三。人类试图用钻井的方法来了解地球内部，但是人类钻井最深处才12,345米，相比地球的平均半径6371km来说，差距太远，还远不能了解我们地球的内部。还有什么方法来研究地球内部结构和物质组成？改改进钻探探技技术、根据、根据火山火山喷发物，物，获取地球内部物取地球内部物质组成的相关信息。成的相关信息。地表的温泉、地表的温泉、热泉可知地球内部有丰富的地泉可知地球内部有丰富的地热资源、其他的手段，如地震波。源、其他的手段，如地震波。一、地震和地震波一、地震和地震
4、波是地壳快速释放能量过程中造成的是地壳快速释放能量过程中造成的振动振动，期间会产生，期间会产生地震波地震波的的一种自然现象。一种自然现象。1.地震震源深度震中距等震线地震波震源震中请阅读教材P21内容，思考下列问题：1.什么是地震波？2.地震波分为哪两类？各有什么特性？又有哪些共性？(1)概念：当当地震发生时，地下地震发生时，地下物质受到强烈的冲击会物质受到强烈的冲击会发生发生弹弹性性震动震动，并以，并以波波的形式向四周的形式向四周传播，这种弹性波就叫地震波。传播，这种弹性波就叫地震波。2.地震波(2)分类及特征地震波地震波特特 征征纵波纵波横横波波传播速度传播速度传播介质传播介质共同点共同点
5、较快较快较较慢慢固、液、气固、液、气固固传播速度随所通传播速度随所通过的物质的性质过的物质的性质的不同而改变的不同而改变(S(S)(P(P)Primary WaveSecondary wave地震波在不同介质中的传播速度不同；地震波经过不同介质的界面时，还会发生反射和折射现象。科学家利用地震波的上述性质，通过对地震波的精确测量，“透视”了地球内部的结构。先上下颠簸，后左右晃动原因：纵波的传播速度比横波的快只上下震动原因：纵波能在液体中传播，横波不能地震小常识 地震时先感到P波，破坏性不是很强。后是S波，破坏强烈。从感觉到P波到S波，时间短则几秒，长则一分钟，应利用好地震波时间差立即逃生。【探究
6、活动】1.体育课时地震突然发生，操场上的同学们先感到上下颠簸还是左右晃动？后来呢？为什么？2.如果在海里游泳时地震突然发生，你感觉上下震动还是左右晃动？为什么?3 36 69 91212 1515速度速度/kmS/kmS-1-1内内核核外外核核地幔地壳0 010001000200020003000300040004000500050006000600063716371地面地心深度深度/km/km纵波横波莫霍界面古登堡面二、地球的内部圈层结构二、地球的内部圈层结构1.划分依据地震波的传播速度两个不连续面2.内部圈层：地壳、地幔、地核290003691215速度速度/km.s-1171000200
7、03000400050006000深深度度/km9005100-外核外核地面地面17千米千米莫霍面莫霍面2900千米千米地心地心古登堡面古登堡面上地幔上地幔下地幔下地幔内核内核S P固态固态S、P增加增加 S(消失消失)P(突然减小突然减小)地地幔幔地地壳壳地地核核S(S(消失消失)P(P(突然减小突然减小)地球内部压力大地球内部压力大固固态态内核：内核：P P波速增加波速增加液液态态S P固态固态9005100172900 地球内部地震波发生突然变化的面叫不连续面。地球内部地震波发生突然变化的面叫不连续面。60005000400030002000100003691215深度：km速度：km/
8、s地壳地幔外核内核17km2900km古登堡界面地震波的传播速度与地球内部圈层的划分（1）在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速如何变化？33千米处（大陆部分）波速明显增加(Vs Vp)2900千米处横波消失，纵波减速莫霍界面古登堡界面莫霍界面探究活动物质组成或状态(介质)发生了变化（2）在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速突然变化说明了什么问题？地幔是固体，外核是液体（3）请推测地幔和地核的物质状态。地壳（1）位置：地面以下、莫霍面以上的固体外壳（2）厚度：17km/33km/6km地壳平均厚度17千米，大陆地壳较厚，平均厚度约 3941 千米（33千米），高山、高原地区（如青藏高原）地壳最厚处可
9、达70千米；大洋地壳较薄，平均厚度为 510 千米（6千米）地壳厚度的变化规律：厚度不均，地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。内核17km2900km古登堡界面地壳地幔莫霍界面外核5-105-10千米千米大陆部分大陆部分大陆部分大陆部分厚厚厚厚：双层：双层：双层：双层大洋部分大洋部分大洋部分大洋部分薄薄薄薄：单层单层单层单层39-4139-41千米千米60706070千米千米平均厚度平均厚度平均厚度平均厚度17km17km17km17km根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层，这两层的物质组成和结构有着明显的区别。分层分层名称名称主要成分主要成
10、分密度密度分布分布上上层硅硅铝层由硅、由硅、铝成分成分较多的多的花花岗岩岩类组成成小小不不连续分布；在大洋底部非分布；在大洋底部非常罕常罕见，即使有也非常薄，即使有也非常薄下下层硅硅镁层由由镁、铁、钙成分成分较多的玄武岩多的玄武岩类组成成大大连续分布；大分布；大陆和大洋地壳和大洋地壳中都有分布中都有分布地壳（4）地壳可分为哪两层？它们的分布有什么不同？（下层）硅镁层（上层）硅铝层不连续分布，在大洋底部消失连续分布（3）组成：各类岩石组成。由90多种化学元素组成，主要组成为氧、硅、铝，硅酸盐类矿物在地壳中分布最广。养（氧）闺（硅）女（铝）贴（铁）给（钙）哪（钠）家（钾）没（镁）地幔地壳上地幔下地
11、幔软流层岩石圈岩石圈：软流层岩石圈：软流层以上以上（地壳+上地幔顶部），），由坚硬的由坚硬的岩石岩石组成，组成，岩石圈岩石圈平均厚度平均厚度约约100千米千米。软流层软流层：位于上地幔上部位于上地幔上部岩岩石圈之下石圈之下，深度在，深度在80400km之间；之间；岩石部分熔融，一般认为是岩浆发源地，影响着板块运动。a.地幔的范围、深度b.软流层的位置c.岩石圈的范围组成：含铁和镁的硅酸盐类，由上而下，铁、镁的含量逐渐增加认识误区认识误区|软流层并不是液态软流层并不是液态的的软流层又叫软流圈，位于上地幔上部软流层又叫软流圈，位于上地幔上部岩石圈之下岩石圈之下,深度在深度在80400km之间。之间
12、。软流层温度较高，但刚性较弱，能够软流层温度较高，但刚性较弱，能够长期缓慢变形，相对低温的、刚性的长期缓慢变形，相对低温的、刚性的岩石圈可作为一个整体漂流在软流圈岩石圈可作为一个整体漂流在软流圈之上。之上。据据地震波的传播可以地震波的传播可以推测推测：软流层软流层的的物质从总体上看仍是固态物质从总体上看仍是固态的的，因为因为纵纵波、横波都能波、横波都能通过通过；然而然而波速的降低波速的降低又说明该层的物质较岩石要软要热又说明该层的物质较岩石要软要热些。些。概念：地核是地球的核心部分，即古登堡面所包围的球体，厚 度约3400多千米，分外核与内核。组成物质：可能是极高温高压下的铁和镍。结构：外核：
13、横波不能通过，液态或熔融状态，它们相对地壳流动，可 能是地球磁场产生的主要原因。内核：纵波速度突然增加，固体金属壳，具有超强的压力地核名称名称划分划分主要特点主要特点地壳地壳地表至莫霍面地表至莫霍面a.主要由岩石主要由岩石组成成b.厚度不一，大厚度不一，大陆厚，海洋薄厚，海洋薄地幔地幔莫霍面至古登莫霍面至古登堡面堡面a.分分为上地幔和下地幔上地幔和下地幔b.上地幔存在上地幔存在软流流层，是岩，是岩浆发源地源地 c.上地幔上地幔顶部与地壳都由部与地壳都由坚硬的岩石硬的岩石组成，合称岩石圈成，合称岩石圈地核地核古登堡面至地古登堡面至地心心a.主要由主要由铁、镍组成成b.分分为外地核和内地核外地核和
14、内地核c.外核可能外核可能为熔融状熔融状态；内核；内核为固固态金属球金属球地球内部圈层特点地球内部圈层特点活动探究如图，我们将煮熟的鸡蛋一切两半，便会呈现蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层。结合所学知识和生活常识，比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同。同：在内部圈层和结构和比例上，煮熟的鸡蛋和地球很相似。异：鸡蛋整体上呈椭圆，地球接近正圆；鸡蛋壳较均匀，而地壳（陆地和海洋）厚薄不均匀；熟鸡蛋蛋白结构一致，呈固态，地幔分上地幔和下地幔，上地 幔上部有软流层；地核呈液态或熔融状态，而熟鸡蛋的蛋黄呈固态。地磁场源自地球外核，穿透地球并延伸至太空。地磁场源自地球外核，穿透地球并延伸至太空。2020年，中国科学院在
15、西年，中国科学院在西安某处遗址发掘出埋藏大量陶器碎片的堆积剖面，是理想的考古地磁学研究安某处遗址发掘出埋藏大量陶器碎片的堆积剖面，是理想的考古地磁学研究对象。通过测定其中陶器碎片等古物件的磁性对象。通过测定其中陶器碎片等古物件的磁性.1地磁场从地球外核向外，先后穿过（地磁场从地球外核向外，先后穿过（）A莫霍界面、软流层、古登堡界面莫霍界面、软流层、古登堡界面 B莫霍界面、古登堡界面、软流层莫霍界面、古登堡界面、软流层 C古登堡界面、软流层、莫霍界面古登堡界面、软流层、莫霍界面 D古登堡界面、莫霍界面、软流层古登堡界面、莫霍界面、软流层 C北京时间北京时间2014 年年10月月20日，太平洋某海
16、域海底日，太平洋某海域海底10km处发生地震并引发处发生地震并引发火山火山喷发，形成一座新岛屿。回答第喷发，形成一座新岛屿。回答第2-3题。题。2组成新岛屿的物质来源于（组成新岛屿的物质来源于（）A地壳地壳 B软流层软流层 C.下地幔下地幔D地核地核3.该地震发生于该地震发生于 A地壳地壳 B上地幔上地幔 C.下地幔下地幔D地核地核BB2021年年5月月22日日2时时4分，青海省果洛藏族自治州玛多县发生里氏分，青海省果洛藏族自治州玛多县发生里氏7.4级地震，震源深度级地震，震源深度17公里，该次地震公里，该次地震未造成人员伤亡。下图为地震波的传未造成人员伤亡。下图为地震波的传播速度随深度变化示
17、意图。读图完成下面小题。播速度随深度变化示意图。读图完成下面小题。4下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A-地壳地壳-地幔地幔-地核地核B甲为横波甲为横波C岩浆的主要发源地位于岩浆的主要发源地位于内部内部D乙波无法通过地幔乙波无法通过地幔C三三、地球的外部圈层结构、地球的外部圈层结构水圈生圈物大气圈通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界，划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层，统称为地球的外部圈层。岩石圈的表面高低不平，被大气圈、水圈和生物圈覆盖外部圈层的组成及地理意义外部圈层的组成及地理意义圈层圈层组成组成地理意义地理意义大气圈大气圈由气体和悬浮物质组成，主要成分由气体和悬浮物质组
18、成，主要成分是氮气和氧气是氮气和氧气调节地球的温度，提供生物生存调节地球的温度，提供生物生存所必需的氧气，形成复杂的天气，所必需的氧气，形成复杂的天气，与人类息息相关与人类息息相关水圈水圈地表和近地表的各种形态水体，主地表和近地表的各种形态水体，主体是海洋，还包括陆地上的河流、体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等湖泊、沼泽、冰川、地下水等参与地表物质迁移和能量转换，参与地表物质迁移和能量转换，是人类和其他生物生存和发展所是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的不可或缺的生物圈生物圈地球表层生物及其环境的总称，占地球表层生物及其环境的总称，占有大气圈的底部、水圈的全部和岩有大气
19、圈的底部、水圈的全部和岩石圈的石圈的上部；上部；生物的绝大部分集中在地面以上地面以上100米到水面以下米到水面以下200米米的范围内生物从环境中获取物质和能量；生物从环境中获取物质和能量；促进太阳能转化促进太阳能转化；改变改变大气圈和水圈的组成大气圈和水圈的组成；改造改造地表形态地表形态 C C 大 气 圈A AB B生物圈水圈岩石圈理论依据理论依据生物圈包含：生物圈包含：大气圈的底部、大气圈的底部、水圈的全部、水圈的全部、岩石圈的上部岩石圈的上部【思考探究】读地球四个圈层构成示意图，分析A、B、C分别代表什么圈层？大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透，大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相
20、互联系、相互渗透，共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境。共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境。为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层?生物圈中的生物，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，从而使地球面貌发生了根本的变化。想一想：生物圈与其他圈层比，有何不同？其他圈层是无机物组成的，而生物圈是由生物构成的，是一个非常活跃的圈层其他圈层都具有相对独立的空间结构，而生物圈则渗透于其他圈层之中，形成一个特殊的结构课堂小结课堂小结危地马拉当地时间危地马拉当地时间2018年年11月月19日凌晨，富埃戈火山再次喷发。日凌晨，富埃戈火山再次喷发。图甲为富埃戈火山图，图
21、乙为地球圈层结构示意图。读图回答下列各题。图甲为富埃戈火山图，图乙为地球圈层结构示意图。读图回答下列各题。1火山喷发的岩浆来自圈层AIIBIIICIVDV2关于各圈层特点的叙述，正确的是A圈层 I 越向下密度越小B圈层 II 是连续但不规则的圈层C圈层 III 由厚度相同的岩石组成D圈层 IV 和圈层 V 物质均为固态随堂练习 地球是一个具有圈层结构的天体。图2为某同学手绘的“地球圈层结构示意图”。读图回答3-5题。3.与地幔相邻的地球圈层是A.地核、地壳 B.大气圈、水圈C.生物圈、水圈 D.地壳、气圈随堂练习4.关于图中各圈层特点的正确叙述是A.地壳是厚度最大的地球圈层B.生物圈属于地球的
22、内部圈层 C水圈是连续但不规则的圈层D.岩石圈由厚度相同的岩石组成5.联系岩石圈、大气圈、水圈和生物圈，能促进各圈层间物质迁移和能量交换的是A.太阳辐射 B.岩浆活动 C.热力环流 D.水循环随堂练习 下图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号代表四大圈层，回答6-7题。6.图中序号依次是（）A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈 B.岩石圈、大气圈、生物圈、水圈C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈 D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈7.“落花不是无情物，化作春泥更护花”，反映的圈层关系是（）A.B.C.D.随堂练习8.下图为地球内部圈层示意图。读图,回答问题。(1)结合图判断两个不连续面:A为_,B为_,地震波通过B界面时,波速变化有何特征?(2)填出图中字母代表的圈层名:C_,D+E_,F+G_。(3)如何推断地球内部各圈层的物质是固态还是液态?莫霍界面古登堡界面纵波传播速度突然下降,横波完全消失。地壳地幔地核由于纵波可以通过固体、液体、气体三态传播,而横波只能通过固体传播,因此可以判断:地壳和地幔属于固态,地核可能为液态。随堂练习