視頻標簽：地球的圈層結構

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視頻課題：高中地理中圖版必修1第一章第四節地球的圈層結構_湖北省 - 黃岡

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《地球的圈層結構》教學設計 
【教學目標】 一、知識和技能： 
 1．了解地球的圈層構造，從宏觀上認識全球的整體面貌，形成地球系統觀。     2．掌握地球內部圈層的劃分依據和內部圈層的界限、厚度、物理性狀等。 
      3．通過讀圖訓練，提高讀圖、析圖能力，明確地震波和地球內部圈層的關系，地
殼與巖石圈、軟流層的位置關系等。 
二、過程與方法： 
1、能夠結合地球各圈層結構特點，分析實際生活中的地理現象； 2、用具體實例說明地球表層的特征。 三、情感態度與價值觀： 
1、學會從宏觀到微觀、從整體到局部的方法，來掌握解決問題的方法； 2、初步培養學生的整體意識，認識事物的普遍聯系性規律； 3、初步培養學生的探究精神和科學精神。 【教學重點】 
    1、地震波的波速以及地震波的傳播特點，區別橫波與縱波。     2、地球內部圈層劃分實況及各層主要特點。 【教學難點】 
    1、兩種地震波的傳播特征極其在地球內部圈層研究中的運用。 
2、地球各圈層的物質組成和主要特點。 3、地球外部圈層的組成和特征 【課時安排】2課時 
【教學方法】 自主學習法、探究式教學法、讀圖分析法、對比法、分組合作討論法、畫圖分析法和多媒體輔助教學法 
【學習方法】自主學習法、導學法、對比法和分組合作討論法 
【教學技術和教學儀器】多媒體手段、動畫圖片資料、文字資料等。 【教學過程】 
第一課時 
 教學內容 
教師教學活動 
學生學習活動 
預期效果 
創設情境，導入主題 “談天”是為了“說地”，我們在前面的“談天”已知地球的形狀是球體，它的內部結構究竟是怎樣的呢？俗話說“天有萬丈高，地有十八層”„„你
認為我們的地底之下真的有18層嗎？ 
 
 學生各抒己見。  
從民間諺語進入
學習情景，引起
學生思考和求證
欲望，激發學習
熱情。 
  
 
                    
             
                    
                            地球內部圈層結構的研究方法  
我們常說“上天入地”，隨著科學技術日新月
異，載人飛船可以在太空遨游，宇宙探測器甚至能
廢除太陽系，可謂“上天有路”，然而最先進的鉆
探技術也不過到達地下12千米，所以對于我們腳
下6371千米半徑的地球，卻至今是“入地無門”。那我們能否通過其他方法獲取地球內部信息呢？  
 
 
 
 
各組搶答 通過搶答激發學生思考問題和回答問題的積極性 
  
 
地球內部圈層結構的劃分依據－－－
地震波 
 通過動畫和生活中的實例引導學生認識地震波及其傳播特點  觀看動畫并回
憶生活實例完
成【自主探究】 
用通俗易懂的方
法讓學生理解地
震波的特點，為
后面學習地球內
部圈層結構做好
知識鋪墊 
 地球內部圈層結構  既然橫波和縱波的傳播介質和速度不同，那么
我們就可以通過橫波和縱波在地下的速度變化來
判斷地下物質組成及特征。接下來我們一起完成導
學案上的【課堂探究】（六組學生每組一個問題） 
 
分兩大組討論，組長根據任務可將組內分成小組，由組員推舉一名發言人陳述本組討論結果，并按要求在黑板上作圖 培養學生閱讀歸
納能力，讀圖、
析圖、作圖能力，
實際應用能力和
合作能力 
  課堂 小結  通過上述學習，我們知道地下世界很“精彩”，
其實地表世界“更精彩”，地表世界的“精彩”我們留待下次課再一起探索。  
 鞏固知識，并
引起學生的共
鳴 
 
 梳理本節主要
知識點，并為下
節內容作準備 
             
 
                    
             
                    
                            【板書設計】 
 第四節：地球的圈層結構 
一、地球內部圈層結構的研究方法 
二、地球內部圈層結構的劃分依據－－地震波      1、地震波的分類       縱波       橫波    2、地震波在地下發生突變的面---不連續面      莫霍面      古登堡面 
三、地球內部圈層結構    
【教學反思】 
  地理是一門綜合性很強、知識跨度很大的學科，又十分注重實際應用。新理念下的地理教學，要讓學生真正地學好它，一方面需要不斷向學生強調地理學科重要性的教育，引導學生學習地理的興趣，寓教于樂；另一方面需要不斷地改進教學方法，培養學生的地理思維能力和動手實踐能力，創造良好的地理教學氛圍，調動學生學習地理的積極性和主動性。同時，要求教師置身于整體的地理教學情境中，從更寬廣的社會、倫理及教育層面激發自我意識的覺醒。 【布置作業】 
     完成導學案上的【知識過關】
《地球的圈層結構》導學案
第一課時
地球的內部圈層   
一、學習目標：
   （一）知識與能力
1、了解地球內部圈層劃分與地震波的關系；
2、了解地球具有的圈層結構,并能概括出各圈層的主要特點；
3、培養讀圖分析問題和解決問題的能力，分析思維和綜合思維能力。
（二）過程與方法
1、利用地球內部地震波與地球內部圈層構造圖，能準確說明地震波傳播特點；
2、掌握讀圖分析技能；
3、能夠結合地球各圈層結構特點，分析實際生活中的地理現象。
（三）情感態度與價值觀
1、學會用聯系的觀點看問題，用一分為二的觀點看問題，樹立辯證唯物主義觀和正確的環境觀；
2、培養熱愛探索科學的精神。
二．預習指導：
1、重    點：地球內部圈層的特點及劃分依據；地殼、地幔、地核的界線及主要特征；
2、難    點：地球內部圈層的特點及劃分依據；地殼、地幔、地核的界線及主要特征。
3、注意事項：注意地殼與巖石圈的差別
三、學習策略： 
1、收集信息渠道：  教材、地圖冊、學案資料
2、解決問題方法： 圖表閱讀與運用、對比法
四、預習體會：
鉆探技術發源于古代中國的四川，首要用途是找水喝，其次作用是找鹽吃。堪稱是我國四大發明之后的第五大發明。科學鉆探始于20世紀60年代，美國提出了“深海鉆探計劃”(DS鄄DP)。它與“人類登月計劃”被譽為人類在20世紀60年代的兩大壯舉。上世紀70年代開始蘇聯實施了龐大的大陸科學深鉆工程，其科拉超深鉆孔深達12262米，為當今世界最深的超深孔，并已成為世界第一個深部實驗室。“地球”號在2010年7月正式交付給日本“海洋研究開發機構”旗下的“地球深部探測中心”。從2011年3月16日開始，它將進行多次海上試航，之后，它將駛往距離名古屋海岸200公里處的太平洋海域，這里水深2500米，從海底算起地殼深約5000米，是地殼相對較薄的地方，也是人類深入地幔的最佳通道。據專家預測，從這里鉆透地殼到達地幔，可能需要一年的時間。而這一年的鉆探費用又將高達5000萬英鎊(約合人民幣6.7億元)。“地球”號是專門為一支有多年經驗的科研探險隊建造的，科學家希望通過它能對地幔有更多了解，弄明白為什么通常平穩運動的構造板塊會突然鎖定，引發地震和海嘯。
溫泉（hot spring）是泉水的一種，是一種由地下自然涌出的泉水，其水溫高于環境年平均溫5℃，或華氏10℉以上。溫泉的形成，一般而言可分為兩種：一種是地殼內部的巖漿作用所形成，或為火山噴發所伴隨產生，火山活動過的死火山地形區，因地殼板塊運動隆起的地表，其地底下還有未冷卻的巖漿，均會不斷地釋放出大量的熱能由于此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水巖層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部份會沸騰為蒸氣，多為硫酸鹽泉。二則是受地表水滲透循環作用所形成。
火山噴發（volcanic eruption）是一種奇特的地質現象，是地殼運動的一種表現形式，也是地球內部熱能在地表的一種最強烈的顯示。是巖漿等噴出物在短時間內從火山口向地表的釋放。由于巖漿中含大量揮發成分，加之上覆巖層的圍壓，使這些揮發成分溶解在巖漿中無法溢出。當巖漿上升靠近地表時壓力減小，揮發成分急劇被釋放出來，于是形成火山噴發。
    地震波：英文seismic wave.由地震震源發出的在地球介質中傳播的彈性波。地球內部存在著地震波速度突變的界面：莫霍面和古登堡面，將地球內部分為地殼、地幔和地核三個圈層。地震震源發出的在地球介質中傳播的彈性波。地震發生時，震源區的介質發生急速的破裂和運動，這種擾動構成一個波源。
可見，地震并非一無是處。地球內部圈層研究者就親切地稱地震為“照亮地球內部結構的一盞明燈”，你知道這是為什么嗎？
 
 
 
 
 
 
 
五、知識梳理
1、地球內部圈層結構的劃分依據：地震波

分類			縱波	橫波
別稱			P波（Primary wave）	S波（Secondary Wave ）
概念			波的振動方向與傳播方向一致，	波的振動方向與傳播方向垂直
傳播狀況	速度	快慢	快；固體中最快，氣體中最慢	慢
		原因	傳播方向與振動方向一致； 固體的彈性最大，氣體的彈性最小	傳播方向與振動方向垂直
	介質		可以通過固體、液體和氣體傳播	只能通過固體傳播
共性			傳播速度都隨著所通過物質的性質變化而變化；都是彈性波；都是能量的載體和傳遞形式

 
    注：我們最熟悉的波動是觀察到的水波。當向池塘里扔一塊石頭時水面被擾亂，以石頭入水處為中心有波紋向外擴展。這個波列是水波附近的水的顆粒運動造成的。然而水并沒有朝著水波傳播的方向流；如果水面浮著一個軟木塞，它將上下跳動，但并不會從原來位置移走。這個擾動由水粒的簡單前后運動連續地傳下去，從一個顆粒把運動傳給更前面的顆粒。這樣，水波攜帶石擊打破的水面的能量向池邊運移并在岸邊激起浪花。地震運動與此相當類似。我們感受到的搖動就是由地震波的能量產生的彈性巖石的震動。當物體某部分突然受力時，該處將產生彈性變形，并以波的形式向周圍傳播， 使整個物體產生彈性變形，這種波稱為彈性波。
2、不連續面
（1）定義：在地下一定深度處，地震波發生突然變化的面叫不連續面，即傳播速度突然變化或者變慢甚至消失而不連續，它是地球內部不同圈層的分界面，因而又叫界面。
（2）主要的不連續界面及其分布（圖1-4-1）

不連續面	莫霍界面	古登堡界面
深度	在地下33千米處	在地下2900千米處
發現	1909年，奧地利地震學者莫霍洛維奇發現	1914年，德國地震學者 古登堡最早發現
地震波速度變化 （即波速不連續的表現）	縱波和橫波的傳播速度都明顯增加	縱波速度突然下降， 橫波完全消失
界面意義	地殼和地幔的分界線； 兩者物理狀態有差異；都是固體	地幔與地核的分界面； 外核為液態

    注：常溫下是固體的純凈物在一定溫度下達到熔點變成液態物質，且此液態物質有液體的某些物理性質，那么這種新的狀態叫作該物質的熔融狀態。例如：單質鋁達到熔點660.37度時，成為液態鋁。固體氯化鈉達到熔點800.7度時，變成液態氯化鈉。
3地球內部圈層

1. 地殼

項目	內容
位置和界面	地面以下，莫霍界面以上，地球表面
厚度	平均厚度17千米，大陸部分平均厚度35千米，大洋部分平均厚度7千米
組成和狀態	巖石；固態

（2）地幔

項目	內容
位置和界面	莫霍界面與古登堡界面之間
深度和厚度	地下17千米至2900千米之間；厚度約為2800千米
分層	以1000千米處的界面為界，分為上地幔和下地幔
組成和狀態	鐵美的硅酸鹽類；固態
軟流層	位于上地幔上部；可能是巖漿的主要發源地

注：
軟流層：指上地幔上部80—400千米之間的一個薄層。這里放射性元素大量集中、衰變生熱，溫度很高，使巖石處于塑性狀態，局部發生熔融流動的結果。該層在地質構造學中稱為軟流圈。
巖石圈：地殼和上地幔頂部，都是有堅硬的巖石組成，所以合稱為巖石圈。
（3）地核

項目	內容
位置和界面	古登堡界面以下至地心，地球內部圈層的最內層
深度和厚度	地下2900千米至地心（6370千米）；厚度約為3400多千米
分層	以5150千米處的界面為界，分為外地核和內地核
組成和狀態	成分以鐵鎳為主，外核為液態（或接近液態的熔融態），內核為固態
其他特點	溫度很高，壓力和密度很大

 
 
 
六、課堂探究
主題：地球的內部圈層的物質組成和特征
        讀課本P24 圖1-4-1  地球內部圈層結構示意
（1）地震波的傳播速度在什么位置出現突然急劇的變化？這兩個位置叫什么名稱，它們因何得名？
（2）在地下兩個不連續面處，地震波的波速分別發生了怎樣的變化？說明了什么問題？

不連續面
位置（深度）
名稱來源
地震波速度變化
界面意義

地震波在地球內部的傳播速度一般隨深度增加，但又不是勻速增加，在某些深度處發生突然變化。地震波在此突然加速或減速（縱波減速時，橫波甚至會消失）。這種波速發生突然變化的面叫作不連續面。
莫霍洛維奇在研究1909年的一次地震時發現，某些地震波到達觀測站比預計的快。在該界面附近，縱波的速度從7.0km/s左右突然增加到8.1km/s左右；橫波的速度也從4.2km/s突然增至4.4km/s。其出現的深度在大陸之下平均為33km，在大洋之下平均為7km，平均深度為17km。根據分析，1910年莫霍洛維奇提出地球有內外層之分。他指的內外層就是我們所說的地幔和地殼。而地殼與地幔的分界面也就被稱之為莫霍洛維奇不連續面（莫霍面）。
1914年，德國地球物理學家古登堡發現地下2，900千米處地震波的傳播速度有明顯變化，后證實這里是地核與地幔的分界層。人們將這個界面稱為“ 古登堡界面”。
 
 
（3）根據地震波在地球內部傳播速度上的差異，地球內部劃分為哪幾個圈層？（請在下圖中畫出各個圈層）它們的的組成物質和狀態分別是什么？
（4）、地殼的厚度是不是均一的？陸殼和洋殼的厚度有何差異？

   
（5）、巖石圈和地殼的范圍是否一致？請具體說明并在圖中畫出巖石圈。
（6）、在圖中找到并畫出軟流層的位置，結合提供的材料說明軟裂層的特點

資料：
地殼是指有巖石組成的固體外殼，地球固體圈層的最外層，巖石圈的重要組成部分。整個地殼平均厚度約17千米，其中大陸地殼厚度較大，平均約為35千米。高山、高原地區地殼更厚，最高可達70千米；平原、盆地地殼相對較薄。大洋地殼則遠比大陸地殼薄，厚度只有幾千米。青藏高原是地球上地殼最厚的地方，厚達70千米以上；而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地殼只有1.6千米厚；太平洋馬里亞納群島東部深海溝的地殼最薄，是地球上地殼最薄的地方。地殼中還有次一級的不連續面，分地殼為上下兩層。上層化學成分以氧、硅、鋁為主，平均化學組成與花崗巖相似，稱為花崗巖層，亦有人稱之為“硅鋁層”。此層在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地區，太平洋中部甚至缺失，是不連續圈層。下層富含硅和鎂，平均化學組成與玄武巖相似，稱為玄武巖層，所以有人稱之為“硅鎂層”（另一種說法，整個地殼都是硅鋁層，因為地殼下層的鋁含量仍超過鎂；而地幔上部的巖石部分鎂含量極高，所以稱為硅鎂層）；在大陸和海洋均有分布，是連續圈層。兩層以康拉德不連續面隔開。
    地幔的組成物質主要是鐵鎂含量含量很高的硅酸鹽礦物所組成的橄欖巖。在1000km左右的深度上，還有一個次一級的不連續面，分地幔為上下兩層，上地幔頂部也有一層固體巖石層，它與地殼共同組成具有剛性的巖石圈。
巖石圈是地球上部相對于軟流圈而言的堅硬的巖石圈層。厚約60~120公里，為地震高波速帶。包括地殼的全部和上地幔頂部（即軟流層以上的地幔部分），由花崗質巖、玄武質巖和超基性巖組成。
    軟流層：由于人類尚未直接接觸此層，故對其性質都是推測的，根據地震波傳播速度的性質。在巖石堅硬處傳播快，反之慢。此處地震波傳播速度明顯減緩，因此被認定較軟，并可能有一定流動性，故名。 科學家們推測，此層變軟的原因是地球內部放射性元素聚集衰變產熱。我們都知道豆子在熱時變軟，巖石也一樣。 軟流層經最新的測量，被認為仍是固體。但在熱量集中的地方，可能有局部熔融，被認為是巖漿的源地。有人曾根據巖石的導熱性推測軟流層的溫度，結果發現在100km深度上溫度可達1300℃左右，這個溫度與從火山口流出的熔巖的溫度十分接近，這似乎證明：火山熔巖就來自于軟流層，換句話說軟流層似乎就是巖漿的發源地。
地核（Core）：是地球的核心部分，主要由鐵、鎳元素組成，半徑為3480千米。地核又分為外地核和內地核兩部分。地核占地球總質量的16%，地幔占83%，而與人們關系最密切的地殼，僅占1%而已。根據地震波的變化情況，發現地核也有外核、內核之別。內、外核的分界面，大約在5155千米處。因地震波的橫波不能穿過外核，所以一般推測外核是由鐵、鎳、硅等物質構成的熔融態或近于液態的物質組成。液態外核會緩慢流動，故有人推測地球磁場的形成可能與它有關。縱波在地下5 000千米深處，傳播速度明顯增加，說明可能由液態轉為固態，故此推斷內核為固態。關于內核的物質構成，學術界有不少爭議，許多人認為，主要是由鐵和鎳組成。但究竟是何物，這一切都還有待于進一步探索、證明。

• 知識過關

1、地殼最薄的地方一般在（     ）
A、盆地              B、平原               C、海洋            D、大陸斷層
2、下列敘述中，正確的是（     ）
A、地殼和上地幔是由巖石組成的，合成巖石圈
B、地幔這一層橫波和縱波都能傳播
C、外核的物質狀態接近固體
D、橫波的傳播速度較快，地殼、地幔、地核都能通過
3、地震波橫波（S）和縱波(P)的傳播速度在莫霍界面處發生的顯著變化是（     ）
A、S波、P波都明顯增加               B、S波完全消失，P波突然下降
C、S波、P波都完全消失               D、P波完全消失，S波突然下降
4、讀“地球內部圈層示意圖”，回答：
（1）寫出數碼代表的地球內部大大小小的圈層名稱：①            ②            
③           ④           ⑤           ⑥          ⑦          ⑧          
（2）④⑤組成                  ，⑥⑦組成                 。
（3）A是            （不連續界面），B是              （不連續界面）。地震波波速遇到這兩個面的變化是                                                        。

 

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