《地球概況》教案

1、地球概況教案本學(xué)期授課次序3-4授課班級課題名稱地球概況教學(xué)目的要求：了解地球的演化及其在宇宙中的位置；地球的形狀、大小及表面形態(tài)特征和外部圈層構(gòu)造；基本掌握內(nèi)部圈層構(gòu)造特征及地球的主要物理性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)是地球內(nèi)部圈層構(gòu)造特征及主要物理性質(zhì)；教學(xué)程序設(shè)計次序內(nèi)容計劃時間第一章地球概況第一章地球概況第一節(jié)地球的演化第二節(jié)地球的形狀、大小一、地球的形狀二、地球的大小三、地球的表間形態(tài)第二節(jié)地球的主要物理性質(zhì)一、地球的質(zhì)量與密度二、地球的重力和壓力三、地球的磁性四、地球的溫度（地?zé)幔┪?、地球的彈塑性第四?jié)地球的圈層構(gòu)造一、地球的外部圈層構(gòu)造二、地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造作業(yè)及思考題：1 .地球表

2、面的主要形態(tài)由哪些？2 .地球的主要物理性質(zhì)有哪些？3 .地球外部有哪些圈層？4 .地球內(nèi)部有哪些圈層？內(nèi)部圈層主要是依據(jù)什么來劃分的？5 .陸冗與洋冗有何差別?教學(xué)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)小記（請寫后面）第一章地球概況第一節(jié)地球的演化一、宇宙、太陽系、地球的起源宇宙在空間上是無限的，在時間上無始無終的，天體總是處與不斷的運(yùn)動之中，天體之間既相互吸引又相互排斥，并按一定的規(guī)律組合在一起，按一定的速度和周期進(jìn)行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。包含大量恒星的天體體系稱為星系，地球所在的星系叫銀河系，由1400多億顆恒星組成，是一個巨大的旋渦狀星系，眾多的恒星圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)，銀河系就像一個鐵餅，中間厚，四周薄。太陽是銀河系中的一顆

3、普通恒星，以太陽為中心的天體系統(tǒng)稱為太陽系，它以巨大的引力吸引著太陽系中的所有成員。太陽系中共有九大行星，上萬個小行星，其中已定軌道的小行星有4千個。地球的起源與太陽系的起源是密不可分的，關(guān)于太陽系起源的各種學(xué)說已不下四十多種，一般歸納為三大類：一星云說：認(rèn)為太陽系是由一個星云物質(zhì)組成的，其附近有超新星爆發(fā)提供核能量；二災(zāi)變說認(rèn)為先有一個原始的太陽，在后來被另一個天體的吸引或撞擊下分離出大量的物質(zhì)而形成行星和小行星等天體；三俘獲說：認(rèn)為先有一個原始太陽，以后太陽俘獲了銀河系中的其他物質(zhì)而形成的。二、地球的早期演化（錄像天體的來龍去脈）第二節(jié)地球的形狀、大小一、地球的形狀（附圖）目前通過人造地球

4、衛(wèi)星觀測和計算能比較精確的獲得地球的形狀和大小。地球不是一個圓球體，而是一個實(shí)心橢球體，赤道半徑長，兩極半徑短，而且北極比旋轉(zhuǎn)橢球體凸出14mt極卻凹進(jìn)24m中緯度在北半球稍凹進(jìn)，而在南半球稍凸出（不到10m）因此科學(xué)家認(rèn)為：第一、地球極近于旋轉(zhuǎn)橢球體，這是地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致的，表明地球有彈塑性；第二、地球不是嚴(yán)格的旋轉(zhuǎn)橢球體，說明地球內(nèi)部物質(zhì)分布不均勻。二、地球的大小（附圖）根據(jù)1975年第16屆國際大地測量和地球物理協(xié)會公布的數(shù)據(jù)介紹如下：赤道半徑a=6378.137KM兩極半徑c=6356.752KM平均半徑R=（a2*c）1/3=6371.004KM長短半徑差a-c=21.385KM扁平岸（

5、a-c）/a=1/298.257表面積S=4#2=510064472KM體積V=42/3=10832億KM三、地球的表面形態(tài)地球表面高低不平，以海平面為界分為海洋和陸地兩大地理單元。海洋面積3億6千萬平方公里占70.8%陸地面積1億449百萬平萬公里占29.2%海洋：平均深度：3729m最深11034m (馬里亞納海溝)兩者相差近20km海底地形：(1)大陸邊緣大陸架大陸基海溝、島嶼(2)大樣盆地 25006000m深有丘陵平原海山(3)洋脊一一洋底山脈陸地：平均高度：875m 最高：8844m (珠穆朗瑪)陸地地形：大的陸塊叫大陸 小的叫島嶼(1)山地(500成 以上切割度大于 200m(2

6、)高原一500m以上廣闊而平坦的地區(qū)(3) 丘陵一低于500m,相對高差小于200m(4)盆地一四周被山地或高地包圍中間低平，外形似盆的地形(5)平原一7200m廣闊而平坦的地區(qū)第三節(jié)、地球的物理性質(zhì)一、地球的質(zhì)量與密度根據(jù)牛頓萬有引力定律及多次實(shí)驗(yàn),求出地球的質(zhì)量為：5.9761024kg，由此求得地球的平均密度：5.976 1027 kg2731.08 10 cM 35.517g/cm3力但是按實(shí)際測得的地表巖石密度平均都為2.62.8g/cm3僅為地球平均密度的一半。根據(jù)地震波在地球內(nèi)部傳播速度與密度的關(guān)系，說明地球內(nèi)部的密度隨著深度的增加而逐漸增加二、地球的重力和壓力(附圖)(一)地球

7、的重力=地球的引力(F)與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心慣性力(P)的合力(G)。地球重力隨緯度變化而變化根據(jù)理論計算出各地的正常重力值稱為理論計算值。重力異常一一由于地球各部分的物質(zhì)組成和地殼構(gòu)造不同，因而實(shí)際測量的重力值往往與理論值不符，稱為重力異常。正異常實(shí)測重力值等于理論值，一般為金屬礦區(qū)，由于物質(zhì)密度大，對地面物質(zhì)的引力較大。負(fù)異常實(shí)測重力值小于理論值，一般為石油，炔，石膏等非金屬礦區(qū)，物質(zhì)密度小，引力小。利用重力異常找礦的方法稱為重力探礦法。并且對研究地球的形狀，地殼的物質(zhì)組成，地殼的構(gòu)造，地殼運(yùn)動和地震等都是有很高的價值。（二）地球的壓力地球的壓力指地球內(nèi)部物質(zhì)受上覆物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的壓力即

8、靜壓力。深度越大壓力越大，并且隨著地球內(nèi)部物質(zhì)密度加大，壓力增加越大。三、地球的磁性（圖）指南針為什么能夠指示方向，就是因?yàn)榈厍蚴怯写判缘?。在它的周圍形成了一個磁力作用的空間地磁場。位于南半球的叫磁南極（S）和位于北半球白稱為磁北極（N）。地磁場的正常值（背景值）是各地經(jīng)過校正和清除變化等影響的地磁要素數(shù)據(jù)。地磁異常實(shí)地測量的地磁要素數(shù)據(jù)與正常值不符。磁法找礦就是通過地磁測量尋找有磁性異常的礦產(chǎn)。（如磁鐵礦等）古地磁法一一地球磁場是在不斷變化的，有日變化，年變化，也有長期的周期變化（磁極倒轉(zhuǎn)）。通過對巖石中剩余磁性的研究，了解地質(zhì)歷史上磁場的變化，例如通過對比不同時期的古地磁極的位置（或同一地

9、點(diǎn)不同時期所處的磁緯度）可以幫助了解地殼不同部分的相對位移情況，據(jù)古地磁場反轉(zhuǎn)周期則可確定巖石的形成年代。四、地球的溫度（地?zé)幔┤兆兓话銥?1.5m1 .外熱層（變溫層）受太陽輻射影像I年變化影響深度達(dá)2030mJ2 .常溫層與當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟却笾孪喈?dāng)，常年不變，其深度一般為2040m3 .增溫層一一地溫隨深度增加而逐漸增加，受地球內(nèi)部熱能影響，深度每增加100米就升高的溫度稱為地溫梯度。一般大陸為15C/100m,海底為48C/100m。通過間接測算，越接近地心低溫的增加趨于緩慢：地下100km約為1300c1000km約為2000c2900km約為2700c地心溫度約為4000-6000C

10、（附地球的溫度錄像）地球內(nèi)部如此大量的熱能從何而來的呢？目前有不同的說法：地球余熱說；重力差異說；放射熱說。五、地球的彈性地震是地下某一點(diǎn)發(fā)生振動，并通過地震波向四周轉(zhuǎn)播，引起各種破壞。因此說明地球具有一定的彈性，地震波在不同介質(zhì)中傳播速度也不一樣。地震測量法一一通過測定人工地震產(chǎn)生的地震波在地下傳播速度的變化情況，探測地下的巖層、構(gòu)造及有用礦產(chǎn)。第四節(jié)地球的層圈構(gòu)造一、地球的外部圈層構(gòu)造（一）、大氣圈地一是地球的最外圈，由空氣、水氣和塵埃組成，對地表氣候分帶和生命活動起著很大的作用。其底界為海、陸表面，沒有明顯的上界，為自然過渡到星際空間。（附圖）1 .對流層一一大氣圈的下部，底界為海、陸表

11、面18KM高空。由于溫度、濕度分布不均勻，大氣產(chǎn)生對流。是地球上風(fēng)云，雨雪、冰JI等氣候現(xiàn)象以及各種外力地質(zhì)作用的發(fā)源地，對改變地表形態(tài)起著非常重要的作用。2 .平流層、3 .中間層卜空氣稀薄，在宇宙射線和太陽輻射的作用下氣體分子被電離，故統(tǒng)稱為電離層，是無線電波的傳播層。4 .熱成層5 .擴(kuò)散層一一大氣圈的最外層，地球引力極小，一部分大氣分子可逃逸到星際空間去（二）水圈通常人們把地球表面上的海洋、河流、湖泊、冰川以及地下水等看成是一個包圍地球的連續(xù)水層，稱為水圈。水在這樣不停的運(yùn)動中，以各種方式對地面（或地下）巖石進(jìn)行破壞、改造，并且把破壞的物質(zhì)帶到另一些地方堆積下來，形成削高補(bǔ)低結(jié)果。（三

12、）生物圈是生命活動的地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層。二、地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造（一）地球內(nèi)部地震波速度突變的主要界面地震波研究發(fā)現(xiàn)，地球內(nèi)部存在著地震波速度突變的若干界面，顯示了地球內(nèi)部物質(zhì)的差異，具有層圈狀構(gòu)造。1 .莫霍面一一位于地表以下數(shù)公里40km,縱波到達(dá)這一界面后，其速度由平均67km/s,突升為8.1km/s。大洋淺（平均8km）、大陸深（平均33km）。是由南斯拉夫?qū)W者莫霍洛維奇（Mohorovicic）于1909年首先發(fā)現(xiàn)的，因此被稱為莫霍洛維奇面，簡稱莫霍面。莫霍面之上為地殼、之下為地幔。2 .古登堡面一一位于地下2900km深度。橫波到這一界面就消失了，縱波卻能夠通過。以最早（1914

13、年）研究這一界面的美國地球物理學(xué)家古登堡的名字命名。古登堡面之上為地幔，之下為地核。3 .康拉德面位于地殼內(nèi)部。表現(xiàn)為縱波速度由6km/s突變?yōu)?.6km/s。由此而推斷地殼分為密度不同的上、下兩層，上層為花崗巖（硅鋁層），下層為玄武巖層（硅鎂層）。（二）地球內(nèi)容各層圈的特征層圈名稱特征地殼巖石圈1 .是由巖石組成的地球外殼。上部花崗質(zhì)層（硅鋁層）平均密度為2.7g/cm3,卜部玄武質(zhì)層（硅鎂層）平均密度為3.3g/cm3。2 .大陸地殼平均厚33km（最厚70km）,廣泛分布有沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖，最老的巖石年齡為38億年，具啟硅鋁層和硅鎂層。大洋地殼平均厚8km（最薄3km）,主要為玄武

14、巖類及現(xiàn)代沉積物，只有硅鎂層沒有硅鋁層。3 .是所有地質(zhì)作用的場所，也是目前地質(zhì)學(xué)研究的主要對象。莫霍面地幔上地幔為堅硬巖石，與地殼共同構(gòu)成地球外表。60km共同特征：為超鐵鎂質(zhì)巖石。平均密度：3.5g/cm3軟流圈地震橫波傳播速度明顯降低，10%的巖石處于熔融狀態(tài)，具強(qiáng)度降低、塑性增加，物質(zhì)發(fā)生蠕變，并緩慢流動。是巖漿的發(fā)源地，也是構(gòu)造運(yùn)動的動力源。250km地震波速迅速增加，物質(zhì)密度增大由3.64g/cm3增至4.64g/cm3。650km下地幔地震波速平緩增加，密度為5.1g/cm3,化學(xué)成分與上地幔相似，鐵的含吊增加。2900km古登堡面地核外核平均密度10.5g/cm3,地震縱波速度急劇降低橫波消失，推測為液態(tài)，溫度約3000C,壓力大于3xi011Pa4642km過渡層縱波速度加快，推測其物質(zhì)從液態(tài)過渡到固態(tài)。5157km內(nèi)核縱波突然加速，并出現(xiàn)由縱波轉(zhuǎn)換成橫波，表明物質(zhì)為固態(tài)，平均密度12.9g/cm,與隕石相似推測內(nèi)核物質(zhì)主要成分為鐵、銀，故稱為鐵銀核。三、均衡原理一般地殼越厚的地方，地勢越高；地殼越薄的地方，地勢越低。與此相應(yīng)的是，莫霍面表現(xiàn)出明顯起伏。地勢高的地方，莫霍面低；地勢低的地方莫霍面高。地勢的起伏同莫霍面的起伏呈鏡像關(guān)系，