地球的圈層結構學案-高中地理人教版（2019）必修一

【學案】必修第一冊第一章宇宙中的地球1.4地球的圈層結構【學習導航】目標導向核心素養(yǎng)課程標準：運用示意圖，說明地球的圈層結構核心要點：1.地震波的類型及傳播特點2.兩大不連續(xù)界面及地震波傳播特點3.地球內(nèi)部圈層及特點4.地球外部圈層及特點5.巖石圈的概念綜合思維：運用相關知識，分析地震波的特點及其應用區(qū)域認知：結合材料，分析不同地區(qū)地殼厚度的差異地理實踐力：通過野外觀測，了解地球外部圈層的特點人地協(xié)調(diào)觀：保護人類生存的圈層，促進人地協(xié)調(diào)【知識導學】一、地球的內(nèi)部圈層結構1．地震波(1)分類：S表示________，P表示________。(2)特點S波：傳播速度________，只能通過________傳播。P波：傳播速度________，可以通過______________傳播。(3)波速變化①在大陸地面下平均33千米處：橫波和縱波的速度都明顯________。②在地下約2900千米處：橫波________，縱波傳播速度________。2．地球內(nèi)部圈層劃分(1)依據(jù)：地震波在地球內(nèi)部________的變化。(2)不連續(xù)界面：C________，D________。(3)圈層：E________，F(xiàn)________，G＋H________。3．巖石圈包括________和________頂部(軟流層以上)，由堅硬的________組成。二、地球的外部圈層結構1．組成：地球的外部圈層包括________、________和________等。2．相互關系：大氣圈、水圈、生物圈與巖石圈____________、____________，共同構成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。（微思考）據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心測定，北京時間2020年1月6日2時0分，河南省南陽市新野縣發(fā)生2.1級地震。河南省地震局回應稱，這是中國地震局地球物理勘探中心為了開展河南省地震構造探查項目而進行的一次人工地震施工作業(yè)。開展人工地震的主要目的是什么？【重點導析】探究1：地球的內(nèi)部圈層結構【探究活動】動畫片《喜羊羊與灰太狼》中喜羊羊想“遁地”前往地球另一側，假如它成功從家中鉆入地下，始終保持直線前進穿越地心，請你結合下圖，幫助它記錄其沿線地球的內(nèi)部特點。據(jù)此探究下列問題：問題1：(綜合思維)喜羊羊發(fā)現(xiàn)，地球內(nèi)部兩個深度上下的物質成分和形態(tài)有明顯不同，請你分別說出這兩個深度及其存在的不連續(xù)界面。問題2：(綜合思維)按照兩個不連續(xù)界面，可以把地球自外向內(nèi)劃分為哪些圈層？請你分別寫出各個圈層的物質形態(tài)特征。問題3：(綜合思維)請你利用下表幫助它掌握地殼與巖石圈的范圍與聯(lián)系。范圍 聯(lián)系地殼巖石圈【知識歸納】1．地震波(1)地震波的特點和分類(2)地震波的應用①根據(jù)地震波在地球介質中傳播的規(guī)律，來研究地球內(nèi)部的結構、礦產(chǎn)資源的分布以及與大型工程建設相關的近地表地層的復雜結構。②在油田開發(fā)中的應用。人們通過研究地震波在地下巖石中的傳播規(guī)律，來確定被研究儲層的巖性、物性及含氣性，從而為油田開發(fā)提供決策支持。③工程探測。在工程實施當中，地質條件復雜、施工環(huán)境惡劣、施工工藝不規(guī)范、工序不嚴格等諸多因素，可能導致混凝土結構存在振搗不密實、存有孔洞、出現(xiàn)蜂窩狀等問題，從而給隧道、橋梁以及其他土木工程項目中的結構體帶來質量隱患。因此常用地震CT對土木工程進行勘探。2．兩個不連續(xù)界面 莫霍界面古登堡界面深度在地面下平均33km處在地下約2900km處地震波速度變化縱波和橫波的傳播速度都明顯增加縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失圈層劃分地殼和地幔分界面；兩者物理狀態(tài)有差異；都是固體地幔與地核分界面；外核為液態(tài)或熔融狀態(tài)3.地球內(nèi)部圈層的特征圈層名稱不連續(xù)面厚度(km)特征地殼莫霍界面古登堡界面平均17①固體外殼；②大陸地殼厚，海洋地殼薄地幔上地幔約2900①固態(tài)；②上部存在一個軟流層下地幔①可能為固態(tài)；②溫度很高，壓力和密度均很大地核外核約3400熔融狀態(tài)，橫波不能通過內(nèi)核①固態(tài)；②溫度很高，壓力和密度很大【方法點撥】(1)地球內(nèi)部圈層結構的劃分及特征依據(jù)地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化，地球固體表面以下可劃分為地殼、地幔、地核三個圈層。具體分析如下所示。圈層名稱特征地殼①固體外殼；②厚度最小，其中大陸地殼較厚，大洋地殼較薄地幔上地幔下地幔①固態(tài)，上地幔上部存在一個軟流層，物質處于熔融狀態(tài)；②溫度、壓力、密度增大地核外核呈熔融狀態(tài)內(nèi)核呈固態(tài)，溫度很高，壓力、密度很大(2)地殼與巖石圈的區(qū)別與聯(lián)系地殼位于莫霍界面以上，是地球表面一層由巖石組成的堅硬外殼。巖石圈不同于地殼，巖石圈包括地殼和上地幔頂部(軟流層以上)，二者關系如下圖所示：探究2：地球的外部圈層結構【探究活動】材料一下圖為我國貴州黃果樹瀑布。材料二同心圈層分內(nèi)外，內(nèi)外劃界有地面。氣水生物圈層外，一起構成自然界。氣圈最厚排在外，水圈水體有三態(tài)。生物生存跨圈界，生命活躍添光彩。據(jù)此探究下列問題：問題1：(綜合思維)材料一中的景觀涉及地球的哪幾個圈層？構成該景觀的主體要素屬于地球的哪個圈層？問題2：(綜合思維)材料一中景觀的形成體現(xiàn)了地球外部圈層之間具有怎樣的關系？問題3：(綜合思維)根據(jù)材料二，寫出字母代表的圈層名稱。eq\a\vs4\al\co1(地球外部圈層)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(→A圈層→\x(厚度最大),→B圈層→\x(連續(xù)但不規(guī)則),→C圈層→\x(由地殼、上地幔頂部組成),→D圈層→\x(最大的生態(tài)系統(tǒng))))【知識歸納】地球外部圈層的特點比較概念組成其他大氣圈氣體和懸浮物質組成的復雜系統(tǒng)主要成分是氮氣和氧氣使地球上溫度變化和緩；為生物生存提供氧氣；形成復雜的天氣現(xiàn)象水圈地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱海洋(主體)、河流、湖泊、沼澤、冰川、地下水等 促進地表物質遷移和能量轉換；是人類和其他生物生存與發(fā)展不可或缺的物質生物圈地球表層生物的總稱多數(shù)生物集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中 生物從環(huán)境中獲取物質和能量，同時也促進太陽能轉化、改變大氣圈和水圈組成、改造地表形態(tài)【方法點撥】地球內(nèi)外圈層的識別方法1．“記準順序”：外部的圈層中，大氣圈在上，水圈在下，生物圈不單獨占有空間，而是滲透于其他圈層之中。內(nèi)部圈層即“兩面三層”，“兩面”是莫霍界面和古登堡界面，“三層”是地殼、地幔、地核。2．“掌握數(shù)據(jù)”：讀圖時要結合一些相應的數(shù)據(jù)判斷，如莫霍界面在地面下平均33千米處，古登堡界面在地下約2900千米處，海洋地殼厚度一般為5～10千米，大陸地殼平均厚度為39～41千米等?！镜乩黹喿x】地震預防地震(英文：earthquake)，又稱地動、地振動，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，期間會產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內(nèi)部產(chǎn)生錯動和破裂，是引起地震的主要原因。地震開始發(fā)生的地點稱為震源，震源正上方的地面稱為震中。破壞性地震的地面振動最烈處稱為極震區(qū)，極震區(qū)往往也就是震中所在的地區(qū)。地震常常造成嚴重人員傷亡，能引起火災、水災、有毒氣體泄漏、細菌及放射性物質擴散，還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災害。據(jù)統(tǒng)計，地球上每年約發(fā)生500多萬次地震，即每天要發(fā)生上萬次的地震。其中絕大多數(shù)太小或太遠，以至于人們感覺不到；真正能對人類造成嚴重危害的地震大約有十幾二十次；能造成特別嚴重災害的地震大約有一兩次。人們感覺不到的地震，必須用地震儀才能記錄下來；不同類型的地震儀能記錄不同強度、不同遠近的地震。世界上運轉著數(shù)以千計的各種地震儀器日夜監(jiān)測著地震的動向。當前的科技水平尚無法預測地震的到來，未來相當長的一段時間內(nèi)，地震也是無法預測的。所謂成功預測地震的例子，基本都是巧合。對于地震，我們更應該做的是提高建筑抗震等級、做好防御，而不是預測地震。【避震要點】1．震時就近躲避，震后迅速撤離到安全的地方，是應急避震較好的辦法。這是因為震時預警時間很短，人又往往無法自主行動，再加之門窗變形等，從室內(nèi)跑出十分困難；如果是在樓里，跑出來更幾乎是不可能的。但若在平房里，發(fā)現(xiàn)預警現(xiàn)象早，室外比較空曠，則可力爭跑出避震。2．躲在室內(nèi)結實、不易傾倒、能掩護身體的物體下或物體旁，開間小、有支撐的地方；室外遠離建筑物，到開闊、安全的地方。3．應趴下，使身體重心降到最低，臉朝下，不要壓住口鼻，以利呼吸；蹲下或坐下時盡量蜷曲身體；抓住身邊牢固的物體，以防摔倒或因身體移位，暴露在堅實物體外而受傷。4．低頭，用手護住頭部和后頸，有可能時用身邊的物品，如枕頭、被褥等頂在頭上以保護頭頸部；低頭、閉眼，以防異物傷害眼睛；有可能時，可用濕毛巾捂住口、鼻，以防灰土、毒氣。5．不要隨便點明火，因為空氣中可能有易燃易爆氣體充溢；要避開人流，不要亂擠亂擁。無論在什么場合，街上、公寓、學校、商店、娛樂場所等，均如此。因為擁擠中不但不能脫離險境，反而可能因跌倒、踩踏、碰撞等而受傷。【教材答疑解惑】教材P21節(jié)引入提示：人類通過研究地震波在地球內(nèi)部的傳播速度變化及地震波的性質來認識地球內(nèi)部結構。地球內(nèi)部被劃分為地殼、地幔、地核。教材P22思考提示：在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的速度發(fā)生了突然的變化，