祁婕 地球的圈层结构.doc

地球的内部圈层【课题】：地球的圈层结构【教学目标】一知识与技能1. 了解地震波的概念，特点和分类2. 掌握地震波在地球内部的传播情况及两个主要的不连续面；了解地球的圈层结构，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据3. 掌握地壳、地核、地幔的基本特征（界线、厚度、物理性状和物质组成等）。4. 了解地球的外部圈层大气圈、水圈和生物圈的基本特征及它们之间的相互关系。5. 运用图表了解地球表层的含义二过程与方法1. 初步学会读地球内部地震波曲线图与地球内部圈层构造图，了解地球内部圈层的划分。2. 运用比较法学习各内部和外部圈层的特点。三情感、态度与价值观1. 通过地球内部圈层划分的教学，培养学生“本质是通过现象表现出来的，而现象总是表现本质”的辨证唯物主意观点。2. 通过教学对学生进行热爱自然、热爱科学的教育。3. 通过读图培养学生的读图分析能力。4. 学会从宏观和微观、从整体和局部把握解决问题的方法5. 培养树立热爱地球，探索奥秘的兴趣和保护地球环境的意识。【教学重点】1 了解地球的内部圈层和外部圈层结构，并能概括出各圈层的主要特点。2 利用“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图”，初步掌握读图分析技能。【教学难点】1 地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部物质组成的关系。2 地球的内部圈层的划分及各层特点。3 岩石圈与地壳的区别。【课型】：讲授新知课【教学方法】：讲授法【教学用具】：PPT，板书【教学过程】：导入放音乐：“地有多厚，天有多高地有多厚，天有多高时光在流逝,生命值多少。彗星拖着长长的尾巴,彩虹来架桥。只要你爱学爱问爱动脑,天地间奇妙的问题你全明了。”地有多厚，天有多高。这是蓝猫三千问的主题曲地厚天高放这个音乐的时候我考虑这歌会不会太幼稚了，但是经过再三的询问，现在的高一学生基本都是看着蓝猫三千问长大的，放这个音乐会让他们很有共鸣，拉近我与学生的距离。而且这歌非常紧扣本节课的主题，地厚天高。同时，这歌挺震撼的，能将学生的心引入我的课堂。若是下午第一节上的课，还能扫清他们的睡意。大家看，蓝猫三千问，第一问就是 天有多高，地有多厚，很小很小的时候，当我们好奇天地间各种奇妙的事物的时候我们就会想着这个问题，但是抓耳挠腮，我们也想不出天究竟天有多高，地究竟有多厚。那今天，我们大家都一起来探讨下：地厚天高，呈现一地球的内部圈层首先，我们来看下，我们脚下的世界究竟是什么样子的。很久以前，有一个著名的法国科幻小说作家，儒勒凡尔纳就曾经给我们描述了一个美妙的地心世界。：现在我们来欣赏他说描述的世界里的几个片段用视频引起学生探索地心的兴趣。这里有巨大的像房子一样大的蘑菇，有宏伟美丽的瀑布，有凶残的食人鱼，有已经消失的原始恐龙。这样的世界如此美妙而神奇。那同学们，我们的地下世界，真的是这样的么？在人类宇航探索步伐越迈越大，越迈越远的今天，我们对自身居住的家园地球的了解还不如我们对月球表面了解的多。在很长的一段时间内，为了揭开地球最后的秘密和地球生命的起源，科学家们先后对如何探索地心进行了无数次的尝试，但由于难度太大而都没有成功。我们应该用什么样的方法来研究地下世界呢？ 同学们可以充分发挥自己的想象力探讨下，一会，我请一个同学来回答。挖洞讲述这个新闻其实并不重要，我只是想利用这个事实说明挖洞这个方式在现今是非常不实际的，以此引导学生从另外的角度对地球内部进行分析。所以它两三句话带过就好。？好方法。那现在我们就来看一则关于给地球挖洞的新闻报导据环球时报报导：世界上最先进的地球深海钻探船近日抵达日本横滨港。这艘乳白色的巨大海洋钻探船将开往太平洋中地壳最薄的地方，钻出一个穿透地壳达到地幔的深洞，取回各种不同岩石样本，钻头能到海底7000多米处这个图，我们看到的就是“地球号”。这次海底钻探是目前世界上钻探深度和规模最大的一次科学考察活动。但是这次钻探仍然没有穿透我们的地心。那同学们，我们是否一定要通过打洞这个直接的方式来了解地心世界吗？ 现在是夏天了，好多同学都喜欢吃西瓜的吧。那我们一定要通过给西瓜挖个洞出来看那个西瓜是不是一定很甜呢？ 当然是不必要的。有经验的人只要敲一敲就能听出西瓜是不是熟的了。咚咚咚。把这个方法应用到地球上来，我们怎么敲地球呢？那就要利用到地震波了。用地震波来敲地球，然后我们就可以尝试来推测下地球内部究竟是什么情况了。1.地震波的概念，特点和分类请同学把书翻到P21页，查看下，什么是地震波。当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性振动，并以波的形式向四周传播。这种弹性波叫地震波。记住，地震波是一种弹性波，是一种在弹性介质中物质的粒子弹性相互作用而产生的波。512汶川大地震是我们心里永远的痛，大家在08年的5月12号都亲身感受了这个事件。那请问同学们，知道地震的时候是如何震动的么？地震的时候，是先上下震动，然后左右震动。地震为什么会有左右震和上下震的现象呢，因为地震波有横波和纵波之分。纵波传播时，介质质点的振动方向与波的传播方向一致。简称P波横波传播时，介质质点的振动方向与波的传播方向相垂直。简称S波我们感受到上下抖和左右抖这中间会间隔十几秒的时间，这就是说，我们先感受到纵波，过个十几秒以后，再感受到横波。这就说明纵波速度快，横波速度慢。为什么呢？是因为纵波质点运动的周期短，振幅小，所以速度就快。而横波运动的周期长，振幅大，运动速度就慢。这十几秒记得是逃生时间。因为纵波虽然速度快，但是破坏力较小，横波来的慢，但是破坏力极大，左右一抖哐，也许房子就散架了，所以同学们请记得若发生地震，一定要在横波来之前逃跑。（纵波周期短，振幅小，传播速度快；横波周期长，振幅大，传播速度慢）如何在记忆纵波和横波的特点用我自己想的方法来使学生记忆横波和纵波的特点，使他们能在课堂中就记忆住。呢。有个好方法，纵波的英文是primary wave，横波的英文是secondary wave 大家有点明白了么？Primary是首要的，主要的，最初的意思，所以，首先到达的肯定是纵波，secondary是次要的意思，那第二个到达的，才是横波。周期短，振幅小，传播速度快的是什么波？是P波，听我发音。P，P，多快多简洁。周期长，振幅大，速度慢的是什么波、？ 是S波，听我发音，S,S 记住了么，周期长，振幅大，速度慢的是S波，横波。我们再来看，为什么纵波和横波的传播速度不一样呢。因为纵波和横波的传播速度都是随着通过物质的性质而变化的。纵波可以通过固体、液体和气体传播；横波只能通过固体传播。对于这句话我们可以这样理解：假如一条柏油公路一端连接石子路，另一端连接高速公路，当汽车从柏油公路开往高速公路时，当汽车进入高速公路的瞬间，速度开始逐渐变快，也就是可以把柏油公路和高速公路相连接的地方看作是汽车速度发生变化的界面；同理，当汽车从柏油公路进入石子路时，柏油公路和石子路相连接的地方也可以看作是汽车速度发生变化界面。其实我们同样可以根据地震波传播速度的突然变化，来推知传播介质的变化。大家记得横波只能通过固体传播。所以地震发生后，陆地上的人们首先感觉到上下颠簸，然后又感觉到地面摇晃。而那如果我们地震的时候在船上我们会有什么感觉呢？对，我们只能感觉到上下颠簸。人们常常利用地震波的这个特点来寻找石油立刻用题来使学生巩固记忆横波只能通过固体的特点。，其原理是（ ）A S波、P波遇到液态物质速度都明显增加 B S波遇到石油完全消失，P波波速突然下降 C 遇到石油时S波、P波速度都明显下降 D P波完全消失，S波突然下降注解：横波只能通过固体，纵波可以通过固，液，气三态物质。如果横波消失，则一定遇到了非固态的物质，有可能分布石油。当然也可能是天然气或地下水，这需要通过钻井取样来进一步确认。2.不连续面的概念和分类现在我们看到的是左边是地球内部的地震波曲线图。首先，我们来学习下如何读图分析曲线图的读法，使学生掌握自己读图的能力。在第一次的试讲过程中，发现，学生居然有很多会读错这张图的意思，所以我要把读图的方式讲解一些。这张图的横轴是横波与纵波在地球内部传播的速度。 竖轴 是地球内部的深度。从0到6000千米。平时我们一般看到的图都是Y轴在X轴的上部，而这张图的Y轴却在X轴的下部。这是为什么呢？呵呵，自然是为了让我们的认识更加直观。我们想到地球内部，会往哪里看那呢？当然是往下看了。 有人会听到 地底在哪里，然后抬头看么我们现在从上往下看，随着深度的不断增加，就是随着图上的坐标不断下降，横波和纵波发生了什么样的变化呢，请同学们仔细读图，一会我请一个同学来分析一下。首先从这张图里我们可以看出纵波的传播速度比横波快。然后我们看见，横波和纵波在大概离地33千米的地方均突然加速，接着在2900米的深处横波突然消失了，纵波也开始突然减速。在这张图上，地震波多次发生突然的变化，我们把发生突然变化的面，叫作不连续面。现在请同学们来看一下，这张图上一共有几个不连续面。由这张图我们可以看见，地球内部有两个明显的不连续面：一个在地面下平均33千米处（这个平均我们单指的大陆部分，海洋部分没有算在里面），在这个不连续面下，纵波和横波的传播速度都明显增加。另一个在地下2900千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失。第一个面就是莫霍面。为什么要叫莫霍界面呢，那是因为一个叫莫霍的人首先发现了这一界面。人们为了纪念他，人们就把这个面命名为“莫霍界面”。莫霍面，大陆和大洋的平均厚度为17KM，大陆部分的平均厚度为33千米，大洋的平均厚度为6KM，大陆部分高山下面的地壳一般是比较厚的。在这个不连续面下，纵波和横波的传播速度都明显增加。第二个面，叫古登堡界面，为什么叫古登堡界面呢，是因为德国地震学者古登堡最早研究了这一界面。故将此界面命名为古登堡几面。在地下2900千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失。怎么记这个呢。很多学生能记住莫霍面和古登堡面的名字，却会将两者的地下深度相混淆。我用一个巧法让学生能用理解的方式来记忆两个面的名称与特点。古登堡古登堡，有个“古”字。古有深，远的意思。所以我们站在地表，离我们更深更远的那个面就是古登堡面。离我们较近的那个面就是莫霍面。下面给大家二十秒时间，把这两个名字背一下。这样背啊，莫霍古登堡莫霍古登堡，预备，开始。3.地球内部各圈层的划分及各自的特点。由于地球内部物质不均一，地震波在不同弹性、不同密度的介质中，其传播速度和通过的状况也就不一样。所以，我们可以根据我们看出的这两个不连续面，把地球的内部分为三层。请同学们看一下书本P22页，理解下什么是地壳，什么是地幔，什么是地核。地球内部可以分为地壳、地幔和地核三层。位于地表以下，莫霍面以上的是地壳。地壳厚度各处不一，大陆地壳平均厚度约35公里，高大山系地区的地壳较厚，欧洲阿尔卑斯山的地壳厚达65公里，亚洲青藏高原某些地方超过70公里，而北京地壳厚度与大陆地壳平均厚度相当，约36公里。大洋地壳很薄，例如大西洋南部地壳厚度为12公里，北冰洋为10公里，有些地方的大洋地壳的厚度只有5公里左右。整个地壳平均厚度约17公里。一般认为，地壳上层由较轻的硅铝物质组成，叫硅铝层。大洋底部一般缺少硅铝层；下层由较重的硅镁物质组成，称为硅镁层。大洋地壳主要由硅镁层组成。介于莫霍面和古登堡面之间的是地幔。地幔又分成上地幔和下地幔。上地幔的上部有一个软流层。这层中，放射性元素大量集中，放射性元素在衰变过程中产生大量的热量，使岩石处于熔融状态，就形成了软流层。一般认为，这里是岩浆的主要发源地。位于古登堡面以下的是地核。地表以下大约5100公里处地震横波不能通过称为外核。为什么横波不能通过呢？我们可以推测外核物质是“液态”。但地核不仅温度很高，而且压力很大，因此这种液态应当是高温高压下的特殊物质状态；51006371公里是内核，在这里纵波可以转换为横波，物质状态具有刚性，为固态。整个地核以铁镍物质为主。下面我们用个直观的方法用鸡蛋剥壳，形象的使学生记忆内部圈层的划分。来记住地球的内部分层情况。请同学们看我手上，这是什么？鸡蛋？不是，这是地球。（慢慢剥）蛋壳，这薄薄的一层就是莫霍面以上的地壳。地壳，我们作为一个地理人，要有基本的地理素养，这个字念QIAO，不能念KE 哦，你们以后要是出去念成地KE，千万不要说是我教的哦。蛋白就是莫霍面以下，古登堡面以上的地幔这是蛋黄。对，就是古登堡面以下的地核。大家看，地核和我现在我拿的这个蛋黄一样么？对不一样的，根据地震波曲线图我们可以得知，横波在地核是完全消失的，那充分说明，地核的外部是液体，也就是说，地核中的外核是液态的。那蛋黄的外侧应该是流黄的才符合地球的实际情况。大家明白了吗？ 地球实际就是一个未煮熟的鸡蛋。现在我们来温习下先前所学的两个不连续面的知识在学习完地球内部的圈层划分之后再一次让同学们回忆莫霍面和古登堡面，增强学生的记忆力。，请同学们完成下面的表格。不连续面地下深度波速变化莫霍面平均17千米，大陆部分33千米，大洋部分6千米横波和纵波的波速都明显增加古登堡面2900千米纵波波速下降，横波完全消失同学们，对于地球的内部圈层，我们特别要关注的是地壳和岩石圈的区别。二者是不同的两个概念。位于地面和莫霍面之间的部分称为地壳，它主要由花岗岩和玄武岩构成，它是岩石圈的一部分，是固体地球最外的一个圈层。地面以下60250千米之间软流层以上的岩石和组成地壳的岩石一起构成岩石圈。可见岩石圈的范围更大，包含了地壳。怎么区分地壳和岩石圈呢利用蛋白膜和蛋壳记忆岩石圈与地壳的区别，这方法很有效。，我们这样记，蛋壳就是地壳，那蛋白和蛋壳之间有一层膜，那个膜我们就可以看做是软流层上的岩石部分，蛋白膜加上蛋壳，这就是岩石圈。能记住么二地球的外部圈层刚才我们说的是地有多厚，现在，我们来看一下天有多高。1 组成及其相互关系圈层的相互关系以后课中会详细学习，这节课就不展开讲了。地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，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。2各外部圈层概况：大气圈：即大气层，厚约2000到3000千米，由气体和悬浮物组成， 主要成分是氮和氧。其中N含量为78%，O含量为21%。其他气体所占的比重不到百分之一。 按离地平面的垂直距离计算,常把大气层分成对流层、平流层和电离层三层。水圈：连续但不规则的圈层水圈是连续但不规则的圈层，这点即使是我在一开始的时候也难以很好的说明。所以我认为这里是需要向学生讲解清楚原因的，这样才方便学生的记忆。 水圈由各种水体组成，并通过水的三态变化，使各种水体可以相互转化，构成一个连续的圈层。 由于水的三态变化，使地球上的各种水体可以相互转化，通过水循环构成一个动态的圈层。 各种水体在数量上和空间分布上存在很大差异，因而水圈又是一个不规则的圈层。范围包括地表水，地下水，生物水，大气水。地表水，地下水和大气水我们都能轻易见到。那同学们，知道什么是生物水么？贾宝玉曾经说过一句话，一语道破了生物水的真谛，同学们知道是什么么？对，就是 “ 女人是水做的。”生物圈：地球表层生物及其生存环境。范围包括：大气圈的底部，水圈的全部，岩石圈的上部。运用 关于地球外部圈层的叙述，正确的是 （ B，C ）A.地球外部圈层包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈B.大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统C.各圈层相互联系、相互制约，形成自然环境D.生物圈是地球上所有生物的总称讲解：地球的外部圈层包括水圈、大气圈和生物圈，岩石圈是地球内部圈层中最的那层。生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总和。关于地球各圈层的叙述，正确的是：（ A.D ）A.大气圈是地球外部圈层中厚度最大的圈层B.水圈是一个连续又规则的圈层C.岩石圈是由地壳、地幔组成D.生物圈是地球上最大的生态系统；讲解：水圈是一个联系又不规则的圈层，岩石圈是由地壳和软流层的岩石部分组成的。总结由我和学生一起共同总结并梳理本节课所学的各个要点，让学生再次温故所学的知识。同学们，最后我们来回顾下本节课所讲的知识。首先，我们学习了地球的内部圈层。人们通过地震波的传播速度和传播过程中发生的显著变化来确定地球内部结构。请同学们回忆下地震波的概念：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性振动，并以波的形式向四周传播。这种弹性波叫地震波。地震波分为横波和纵波：横波的特点是周期长，振幅大，速度慢，纵波的特点是周期短，振幅小，速度快。我们把地下地震波波速发生突然变化的面称为不连续面。地球内部圈层有两个不连续面，一个是莫霍面，一个是古登堡面。圈层的划分分为？各有什么特定？接着，我们学习了地球的外部圈层。由哪些层组成？岩石圈含不含在里面？它