地球的圈层结构.doc

地球的圈层结构一、 教学目标知识与技能目标1.了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据（有关地震波的基本知识、地震波在地球内部的传播情况及两个主要的不连续面）。2.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）。3.了解地球的外部圈层大气圈、水圈和生物圈的密切关系及基本特征。过程与方法目标：1.通过读图训练，提高学生读图、分析图像的能力。2.了解地球内部圈层的划分，明确地壳与岩石圈的范围、软流层的位置。情感、态度价值观目标：使学生了解地球的圈层构造，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观和责任感，增强环境及保护意识。二、教学重点和难点教学重点：1.地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。2.地球内部圈层划分实况及各层空间分布、组成和特点。3.岩石圈概念，软流层知识。教学难点：1.“地幔”的有关知识。2. 区分岩石圈与地壳三、教学方法 自主学习法、讲授法、导学法、小组合作讨论法四、教学用具 多媒体设备及课件五、教学流程-新课导入：前面几节课我们学习了地球所在的宇宙环境和地球的运动特征，接下来我们将学习地球的圈层结构和物质组成，熟悉我们人类生成和发展的地理环境。这节课我们先一起学习第一章 第四节 地球的圈层结构。首先我们来学习地球的内部结构.(ppt)讲授新课：地球是一个不透明的球体，人类对其内部结构信息的获取主要源于对地震波的研究。根据地震波人类划分了地球的内部圈层。那么什么是地震波？请同学们自学教材21页第一段，了解地震波的含义。学生活动：自学教材第一段教师提问：那么什么叫地震波？学生回答：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫做地震波。(ppt)教师总结：地震波是地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生的弹性震动，它是以波的形式向四周传播的。教师提问：地震波就是地震发生时地下岩石受到强烈震动产生的弹性波，它有纵波与横波之分。那么地震波的纵波和横波在传播速度与所能通过的介质方面有什么特点呢?请同学们再阅读教材第一段，把纵波和横波的特点总结出来。学生回答：纵波的传播速度快，可以通过固体、液体、气体传播。 横波的传播速度速度较慢，只能通过固体传播。他们的共同点是：随着所通过的物质的性质而变化(ppt)教师导学：请同学们读图1.25，先看到左边的直角坐标图，图中横坐标表示地震波的传播速度，纵坐标表示地面以下的深度。大家注意观察，这两种波自地面随着深度的变化它们的传播速度有什么变化？学生活动：读图1.25(ppt)教师导学; 请同学们注意观察在2900km深度处，横波和纵波波速出现了什么明显变化？学生回答：横波波速突然变为零，纵波波速突然下降。教师总结：像这种波速发生突然变化的面就叫作不连续面。(ppt)不连续面地下深度波速变化在地面以下2900千米处纵波传播速度突然下降，横波完全消失的不连续面就叫作古登堡界面，古登堡面以下是地核，以上是地幔。另一个不连续面叫莫霍面，它在地面以下约33千米处，在它以下，不管是横波还是纵波，它们的传播速度都会突然的增大，莫霍面是地壳和地幔的分界面。教师导学：那请大家再观察一下，除开这两个不连续面，还有哪些地方的波速出现了明显的变化？学生回答：900千米和5100千米处教师总结：对，这两个地方波速也发生了明显变化，它们分别将地幔分为上地幔与下地幔，将地核分为外核和内核。教师导学; 在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么？(ppt)学生回答：说明了物质状态发生了变化；在莫霍界面下P、S波都能通过，物质状态可能是固态，在古登堡界面以下，S波消失，物质状态可能是液态。教师总结：前面我们讲过:横波和纵波的传播速度不同，但是都会随着所通过的物质的性质而变化。所以这里波速的变化说明了地球内部物质性质的变化。因为横波只能在固体中传播，所以地幔部分的物质组成是呈固态的，横波在古登堡面消失，说明外核部分可能是液态或者塑性状态（塑性状态是指物质处于液态和固态之间的熔融状态，如烧红的玻璃），内核部分应为固态（因为纵波速度与地幔部分接近）。教师导学：接下来，我们就对地球的这些内部圈层作一些简要的了解。请同学们看教材22页的图1.26及其旁边的注释。先自学然后老师再做补充。(ppt 图126)地壳莫霍界面古登堡界面33 km2900 km由岩石组成的固体外壳。厚度不均,大洋部分薄,大陆部分厚地幔上地幔上地幔上部存在一个软流层,这里可能为岩浆的主要源地下地幔地核外核温度、压力和密度很大内核教师补充：在图上我们看到两个新圈层岩石圈、软流圈。在这里我们必须明确地壳与岩石圈的范围、软流层的位置请大家思考一下：地壳=岩石圈？为什么？(ppt)学生活动：讨论教师提问：地壳=岩石圈？学生回答：不等于。地壳和上地幔顶部（软流层以上）部分，由坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。因此，岩石圈和地壳所指的范围是不一样的教师总结：(ppt)厚度范围联系地壳平均17km地表至莫霍界面岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部（软流层以上）部分岩石圈70100km地表至软流层教师补充：软流层在上地幔的上部，它处于熔融状态，这是由于软流层所在的深度温度和压力都特别的大，岩层就处在一种潜在的熔融态，就像是烧红的玻璃或是钢水，是固体而不是液体，又具有一定的可塑性，常常以岩浆的形式喷出地面，造成火山的爆发，一般认为，软流层可能是岩浆的主要发源地。(ppt)思考：除了可以依靠地震波，想一想还能通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息过 渡：要使我们更全面地认识地球整体面貌，除了需要了解内部圈层外，还必须要对地球外部结构有所认识。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自范围和作用又怎样的呢？请同学们自学教材，思考问题。学生活动：自学教材教师导学：那么地球的外部圈层主要有哪些层次？学生回答：大气圈、水圈、生物圈教师导学：一般我们都将地球的外部结构分为这三层，关于岩石圈，它是地球内部与外部的分界线，有时也把它划在了外部圈层。这里我们只关注大气圈、水圈和生物圈。那么，它们各自范围和作用又怎样的呢？学生回答：教师总结：外部圈层概念组成其他大气圈包裹地球的气体层气体和悬浮物质，主要成分是氮和氧是地球生命生存的基础条件水 圈 地球表层水体构成的连续但不规则的圈层海洋水、陆地水、大气水、生物水等水圈里的陆地水与人类关系最密切生物圈地球表层生物及其生存环境的总称生物及其生存环境生物圈与大气圈、水圈和是、岩石圈相互渗透、相互影响结 束 语: 地球所有的外部圈层是相互渗透、相互影响，甚至相互重叠的，在太阳和人类生活的参与下，整个地球生机盎然；同时它们起着保护地球的作用，可以减弱太阳和宇宙辐射对地表的影响，减少宇宙中的陨石对地球表面的撞击。外部各圈中的物质运动和循环，是促使地表物质和形态演变的重要动力。这些圈层相互影响，而且处在不断的运动变化中，与人类关系密切，所以我们将在后面的章节详细介绍。地球的圈层结构二、 教学目标知识与技能目标1.了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据（有关地震波的基本知识、地震波在地球内部的传播情况及两个主要的不连续面）。2.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）。3.了解地球的外部圈层大气圈、水圈和生物圈的密切关系及基本特征。过程与方法目标：1.通过读图训练，提高学生读图、分析图像的能力。2.了解地球内部圈层的划分，明确地壳与岩石圈的范围、软流层的位置。情感、态度价值观目标：使学生了解地球的圈层构造，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观和责任感，增强环境及保护意识。二、教学重点和难点教学重点：1.地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。2.地球内部圈层划分实况及各层空间分布、组成和特点。3.岩石圈概念，软流层知识。教学难点：1.“地幔”的有关知识。2. 区分岩石圈与地壳三、教学方法 自主学习法、讲授法、导学法、小组合作讨论法四、教学用具 多媒体设备及课件五、教学流程-新课导入：前面几节课我们学习了地球所在的宇宙环境和地球的运动特征，接下来我们将学习地球的圈层结构和物质组成，熟悉我们人类生存和发展的地理环境。这节课我们先一起学习第一章 第四节 地球的圈层结构。首先我们来学习地球的内部结构讲授新课：地球是一个不透明的球体，人类对其内部结构信息的获取主要源于对地震波的研究。根据地震波人类划分了地球的内部圈层。那么什么是地震波？地震波有什么特点呢？请同学们自学教材21页第一段，首先了解地震波的含义。学生活动：自学教材第一段教师提问：那么什么叫地震波？请XX同学起来回答一下。学生回答：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫做地震波。教师导学：大家请看大屏幕。看过了教材，我们知道地震波有纵波与横波之分。那么地震波的纵波和横波在传播速度与所能通过的介质方面有什么特点呢?请同学们再阅读教材第一段，把纵波和横波的特点总结出来。学生回答：纵波的传播速度快，可以通过固体、液体、气体传播。 横波的传播速度速度较慢，只能通过固体传播。教师导学：对，答得很好。纵波的传播速度快，可以通过固体、液体、气体传播。 横波的传播速度速度较慢，只能通过固体传播。它们还有一个共同点就是：传播速度随着所通过的物质的性质而变化。对于这句话我们可以这样理解。比如说，我们开着一辆小汽车，分别在高速公路和山间小路上行驶，我们可以明显的感觉到在高速公路上行驶的速度比在山间小路上行驶的速度快得多；在比如说，一辆小汽车一辆摩托车同时在同一路段行驶，它们的速度也存在着很大的差异。现在我们返回课本，也就是说纵波和横波在同一物质中传播的速度不一样，同一种波在不同的物质中它的传播速度也不一样。过 渡：现在我们对地震波的知识有了一定的了解，那么人类具体是怎样根据地震波划分地球内部圈层的呢？请同学们读图1.25，先看到左边的直角坐标图，图中横坐标表示地震波的传播速度，纵坐标表示地面以下的深度。大家注意观察，这两种波自地面随着深度的变化它们的传播速度有什么变化？学生活动：读图1.25教师导学; 请同学们注意观察在2900km深度处，横波和纵波波速出现了什么明显变化？学生回答：横波波速突然变为零，纵波波速突然下降。教师总结：像这种波速发生突然变化的面就叫作不连续面。同学们请看屏幕不连续面地下深度波速变化在地面以下2900千米处纵波传播速度突然下降，横波完全消失的不连续面就叫作古登堡界面，古登堡面以下是地核，以上是地幔。另一个不连续面叫莫霍面，它在地面以下约33千米处，在它以下，不管是横波还是纵波，它们的传播速度都会突然的增大，莫霍面是地壳和地幔的分界面。关于这两个界面的命名书上有注解，它们都是根据发现它们的地震学者的名字来命名的。如果将来哪一天你们之中的哪一位在地球内部也发现了这样的一个界面，那么人们就会以你们的名字来命名了教师导学：好。就是根据不连续面，我们将地球内部划分为三个层次 、地幔、地核。现在请同学们拿出草稿本，我们来简单的画一下地球内部的圈层结构图。（要求：画扇形平面图）学生活动：画图教师导学：好，现在请同学们看屏幕，我们来比较大家画的扇形图。请同学们注意观察从地表到莫霍界面，也就是地壳部分它的厚度大约是33千米。从莫霍界面到古登堡界面，即地幔部分的厚度为（2900-33=2867）约2870千米。以此类推，同学们都画对了吗？自己核对教师导学：那请大家再观察一下，除开这两个不连续面，还有哪些地方的波速出现了明显的变化？学生回答：1000千米和5000千米处教师导学：对，这两个地方波速也发生了明显变化，它们分别将地幔分为上地幔与下地幔，将地核分为外核和内核。接下来请大家思考读图思考的两个问题，在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么？各小组互相讨论。学生回答：说明了物质状态发生了变化；在莫霍界面下P、S波都能通过，物质状态可能是固态，在古登堡界面以下，S波消失，物质状态可能是液态或者气态教师导学：前面我们讲过:横波和纵波的传播速度不同，但是都会随着所通过的物质的性质而变化。所以这里波速的变化说明了地球内部物质性质或者状态的变化。因为横波只能在固体中传播，所以莫霍界面以下，地幔部分的物质组成可能是固态的，而古登堡界面以下横波不能通过，因此地核部分我们只能推导出它不是固态，也许是液态、也许是气态，这个结论就有待于科学家们的研究了。过 渡：相信前不久印尼火山沉睡400年后再度喷发的消息大家都知道的吧，那么同学们想一想，火山喷发的岩浆来自于地球内部三大圈层的那一层呢？为什么是自这一层呢？结合课本22页图思考讨论。学生活动:看书、思考、讨论学生回答：地幔教师导学：为什么是在地幔呢？学生回答：因为上地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要源地教师导学：对。研究发现，地球内核是有铁和镍组成的，外地核可能呈熔融状态，包围着内地核。内地核由于压力极大，铁原子和镍原子被挤在 一起形成一个固态金属球。不可能形成岩浆。而上地幔上部存在一个软流层,其所在的深度，温度和压力都特别的大，岩层就处在一种潜在的熔融态，就像是烧红的玻璃或是钢水，是固体而不是液体，又具有一定的可塑性，常常以岩浆的形式喷出地面，造成火山的爆发，一般认为，软流层可能是岩浆的主要发源地。教师导学：那么地壳和软流层有什么关系呢？学生回答：地壳由岩石组成的固体外壳。厚度不均,大洋部分薄,大陆部分厚。地壳和上地幔上部（软流层以上），都是又坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。过 渡：同学们都知道，地球是我们人类赖以生存的地理环境。那么我们人类居住在地球上的哪一圈层呢？它为我们提供了哪些生存条件呢？这些就要涉及地球的外部圈层了。那么，地球的外部圈层有哪些层次？它们各自范围和作用又怎样的呢？请同学们自学教材22页，小组讨论。学生活动：自学教材教师导学：那么地球的外部圈层主要有哪些层次？学生回答：地球外部圈层主要有大气圈、水圈、生物圈。教师导学：请同学们看屏幕，这是在太空中拍摄的一张地球的图片，从图中我们看到地球外围被一圈白色的气体包裹着，那就是地球的大气圈。学生回答：地球外部圈层主要有大气圈、水圈、生物圈。教师导学：岩石圈，它是地球内部与外部的分界线。教师总结：地球的圈层结构教案一、 教学目标1、知识与技能目标：（1）了解地球圈层结构及特点，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据（2）尝试根据地震波划分地球内部圈层和界面，能概括出各圈层的主要特点（3）根据老师的讲述，了解认识地球表层的分布情况及各圈层的特点。2、过程与方法：（1）了解地球内部圈层划分依据及各层主要特点，从宏观上认识整个地球的整体面貌。（2）通过书上的读图训练，提高学生识图和分析图的能力。（3）结合地表各圈层的结构特点，用具体的实例说明地球表层的特征。3、情感、态度价值观目标：学会从宏观和微观、从整体和局部把握解决问题的方法；培养树立热爱地球和环境的意识；养成唯物主义辩证观，任何事物的产生和发展都有一定的缘由。二、教学重点和难点教学重点： 1、区分纵波和横波的传播特点2、地震波在地球内部各圈层的划分依据和划分界面3、地球内、外部各圈层的组成和特点教学难点：区分岩石圈与地壳的区别、软流层的特点。三、教学方法自主学习法、导学法、对比法及讨论法四、教学用具 多媒体设备及课件五、教学过程 教学导入：上天、入地、下海是人类向自然界挑战的三大壮举。目前，随着科技的日新月异，载人宇宙飞船，可以在太空遨游，可谓上天有路，但对于我们脚下的地球却是入地无门。这里的入地就是指进入地球的内部，那么地球的内部是怎样的呢？是否像神话中所说的那样有十八层呢？教师导学：大家认为有什么办法帮助我们了解地球的内部。学生回答：钻井教师补充：目前，世界上最深的矿井不过3000米，最深的钻井，不过才大约12千米。过渡：地震给人类社会带来灾难，但科学家通过对地震的研究，终于发现地震波能帮助我们了解地球的内部结构。教师导学：大家先看书21页第一段，回答我：什么是地震波、地震波可以分为哪几种、各种波有什么特点。教师提问：好，现在大家看完书了吧，那大家告诉我什么叫地震波。学生回答：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。教师补充：对，当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。教师提问：那地震波可以分为哪几种呢，它们各自有什么特点？学生回答：横波和纵波；纵波：传播速度较快，可以通过固体、液体和气体；横波：传播速度较慢，只能通过固体传播。教师补充：横波我们可以用字母S表示，纵波可以用字母P表示；纵波和横波的传播速度，还会随着所通过物质的性质而发生变化。我们打个比方吧，声音是不是在不同的介质中的传播速度不一样，在固体中传播最快，液体中传播次之，气体中最慢。介质的变化可以包括物质密度、组成、状态的变化。教师导学：地球内部圈层的划分依据，就是根据横波和纵波的传播速度的变化来划分的，根据刚才我们学习的横波和纵波的特点来学习地球内部圈层的划分，大家看这幅图（PPT）,这幅图表示地震波的传播速度随深度的变化，这是一幅坐标图，其中横坐标表示波速，纵坐标表示地表距地心的距离。学生活动：看图教师提问：在这幅图中你们能看出些什么信息，很明显的我们可以看出地震波在两个不同的深度发生明显的变化，大家在这幅图找出距地面大约33km处，看看在这里地震波发生了什么变化学生回答：纵波和横波的波速都明显的发生变化，在这个面下纵波和横波的传播速度都明显的增加。教师提问：大家再看距地表大约2900km深处，这里的地震波又发生了什么样的变化。学生回答：纵波的传播速度突然下降，横波突然消失。教师导学：像图中这样的地震波在一定的深度突然发生变化，这种波速突然发生变化的面叫做不连续面。依据刚才的分析地球内部就有两个不连续的面，其中一个距地表33km处，大家看书1.25的图，与这个深度对应的面叫做莫霍界面，另一个面在地下深度2900km处，与之深度对应的面的名称是不是古登堡界面。教师补充：莫霍界面和古登堡界面的命名是为了纪念最早发现它或研究它的人的名字来命名的。例如莫霍界面是1909年，克罗地亚地震学者莫霍洛维契奇根据地震资料首先发现了这一界面。教师导学：地震波在莫霍界面和古登堡界面波速突然发生变化，说明在这两处地球内部物质的性质发生了很大的变化。因此以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔、地核三个圈层。大家看这里，在5150千米左右，由于地震波的波速也有一定的变化，这里的波速变化没有莫霍界面和古登堡界面那样变化剧烈，但在这里仍然可以把地核划分为内核和外核。现在大家做读图思考题，1.在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的波速突然变化，这说明了什么问题？2.推测地幔和地核的物质状态。现在大家思考两分钟，待会我请同学来回答。教师提问：请某某同学回答思考题的第一题学生回答：物质的性质发生了变化教师补充：在莫霍面以下，地震波纵波和横波的波速迅速上升，说明物质的状态没有改变，只能说明物质的组成或物质的密度发生变化；在古登堡界面以下，地震波纵波的波速突然下降，横波消失，说明物质状态发生了变化。教师提问：现在我们再请一位同学来回答第二题，某某请你来回答第二题学生回答：地幔是固态，地核是液态。教师补充：地幔物质固态为主，也可能呈塑性状态（塑性状态是指物质处于液态和固态之间的熔融状态，像烧红的玻璃）；地核的外核为液态（横波不能通过）内核为固态（研究发现地核主要是由铁和镍组成的，内核由于压力极大，铁原子和镍原子被挤到一起形成一个固态金属球）教师导学：大家现在把书翻到22页，看图1.26地球的内部圈层结构以及右边的补充说明。学生活动：看图教师提问：莫霍界面是哪两个圈层的分界面学生回答：地壳和地幔教师提问：古登堡界面是哪两个圈层的分界面学生回答：地幔和地核教师提问：在这三个圈层中谁的厚度最薄，谁的厚度最厚。学生回答：地壳的厚度最薄，地核的厚度最厚教师提问：在地表，我们看到的火山喷发的岩浆有可能来自地球内部的哪一层。学生回答：软流层教师提问：软流层位于地壳内部的哪里学生回答：地幔的上部教师补充：其中以莫霍界面为界，莫霍界面以上是地壳，地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。它的厚薄不一，大陆部分比较厚，大洋部分比较薄，大陆部分平均厚度约33km，大洋部分平均厚度约6km，平均厚度为17km，地壳厚度变化是有规律的：地球大范围的固体表面海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。地幔介于莫霍界面和古登堡界面之间，厚度约为2800多千米，根据地震波传播速度的变化，把地幔分为上地幔和下地幔两层。在上地幔有一个软流层，大家找到软流层，我们看到的火山爆发喷出的岩浆一般认为主要来自这里，这里是岩浆的主要发源地，软流层介于固体和液体之间呈可塑性状态。古登堡界面把地核和地幔分开，古登堡界面以下是地核，厚度为3400多千米，地核的温度很高，压力和密度很大。教师导学：有很多同学认为地壳就是岩石圈，大家看图上的岩石圈与地壳的分布比较，是不是一样的。岩石圈与地壳有怎样的区别。学生回答：不一样，岩石圈包括了地壳还包括软流层以上部分。教师补充：岩石圈包括了地壳同时还包括软流层的上部，平均厚度为100110千米。教师导学：我们在书上看的图都是地球的一个小的剖面，如果过地心把地球剖开成两半，其剖面很像我们平时吃的鸡蛋，我们把鸡蛋比喻成地球的内部圈层，大家对照这两幅图，其中蛋壳是不是相当于地球的地壳，蛋白相当于地球的地幔，蛋壳和蛋白之间的膜合起来就像岩石圈，蛋黄相当于地球的地核在地球的核心。(展示PPT)过渡：我们学习了地球的内部圈层，我们现在来学习与人类生活息息相关的外部圈层。教师导学：从太空观察地球，最显著的特征是白色的云层和蓝色的海洋，它们分层分布在地球的表层，形成连续的圈层，这就是大气圈和水圈。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三个圈层：大气圈、水圈和生物圈，统称为地球的外部圈层。（展示PPT）大家现在看书22页地球的外部圈层直到把这部分内容看完。大气圈：教师导学：大气圈是包裹着地球的气体层，是地球生命生存的基础条件之一，大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧，大家说说氧对我们生存的地球的作用吧，同桌之间可以讨论。教师补充：大气中的氧是一切生命所必须的，这是因为动物和植物都要进行呼吸，都要在氧化中得到热能以维持生命。氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。地球上的植物还会在光和作用中吸收二氧化碳放出氧气。大气中的氮能够冲淡氧，使氧不致太浓，氧化作用不过于激烈。大量的氮可以通过豆科植物的根瘤菌固定到土壤中，成为植物体内不可缺少的养料。大气中的还有一些微量成分的气体，虽然含量很少，如二氧化碳和臭氧，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。植物进行光合作用需要二氧化碳，并在生物体内转化为生物能。夏天，我们可以看到很多人出门都会带一把太阳伞，就是避免过量的紫外线直接照射到人们的身体上，少量的紫外线射到地球表面，会起到杀菌治病作用，而过量的太阳紫外线射到地球表面上，会引起皮肤癌等一系列的疾病，而大气中的臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线伤害，被誉为“地球生命的保护伞”。此外，大气中的水汽还是天气变化的重要角色，大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。水圈：教师补充：水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的水体，他们包括地表水、地下水、大气水、生物水；水的存在形式有液态水、固态水、气态水；海洋是水圈的主体，海洋储水量占地球总储水量的96.53%,湖泊咸水和地下咸水占0.94%,淡水占2.53%,目前,人类利用的淡水资源（如每天喝的水和农业灌溉用水等），主要是河流水、淡水湖泊以及浅层地下水，储量仅占全球淡水总储量的0.3%。教师导学：那现在大家讨论一下水对地球的作用吧。生物圈：生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。大家看这幅图，生物圈并没有单独占有空间，它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。但绝大部分集中在地面以上100米或水面以下200米这一薄层里，它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。地球上有了生命，才能够说由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈共同组成了生态系统。生物是这个系统中的主体和最活跃的因素。结束语：地球的外部各圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。七：课后反思 第一章 第四节 地球的圈层结构 一、课程标准及解析1、课程标准 说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点。2、课程标准解析 （1）地球的内部圈层，要求能够说出地球内部圈层主要包括地壳、地幔和地核。 （2）地球的外部圈层，包括大气圈、水圈和生物圈；（3）介于内部和外部圈层之间的一个圈层，包括地壳和上地幔顶部，即软流层之上的固体岩石部分。二、教材分析该部分教学内容是人教版必修1第一章第四节地球的圈层结构，主要了解地球的圈层结构和各圈层结构的特点，包括内部圈层（地壳、地幔和地核）和外部圈层（大气圈、水圈和生物圈）两个方面。在宏观了解地球圈层结构的基础上认识自然环境的组成，即在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中认识。但是对于各圈层不要求展开深入了解，而应抓其主要特点及与人类活动关系密切的内容。三、学情分析 本节课的内容学生在初中学习已都有所涉及，已具备地震、地壳、外部圈层等感性知识，但并未形成系统知识。学生具备一定的读图、绘图能力和资料分析能力。再次节的授课中将学生自主学习与教师讲授结合，注意知识的梳理以帮助学生形成系统，并提高学生进一步的读图及分析图的能力。四、教学目标（一）知识与技能目标： （1）了解地球圈层结构及特点，并能概括出各圈层的主要特点； （2）尝试根据地震波划分地球内部圈层 ； （3）运用图表了解地球表层的含义。（二）过程与方法目标 （1）能够结合地球各圈层结构特点，分析实际生活中的地理现象； （2）用具体实例说明地球表层的特征。（三）情感、态度价值观目标：（1）学会从宏观和微观、从整体和局部把握解决问题的方法；（2）培养树立热爱地球和保护地球环境的意识。五、教学重点确立 1、地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。 2、地球内部圈层划分情况及各层空间分布、组成和特点，特别是地壳的特点。 3、岩石圈概念，软流层的知识。六、教学难点确立 1、地幔的有关知识。 2、区分岩石圈与地壳。七、课时安排：1课时八、教学策略：读图分析、.讲解法九、教学过程：导入新课：上天、入地、下海是人类向自然界挑战的三大壮举。目前，随着科技的日新月异，载人宇宙飞船可以在太空遨游，可谓上天有路，但对于我们脚下的地球却是入地无门。那么地球内部到底什么样子呢？是否像传说中那样有十八层呢？通过今天的学习，我们就能解答这个问题。我们就先来了解一下地球的圈层结构。开始新课：播放地震视频，再请同学们看书回答。-地震波即当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播。这种弹性波叫地震波。地震波可以分为纵波（P）和横波（S）。地震波的类型传播速度通过的物质纵波（P波）快固态、液态、气态三态物质横波（S波）慢只能通过固态物质相同点：传播速度都随所通过物质的性质而改变 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。请同学们观察图125左图。从地球内部的地震波传播曲线图上，可以看出地震波在一定深度发生突然变化，这种波速发生突然变化的面叫不连续面。提问：在地球内部存在着几个不连续面呢？ 学生：存在着两个不连续面，其中莫霍界面（1909年，克罗地亚地震学者莫霍洛维契奇根据地震资料首先发现这一界面）位于大陆部分地下33千米处；古登堡界面（1914年德国学者古登堡最早研究了这一界面）位于地下2900千米处。在莫霍界面下，纵波和横波的传播速度都有明显增加；而在古登堡界面下，纵波的传播速度突然下降，而横波完全消失。 提问：据此，我们能对地球内部进行简单的分层呢？学生尝试自己划分地球内部圈层。 教师将学生绘制的地图和“地球的圈层结构”进行比较，师生共同评价。提问：在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？地幔和地核的物质状态可能是什么？学生看图讨论，教师作一些简单的说明。 归纳：在莫霍界面以下，地震波纵、横波的波速迅速上升，说明物质组成和物质密度发生了改变；古登堡界面以下，地震波纵波的波速突然下降，横波消失，说明物质发生了变化。地幔的物质状态为固态，而地核的物质状态可能为液态。 拓展 那么当地震发生时，地面上的人首先感觉到的是左右摇晃还是上下摇晃呢？如果地震发生时你在船上，又会有什么样的感觉呢？为什么？学生：纵波传播速度快，可以通过固、液、气三台物质，而横波传播速度慢，只能通过固态物质，所以地震发生后，陆地上的人们首先感觉到上下颠簸，然后又感觉到左右摇晃。而水中航行的人们只能感觉到上下颠簸。猜想：假如我们用一根钢筋从北京往地下打下去，那么会从哪儿出来呢？能不能打穿呢？为什么？请同学们看图126及阅读右边方框内的资料归纳。地球内部三大圈层的特点。圈层名称不连续面深度物质状态地壳莫霍界面古登堡界面33 km2900 km由岩石组成的固体外壳。厚度不均,大洋部分薄,大陆部分厚地幔上地幔上地幔上部存在一个软流层,这里可能为岩浆的主要源地下地幔地核外核温度、压力和密度很大内核分析：打不穿，这与地球内部的物质组成和状态有关，密度大，温度高，所以打不穿。但上地幔的顶部（软流层以上）和地壳都是由坚硬的岩石组成的，合称为岩石圈。思考：地壳、岩石圈、软流层的位置关系及岩石圈与地壳的范围？软流层的物质状态？ 自上而下依次为地壳、岩石圈、软流层。 过渡：我们了解了地球的内部圈层结构，相比较而言，与我们人类的生产生活联系的更紧密的应该是地球外部圈层！现在我们就来了解一下地球外部圈层可以分成哪些。 阅读“地球外部圈层示意图”思考：地球外部的圈层分为哪几个部分？学生：大气圈、水圈、岩石圈。归纳个圈层的范围及其作用：外部圈层概念范围（组成）作用(其他)大气圈包裹地球的气体层气体和悬浮物质，主要成分是氮和氧是地球生命生存的基础条件水 圈 地球表层水体构成的连续但不规则的圈层海洋水、陆地水、大气水、生物水等水圈里的陆地水与人类关系最密切生物圈地球表层生物及其生存环境的总称生物及其生存环境生物圈与大气圈、水圈和是、岩石圈相互渗透、相互影响现在我们对地球的外部圈层有了一些简单的了解，那么大家思考一下地球外部圈层与我们人类有什么样的联系呢？小组讨论，各抒己见。 教师小结：我们通过本节课的学习，了解了地球的圈层结构，包括内部结构（地壳、地幔、地核）、外部结构（大气圈、水圈、生物圈），以及这些结构和圈层所组成的自然地理环境与人类生产生活的关系。十、板书 一、地震波当地震发生时，地下岩石受到强力冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播。这种弹性波叫地震波。 1.纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播 横波(S波)：传播速度较慢，只通过固体传播2.物质密度越大，传播速度越快 二、地球内部圈层结构 1、地壳 2、地幔 3、地核 三、地球外部圈层结构1、大气圈2、水圈3、生物圈十一、教学反思第四节 地球的圈层结构课标要求：说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点。教材分析：本节教材主要从两个方面阐述课程标准：第一是地球的内部圈层，要求能够说出地球内部圈层主要包括地壳、地幔和地核；第二是地球的外部圈层，包括大气圈、水圈和生物圈；还有介于内部和外部圈层之间的一个圈层，包括地壳和上地幔顶部，即软流层之上的固体岩石部分。本条标准有显性和隐性两方面的要求，显性要求是从宏观上了解地球结构的特点，隐性要求是了解自然环境的组成。在宏观了解地球圈层结构的基础上认识自然环境的组成，即在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中认识。但是对于各圈层不要求展开深入了解，而应抓其主要特点及与人类活动关系密切的内容。在对这一部分自然环境学习的基础上，可知人类通过长期活动创造了人文环境（也有称社会环境），自然环境和人文环境共同组成地理环境。由此得出地理环境的空间范围与自然环境是一致的结论。教学目标：知识和技能：1、 了解地球圈层结构及特点，知道地球内部圈层的组成及其划分依据；2、 尝试根据地震波划分地球内部圈层，并能概括出各圈层的主要特点；3、 运用图表了解地球表层的含义。过程与方法目标：1、 通过地球内部圈层的学习，学生能从宏观上认识地球的整体面貌，形成地球系统的观念；2、 在学习了地球表层系统后，要能够分别从宏观和微观层面上什理解么是自然环境及其特点。情感态度与价值观目标：1、 学会从宏观和微观、从整体和局部把握解决问题的方法；2、 培养树立热爱地球和保护地球环境的意识。教学重点：1.地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。2.地球内部圈层划分实况及各层空间分布、组成和特点，特别是地壳的特点。3.岩石圈概念，软流层知识。4.激发同学学科学、爱科学的兴趣及责任感，地球系统观念的形成。教学难点：1.“地幔”的有关知识。2. 激发学生学科学、爱科学的兴趣及责任感，形成地球系统观念。3、区分岩石圈与地壳。课时安排：1课时教学过程： 导入新课：提问：大家在平时吃鸡蛋的时候有没有注意到鸡蛋是分几层？学生回答：略。总结：好，由此可见同学们平日里观察生活还是非常的仔细的。那么有没有哪位同学知道，我们的地球可以分几层呢？这节课我们就来学习地球的圈层结构的有关内容。讲授新课：师（多媒体显示课题）设问：由于我们平时都吃过鸡蛋，所以同学们都能记得鸡蛋的分层。但是，我们的地球呢？有没有哪位同学曾经到地球每个圈层去旅游过？还是我们哪天也把地球剥开来看过到底有几层？自古以来，人类都面临着上天、入地、下海三大难题，但是，飞速发展的当代科技却在很大的程度上帮助人们克服了这些障碍，在上个世纪的60年代，人类实现登月，美国的“水手4号”成为第一个成功降落火星并发回数据的探测器，深水潜艇也于90年代到达了地球上最深的马里来纳海沟。但是真正让人头痛的却是入地的问题，即便是到目前为止，人类深入地球的最高纪录也不过是前苏联于上个世界70年代在北冰洋沿岸的科拉半岛上打下的一口油井，其深度达到了12000多米，但是相对于地球深达6371千米的半径仍然是微不足道的。那么既然人们对地球的了解是这么的有限，那又是怎么知道地球的内部构造的呢？人们是利用了一种自然媒介地震波，通过对地震波进行相关的探测，将地球的内部划分出了三大圈层。现在请大家花两分钟时间快速地阅读课本，要求要明确以下的地理概念：地震波以及它的两种形式横波和纵波，要清楚什么是不连续面。板书一、内部圈层：地震波传播速度传播介质纵波快 固、液、气 横波慢 固 师：由于到目前为止，人类一直缺乏及时有效的观测方法，所以人们对地球内部的知识就主要来源于对地震波的研究。地震波是由地震震源发出的在地球介质中传播的一种弹性波。关于地震的形成原因， 虽然尚无定论，但是有一种看法却是得到了当前大部分学者认可，那就是认为在地震发生的时候，会有大量的能量释放，地下的岩石受到这些能量的强烈冲击，产生弹性震动。大家都可能会有这样的经历，当你双手握住一根干燥的木棍，并用力将它掰断的瞬间，会感觉到它剧烈的抖动，这就是一种弹性震动。它以波的形式从震源向四周传播，这种弹性波就是地震波。边讲边填上图因为，传播方式的不同，地震波又可以分为两种类型，那就是纵波和横波，纵波的传播速度较快，可以通过固体、液体、气体传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。 不管是横波还是纵波，其传播的速度与其通过的介质性质有关。假如地球物质完全是均一的，那么由震源发出的地震波将在地球内部的不同部分上都以直线和不变的速度前进。 但实际分析的结果表明，地震波在向下传播时总是沿着弯曲的路径传播并且不同深度的波速不一致，这表明地球内部的物质是不均一的，应该是分成了不同的圈层。而地震波就成为了地球内部圈层划分的依据。 板书划分依据：地震波 师：现在请大家看到图1.25，“地震波的传播速度与地球内部划分”。深度（千米）0 3 6 9 12 15100020003000400050006000速度（千米/秒）SP 先看到左边的直角坐标图，图中横坐标表示地震波的传播速度，纵坐标表示地面以下的深度。大家注意观察，这两种波自地面以下随着深度的变化它们的传播速度有什么变化？（留给学生足够的读图和思考时间，必要时教师要给予必要的提示）师：请同学们注意观察在2900km深度处，横波和纵波波速出现了什么明显变化？生：横波波速突然变为零，纵波波速从约13.5km/s突变为约8km/s。师：像这种波速发生突然变化的面就叫作不连续面。在地面以下2900米处的这个纵波传播速度突然下降，横波完全消失的不连续面就叫作古登堡界面，古登堡面以下是地核，以上是地幔。另一个一级不连续面叫莫霍面，它在地面以下约33千米处，在它以下，不管是横波还是纵波，它们的传播速度都会突然的增大，莫霍面是地壳和地幔的分界面。它们两个被称为一级不连续面。师：那请大家再观察一下，除开这两个不连续面，还有哪些地方的波速出现了明显的变化？生：1000千米和5000千米处（雷波蒂面，过度层）师：对，这两个地方也有不连续面，我们称为次级不连续面。它们分别将地幔分为上地幔与下地幔，将地核分为外核和内核。师：接下来，我们就对地球的这些内部圈层作一些简要的了解。地壳指莫霍面以上坚硬的固体外壳，主要由岩石组成，平均厚度为17千米，陆壳厚而洋壳薄。地幔介于古登堡面与莫霍面之间，平均厚度为2800米，物质状态为固态，根据地幔物质具有的分异性，又可将地幔分为上地幔和下地幔，上地幔密度较小，下地幔密度较大。另外在上地幔的上部还存在着一层部分熔融的软流层，这是由于软流层所在的深度温度和压力都特别的大，岩层就处在一种潜在的熔融态，就像是烧红的玻璃或是钢水，是固体而不是液体，又具有一定的可塑性一，常常以岩浆的形式喷出地面，造成火山的爆发，一般认为，软流层可能是岩浆的主要发源地。古登堡面则将地核跟地幔分开，地核的厚度有3400多米，地核的温度、压力和密度都是三大圈层中最大的，由于其物质形态的不同，我们又可以将地核分为液态的外壳和固态的内壳。地壳是由岩石组成的，上地幔顶部也是由岩石组成的，二者合称为岩石圈，因此，岩石圈和地壳所指的范围是不一样的，请大家注意区别。（要帮学生反思路理清） 【过渡】要使我们更全面地认识地球整体面貌，除了需要了解内部圈层外，还必须要对地球外部外部结构有所认识。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自范围和作用又怎样的呢？ 师：大家看到图1.27，地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(如图所示)。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。 师：大气圈 其中，大气圈是地球外部圈层中最外部的气体圈层，由气体和悬浮物组成的复杂系统，包裹着地球的海洋和陆地。大气最主要的组成成分是氮和氧，分别占到总体积的78%和21%，除此外，还有二氧化碳、水汽、臭气、尘埃杂质和惰性气体。这其中，氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质；氮是组成生物体的基本成分；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起着保温作用；臭气能够吸收大量的对生物有害的紫外线；而大气中的水汽和固体杂质含量虽少，但却在很大程度上影响着天气的变化，水汽的三相变化就形成了云、雨、雾、雪等一系列的天气现象，杂质作为凝结核是成云致雨必不可少的条件。