高中地理新湘教版第1章第3节地球的圈层结构学案

第三节地球的圈层结构【热点链接】据中国地震台网中心测定，北京时间2020年1月6日2时0分，河南省南阳市新野县发生级地震。河南省地震局回应称，这是中国地震局地球物理勘探中心为了开展河南省地震构造探查工程而进行的一次人工地震施工作业。开展人工地震的主要目的是什么？提示通过地震波的反响，熟悉地球内部结构；了解地震构造，认知地震活动。课程标准学业质量标准核心素养定位运用示意图，说明地球的圈层结构。水平1：依据资料，说出地震波的含义和地球圈层结构的名称。水平2：依据资料，说明地球内部圈层的划分依据，地震波的分类和特征。水平3：依据图表资料，描述地球内部圈层和外部圈层的主要特点及其联系。水平4：依据图表资料，探讨地球圈层结构与人类活动的关系。人地协调观：通过熟悉地球圈层结构，树立关爱地球，爱护地球的理念。综合思维：分析地震波与地球内部圈层的关系，说明地球圈层结构的特点。区域认知：地壳分布的地区差异。地理实践力：查找某次地震资料，说明其与地球圈层结构的关系。一地震和地震波1.地震(1)概念：地震是eq\x(\s\up1(01))地壳快速释放能量过程中造成的地面eq\x(\s\up1(02))震惊。(2)地震构造图中A是eq\x(\s\up1(03))震中，B是eq\x(\s\up1(04))震源，D线是eq\x(\s\up1(05))等震线，AB之间的垂直距离为eq\x(\s\up1(06))震源深度，AC之间的直线距离为eq\x(\s\up1(07))震中距。2．衡量地震的指标(1)震级：地震的eq\x(\s\up1(08))大小用震级表示。地震释放的能量越大，震级越eq\x(\s\up1(09))高。一次地震只有eq\x(\s\up1(10))一个震级。(2)烈度：地震对地表和eq\x(\s\up1(11))建筑物等破坏强弱的eq\x(\s\up1(12))程度，用烈度表示。一次地震，可以有eq\x(\s\up1(13))多个烈度。3．地震波(1)概念：地震的能量以eq\x(\s\up1(14))波动的方式向外传播，形成地震波。(2)分类：地震波有eq\x(\s\up1(15))纵波(P波)和eq\x(\s\up1(16))横波(S波)之分。(3)传播特性：纵波传播速度eq\x(\s\up1(17))较快，在eq\x(\s\up1(18))固体、eq\x(\s\up1(19))液体和eq\x(\s\up1(20))气体中均能传播；横波的传播速度eq\x(\s\up1(21))较慢，只能在eq\x(\s\up1(22))固体中传播。(4)传播共性：地震波在不同介质中的传播速度eq\x(\s\up1(23))不同；地震波经过不同介质的界面时，还会发生eq\x(\s\up1(24))反射和eq\x(\s\up1(25))折射现象。1.推断正误。(1)地震的能量以波动的方式向外传播，形成地震波。(√)(2)地震波在不同介质中传播速度相同。(×)2．关于地震波的表述，正确的选项是()A．S波的传播速度较快B．P波可以通过固体、液体传播C．只有纵波的传播速度随着所通过物质的性质而变化D．纵波只能通过固体传播答案B解析S波(横波)的传播速度较慢，只能在固体中传播；P波(纵波)传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播。3．地震发生时，位于震中的人有什么感觉？提示当地震发生时，纵波传播速度快，先到达地面，引起震中地面上下跳动，人先感觉到上下颠簸；横波传播速度慢，后到达地面，引起震中地面左右晃动，人后感觉到左右、前后摇摆。二地球的内部圈层1．划分依据：地震波eq\x(\s\up1(01))传播速度的变化。2．圈层界面(不连续面)：Deq\x(\s\up1(02))莫霍面、Feq\x(\s\up1(03))古登堡面。3．三个圈层(1)Ceq\x(\s\up1(04))地壳①范围：地面以下，eq\x(\s\up1(05))莫霍面以上的eq\x(\s\up1(06))固体外壳。②厚度：平均厚度为eq\x(\s\up1(07))17千米。大陆地壳平均厚度为eq\x(\s\up1(08))39～41千米，大洋地壳平均厚度为eq\x(\s\up1(09))5～10千米。③分层：上层为eq\x(\s\up1(10))硅铝层，密度相对较小，在大洋底部eq\x(\s\up1(11))特别罕见，即使有也特别薄；下层为eq\x(\s\up1(12))硅镁层，密度相对较大，连续。(2)Eeq\x(\s\up1(13))地幔①范围：地球内部介于地壳和地核之间，即莫霍面与古登堡面之间的圈层，深度从地壳底界到eq\x(\s\up1(14))2_900千米。②分层：可分为eq\x(\s\up1(15))上地幔和eq\x(\s\up1(16))下地幔。③岩石圈：地壳和上地幔顶部(软流层以上)的合称。(3)地核①范围：地球的eq\x(\s\up1(17))核心局部，即eq\x(\s\up1(18))古登堡面所包围的球体。②物质组成：极高温度和高压状态下的eq\x(\s\up1(19))铁和eq\x(\s\up1(20))镍。③分层：G外核：高压和高温下呈eq\x(\s\up1(21))液态或eq\x(\s\up1(22))熔融状态；H内核：一般认为呈eq\x(\s\up1(23))固态。1.推断正误。(1)地壳厚度到处相等。(×)(2)火山口喷发出的酷热岩浆一般来源于地壳。(×)2．科学家“透视〞地球内部结构的依据是()A．地震波波速的变化B．物质相态的变化C．化学元素分布的变化D．物质密度的变化答案A解析科学家通过对地震波速度的讨论，把地球内部划分为三个圈层。3．地壳和岩石圈有什么区分？提示虽然岩石圈和地壳都由坚硬的岩石组成，但其范围不同，岩石圈不仅包括全部地壳，还包括上地幔的顶部(软流层以上的局部)。三地球的外部圈层外部圈层概况Aeq\x(\s\up1(01))大气圈包裹eq\x(\s\up1(02))地球的气体层Ceq\x(\s\up1(03))水圈由eq\x(\s\up1(04))液态水、eq\x(\s\up1(05))固态水和eq\x(\s\up1(06))气态水组成。eq\x(\s\up1(07))陆地水与人类社会的关系最为亲密，它主要可分为eq\x(\s\up1(08))地表水和eq\x(\s\up1(09))地下水Beq\x(\s\up1(10))生物圈地球上eq\x(\s\up1(11))全部生物及其生存环境的总称，渗透于eq\x(\s\up1(12))大气圈的底部、eq\x(\s\up1(13))水圈的全部和eq\x(\s\up1(14))岩石圈的上部1.推断正误。(1)水圈都分布在海平面以下。(×)(2)生物圈是自然地理系统中最活泼的圈层。(√)2．以下有关地球外部圈层的说法，不正确的选项是()A．大气圈是地球生命生存的根底条件之一B．水圈是一个不断循环的圈层C．生物圈是广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的圈层D．地球的外部圈层之间关系亲密，但和地球的内部圈层之间没有联系答案D解析地球的外部圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存的自然环境，和岩石圈的关系也特别亲密。3．地球的各圈层是相互的吗？提示不是。大气圈、水圈、岩石圈和生物圈都处在不断地运动和变化之中，各圈层之间相互渗透、相互影响，共同组成人类赖以生存和开展的自然环境。

主题探究地震和地震波在人类还没有完全把握地震猜测手段之前，用地震波预警争取时间，将是当前削减地震伤亡的主攻方向。地震预警是在地震发生之后，在地震波到达受害地表、造成破坏之前发出警报。地震波在介质转变时会有不同的传递速度，并在交界面上产生折射、反射等行为，这些特性被用来了解地球的内部构造。据此探究以下问题：(1)地震预警是依据什么进行的？(2)地震波有哪些类型？它们的传播特性有何不同？(3)目前人类已经能够利用地震波来探测地下矿产资源，请你说出其中的原理。当地震波经过含石油资源的地层时，横波和纵波的波速会发生怎样的变化？[成果展现](1)地震波。(2)纵波和横波。纵波传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播；横波的传播速度较慢，只能在固体中传播。(3)我们依据地震波的特点(纵波和横波的传播速度，都随着所通过物质的性质而变化)在进行地质勘探时，假如探测到地震波传播速度发生了变化，就可以反推地下物质组成等发生了变化，进而确定某地的地下是否存在矿产资源，存在哪种矿产资源，并进一步估算矿产资源的数量。由于地下石油以液体状态存在，所以当地震波经过含石油资源的地层时，横波消逝，纵波传播速度下降。1．地震(1)衡量地震的主要指标指标主要影响因素震级地壳运动烈度震级越高，烈度越大震源深度越浅，烈度越大震中距越大，烈度越小地质条件越稳定，烈度越小建筑质量越好，烈度越小(2)分布：板块交界处是地震多发区(3)危害主要危害生产破坏管道、道路、通信等根底设施生活破坏房屋建筑，危害生命、身体健康和心理健康环境破坏资源环境和生态系统2．地震波工程地震波概念地震的能量以波动的方式向外传播性质能量波地球内能以波的形式向四周传播弹性波以波的形式传播的岩石弹性震惊分类横波(S波)波动方向与传播方向垂直纵波(P波)波动方向与传播方向全都传播特性纵波传播速度较快，在固体、液体和气体中均能传播；横波的传播速度较慢，只能在固体中传播共性传播速度随通过物质的性质而变化；经过不同介质的界面时，都会发生反射和折射现象意义①讨论地球内部圈层的结构和状态，划分内部圈层；②讨论地震的能量和划分读某地地震波速度随深度的变化图，完成(1)～(2)题。(1)图中曲线代表的地震波是()A．横波B．纵波C．横波和纵波D．无法推断(2)某地地下30千米处发生地震，这时地面上的人、四周不远处的飞鸟和池塘中的游鱼，都会感到()A．先上下颠簸，后前后左右摇摆B．从前后左右摇摆，后上下颠簸C．纵波，上下颠簸D．横波，前后左右摇摆[科学思维]地震和地震波的分析思路类题透析思路点拨地震波地震波分为横波和纵波，其中横波波速较eq\x(\s\up1(01))慢、纵波波速较eq\x(\s\up1(02))快。图中地震波速度较eq\x(\s\up1(03))慢，为eq\x(\s\up1(04))横波。eq\x(\s\up1(05))横波只能在固体中传播，使物体eq\x(\s\up1(06))左右摇摆；eq\x(\s\up1(07))纵波在固体、液体、气体中都可以传播，使物体eq\x(\s\up1(08))上下颠簸。地面上的人可感受到的地震波为eq\x(\s\up1(09))横波和纵波；四周不远处的飞鸟和池塘中的游鱼可感受到的地震波为eq\x(\s\up1(10))纵波。[答案](1)A(2)C主题探究地球的内部圈层北京时间2020年3月25日10时49分在千岛群岛(48.93°N,157.74°E)发生级地震，震源深度30千米。以下图为地震位置示意图。据此探究以下问题：(1)此次地震震源可能位于地球内部圈层的哪一层？请说明推断依据。(2)地震发生后，堪察加半岛的居民看到地面物体晃动的先后挨次是什么？(3)地震发生后，正在四周海疆航行的轮船上的人感受到的晃动是怎样的？为什么？[成果展现](1)地幔。地壳平均厚度约17千米，大洋地壳较薄，平均厚度为5～10千米。该地位于海洋上，此次地震震源深度为30千米，故震源可能位于地幔。(2)先上下颠簸，后水平晃动。(3)只能感受到上下颠簸。横波只能通过固体传播，纵波可以通过固体、液体和气体传播，故只能感受到纵波的影响，不能感受到横波的影响。1．地球内部圈层的划分以莫霍面和古登堡面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。2．地球内部各圈层的特点圈层名称分界面深度(km)主要组成物质物质形态特征地壳eq\o(\s\up7(莫霍),\s\do5(面))eq\o(\s\up7(平均),\s\do5(17))岩石固态由岩石组成的坚硬外壳，厚度不均，大洋局部薄，大陆局部厚地幔上地幔铁、镁的硅酸盐类固态上部存在一个软流层下地幔eq\o(\s\up7(古登),\s\do5(堡面))2900温度、压力、密度均增大地核外核以铁、镍为主，含有少量较轻元素液态或熔融状态横波不能通过内核固态温度很高，密度、压力都很大3．地壳与岩石圈的区分和联系厚度范围联系示意图地壳平均17千米地表至莫霍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)局部岩石圈70～100千米地表至软流层以下图是地球圈层结构示意图，①②③④依次代表地壳、上地幔、下地幔和地核。完成(1)～(2)题。(1)莫霍面位于()A．①和②之间 B．②和③之间C．③和④之间 D．大气圈和①之间(2)地壳厚度的变化规律是()A．地壳厚度变化均一B．洋壳较厚，陆壳较薄C．陆壳较厚，洋壳较薄D．地壳厚度与海拔上下呈负相关[科学思维]地球内部圈层特点的推断方法类题透析思路点拨地球内部圈层特点莫霍面位于eq\x(\s\up1(01))地壳和eq\x(\s\up1(02))地幔之间。①为eq\x(\s\up1(03))地壳，②为eq\x(\s\up1(04))地幔。地壳厚度的变化规律：eq\x(\s\up1(05))陆壳较厚，eq\x(\s\up1(06))洋壳较薄；地壳厚度与海拔上下呈eq\x(\s\up1(07))正相关。地壳厚度与海拔上下呈eq\x(\s\up1(08))正相关。[答案](1)A(2)C主题探究地球的外部圈层2020年4月10日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，喷发出高达1000英尺的蒸汽柱。图一为喀拉喀托火山喷发景观图，图二为地球外部圈层示意图。据此探究以下问题：(1)火山喷发形成的蒸汽柱联系的地球圈层是什么？(2)火山喷发物进入大气后，会形成火山灰，指出火山灰在地球圈层结构中的物质迁移挨次。(3)在图二的适当位置标出地球的外部圈层。(4)有人说，生物圈是地球上全部生物的总称；也有人说，生物圈是地球上生物及其生存环境的总称。对此，你的理解是什么？[成果展现](1)岩石圈和大气圈。(2)大气圈→水圈、生物圈→岩石圈。(3)见以下图。(4)生物圈有广义和之分，广义的生物圈包括生物及其生存环境，的生物圈仅指生物本身。地球外部圈层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开展的自然环境。各外部圈层的概况、特点见下表：外部圈层概念组成其他大气圈包围着地球的气体层气体和悬浮物，主要成分是氮和氧它是地球自然环境的重要组成局部水圈由各种水体组成的外部圈层地表水、地下水、大气水、生物水等连续但不规那么的圈层，且处于不间断地循环运动之中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、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响，是最活泼的圈层读以下图，完成(1)～(2)题。(1)图中地理事物，属于水圈的是()A．湖水与雪 B．草原和森林C．雪山与湖泊 D．雪与森林(2)图中“湖泊〞涉及到的圈层主要有()①生物圈②水圈③岩石圈④大气圈A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④[科学思维]地球外部圈层及地球圈层联系分析思路类题透析思路点拨外部圈层的组成外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。水圈由eq\x(\s\up1(01))水体组成。eq\x(\s\up1(02))湖水与雪属于水圈；eq\x(\s\up1(03))草原与森林属于生物圈；雪山包括雪和山，分别属于eq\x(\s\up1(04))水圈、岩石圈。圈层的联系地球圈层不是存在的，而是与其他圈层相互联系的。湖泊属于水圈；湖泊中有生物，涉及到eq\x(\s\up1(05))生物圈；湖泊的边缘主要是由岩石组成的，涉及到eq\x(\s\up1(06))岩石圈。[答案](1)A(2)A教材活动巧点拨[教材第23页探究]思路点拨1.略。2．地震波在不同介质中传播速度不同，科学家通过对地震波传播速度的讨论，来探测地球的内部结构。[教材第27页活动]思路点拨1.圈层名称界面地震波传播特点圈层特点地壳(莫霍面)(古登堡面)传播速度比拟匀称呈固态，由岩石组成；厚度不均；由90多种化学元素组成地幔传播速度增加呈固态，由含铁、镁的硅酸盐类物质组成地核横波消逝，纵波传播速度下降由铁和镍组成，外核呈液态或熔融状态，内核呈固态2．相同点：煮熟的鸡蛋切开后呈现出蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层，它们分别相当于地球的三个内部圈层——地壳、地幔、地核，且厚度都是由外向内增加。不同点：地球内部圈层划分更为简单，地幔又可划分为上地幔和下地幔，在上地幔上部还存在一个软流层；地核又可分为内核和外核；另外，它们的物质状态也不相同，煮熟的鸡蛋全部呈现为固态，而地球的地壳、地幔和内核为固态，外核的物质那么为液态或熔融状态。[教材第28页活动]思路点拨1.(1)地震预警并不等同于地震预报。地震预报是指对尚未发生、但有可能发生的地震进行事先通知；地震预警那么是指破坏性地震已经发生、抢在地震波传播到设防地区前，向设防地区提前几秒至数十秒发出的快速警报，以减小当地的损失。(2)地震预警的主要意义在于为人们避险供应更多的时间，以削减伤亡损失。(3)合作探究避震方法。(4)本实践活动旨在使同学把握应急避震的正确方法，提高应急反响力量。2．通过绘图以及合作学习，可以关心同学建立地理空间概念，