高中地理中图版 (2019)必修 第一册第二节 地球的圈层结构导学案

第二节 地球的圈层结构

一、地球的内部圈层

1．划分依据：地震波在不同物质中的传播速度不同，根据地震波在地下不同深度传播速度的变化划分。其中，A为横波，B为纵波。

2．圈层界线：C为莫霍面，D为古登堡面。

3．内部圈层

(1)H层为地壳，指地表至莫霍面之间的部分。由岩石组成，厚度不均，平均厚度为17 km，大洋部分较薄，大陆部分较厚。

(2)G层为地幔，分为上地幔和下地幔两部分，其中上地幔上部的软流层被认为是岩浆的发源地。地壳和上地幔顶部(软流层以上的上地幔)，合称岩石圈。

(3)E＋F层为地核，主要由铁和镍组成。分为外地核(F)和内地核(E)，其中外地核可能呈熔融状态。

二、地球的外部圈层

1．A大气圈：环绕地球的气体层。其下部边界为地球海陆表面，2 000～3 000 km的高空可大致看作大气的上界。大气的密度随着高度增加而逐渐减小。

2．B水圈：由地球表层水体构成的连续的不规则圈层。包括地表水(海洋、河流、湖泊等)、地下水、大气水、生物水等。

3．C生物圈：存在于大气圈的下层、整个水圈和岩石圈上层。

(1)广义：由地球上所有生物及其生存环境构成的圈层。

(2)狭义：指生物本身。

一、判断题

1．海洋地壳和大陆地壳厚度相同。(×)

2．软流层位于上地幔，是岩浆的主要发源地。(√)

3．地震发生时，位于震中地面上的人们先感觉到上下颠簸，然后左右摇晃。(√)

4．从地幔到地壳，地震波的传播速度越来越慢。(√)

5．生物圈就是地表生物的总称。(×)

6．水圈的水是不停流动的，是最活跃的圈层。(×)

二、选择题

读地球内部圈层局部示意图，完成1～2题。

1．图中正确表示岩石圈的序号是(　　)

A．①　　　　　　　　 B．②　

C．③  D．④

2．关于图中①②③之间的关系，表示正确的是(　　)

解析：1.C　2.D　第1题，岩石圈的范围为软流层之上，据图可知，③为岩石圈的范围。故选C。第2题，据图可知，①为地表以下莫霍面以上，为地壳范围；②为两个界面之间的区域，为地幔范围；③为岩石圈范围，包括地壳和上地幔顶部。故选D。

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。结合地球圈层结构示意图，完成3～4题。

3．图中所示的圈层A、B、C分别是(　　)

A．水圈、生物圈、岩石圈　 B．生物圈、岩石圈、水圈

C．岩石圈、水圈、生物圈  D．生物圈、水圈、岩石圈

4．C圈层(　　)

A．是一个连续规则的圈层  B．位于地幔以上

C．位于莫霍面以上  D．陆壳较厚，洋壳较薄

解析：3.D　4.D　第3题，按距离地球表层由远到近，地球圈层可分为大气圈、生物圈、水圈、岩石圈，其中生物圈包括大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部，即生物圈不单独占有空间。结合图示A、B、C及与大气圈的位置可判断，A为生物圈，B为水圈，C为岩石圈。第4题，岩石圈位于软流层之上，大陆部分较厚，大洋部分较薄。

三、填空题

　写出数字符号的含义。

图1：①________，②________，③________。

图2：④________，⑤________，⑥________。

答案：莫霍面　地幔　地核　大气圈　生物圈　水圈

探究点(一)

———————— 从生活中学 ————————

一、地理情境激趣

据日本气象厅消息，当地时间2021年2月13日23时8分，日本东北地区发生里氏7.1级地震，震源位于福岛附近海域(北纬37.7度，东京141.8度)，震源深度60千米。

二、核心素养培优

1．分析此次地震震源处在地球内部圈层中的哪一层。地震造成重大人员伤亡和财产损失的原因有哪些？(综合思维)

提示：地壳。震级高，震源深度浅，震中距离城镇近，防震意识差等。

2．探讨地震发生时，福岛的人有怎样的震感。为什么？(地理实践力)

提示：处在福岛的人首先感到地面上下颠簸，然后水平晃动，因为陆地上纵波、横波都能通过，且纵波传播速度比横波快。

———————— 在探究中悟 ————————

一、地球内部圈层结构划分及特征

以莫霍面和古登堡面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三层。具体如下所示：

二、地壳的物质组成和结构特征

根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层(如下图)，这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。

三、地壳与岩石圈的区别与联系

地壳位于莫霍面以上，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬的外壳。岩石圈不同于地壳，岩石圈包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)，二者关系如图所示：

四、地震波的应用

1．根据地震波在地球介质中传播的规律来研究地球内部的结构、矿产资源和油气资源的分布以及与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构。

2．在油田开发中的应用。人们通过研究地震波在地下岩石中的传播规律来确定被研究储层的岩性、物性及含气性，从而为油田开发提供决策支持。

3．工程探测。在工程实施当中，地质条件复杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范、工序不严格等诸多因素，可能导致混凝土结构存在振捣不密实、存有孔洞、出现蜂窝状等问题，从而给隧道、桥梁以及其他土木工程项目中的结构体带来质量隐患。因此常用地震CT对土木工程进行勘探。

———————— 到实践中用 ————————

读地球的内部圈层结构图，完成1～2题。

1．从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于(　　)

A．①圈层  B．②圈层

C．③圈层  D．④圈层

2．下列关于地球内部圈层特点的叙述，正确的是(　　)

A．①圈层海洋部分的厚度较陆地大

B．②圈层横波不能通过

C．③圈层最可能为液态

D．④圈层的温度较低，压力和密度较小

解析：1.B　2.C　第1题，一般认为岩浆来源于上地幔上部的软流层，图中②圈层为地幔。故选B项。第2题，①圈层为地壳，大陆部分厚度比海洋大；②圈层为地幔，其物质以固态为主，横波可以通过；③圈层为外地核，横波不能通过，可能为液态；④圈层为内地核，温度很高，压力和密度很大，C项正确。

地震波在不同媒介中的传播速度是不同的，科学家利用这一原理探究地球内部结构。据此回答3～4题。

3．地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2 900 km深度处横波速度突然降低为零，纵波速度也突然降低，这说明(　　)

A．地球内部存在着岩浆

B．该深度上下层次的温度变化明显

C．大陆地壳与大洋地壳的厚度不同

D．该深度上下层次的物质组成存在很大差异

4．人们在生产活动中还常利用地震波(　　)

A．传递声音信号  B．进行地质探矿

C．调查农作物虫害情况  D．测量山峰的高度

解析：3.D　4.B　在不同物质组成的介质里，地震波的传播速度是不同的，其中横波只能通过固体物质，而纵波可通过固、液、气各态物质，因此，根据地下2 900 km处的波速变化可知，该处上下层物质组成存在较大差异，2 900 km以下为非固态物质。同理可知，如果地下某处存在矿产资源的话，那么它的物质组成肯定与周围地区有差异，地震波经过该处时，其波速会发生异常变化。

探究点(二)

———————— 从生活中学 ————————

一、地理情境激趣

“蛟龙号”由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。科学家通过搭乘蛟龙号可以对海底进行直接观测和取样，对海底某个点进行“解剖麻雀”式精细化研究。截至目前，“蛟龙号”已成功下潜158次，“蛟龙探海”国家重大工程逐步推进，当前，其最大下潜深度是在马里亚纳海沟的7 062 m，最大工作设计深度为7 000 m，工作范围可覆盖全球99.8%的海洋区域。

二、核心素养培优

1．分析“蛟龙号”下潜的位置处于地球的哪个圈层。该圈层是否都分布在海平面以下？(综合思维)

提示：水圈。该圈层是地表和近地表各种形态水体的总称，主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。因此，该圈层不是都分布在海平面以下。

2．分析“蛟龙号”最大下潜深度的位置处于哪一大板块上。该板块属于地球的哪个圈层？(综合思维)

提示：太平洋板块。岩石圈。

———————— 在探究中悟 ————————

地球的外部圈层特点比较

地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈三个圈层。它们的概念、特点和相互关系分析如下：

———————— 到实践中用 ————————

读图，回答1～3题。

1．②圈层的主体是(　　)

A．河流　　　　　　　 B．湖泊

C．冰川  D．海洋

2．下列有关地球圈层特点的叙述，正确的是(　　)

A．①圈层由地壳组成

B．②圈层的主体是陆地水，包括河流水、地下水、冰川水等

C．③圈层是包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部

D．④圈层气温随高度增加而递减

3．地球生态系统中的主体和最活跃的因素是(　　)

A．大气  B．水

C．土壤  D．生物

解析：1.D　2.C　3.D　第1题，图中②圈层为水圈，水圈的主体是海洋。第2题，①圈层是岩石圈，由地壳和软流层以上的地幔部分组成；②圈层是水圈，由液态水、固态水和气态水组成，其主体是海洋；③圈层是生物圈，包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部；④圈层为大气圈，气温随高度增加而递减的是大气圈的一部分，而不是全部。第3题，在生态系统中，生物作为非生物环境以外的生产者、消费者和分解者，构成了生态系统的主体，是地球最活跃的因素。

读图，回答4～5题。

4．图中甲、乙、丙、丁所代表的地球圈层依次是(　　)

A．大气圈、岩石圈、水圈、生物圈

B．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈

C．生物圈、水圈、岩石圈、大气圈

D．生物圈、岩石圈、大气圈、水圈

5．乙圈层的主要特点是(　　)

A．连续而不规则  B．主要由岩石组成

C．无固定空间位置  D．主要由气体组成

解析：4.B　5.A　第4题，据图可知，丁指向甲通过蒸腾作用，说明丁为生物圈，甲是大气圈；乙指向丙通过下渗作用，说明乙为水圈，丙为岩石圈。第5题，据上题知，乙圈层为水圈，水圈是一个连续但分布不规则的圈层；水圈由呈固态、液态、气态分布于海洋、陆地、大气中的各种水体共同组成。

1．地震波在不同物质中的传播速度不同。根据地震波在地下不同深度传播速度的变化，可将地球的内部圈层分为三层：地壳、地幔和地核。

2．地壳指地表至莫霍面之间的部分。地壳是地球的坚硬外壳，它由岩石组成。地壳的厚度不均，平均厚度为17 km。大洋地壳部分较薄，平均厚度为5～10 km；大陆地壳平均厚度为39～41 km，但各地差异很大。

3．莫霍面以下至古登堡面之间部分是地幔。地幔可分为上地幔和下地幔，在上地幔上部，物质组成与地壳相似，但由于温度超过物质熔点，物质处于熔融状态，这一部分称为软流层。软流层被认为是岩浆的发源地。地壳和上地幔顶部(软流层以上的上地幔)，合称岩石圈。

4．古登堡面以下至地心为地核，它主要由铁和镍组成。地核分为外地核和内地核。研究表明，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到一起形成一个固态金属球。

5．地震波主要有横波和纵波两种类型。纵波传播速度快于横波，纵波能在固体、液体和气体中传播，横波只能在固体中传播。

6．地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈三个圈层。这些圈层之间相互联系，相互制约，形成人类赖以生存的自然地理环境。

7．大气圈指环绕地球的气体层，其下部边界为地球海陆表面，2 000～3 000 km的高空可大致看作大气的上界。大气的密度随着高度增加而逐渐减小。

8．水圈是由地球表层水体构成的连续的不规则圈层。包括地表水(海洋、河流、湖泊等)、地下水、大气水、生物水等。

9．广义上的生物圈是由地球上所有生物及其生存环境构成的圈层。狭义上的生物圈指生物本身。生物圈存在于大气圈的下层、整个水圈和岩石圈上层。生物绝大部分集中在地面以上100 m至水面以下200 m之间，这是生物圈的核心部分。