湘教版 (2019)必修 第一册第三节 地球的圈层结构学案设计

第三节　地球的圈层结构

目标1　地震波及地球的内部圈层结构

一、地震和地震波

1．地震

(1)概念：地壳快速释放能量过程中造成的地面震动，是一种危害和影响巨大的自然灾害。

(2)地震构造

图中C为震源、B为震中、BC为震源深度、AB为震中距，D、E位于等震线上。

(3)震级与烈度

①地震的大小用震级表示。

②地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，用烈度表示。

③一次地震，只有一个震级，但可以有多个烈度。

2．地震波

(1)含义：地震的能量以波动的方式向外传播，形成地震波。

(2)类型

判断

1．建筑物的抗震性能会影响地震的震级大小。( × )

2．距离震中越近，烈度可能越大。( √ )

3．等震线表示地震的震级相同。( × )

二、地球的内部圈层

1．划分依据：地震波传播速度的变化，图中A为横波，B为纵波。

2．两个界面：在上图中恰当的位置用虚线绘出莫霍面、古登堡面并标注名称。

答案　

3．各圈层特征

4.岩石圈：由岩石组成，包括C层和上地幔顶部。

拓展延伸　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)。

材料一　2021年3月20日，日本宫城县外海发生里氏6.9级地震。日本气象厅称，这场强烈地震最初估计为里氏7.2级，于当地时间下午6时09分在宫城县附近的太平洋海域发生，震源深度约60千米，并发布了海啸波浪约一米的警告。

材料二　研究人员在地震发生后，根据横波、纵波的速度差，建立了“地震预警系统”，让人们赢得黄金逃生时间。

1．[区域认知]此次地震位于地球内部圈层的哪一层？请说明判断依据。

答案　地幔。地壳平均厚度约17千米，而大洋地壳平均厚度约为5～10千米，故此次地震震源位于地幔。

2．[地理实践力]地震发生后，正在附近海域航行的轮船上的人感受到的晃动是怎样的？为什么？

答案　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。

3．[综合思维]地震预警系统的原理是什么？

答案　地震预警系统主要是利用纵波传播速度比横波快的原理。在地震发生时纵波先传到地面做出预警，在破坏力更大的横波没到前的数秒、甚至数十秒对较远地区发出预警，为人们争取应对时间。

2019年6月17日，四川宜宾长宁县发生6.0级地震，震源深度16 km。据此回答1～2题。

1．此次地震的震源位于(　　)

A．地核

B．上地幔

C．下地幔

D．地壳

2．地震发生时，当地居民的感觉是(　　)

A．左右摇晃

B．先左右摇晃后上下颠簸

C．上下颠簸

D．先上下颠簸后左右摇晃

答案　1.D　2.D

解析　第1题，大陆地壳的平均厚度为39～41千米，此次地震的震源深度为16 km，位于地壳，故选D。第2题，纵波的传播速度快于横波，故当地居民先感到上下颠簸，后感到左右摇晃，故选D。

(2022·江苏省南京市期中)下图为“地球内部圈层结构的局部图”。据此完成3～4题。

3．下列叙述正确的是(　　)

A．距离海洋越远，地壳厚度越薄

B．距离高山越远，地壳厚度越厚

C．高山地区地壳比海洋厚

D．海拔高度与地壳厚度变化基本呈负相关

4．图示地球圈层结构(　　)

A．①层为地壳，②层为地幔

B．软流层位于①层和②层之间

C．岩石圈包含③层的顶部和①层、②层的全部

D．地壳在海洋中缺失

答案　3.C　4.C

解析　第3题，根据图中信息和所学知识，陆地地壳比海洋地壳厚度大，陆地上海拔越高的地方地壳厚度越大，C正确、D错误；地壳厚度大小，与距离海洋远近、高山远近无关，A、B错误。故选C。第4题，①②层位于莫霍面以上，为地壳，A错误；软流层位于上地幔上部，B错误；岩石圈包括地壳和上地幔顶部，即③层的顶部和①层、②层的全部，C正确；陆地地壳厚，海洋地壳薄，并没有缺失，D错误。

目标2　地球的外部圈层结构

判断

1．水是自然界中最活跃的地理要素之一。( √ )

2．四大圈层之间是相互独立发展的。( × )

大气圈、水圈、生物圈是地球的外部圈层。“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映了外部圈层间相互联系、相互制约的关系。下图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号①②③代表外部圈层。

1．[综合思维]上图中①②③分别代表哪个外部圈层？

答案　①为水圈，②为生物圈，③为大气圈。

2．[综合思维]连接地球内部圈层和外部圈层结构的圈层是哪个圈层？“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的是哪两个圈层之间的关系？

答案　岩石圈。岩石圈和生物圈。

3．[综合思维]在外部圈层中，最活跃的圈层是        。

答案　生物圈

读“四大圈层位置示意图”，其中C圈层是一个连续但不规则的圈层，完成1～2题。

1．图中A、B、C、D四个圈层依次是(　　)

A．大气圈、岩石圈、水圈、生物圈

B．岩石圈、生物圈、水圈、大气圈

C．生物圈、岩石圈、水圈、大气圈

D．大气圈、岩石圈、生物圈、水圈

2．D圈层的特征是(　　)

A．随着海拔上升，温度逐渐降低

B．由自然界的各种水体构成

C．由岩石构成，包括地壳和上地幔顶部

D．由生物及其生存环境构成

答案　1.A　2.D

解析　第1题，根据材料信息可知，C圈层是一个连续但不规则的圈层，应为水圈；A圈层位于最外围，应为大气圈；B圈层应为岩石圈，D圈层包括大气圈底部，水圈全部以及岩石圈上部，应为生物圈，故选A。第2题，结合上题分析可知，D圈层为生物圈，是由生物及其生存环境构成，D正确。

读“黄果树瀑布景观图”，回答3～5题。

3．构成该景观的主体要素属于的圈层是(　　)

A．生物圈   B．水圈

C．岩石圈   D．地壳

4．在景观图中，代表自然地理系统中最活跃圈层的要素是(　　)

A．瀑布   B．岩石

C．树木花草   D．大气

5．该景观的形成过程，充分说明了(　　)

A．图中各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系

B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化

C．图中的各圈层是独立发展变化的

D．图中各圈层内部物质运动的能量都来自太阳辐射能

答案　3.B　4.C　5.B

解析　第3题，景观图中涉及的圈层有水圈、生物圈、岩石圈、大气圈；该景观的主体要素是瀑布，应归属于水圈。第4题，生物圈是最活跃的圈层。第5题，该瀑布的形成说明地球圈层之间是相互联系、相互渗透的，它们之间不断进行着物质迁移与能量转化。

(2022·辽宁丹东市模拟)某动画片有一集想设计主人公“遁地”前往地球另外一侧去看看。主人公从家中钻入地下始终保持直线前进并穿越地心。据此完成1～2题。

1．在主人公穿越地心前，依次穿越的是(　　)

A．地壳—地幔—地核—莫霍面—古登堡面

B．地壳—古登堡面—地幔—莫霍面—地核

C．地幔—莫霍面—地核—古登堡面—地壳

D．地壳—莫霍面—地幔—古登堡面—地核

2．如果该主人公希望利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是(　　)

A．①  B．②  C．③  D．④

答案　1.D　2.A

解析　第1题，地球内部圈层结构由表及里为地壳、莫霍面、地幔、古登堡面、地核。故选D。第2题，横波只能通过固体传播，石油一般是黏稠的液体，若遇到石油，横波会消失，纵波通过时波速也突然下降。①图表示地震波在传播过程中，由岩石构造进入石油矿藏时，横波立即消失，纵波波速突然下降的状况。故选A。

(2021·浙江丽水期末) 2020年11月18日，新疆克拉玛依市独山子区(44.16°N,84.82°E)发生里氏3.3级地震，震源深度13千米。据此完成3～4题。

3．此次地震的震源位于(　　)

A．①圈层   B．②圈层

C．③圈层   D．④圈层

4．有关图中地球圈层特点叙述正确的是(　　)

A．①圈层的厚度均匀

B．②圈层中硅铝层在大洋洋底较罕见

C．③圈层是地球最活跃的外部圈层

D．④圈层附近横波消失

答案　3.B　4.B

解析　第3题，由图示可知，①为大气圈，②为地壳，③为水圈，④为上地幔上部。地壳的陆地部分平均厚度为39～41 km，该地震震源深度为13 km，故位于地壳，B对。第4题，①圈层底部起伏不平，厚度不均匀，A错。硅铝层多分布于陆壳部分，在大洋底部非常罕见，B对。地球外部圈层最活跃的为生物圈，C错。横波在莫霍面速度加快，在古登堡面消失，D错。故选B。

冰岛是欧洲第二大岛，全岛11.5%的面积被冰川覆盖，但冰岛是世界上地热资源最丰富的国家，85%的冰岛人口利用地热取暖。据此完成5～6题。

5．地热是来自地球内部的一种能源资源，一般认为它主要是地球内部熔岩的热量向地表传递产生的，这些熔岩主要分布在(　　)

A．地壳   B．上地幔

C．下地幔   D．地核

6．有关熔岩所在圈层与地壳间界面的说法，正确的是(　　)

A．该界面为古登堡面

B．该界面处只有地震波的纵波能够穿过

C．该界面的地下深度在海洋上较大

D．地震波在该界面附近的传播速度明显加快

答案　5.B　 6.D

解析　第5题，一般认为，熔岩主要来自软流层，软流层位于上地幔上部，B符合题意。第6题，熔岩位于软流层，软流层位于地幔，熔岩所在圈层是指地幔，地幔与地壳之间的界面为莫霍面，古登堡面是地幔与地核分界面，A错误；地震波向下传播到莫霍面时，由于物质密度明显增加，地震波中的纵波与横波的传播速度均明显增加，纵波与横波均能够穿过，B错误，D正确；地壳厚度陆地厚、海洋薄，因此莫霍面地下深度在海洋上较小，C错误。

(2022·河南豫南九校联考)下图为“地球圈层示意图”。据此完成7～8题。

7．下列关于岩石圈的叙述，正确的是(　　)

A．属于地壳的一部分

B．属于地幔的一部分

C．包括地壳和上地幔的顶部

D．位于莫霍面以上

8．下列关于地球圈层的叙述，正确的是(　　)

A．大气圈由洁净气体组成

B．水圈是连续但不规则的圈层

C．生物圈是各类生物的总称

D．岩石圈薄厚比较均匀

答案　7.C　 8.B

解析　第7题，岩石圈是由地壳和软流层以上的上地幔顶部坚硬岩石组成的圈层，C项正确。第8题，水圈是连续但不规则的圈层，B正确；大气圈是地球最外部的气体圈层，其中包含了悬浮在大气中的固体杂质(尘埃)、水汽等。生物圈是由地球上所有生物和它们的生活环境(大气圈底部，水圈全部，岩石圈上部)所组成的环绕地球表面的圈层。岩石圈大陆部分厚度大，大洋部分厚度小，薄厚不均匀。所以A、C、D三项错误。

雾凇，俗称树挂，是低温时空气中水汽直接凝华，或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物，是非常难得的自然奇观。雾凇景观以吉林雾凇最为有名。下图为“吉林雾凇景观图”。据此回答9～10题。

9．雾凇的形成，体现的地球圈层数量有(　　)

A．1个   B．2个

C．3个   D．4个

10．构成雾凇景观的核心要素所属地球圈层的主体是(　　)

A．海洋   B．空气

C．岩石   D．植物

答案　9.C　10.A

解析　第9题，据图文材料可知，雾凇是空气中的水汽在树木等物体上凝结而成，故雾凇的形成体现的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈，共3个，C项正确。第10题，据图文材料可知，雾凇是低温时空气中水汽直接凝华，或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物，所以构成雾凇景观的核心要素是冰晶，属于水圈，水圈的主体是海洋，A项正确。

(2022·河北张家口期末)下图为“地球圈层结构示意图”。据此完成11～12题。

11．图中字母及数字对应正确的是(　　)

A．a—莫霍面；②—地壳

B．a—古登堡面；①—地幔

C．b—莫霍面；②—地幔

D．b—古登堡面；③—地核

12．下列关于地球外部圈层的叙述，正确的是(　　)

A．大气圈的主要成分是氧气和二氧化碳

B．生物圈独立存在，与其他外部圈层没有联系

C．水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称

D．大气圈、水圈、生物圈之间均有明确的界线

答案　11.D　12.C

解析　第11题，图中a为莫霍面，b为古登堡面。①为地壳、②为地幔、③为地核，D正确。第12题，大气圈的主要成分是氮气和氧气，A错。生物圈和大气圈、水圈、岩石圈相互渗透、相互影响，B错。水圈是地表和近地表各种形态水体的总称，C正确。大气圈、水圈、生物圈之间没有明确的界线，D错。

下图为“西藏至准噶尔一线的地势及莫霍面深度变化示意图”。据此完成13～14题。

13．下列关于图中地壳厚度的说法正确的是(　　)

A．海拔越高的地区，一般地壳厚度越大

B．海拔降低，地壳厚度肯定变小

C．喜马拉雅山地壳厚度最大

D．塔里木盆地地壳厚度最小

14．下列有关地震的叙述，正确的是(　　)

A．地震波自上而下经过莫霍面时横波突然消失

B．地震波自上而下经过莫霍面时纵波速度逐渐变慢

C．地震发生时，船上的人先感觉到左右摇晃，后上下颠簸

D．地震发生时，地面上的人先感觉到上下颠簸，后左右摇晃

答案　13.A　14.D

解析　第13题，从图中可以看出，海拔越高的地区，一般地壳厚度越大，故选A。第14题，纵波传播速度比横波快，先到达地表，所以地震发生时，地面上的人先感觉到上下颠簸，后左右摇晃。

读“人类赖以生存和发展的自然环境图”，回答15～16题。

15．①圈层的主要特点为(　　)

A．连续但不规则 B．由气体和悬浮物质组成

C．能够进行光合作用 D．由坚硬岩石组成

16．下列关于图示圈层的叙述正确的是(　　)

A．各圈层上下平行分布

B．各圈层相互渗透

C．③圈层单独占有空间

D．都属于地球的外部圈层

答案　15.A　16.B

解析　第15题，①圈层提供的有水、水蒸气、无机盐，是水圈，主要特点是连续但不规则；由气体和悬浮物质组成的是②大气圈；能够进行光合作用的是③生物圈；由坚硬岩石组成的是④岩石圈。第16题，图示各圈层上下没有明确的界线，各圈层间交错分布、相互渗透，故B对，A错；③圈层提供氧气等气体，吸收二氧化碳，是生物圈，跨大气圈、水圈、岩石圈三个圈层，没有单独占有空间，C错；岩石圈包括地壳和上地幔顶部，属于地球的内部圈层，D错。

17．(2021·安徽省岳西县汤池中学期中)读“地球内部圈层示意图”，完成下列要求。(12分)

(1)图中E、F代表的地球圈层分别是        、        。(2分)

(2)图中P界面是        ；Q界面是        。(2分)

(3)图中A圈层厚度大陆比大洋        (填“厚”或“薄”)，当地震来临时，大洋上的船员感觉到船        。(2分)

(4)图示F圈层物质呈        状，G圈层物质呈        态。(2分)

(5)说出地震波由上至下通过P界面和Q界面时的主要特征。(4分)

答案　(1)下地幔　外核

(2)莫霍面　古登堡面

(3)厚　上下颠簸

(4)熔融(液)　固

(5)通过P界面时横波和纵波的传播速度都加快，通过Q界面时横波完全消失，纵波的传播速度突然下降。