高中地理人教版 (2019)必修 第一册第四节 地球的圈层结构优质学案设计

这是一份高中地理人教版 (2019)必修 第一册第四节 地球的圈层结构优质学案设计，共11页。

目标一 地球的内部圈层结构
1．地震波
(1)横波(S波)：传播速度较慢，只能通过固体传播。
(2)纵波(P波)：传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播。
2．不连续面
(1)莫霍界面：在地面下平均33 km处(指大陆部分)，横波和纵波的传播速度都明显增加。
(2)古登堡界面：在地下约2 900 km处，横波完全消失，纵波的传播速度突然下降。
3．内部圈层
(1)地壳：①莫霍界面以外，由固体岩石组成；②厚薄不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚，山脉更厚。
(2)地幔：①介于莫霍界面和古登堡界面之间，分为上地幔和下地幔；②上地幔的上部存在一个软流层，温度很高，岩石部分熔融，能缓慢流动；③软流层是岩浆的主要发源地，地球板块的运动与之相关。
(3)地核：①主要由铁和镍等金属组成，分为外核和内核；②外核是液态的金属物质，其运动形成地球的磁场；③内核是一个密度极大的固体金属球。
4．岩石圈：上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。岩石圈位于软流层之上。
拓展延伸 地壳的物质组成和结构特征
地壳分为上下两层，上层(硅铝层)由硅、铝成分较多的花岗岩类组成，密度小，不连续分布；在大洋底部非常罕见。下层(硅镁层)由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成，密度大，连续分布；在大陆和大洋地壳中都有分布。
材料一 2021年3月20日，日本宫城县外海发生6.9级地震。日本气象厅称，这场强烈地震最初估计为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。地壳厚薄不一，大洋地壳较薄，一般为5～10 km，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 地震预警主要是利用纵波传播速度比横波快，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。
北京时间2020年5月24日，希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震，震源深度20千米，下图为“震中所在区域图”(为震中)。读图，完成1～2题。
1．本次地震的震源位于( )
A．地壳 B．上地幔
C．下地幔 D．软流层
2．本次地震发生时，地震波在传播过程中经过莫霍界面时波速变化是( )
A．纵波、横波波速均变小
B．纵波波速变大、横波波速变小
C．纵波、横波波速均变大
D．纵波波速变小、横波波速变大
答案 1.B 2.A
解析 第1题，因为海洋的地壳较薄，一般为5～10千米，所以本次地震的震源不在地壳，而是在地壳以下。软流层的深度大约为80～400千米，可见震源在软流层以上、地壳以下的上地幔，故选B。第2题，本次地震发生时，地震波自下而上传播，所以在传播过程中经过莫霍界面时纵波、横波波速均变小，故选A。
(2023·山西太原调研)下图为“地球内部圈层局部示意图”。读图，完成3～4题。
3．上图中( )
A．①为岩石圈
B．③由岩石组成
C．③为地壳
D．古登堡界面以下为地幔
4．上图中①②③之间的关系可以表示为下面四幅图中的( )
答案 3.B 4.D
解析 第3题，读图可知，①位于莫霍界面以上，为地壳，A错误；③位于软流层以上，由坚硬的岩石组成，为岩石圈，B正确，C错误；古登堡界面以下为地核，D错误。第4题，读图可知，①为地壳，③为岩石圈，①②之间不存在包含关系，A、B错误；③包含①的全部和②的部分，即岩石圈包括地壳全部和上地幔顶部，C错误，D正确。
目标二 地球的外部圈层结构
1．大气圈
由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气。
2．水圈
是地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。
3．生物圈
是地球表层生物及其生存环境的总称。涉及大气圈、水圈和岩石圈。
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1～2题。
1．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
2．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 1.C 2.A
解析 第1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2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。
读“地理环境圈层示意图”，完成3～4题。
3．图中厚度最大的圈层是( )
A．岩石圈 B．大气圈
C．生物圈 D．水圈
4．下列描述正确的是( )
A．大气圈由各种纯净气体组成
B．水圈由海水组成
C．生物圈由各种动植物组成
D．岩石圈由各种岩石组成
答案 3.B 4.D
解析 第3题，图中示意地球四大圈层，其中厚度最大的圈层为大气圈，故选B。第4题，大气圈由气体和悬浮物质组成，A错误；水圈由海洋水、陆地水和大气水构成，B错误；生物圈由地球表层生物及其生存环境构成，C错误；岩石圈由各种岩石组成，D正确。
(2023·福建福州期中)某动画片有一集想设计一只小羊“遁地”前往地球另外一侧去看看。该小羊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．在该小羊穿越地心前，依次穿越的是( )
A．地壳—地幔—地核—莫霍界面—古登堡界面
B．地壳—古登堡界面—地幔—莫霍界面—地核
C．地幔—莫霍界面—地核—古登堡界面—地壳
D．地壳—莫霍界面—地幔—古登堡界面—地核
2．如果该小羊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、莫霍界面、地幔、古登堡界面、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，纵波通过时波速也会突然下降。①图符合。故选A。
(2023·四川成都期中)下图示意地震波波速在地球内部的变化情况。据此完成3～5题。
3．图中( )
A．A表示岩石圈 B．B表示地幔
C．C表示内核 D．n表示纵波
4．图中b表示( )
①莫霍界面 ②古登堡界面 ③地壳与上地幔交界 ④下地幔与地核交界
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5．关于地球内部圈层结构的说法，正确的是( )
A．在莫霍界面，横波与纵波速度都变慢
B．古登堡界面是内核与外核的分界面
C．地幔的底部有软流层，一般认为这里是岩浆的发源地
D．古登堡界面与莫霍界面是地震波波速突然发生变化的面，叫不连续面
答案 3.B 4.D 5.D
解析 第3题，读图可知，A表示地壳，B表示地幔，C表示地核，n表示横波，故选B。第4题，b位于下地幔与地核交界处，为古登堡界面，故选D。第5题，由图可知，在莫霍界面，横波与纵波速度都变快，A错误。古登堡界面是地核与下地幔的分界面，B错误。地幔的上部有软流层，C错误。古登堡界面与莫霍界面是地震波波速突然发生变化的面，叫不连续面，D正确。
读某同学手绘的“地球圈层结构示意图”和“地球圈层构成示意图”，回答6～7题。
6．结合手绘地球圈层结构示意图指出右图所示的圈层①②③④分别是( )
A．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
B．生物圈、大气圈、岩石圈、水圈
C．岩石圈、水圈、大气圈、生物圈
D．大气圈、生物圈、水圈、岩石圈
7．关于手绘图中各圈层特点的正确叙述是( )
A．大气圈主要由固体杂质组成
B．岩石圈包括地壳和上地幔顶部
C．水圈是既不规则也不连续的圈层
D．地核可能是岩浆主要发源地
答案 6.D 7.B
解析 第6题，根据手绘地球圈层结构示意图可知，右图中①在最上层，为大气圈；④在最底层，为岩石圈；③在岩石圈和大气圈之间，为水圈；②渗透至①③④层，为生物圈，D正确。第7题，大气圈主要由气体和悬浮物质组成，A错；岩石圈包括地壳和上地幔顶部，即软流层以上的部分，B正确；水圈是不规则但是连续的圈层，C错；软流层位于上地幔的上部，是岩浆的主要发源地，D错。
(2023·河北邢台期中)北京时间2021年10月2日6时48分，四川乐山市犍为县(29.25°N,103.96°E)发生3.1级地震，震源深度为10千米。下图为“地球圈层结构示意图”。据此完成8～10题。
8．此次地震的震源最可能位于( )
A．Ⅲ圈层 B．Ⅳ圈层
C．莫霍界面以上 D．古登堡界面以下
9．图中各圈层( )
A．Ⅰ圈层由各类气体组成，干燥洁净
B．Ⅱ圈层主要由铁和镍等金属组成
C．Ⅲ圈层为海洋
D．Ⅳ圈层的液态物质运动形成磁场
10．岩石圈( )
①包含地壳及上地幔 ②位于软流层以上 ③由坚硬的岩石组成 ④包括水圈的全部
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
答案 8.C 9.D 10.C
解析 第8题，由图可知，Ⅰ圈层为大气圈，Ⅱ圈层为地壳，Ⅲ圈层为水圈，Ⅳ圈层为外核。整个地壳平均厚度约17千米，其中大陆地壳厚度较大，平均约为33千米。由材料可知震源深度为10千米，震源深度应位于地壳，即位于莫霍界面以上的Ⅱ圈层，所以C正确。第9题，Ⅰ圈层为大气圈，由气体及悬浮物组成，A错误。Ⅱ圈层为地壳，主要由岩石组成，B错误。Ⅲ圈层为水圈，主体为海洋，还包括陆地上的河流、湖泊等，C错误。Ⅳ圈层为外核，外核的液态物质运动形成磁场，D正确。第10题，岩石圈位于上地幔的软流层以上，包含上地幔的顶部与地壳，①错误，②正确。岩石圈由坚硬的岩石组成，③正确。不包括水圈的全部，④错误。所以C正确。
下图为“黄河壶口瀑布景观图”。读图，完成11～12题。
11．图中地理事物，属于岩石圈的有( )
A．瀑布、森林 B．峡谷、山脉
C．蓝天、峡谷 D．瀑布、山脉
12．壶口瀑布形成的过程，说明了( )
A．图中涉及的圈层相互独立、互不干涉
B．图示岩石圈连续不规则，与其他圈层互不联系
C．图示圈层受地球内能、重力能、太阳辐射能影响
D．图示景观只涉及地球内部圈层无外部圈层
答案 11.B 12.C
解析 第11题，瀑布属于水圈，森林属于生物圈，峡谷、山脉属于岩石圈，蓝天属于大气圈；B正确。第12题，图中各圈层之间是相互联系、相互渗透的，A错误；水圈是连续但不规则的圈层，B错误；四大圈层受地球内能、重力能、太阳辐射能影响，C正确；图中外部圈层有水圈、大气圈、生物圈，有地球的内部圈层岩石圈，所以该景观既有内部圈层也有外部圈层，D错误。
下图为“西藏至准噶尔一线的地势及莫霍界面深度变化示意图”。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界面时横波突然消失
B．地震波自上而下经过莫霍界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．图1为“地震波的传播速度示意图”，图2为“地球圈层结构(局部)示意图”。读图回答下列问题。(16分)
(1)依据图1，莫霍界面以下地震波波速的变化情况是________，古登堡界面以下横波波速的变化情况是________。(4分)
(2)一般认为，软流层可能是火山活动中__________的主要发源地；软流层以上是岩石圈，其由图2中的______(填字母)和________(填字母)构成。(6分)
(3)图2中的地球外部圈层中，生物圈占有____________的底部、__________的全部与岩石圈的上部。(填字母)(4分)
(4)关于地球圈层结构的叙述，正确的是( )(2分)
A．地球外部圈层包括大气圈、生物圈和岩石圈
B．外部圈层与内部圈层之间各自独立发展变化
C．自然地理环境各圈层之间相互联系、相互渗透
D．地球的内、外部圈层一起构成自然环境
答案 (1)明显加快 突然消失 (2)岩浆 D E
(3)A C (4)C
解析 (1)莫霍界面以下地震波波速的变化是横波、纵波都明显加快，古登堡界面以下横波波速突然消失。(2)地幔上部存在软流层，可能是火山活动中岩浆的主要发源地。软流层以上的地壳和上地幔顶部合称为岩石圈，由图2中的D和E构成。(3)从图2中可以看出，A位于最顶层，为大气圈，C为不规则的圈层，与岩石圈相邻，为水圈，B为生物圈，连接了其他三大圈层，B生物圈占有A大气圈的底部、C水圈的全部与岩石圈的上部。(4)地球的外部圈层包括大气圈、生物圈和水圈，A错误。自然地理环境各圈层之间相互联系、相互渗透，B错误，C正确。地球的大气圈、生物圈、水圈和岩石圈一起构成自然环境，D错误。课程标准
运用示意图，说明地球的圈层结构。
学习目标
1.结合材料，能够辨识横波与纵波的波速及传播特点。(综合思维)2.运用示意图，熟练掌握内部圈层和外部圈层的分布及特点。(区域认知)