地理第四节 地球的圈层结构教学设计

第四节　地球的圈层结构

学习目标：1.了解地震波的特征及其在划分地球内部圈层方面的应用。2.掌握地球内部圈层的划分及圈层特点。(重点)

3．理解地球外部圈层的组成及意义。(重点)

一、地球的内部圈层结构

1．地震波

(1)分类：图中A表示横波，B表示纵波。

(2)特性

(3)波速变化

a．在地下平均33千米C处(指大陆部分)传播速度都明显增加。

b．在地下2 900千米D处：A波完全消失，B波传播速度突然下降。

2．圈层划分

(1)依据：地震波在地球内部传播速度的变化。

(2)界面：图中C为莫霍界面，D为古登堡界面。

(3)圈层：由内向外E＋F为地核，G为地幔，H为地壳。

3．岩石圈：包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成。

二、地球的外部圈层结构

1．大气圈

由气体和悬浮物组成的复杂系统，主要成分是氮和氧，是自然环境的重要组成部分。

2．水圈

(1)组成：包括地表水、地下水、大气水、生物水等。

(2)特点：连续但不规则的圈层，处于不间断的循环运动之中。

3．生物圈

(1)地震发生时，在水中的人与在陆地上的人感觉一样。 (　　)

(2)岩石圈就是地壳。  (　　)

(3)地震波的传播速度在33千米处有明显变化。 (　　)

(4)水圈渗透到岩石圈中。  (　　)

(5)地球外部圈层中最活跃的是     (　　)

A．大气圈　　　　　　　 B．水圈

C．岩石圈     D．生物圈

提示：(1)×　地震发生时，在水中的人只能受到纵波的影响，而在陆地上的人可以感受到横波、纵波两种地震波的影响。

(2)×　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。

(3)×　地震波的传播速度在平均33千米处有明显变化。

(4)√　地球表层水体有一部分存在于岩石圈中，形成地下水，因此水圈渗透到岩石圈中。

(5)D　[生物是自然地理环境中最活跃的要素，因而生物圈是外部圈层中最活跃的圈层。]

地球的内部圈层　　

当地时间2019年9月24日16时01分(北京时间19时01分)巴基斯坦杰赫勒姆发生5.8级地震，震源深度10公里。

问题1　(综合思维)此次地震发生在地球内部的什么地方？

提示：地震发生在岩石圈。

问题2　(综合思维)此次地震发生的能量是如何传到地面的？

提示：地震发生的能量以地震波的形式传到地面。

问题3　(地理实践力)地震发生后推测地面上物体的震动形式。

提示：受地震波传播速度不同，地面上物体应该先上下震荡，再左右晃动。

[归纳总结]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．地球内部圈层具体划分及特点

以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层，具体比较见下表。

2.地壳与岩石圈的区别与联系

地壳位于莫霍界面以上，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)，二者关系如下图所示：

1．地震波在不同介质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(1)～(2)题。

(1)科学家们发现地震波在地球内部传播时，在距离地面大约2 900千米深度处横波完全消失，纵波传播速度也突然降低。这说明了(　　)

A．地球内部存在着岩浆

B．该深度上下层的温度变化明显

C．大陆地壳与大洋地壳的厚度不同

D．该深度上下层的物质组成存在很大差异

(2)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

(1)D　(2)B　[第(1)题，在不同的介质里，地震波的传播速度是不同的，且横波只能通过固体传播，因此根据地下2 900千米处的波速变化可知，该处上下层物质组成存在较大差异。第(2)题，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，从而会引起地震波波速的异常变化。]

地球的外部圈层　　

2018年11月8日在美国加利福尼亚州北部比尤特县天堂镇发生山林大火，大火持续燃烧到11月23日，过火面积超过620平方公里，大面积山林及房屋被烧毁，共造成至少84人死亡。

问题1　(综合思维)此次加州山林大火对大气圈产生了何种不利影响？

提示：向大气圈中释放了大量的污染性气体与烟尘，造成严重大气污染。

问题2　(综合思维)在地球表层附近，地球各个圈层分布有什么特点？

提示：各个圈层相互渗透，甚至相互重叠。

[归纳总结]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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。

2．读下图，完成(1)～(2)题。

(1)B圈层的主体是(　　)

A.河流　　　B．湖泊　　　C．冰川　　　D．海洋

(2)C圈层中最活跃的因素是(　　)

A.大气     B．水

C.土壤     D．生物

(1)D　(2)D　[由图可知，A为岩石圈，B为水圈，C为生物圈，D为大气圈。这四大圈层中，生物圈有生命存在，成为最活跃的圈层。]

　(教师独具)

地震波在不同介质中的传播速度是不同的，科学家就是利用这一原理，根据地震波在地球内部传播速度的变化来探知地球内部结构的。据此回答1～2题。

1．下列有关地震波传播速度的叙述，正确的是    (　　)

A.地震波波速突然变化处，上下层物质组成存在很大差异

B．地震波向下传播的过程中，波速一直在增加

C.地震波中的横波不能通过软流层，软流层之下只有纵波

D．在任一深度都是横波的传播速度大于纵波

2．有关地球内部圈层结构的叙述，正确的是  (　　)

A.地壳和地核的分界是古登堡界面

B．地核部分的温度、压力和密度都较小

C.在莫霍界面下，纵波的传播速度突然下降，横波则完全消失

D．在莫霍界面下，纵波和横波的传播速度都明显增加

1．A　2.D　[第1题，由于地震波在不同介质中传播的速度不同，根据地震波波速的突然变化，可以推测该处上下层的物质组成存在很大差异；横波能在软流层中传播；在任一深度，横波的传播速度都小于纵波。第2题，在莫霍界面下，纵波和横波的传播速度都明显增加；在古登堡界面下，纵波的传播速度下降，横波则完全消失；莫霍界面是地壳和地幔的分界；古登堡界面是地幔和地核的分界；地核部分的温度、压力和密度都很大。]

下图为地球内部圈层结构的局部图，读图回答3～4题。

3．下列有关说法正确的是(　　)

A.地壳在海洋中常常缺失

B．横波在②层传播速度比③层快

C.②是软流层

D．①层和②层属于地壳

4．在地球内部，地震波传播速度变化最快的地方是(　　)

A.莫霍界面附近　　　　　 B．上、下地幔之间

C.古登堡界面     D．内外核之间

3．D　4.C　[第3题，地壳是地球表面以下、莫霍界面以上的固体外壳。由图中看①层和②层属于地壳。第4题，地下将近2 900千米处，纵波速度突然下降，横波完全消失，这个深度被称为古登堡界面。]

下图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号①②③④代表四大圈层。据此，完成5～6题。

5．图中①②③④序号依次是(　　)

A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈

B．岩石圈、大气圈、生物圈、水圈

C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈

D．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈

6．“落花不是无情物，化作春泥更护花”，反映的圈层关系是(　　)

A.①②     B．②③

C.①③     D．③④

5．C　6.B　[第5题，水圈向生物圈供水、向岩石圈渗透；岩石圈为生物圈提供养分，生物圈为大气圈提供氧气；大气圈通过降水向其他三大圈层提供水分。第6题，落花属生物圈，泥属于岩石圈。]