第四节地球的圈层结构ppt专用说课稿内容

日期:2016-2-23 13:25 阅读:

共1课时

第四节　地球的圈层结构　… 高中地理人教2003课标版

1教学目标

知识与技能目标：①了解地球圈层结构及特点，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据

②了解地震波的传播特征及其在划分内部圈层方面的运用

③地球内部圈层的划分及各层主要特点

④运用图标了解、掌握外部圈层的组成和特征

过程与方法目标：①通过绘制地球内部圈层示意图，了解地球内部圈层的结构，提高学生绘

图能力

②运用图表学习地球外部圈层，提高学生的读图能力

情感、态度与价值观目标：①学会从宏观和微观、从整体和局部，把握解决问题的方法

②培养、树立热爱地球和保护地球环境的观念

2学情分析

本课的授课对象是高一学生，对于地球圈层的划分一般只了解地壳、地幔和地核，不知道有内、外圈层之分，也不知道具体有哪些圈层和它们划分的依据，因此需要对地球圈层结构尤其是内部圈层结构进行较为具体、且形象生动的教学，但不需要让学生深入了解，以免晦涩难懂，而应该着重于学习各圈层的主要特点。

3重点难点

重点：①地震波的波速及传播特点，区分纵波和横波

②地球内外部圈层的空间分布、组成和特点

难点：①两种地震波的传播特征及其在地球内部圈层研究中的运用

②地球各圈层的物质组成和主要特征

4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】引出新课

前边我们学习了地球的宇宙环境，而“谈天”是为了“说地”，整个地球不是一个均质体，而是一个由不同物质、不同状态组成的同心圈层结构，每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。以地心为共同球心，地球圈层分为地球内圈和地球外圈两大部分。下面我们就来学习第四节——地球的圈层结构。

活动2【导入】引导学生自主学习地震波

地球内部究竟是什么样子？钻探是了解地球内部情况的直接手段，最好把地球挖开来看看。我国地处江苏省东海县茆北村的亚洲第一井也就深5000多米，目前挖出来最深的井为12000 m，还不到地球半径的1/500，矿山的采挖就更浅了，现今最深的矿井可达3000 m。

而随着科学技术日新月异，载人宇宙飞船可以在外太空遨游，宇宙探测器甚至能飞出太阳系，可谓上天有路。然而对于我们脚下半径为6371 km的地球，却至今还是入地无门。

我们以什么依据划分地球内部圈层呢？不妨借鉴一下夏季我们挑选西瓜的方法，为了能够吃到可口的西瓜，我们通常把西瓜托在手上，用另一只手敲打西瓜，靠听这种敲打产生的震动在西瓜内部传播的声音来判断西瓜的生熟、质量的优劣。我们是不是可以在地球内部制造某种震动，通过分析这种震动在地球内部传播的情况来了解地球的内部结构、组成。我们知道，地震常常给人类社会带来灾难，但同时也提供了认识地球内部结构的机会。科学家利用地震波的某些特性，通过对地震波的精确测量，“透视”了地球内部结构。那么什么是地震波？你们先认真仔细阅读教材

活动3【讲授】简单学习地震波的基础知识和地球的内部圈层结构

生：当地震发生时，地下岩层受到强烈的冲击会产生弹性震动，并以波的形式向四周传播即地震波

师：很好。地震波可以分为哪两类呢？

生：纵波和横波

师：那么纵波（P波）和横波（S波）各有什么特性？（提示：地震波特性——速度、通过介质）

生：纵波：传播速度快，可以通过固体、液体、气体传播。横波：只能通过固体传播。纵波和横波的传播速度都随着所通过物质的性质而变化。

师：同学们的自学能力很好。那为什么能用地震波探测地内结构呢？这是因为地球内部物质性质不均一，不同深度上性状、组成不同。

地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图

师：图中哪条表示的是纵波，哪条表示的是横波？

生：虚线是横波，实线是纵波，因为横波的传播速度慢于纵波的传播速度

师：继续看图，你们发现地震波在地球内部的传播规律总的趋势是怎样的呢？

生：震波在地球内部的传播规律：总的趋势——速度随深度递增，但不均匀，有突变现象。

师：在图中，我们可以看到地震波在地下传播速度发生了变化，而在一定深度处，地震波波速有明显的突变，这种波速发生突变处的面叫不连续面。请大家看投影，找出地球内部两个明显的不连续面大致在地下多少公里处

生：33km和2900km

师：在地面下平均33km处地震波发生了什么变化？

生：纵波和横波的传播速度都明显增加，波速发生突然变化，出现不连续面。

师：这个不连续面以纪念它的发现者而取名莫霍界面。现在两个球继续移动，现在停到多少km处呢？

生：2900km

师：在2900km处，纵波的传播速度突然下降，横波完全消失就构成了一个不连续面，即古登堡面。

根据这两个最主要的不连续面，地球内部可划分为几个圈层？

生：三个圈层

师：请看图说出三个圈层的划分依据、两个最主要的界面、各圈层的范围。

生：地壳、地幔、地核的划分依据是莫霍面和古登堡面。莫霍面以上是地壳，莫霍面和古登堡面之间是地幔，古登堡面以下是地核，这是较粗略的划分。有些比较细心的同学会观察到在地下900km和5150km左右的地方波速也发生了较大变化。根据这些变化，我们可将圈层结构更加细化的划分，地幔分为上地幔和下地幔，地核分为内核和外核。

活动4【活动】小组讨论学习地球内部圈层结构的物质形态

师：不连续面上下的物质性状发生变化才引起地震波波速突变，因此根据地震波的传播状况，请小组合作讨论判断，根据地震波分析地幔、外核和内核的形态是怎样的？

生：固态，因为横波能通过

师：很好。根据地震波来分析，外核形态是怎样的？

生：因为横波不能通过，所以外核是液态，温度高于熔点。

师：那内核呢？

生：固态

师：刚才同学们作了细致的观察和分析，回答得很正确。外核为液态，而内核形态很可能为固态，因为内核区域随深度增加压力和密度都增大，其熔点升高比温度升高得快。

请同学看这幅图，图中是不是多了软流层和岩石圈两个区域？软流层就字面意思理解，我们可以知道这个区域的物质是软而流动的，但却不是液态，它处于一种潜在熔融态，就像烧红的玻璃一样，具有可塑性。软流层存在于上地幔上部，一般都认为这里可能是岩浆的主要发源地。那岩石圈是什么呢？

生：地壳和上地幔顶部（软流层以上），由坚硬的岩石组成的。

师：我请一个同学在黑板上面补充出软流层和岩石圈的位置

（上台板图）

师：画得很正确，说明同学们掌握得很好。但是老师要强调一下，岩石圈既不属于内部圈层也不属于外部圈层，它是一个过渡圈层。

学习了这么多，那我们下面作一个全面的学习。地壳：在地面以下，莫霍面以上，由岩石组成。大陆部分的平均厚度为33 km，大洋地壳的平均厚度为5～8 km，整个地壳平均厚度为17 km。因此，书上那幅地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图是展示的大陆上的，如果海洋的话，地壳的平均厚度应该为5～8 km。地壳最厚的地方在青藏高原。地壳又分为双层结构：上层是硅铝层，下层是硅镁层，在大陆地壳中，两个层次都有；在大洋地壳中，硅铝层变薄甚至缺失。所以大洋地壳比较薄。

地幔：地幔的范围是从莫霍面到古登堡面，它位于地壳与地核之间，是三大圈层中的中间层，厚度为2800多千米。根据地震波的传播状况可把地幔分为上地幔和下地幔两层，地幔圈占了地球大部分的质量。在上地幔的上部，有一个物质呈融熔状态的软流层，一般认为软流层是岩浆和地震的发源地。软流圈层厚度范围并不是从莫霍面算起，约在地下60～250 km，它属上地幔部分，但位置并不在地幔的顶部。因此，软流圈层与地壳之间（即与莫霍面之间）还有一层物质存在，即上地幔的顶部，也是岩石，它和地壳共同组成了岩石圈。

岩石圈是指软流层以上的部分，物质由岩石组成，包括地壳的全部和上地幔的顶部。

地核：因为横波不能通过外核，所以外核部分呈液态，主要成分是铁镍等重金属元素，而液态铁的运动形成一个巨大的磁场。因为地升得快，所以震波速度在内核处加快，随着深度增加，压力和密度都增大，其熔点升高得比温度内核呈固态。

可以用半熟的鸡蛋来形象直观地记忆地球内部圈层的划分和物质组成。蛋壳为地壳；蛋白为地幔，由于是半熟，所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆；蛋壳与蛋白之间的膜和地壳合起来就是岩石圈；蛋黄为地核。

活动5【导入】过渡到地球的外部圈层结构

要使我们更全面的认识地球整体面貌，除了需要知道地壳结构外，还需要知道地球外部结构的层次。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自的范围和作用是什么呢？

活动6【讲授】展示地球外部圈层示意图，自主学习

首先看大气圈有什么特点？

1.大气圈

物质组成——气体和悬浮物。主要成分：氮和氧。

很好。大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界，在2000～16000千米高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04％比例的微量气体。由于地心引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100千米的高度范围内，其中75％的大气又集中在地面至10千米高度左右的对流层范围内。

再来看水圈有什么特点？

2.水圈

由地球表面水体构成，连续但不规则。包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈的水在不断地循环运动之中。

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万千米的高空看地球，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋，它使地球成为一颗“蓝色的行星”。如果整个地球没有固体部分的起伏，那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。

生物圈有什么特点呢？

3.生物圈

是地球表层生物及其生存环境的总称。占有大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。

很好。由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微生物。据估计，现有生存的植物约有40万种，动物约有110多万种，微生物至少有10多万种。据统计，在地质历史上曾生存过的生物约有5亿～10亿种之多，然而，在地球漫长的演化过程中，绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

地球所有的外部圈层是相互渗透、相互影响，甚至相互重叠的，在太阳和人类生活的参与下，整个地球生机盎然；同时，它们起着保护地球的作用，可以减弱太阳和宇宙辐射对地表的影响，减少宇宙中的陨石对地球表面的撞击。外部各圈中的物质运动和循环，是促使地表物质和形态演变的重要动力。

活动7【练习】课内检测

.关于地震波的叙述，正确的是 ( )

A. 横波传播速度快于纵波 B. 纵波只能在固体中传播 C. 横波能在固体、液体中传播 D. 纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化

活动8【测试】测试