内容正文:
第三节 地球的圈层结构
课程标准
核心素养
思维导图
运用示意图,说明地球的圈层结构。
1.运用示意图,说出地球内部圈层的划分依据及各圈层的特点培养区域认知能力。
2.结合资料及示意图,说出地球外部各圈层的特点,并能从人地关系的角度阐述各圈层与人类活动的关系,提高综合思维素养。
一、地球的内部圈层
1.划分依据:地震波传播速度。
2.具体划分
(1)圈层划分
在下图中填写地球内部圈层各部分名称。
(2)圈层特征
地壳
地幔
地核
位置
莫霍面以上
莫霍面与古登堡面之间
古登堡面以下
厚度
约17千米
约2 800千米
约3 400千米
特征
由岩石组成,为连续圈层,大陆部分较厚,大洋部分较薄_
上部存在软流层,一般认为是岩浆的主要发源地
外核为液态,内核为固态。温度很高,压力和密度很大
[点拨] 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),二者关系如下图所示:
二、地球的外部圈层
1.地球的外部圈层包括A大气圈、B水圈和C生物圈。
2.圈层划分
圈层
概念
对地球的影响
大气圈
环绕地球外部的气体圈层
是地球生命的保护伞,避免了大多数流星体对地球的撞击,削弱了紫外线对地球生物的影响
水圈
地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层
使地球成为“蓝色星球”
生物圈
广义:地球表层生物及其生存环境的总称
是地球特有的圈层,是非常活跃的圈层
狭义:地球表层生物的总和
[点拨] 生物圈的特殊性
生物圈是有生命存在的圈层,而大气圈、水圈、岩石圈是无机圏层;生物圈的范围与其他圈层交错分布,其界线不像其他圈层那样分明;生物圈不仅包括了地球上的全部生物,还包括了生命生存的无机环境,是地球上最大的生态系统。
3.圈层联系:大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间,相互联系、相互制约、相互渗透,不断进行着物质和能量的交换,形成了人类赖以生存的地球表层环境。
据四川省地震台网测定:2019年9月8日6时42分四川省内江市威远发生5.4级地震,震源深度10千米。据此完成1~2题。
1.根据震源位置可以推断,此次震源位于( )
A.地壳 B.地幔
C.外核 D.内核
2.下列有关地球内部圈层的叙述,正确的是( )
A.地壳物质以化合物存在
B.上地幔顶部属于岩石圈
C.软流层处横波不能通过
D.地核物质可能是铁和镁
1.A 2.B [第1题,陆壳的平均厚度为33千米,四川阿坝州所在地区海拔高,地壳应该更厚。由材料可知,此次震源深度10千米。因此此次四川地震的震源位于地壳。第2题,组成地壳物质的最基本单元是矿物,矿物是由化学元素结合在一起组成的单质或化合物,A项错误;地壳和上地幔顶部(软流层以上的部分),合称为岩石圈,故上地幔顶部属于岩石圈,B项正确;软流层是有塑性物质组成的,是岩浆的发源地,横波能通过,C项错误;地核的组成物质,可能是极高温高压下的铁和镍,D项错误。]
读“地球圈层局部示意图”,完成3~5题。
3.图中表示大气圈的是( )
A.A B.B
C.C D.D
4.图中A圈层( )
A.是一个连续且规则的圈层
B.是一个规则但不连续的圈层
C.由气体和悬浮物质组成
D.由坚硬的岩石组成
5.图中B圈层物质运动的主要动力是( )
A.地球内部的能量 B.太阳辐射
C.地球的引力 D.人类活动
3.D 4.D 5.B [第3题,图中表示大气圈的是D, A表示岩石圈,B表示水圈,C表示生物圈。第4题,图中A圈层是岩石圈,由坚硬的岩石组成,受内力作用影响,是一个不规则,也不连续的圈层。由气体和悬浮物质组成的是大气圈。第5题,图中B圈层是水圈,物质运动的主要动力是太阳辐射;地球内部的能量是地壳运动、岩浆活动的主要动力;地球的引力是重力能;人类活动不是主要动力。]
探究点 地球的圈层结构
阅读下列图文材料,探究下列问题。
材料一 地震波的传播速度与地球内部圈层划分示意图。
材料二 2020年1月19日21时27分在新疆喀什地区伽师县(北纬39.83度,东经77.21度)发生6.4级地震,震源深度16千米。
材料三 下图为某地景观示意图。
(1)据材料一判断A、B两种波的类型,并说明判断理由。
提示 A为横波,B为纵波。在同一深度传播速度慢的为横波,快的为纵波。
(2)据材料一说明地震波经过C和D深度时,波速的变化特点。
提示 地震波穿过C深度时,横波和纵波的传播速度都明显增加;穿过D深度时纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。
(3)据材料二分析,此次地震震源位于地球的哪个内部圈层?并说明地震发生时,街道上的行人有什么感觉?
提示 地壳。街道上的行人先感觉上下颠簸,后感觉左右摇晃。
(4)材料三图中直观地显示了哪个圈层?该圈层有何特殊性?
提示 生物圈。生物圈的特殊性是:①生物圈有生命存在,其他的圈层是无机环境;②与其他圈层交错,没有明确的界线;③生物圈不仅包括全部生物,还包括生物生存的环境,是地球上最大的生态系统。
(5)植物生长会从哪些圈层吸收养分?
提示 水圈、岩石圈、大气圈。
1.地球内部圈层的划分
(1)两种地震波的特点比较
类型
传播速度
能通过的介质
共性
横波
较慢
固体
传播速度都随所通过物质的性质而变化
纵波
较快
固体、液体和气体
(2)圈层划分
2.外部圈层的组成及特征
圈层
组成
特征
大气圈
气体和悬浮物,主要成分是氮和氧
密度随着高度的增加而降低,是地球生命生存的基础条件之一
水圈
由液态水、气态水和固态水组成。按照存在位置又可分为海洋水、陆地水(地表水、地下水)、大气水和生物水
陆地水与人类社会的关系最为密切,水圈的水处于不间断的循环运动之中
生物圈
地球上所有生物及其生存环境的总称
生物圈与其他圈层相互渗透、相互影响,共同组成了地球的生态系统,生物是这个系统中的主体和最活跃的因素
如图为地震波在地球内部传播速度和地球内部结构(①~④为地球内部圈层)示意图。据此完成(1)~(2)题。
(1)①~④表示的地球内部圈层,对应正确的是( )
A.①——地壳 B.②——岩石圈
C.③——地幔 D.④——软流层
(2)下列对地球内部各圈层特点的描述,正确的是( )
A.①——横波传播速度最大
B.②——内部物质组成均匀
C.③——呈液态或熔融状态
D.④——由硅酸盐矿物组成
[素养解读] 解答本题需要学生具备良好的综合思维素养。根据地球内部圈层的划分知识,运用综合思维素养,结合地震波在地球内部传播的变化特点进行分析。
解析 第(1)题,根据图示信息,图示①位于地表,平均厚度33 km,判断为地壳;②位于地壳以下,到2 900 km范围内,为地幔;③位于2 900 km~5 000 km范围,为外核。④为内核。第(2)题,结合图示及上题可知,①为地壳,纵波传播速度最大;②为地幔,地震波波速在其间有波动,说明其内部物质组成不均匀;③为外核,横波不能穿过,说明其物质呈液态或熔融状态;④为内核,由铁镍成分组成的。
答案 (1)A (2)C
确定地球内部圈层的方法
(1)根据内部圈层的位置和顺序判断。地球内部圈层从外向内依次为地壳、地幔和地核,一般33 km(大陆部分平均)以上为地壳,33~2 900 km为地幔,2 900 km以下为地核。
(2)根据地震波波速变化判断。横波、纵波速度均明显增加的位置为地壳和地幔的分界线——莫霍面,该界面以上为地壳,以下为地幔;横波完全消失,纵波速度突然下降的位置为地幔与地核的分界线——古登堡面,该界面以上为地幔,以下为地核。
(3)根据具体特征进行判断
①上地幔上部存在一个软流层,一般认为是岩浆的发源地,若涉及岩浆的发源地等信息可判断为地幔;
②地球内部某处物质状态为液态,最可能是地核的外核部分。
2019年2月10日,雪后的山西黄河壶口瀑布景区银装素裹,美景如画,游客们踏着瑞雪,观赏正在逐渐消融的壶口瀑布。
(1)(区域认知)图中涉及地球的哪些圈层?
提示 水圈、大气圈、岩石圈、生物圈。
(2)(综合思维)地球外部圈层的分布有什么特点?
提示 各圈层基本上是上下平行分布的;在地球表面附近,各个圈层是相互渗透,甚至是相互重叠的。
地震波传播图的判读方法
1.读坐标,了解地震波类型
一般情况下,坐标图中如果有两条曲线,整体速度较慢的为横波,较快的为纵波。如果图中只有一条曲线,则要根据具体波速判断,一般来说,在地壳中传播速度低于6千米/秒,或者该曲线中途消失(波速降低为0)的为横波;在地壳中传播速度大于6千米/秒的为纵波。
2.读拐点,判断不连续面
地震波传播速度突然发生较大变化的地方为不连续面,横波和纵波都增加的,为莫霍面;横波消失,纵波波速突然降低的,为古登堡面。
3.读厚度,分析圈层特征
通过计算不连续面到地面的厚度,或者上下两个不连续面之间的间隔,可以确定圈层的厚度和圈层特征。比如:若莫霍面深度较大,则说明该处地壳厚度大,可能位于陆地上。
(2020·北京西城区高一期末)读某地地震波速度随深度的变化图,回答(1)~(2)题。
(1)图中曲线表示的地震波是( )
A.纵波 B.横波
C.纵波和横波 D.无法判断
(2)该地莫霍面大约位于地下( )
A.5千米处 B.17千米处
C.33千米处 D.2 900千米处
[读图指导]
(1)B (2)A [第(1)题,从图中可知此地震波传播速度在3~6 km/s速度较慢,为横波。第(2)题,此波速度在5千米深处突然变大,说明莫霍面大约位于地下5千米深处。]
下图为分析地震波波速的变化以了解地球内部的圈层构造。据此回答(1)~(2)题。
(1)下列叙述正确的是( )
A.①—地壳,②—地幔,③—地核
B.在①层中的地震波波速随深度加深而增快
C.甲波由①层进入②层,波速急剧上升
D.乙波无法通过地幔
(2)上图中的X处为( )
A.莫霍面
B.古登堡面
C.岩石圈与软流层交界处
D.内核与外核交界处
(1)B (2)B [第(1)题,根据深度和波速的大小及变化可知,①为地壳和地幔,②为外核,③为内核;甲波由①层进入②层,波速急剧降低;乙波为横波,在地幔中可通过。第(2)题,X为地幔和地核的分界面,是古登堡面。]
教材P18 问题
提示 地球圈层结构分为内部圈层与外部圈层,地球内部圈层由地壳、地幔和地核构成,地球外部圈层由大气圈、水圈和生物圈组成。
各圈层特征:略。可通过阅读教材总结。
教材P20 活动
提示 图中的山脉、裸露的土壤是岩石圈的代表性地物。植被(草类)、牲畜(牦牛、羊)是生物圈的代表性地物。蓝天、白云是大气圈的代表性地物。羊卓雍错湖是水圈的代表性地物。植被扎根于土壤之中,土壤为其提供生长空间和养分。草类成为牦牛、羊等牲畜的食物来源,而牲畜的粪便,为土壤提供肥力。湖泊为牲畜提供饮用水,生物的生命活动调节着大气圈中氧气与二氧化碳的平衡,湖泊水蒸发为水汽进入大气圈,成为大气圈的组成部分。
学科网(北京)股份有限公司
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