第1章 第3节 地球的圈层结构（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册（湘教版2019）

第三节　地球的圈层结构 课程标准及解读 知识点一 地震和地震波 1.地震 (1)含义：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 ①图中C为震源、B为震中、BC为震源深度、AB为震中距。 ②地震的大小用震级表示。 ③D位于等震线上，等震线是指将烈度相同的点连成封闭的曲线。 ④地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，用烈度表示。 2．地震波 类型 传播速度 能通过的介质 共性 横波(S) 较慢 固体 在不同介质中的传播速度不同；地震波经过不同介质的界面时，还会发生反射和折射现象 纵波(P) 较快 固体、液体和气体 影响烈度的因素 地震发生时，烈度大小要考虑震级、震中距、震源深度、地质构造、地表建筑物和发生时间等因素。如下图所示： 知识点二 地球的内部圈层 科学家通过对地震波传播速度的研究，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。三层之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面。 1．地壳 (1)范围：地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳。 (2)厚度 平均厚度 17千米 大陆地壳 较厚，平均厚度为39～41千米 大洋地壳 较薄，平均厚度为5～10千米 地壳的分层 地壳上层为硅铝层，以硅和铝为主，密度较小。地壳下层为硅镁层，以镁和铁为主，密度较大。硅镁层是连续的，硅铝层主要分布在大陆地壳上，海洋底部很少。 2．地幔 (1)范围：地球内部介于地壳和地核之间的圈层，在莫霍面以下到古登堡面以上。 (2)特点 ①地幔能传播横波，具有固态特征。 ②地幔可以分为上地幔和下地幔。 ③上地幔上部存在一个软流层，通常认为是岩浆的发源地。 (3)岩石圈包括地壳和上地幔顶部。 地壳≠岩石圈 虽然岩石圈和地壳都由坚硬的岩石组成，但其范围不同，岩石圈不仅包括全部地壳，还包括上地幔的顶部(软流层以上的部分)。 3．地核 (1)范围：古登堡面所包围的球体。 (2)特点：①由铁和镍组成；②外核呈液态或熔融状态；③内核呈固态。 知识点三 地球的外部圈层 1.大气圈 (1)组成：包裹地球的气体层。 (2)特点：随着高度的增加，大气的密度迅速减小。 2．水圈 (1)组成：液态水、固态水和气态水。 (2)分类：海洋水、陆地水、大气水和生物水。 (3)意义：陆地水与人类社会关系密切。 3．生物圈 (1)组成：地球上所有生物及其生存环境。 (2)范围：大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。 “模糊”的外部圈层界线 地球外部圈层之间是相互渗透的，没有明确的分界面。如生物圈渗透于岩石圈、大气圈和水圈中，而组成水圈的水有陆地水、大气水等。 ◆自主检测 1．判断。 (1)地震波分为横波和纵波。(　　√　　) (2)从地面向下依次为古登堡面、莫霍面。(　　×　　) (3)地面海拔越高，地壳越薄。(　　×　　) (4)海拔越高，大气的密度越大。(　　×　　) (5)生物是生物圈中的主体和最活跃的因素。(　　√　　) 2．填图。 填出地球内部圈层图中A、B、C及C1、C2代表的圈层，及两个界面a、b的名称。 A：______；B：______；C：______；C1：______；C2：______；a：______；b：______。 提示：A：地壳；B：地幔；C：地核；C1：外核；C2：内核；a：莫霍面；b：古登堡面。 3．思考。 (1)当地震发生时，位于震中的人们会有什么感觉？ 提示：当地震发生时，纵波传播速度快，先到达地面，引起震中地面上下跳动，位于震中的人们先感觉到上下颠簸；横波传播速度慢，后到达地面，引起震中地面左右晃动，人们后感觉到左右、前后摇晃。 (2)我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探，钻井深8 588米。该钻井是否穿透地壳？为什么？ 提示：没有穿透地壳。地壳平均厚度约为17千米，此深度远小于地壳平均厚度。 任务一__地球的内部圈层划分 2023年7月2日，南太平洋岛国汤加附近海域发生6.9级地震，地震发生于当地时间7月2日23时27分(北京时间18时27分)，震中位于汤加内亚富镇西北方向134千米附近海域，震源深度255千米，地震发生时汤加首都努库阿洛法震感强烈。 1．此次地震的震源处在地球内部圈层的哪一层？ 提示：地幔。 2．此次地震发出的能量是如何传到地面的？ 提示：地震发出的能量以地震波的形式传到地面。 3．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的影响，地面上的物体应该先上下震荡，再左右晃动。 1．地球的内部圈层及特征 2.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)，二者关系如图所示： 下图为地震波在地球内部的传播速度和地球内部结构(①～④为地球内部圈层)示意图。读图，完成1～2题。 1．上图对应正确的是(　　) 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——横波传播速度达到最快 B．②——内部物质组成均匀 C．③——可能呈液态或熔融状态 D．④——温度很高，密度很小 1．A　2.C　解析：第1题，根据所学知识可知，①表示地壳，②表示地幔，③表示外核，④表示内核。第2题，横波和纵波传播速度均在圈层②中达到最快；地震波在圈层②的传播过程中，波速存在变化，说明该圈层内部物质组成并不均匀；由于横波只能在固体中传播，加之地核的温度很高，且压力和密度很大，推知圈层③很可能呈液态或熔融状态。 北京时间2023年7月3日10时51分，在印尼巴布亚省(南纬3.90度，东经140.25度)发生5.3级地震，震源深度20千米。据此完成3～4题。 3．此次地震的震源所在圈层是(　　) A．地壳 B．地幔 C．外核 D．内核 4．此次地震发生后，地震波横波(S波)和纵波(P波)的传播速度在向上经过莫霍面时发生的变化是(　　) A．S波、P波的波速都明显增加 B．S波完全消失，P波的波速突然下降 C．S波、P波的波速都明显下降 D．P波完全消失，S波的波速突然下降 3．B　4.C　解析：第3题，大陆地壳的平均厚度为33千米，海洋地壳的厚度约5千米至10千米，此次地震的震源深度为20千米，应位于地幔。第4题，据材料可知，此次地震的震源深度为20千米，位于上地幔，故地震波从下向上传播，则要经过莫霍面，经过莫霍面时，横波和纵波的波速都明显下降。 任务二__地球的外部圈层 黄果树瀑布位于中国贵州省安顺市镇宁布依族苗族自治县，为黄果树瀑布群中规模最大的一级瀑布，是世界著名大瀑布之一，以水势浩大著称。瀑布高度为77.8米，其中主瀑高67米；瀑布宽101米，其中主瀑顶宽83.3米。在瀑布对岸，筑有一座古雅的观瀑亭，亭柱上镌刻有清人所撰的一副对联“白水如棉，不用弓弹花自散；红霞似锦，何须梭织天生成”。如图为黄果树瀑布景观图。 1．材料中的景观图体现出的地球圈层有哪些？该景观的主体属于哪个圈层？ 提示：大气圈、水圈、生物圈、岩石圈。水圈。 2．材料景观图中景观的形成，说明圈层之间有什么关系？ 提示：该景观的主体要素是瀑布，该瀑布的形成说明地球的圈层之间是相互影响、相互联系的，它们之间不断地进行着物质迁移和能量交换。 地球外部圈层的特点比较 圈层 概念 组成 其他 大气圈 由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统 气体和悬浮物，主要成分是氮和氧 是地球自然环境的重要组成部分 水圈 地球表层水体构成的连续但不规则的圈层 海洋水、陆地水、大气水、生物水等 水圈的水处于不间断的循环运动之中 生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称 大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部 是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果 读下图，完成1～2题。 1．甲圈层的主体是(　　) A．河流 B．湖泊 C．冰川 D．海洋 2．地球生态系统中的主体和最活跃的因素是(　　) A．大气 B．水 C．土壤 D．生物 1．D　2.D　解析：第1题，甲圈层是水圈，水圈的主体是地球上的海洋，其面积约占全球面积的71%，其水量占地球水量的97%以上。第2题，在地球生态系统中，生物作为非生物环境以外的生产者、消费者和分解者，构成了生态系统的主体，是地球生态系统中最活跃的因素。 2023年6月7日凌晨，美国夏威夷大岛上的基拉韦厄火山时隔三个月后再次喷发，基拉韦厄火山是夏威夷著名旅游景点，是全球最活跃的火山之一。右图示意当地时间6月7日，基拉韦厄火山涌出滚滚岩浆和烟。据此完成3～4题。 3．受基拉韦厄火山喷发活动影响较小的地球圈层是(　　) A．大气圈 B．生物圈 C．水圈 D．地核 4．本次火山喷发，影响到的圈层有(　　) ①大气圈　②水圈　③生物圈　④岩石圈 A．① B．② C．③ D．①②③④ 3．D　4.D　解析：第3题，火山喷发时主要涉及的是外部圈层以及地球内部圈层中的地壳和地幔部分，对地核影响较小。第4题，喷出地表的火山灰物质首先冲入大气圈，然后在重力作用下降落到地表，接触到地表的生物或直接落入水圈，经过外力作用，最终沉积成为岩石圈的一部分。 [创新素材] 地震波的应用 (1)划分地球内部圈层 地震波在不同介质中的传播速度是不同的，因此当地球内部圈层的物质成分发生明显变化时，地震波的传播速度也会发生明显的变化。如莫霍面处横波和纵波的传播速度都突然增加，古登堡面处横波完全消失，纵波的传播速度突然下降。根据这两个界面，把地球内部分为地核、地幔和地壳三个主要圈层。 (2)寻找矿产 地震波在不同介质中的传播速度不同，特别是横波只能在固体中传播，因此通过对地震波的研究可以探测石油、天然气等矿产资源。如横波消失处可能会有石油或天然气等液态或气态矿产。 (3)判断地震发生时感觉上的差异 由于横波传播速度比纵波慢，且横波只能在固体中传播，纵波在固体、液体和气体中均能传播。因此在地震发生时，如果人在陆地上，那么会先感觉到上下颠簸，然后才会感觉到前、后、左、右摇晃；如果人在水中，则只能感觉到上下颠簸。 [新题优选] 打超深钻井，钻穿地壳，直接“触摸”到地壳与地幔的边界，这是全世界地球科学家的理想。美国、英国、中国等12个国家的30名科学家已登上美国“决心”号钻探船，准备在西南印度洋开展打穿“壳幔边界”的一次大洋钻探。据此完成1～2题。 1．若地球科学家们能够一直掘进到地心，则依次钻探的是(　　) 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．当前科学家们仍主要利用地震波的性质对地球内部的结构进行探索，下列四幅地震波示意图中表示其地下储有石油的是(　　) 1．D　2.A　解析：第1题，若地球科学家们能够一直掘进到地心，则依次钻探的是地壳—莫霍面—地幔—古登堡面—地核，D项正确。第2题，横波传播速度比纵波慢，且只能在固体中传播。若地下有石油，则横波消失，A项正确。 [命题解读] [知识谱系] [问题清单] 1．什么是地震？一次地震分别有几个震级和烈度？ 2．纵波和横波在传播速度和传播介质上有何不同？它们有何共性？ 3．地球内部圈层的划分依据是什么？包括哪几个圈层？各圈层间分隔的界面是什么？ 4．哪里存在软流层？可能是何种物质的主要发源地？什么是岩石圈？ 5．地球包括哪几个外部圈层？生物圈的范围是什么？ 四川省九寨沟县曾发生7.0级地震，距离震中5.1千米范围内平均海拔约3 827米，此次地震虽然震级大，但人员伤亡程度却相对较轻，房屋倒塌数量较少。据此完成1～2题。 1．下列信息能够解释“震情重”而“灾情轻”的有(　　) ①房屋抗震性能较好 ②海拔较高，人口密度较小 ③邻近景区，旅游设施密集 ④山区道路中断，增大救援难度 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 2．发生地震时会产生地震波，它可以用来探测(　　) A．地球内部结构 B．大气物质组成 C．水圈能量来源 D．地震发生规律 1．A　2.A　解析：第1题，房屋抗震性能较好，海拔较高，人口密度较小都能减轻地震灾害造成的损失和人员伤亡；邻近景区，旅游设施密集，山区道路中断，增大救援难度都会加重地震灾害造成的损失和人员伤亡。第2题，地震是地球内部能量以地震波的形式向外释放，利用地震波的传播情况，人们将地球划分为三大同心圈层，因此它可以用来探测地球内部结构，故A项正确，B、C项错误。地震发生规律和板块运动有关，不能用地震波来探测，故D项错误。 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3～4题。 3．地热是来自地球内部的一种能源，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 4．下列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 3．B　4.D　解析：第3题，在地幔上部存在一个由熔融状态物质组成的软流层，是岩浆的主要发源地。材料中所说的地热能量主要来自地球内部熔岩释放的能量，而熔岩物质主要分布在上地幔的软流层，故选B项。第4题，根据上题分析可知，熔岩所在圈层在上地幔，与地壳的界面是莫霍面，A项错误；横波和纵波均能穿过该界面，且波速明显加快，B项错误，D项正确；该界面的地下深度陆地上比海洋上大，C项错误。 读20元人民币的背面图，完成5～6题。 5．图中体现出的地球圈层个数为(　　) A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 6．自然环境中的生物圈是(　　) A．地球上所有生物的总称 B．连续而又规则的圈层 C．最活跃且不单独占有空间的圈层 D．主要成分是氮和氧 5．D　6.C　解析：第5题，图中体现出的地球圈层个数为4个。山峰代表岩石圈，流水代表水圈，植被和人代表生物圈，大气代表大气圈。第6题，自然环境中的生物圈是最活跃且不单独占有空间的圈层，C选项正确；生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称，A选项错误；生物圈是不连续且不规则的圈层，B选项错误；大气圈的主要成分是氮和氧，D选项错误。 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。结合地球圈层构造示意图，完成7～8题。 7．图中所示的圈层A、B、C分别是(　　) A．水圈、生物圈、岩石圈 B．生物圈、岩石圈、水圈 C．岩石圈、水圈、生物圈 D．生物圈、水圈、岩石圈 8．B圈层是一个(　　) A．不连续、有规则的圈层 B．连续、不规则的圈层 C．连续、有规则的圈层 D．不连续、不规则的圈层 7．D　8.B　解析：第7题，按距离地球表层由远到近，地球圈层可分为大气圈、生物圈、水圈、岩石圈，其中生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，结合图示中圈层A、B、C与大气圈的位置可判断，A为生物圈，B为水圈，C为岩石圈。第8题，水圈的水处于不间断的循环运动中，是由地球表层水体构成的连续而不规则的圈层。 9．读西藏至准噶尔(沿85°E)的地形与莫霍面剖面图，下列说法正确的是(　　) A．莫霍面是一条水平直线 B．莫霍面是地壳和岩石圈的分界线 C．地壳厚度的变化取决于地表形态的起伏 D．地形高度与莫霍面深度呈现“倒影”的关系 D　解析：从图中可以看出，莫霍面有弯曲，地形高度与莫霍面深度呈现“倒影”的关系；再根据所学知识分析可知，莫霍面是地幔和地壳的分界线；地表形态的起伏取决于地壳厚度的变化。 2023年5月11日5时19分，印度尼西亚喀拉喀托火山再次喷发，导致大量火山灰向四周扩散。下图为地球圈层结构示意图。据此完成10～11题。 10．大量火山灰弥漫在空气中造成的污染是(　　) A．土壤污染 B．海洋污染 C．大气污染 D．噪声污染 11．该火山喷发的岩浆来源于图中的地球圈层(　　) A．① B．② C．③ D．④ 10．C　11.B　解析：第10题，大量火山灰弥漫在空气中，其中的颗粒物和有害气体会造成大气污染；火山灰有可能造成土壤污染、海洋污染，但不是火山灰弥漫在空气中直接造成的；火山喷发有可能造成噪声污染，火山灰弥漫在空气中不会造成噪声污染。第11题，读图可知，图中①、②、③分别表示地球内部圈层中的地核、地幔和地壳；根据所学知识可知，火山喷发的岩浆主要来源于软流层，而软流层位于上地幔上部，因此该火山喷发的岩浆来源于图中的地球圈层②。 “一滴水从波涛汹涌的大海，化为天上的白云，再到漫天的大雪，使地面银装素裹，融化后渗入地下，被植物的根系吸收。”下图为地球圈层间的物质交换示意图。据此完成12～14题。 12．材料描述的现象体现了________的变化(　　) A．大气圈 B．水圈 C．岩石圈 D．生物圈 13．图示圈层①②③④依次为(　　) A．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈 B．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈 C．生物圈、水圈、岩石圈、大气圈 D．岩石圈、水圈、生物圈、大气圈 14．“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的圈层关系是(　　) A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 12．B　13.A　14.B　解析：第12题，据材料可知，该现象体现了水圈的变化。第13题，图中①圈层能为③圈层供水且能渗进②圈层，因此①是水圈、②是岩石圈；③圈层可为④圈层供氧，④圈层可为②圈层提供降水，因此③是生物圈、④是大气圈。第14题，“落红”反映了生物圈；“春泥”反映了岩石圈。 学科网（北京）股份有限公司 $$