内容正文:
第三节 地球的圈层结构
学习目标
核心素养
1.了解地球内部圈层的划分、边界及特点,地壳的组成元素及分布,地球的外部圈层结构。
2.掌握地震波的传播规律和地球内部圈层划分的依据。
3.了解并掌握地壳厚薄的分布规律,岩石圈与地壳的关系,地球外部各圈层之间的关系。
4.掌握地球各圈层与人类的密切关系。
综合思维:通过绘图分析掌握地球内部与外部圈层结构。
人地协调观:通过探究地球内外结构及彼此间的关系,培养学生的全球意识。
课前自主预习
知|识|梳|理
知识点一 地球的内部圈层
1.依据:地球物理学家通过对地震波传播速度的研究,将地球内部大致分为三个圈层——地壳、地幔和地核。
2.地震波有纵波和横波,传播速度较快的是纵波,能通过固体、液体和气体物质传播;传播速度较慢的是横波,只能通过固体物质传播。
3.在莫霍面附近,地震波的波速明显增加,在古登堡面纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。
4.地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。平均厚度为17千米,大陆部分较厚,大洋部分较薄。
5.地幔
(1)范围:介于莫霍面与古登堡面之间,厚度约2 800千米。
(2)岩石圈:软流层以上的地幔顶部与地壳,主要由岩石组成,构成岩石圈。
6.地核
(1)范围:位于古登堡面以下,厚度约3 400千米。
(2)分层:根据地震波波速变化,可分为外核和内核。内核为固态,外核为液态。
知识点二 地球的外部圈层
7.大气圈(A)
(1)概念:环绕地球外部的气体圈层。
(2)作用: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。
8.水圈(B)是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。
9.生物圈(C)
广义是地球表层生物及其生存环境的总称。狭义的生物圈是地球表层生物的总和。
海底下面有地壳吗?
答案 有,海底地壳较薄,一般为5~10千米。而陆地地壳较厚,平均33千米。
新|知|微|练
1.下列有关地球内部圈层的说法,正确的是( )
①以莫霍面和古登堡面为界,地球内部由里向外可以划分为地壳、地幔、地核三个圈层 ②地壳的厚度不均匀,大陆地壳较厚,大洋地壳较薄 ③地幔以古登堡面为界分为上地幔和下地幔两层 ④地核是地球内部三个圈层中温度最高的一层
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
解析 以莫霍面和古登堡面为界,地球内部由外向内可以划分为地壳、地幔、地核三个圈层,地球温度由外向内增加。
答案 D
2.如图中的大圆、中圆和小圆依次可代表的地理概念是( )
A.地球内部圈层、地幔、软流层
B.岩石圈、上地幔顶部、地壳
C.地球外部圈层、生物圈、大气圈
D.岩石圈、地壳、上地幔
解析 地球内部圈层、地幔、软流层是由大到小的从属关系。
答案 A
读地球圈层结构示意图,完成3~4题。
3.关于图中各圈层的叙述,正确的是( )
A.A、B、C、D为地球外部圈层,C为生物圈
B.地球内部圈层由E、F、G三部分组成
C.A、B、C、D、E共同形成了人类赖以生存的地理环境
D.地震波在F、G交界面上,传播速度减为0
解析 图中A是大气圈、B是生物圈、C是水圈、D是地壳、E和F为地幔、G是地核。A、B、C为地球外部圈层,地球内部圈层由D、E、F、G四部分组成。横波在F、G交界面上,传播速度减为0。
答案 C
4.一般认为,可能是岩浆的主要发源地的是( )
A.图中C层 B.图中G层
C.软流层 D.下地幔
解析 一般认为,可能是岩浆的主要发源地的是软流层。故选C。
答案 C
课堂合作探究
探究一 地球的内部圈层
情境Ⅰ 地球的中心点位于我们脚下6 000多千米深处,相比之下,人类迄今钻探的最深记录12.3千米(俄罗斯的科拉钻井)显得微不足道。到目前为止,关于地球内部的知识,主要来自对地震波的研究。下图为地震波的传播速度与地球内部圈层的划分。
(1)地震波分为哪几类?其传播速度有何特点?
答案 地震波分为纵波和横波,在不同介质中传播速度不同。其中,纵波的传播速度较快,可通过固体、液体和气体传播;横波的传播速度较慢,只能通过固体传播。
(2)划分地球内部圈层的两个界面的深度分别约是多少千米?在界面附近,地震波的波速有何变化?
答案 如下表:
界面
地下深度
(千米)
波速变化
莫霍面
33(平均)
该面以下,纵波、横波的传播速度都明显增加
古登堡面
2 900
在这里,纵波速度突然下降,横波完全消失
(3)地球内部可分为哪几个圈层?它们分别是哪种物质形态?
答案 地球内部可以分为地壳、地幔和地核三个圈层。地幔也可再细分为上地幔和下地幔,地核又分成外核和内核。地壳、地幔、内核为固体,外核因为横波不能通过,所以可能呈熔融状态。
(4)地壳和岩石圈有何区别?
答案 地壳是岩石圈的一部分,是组成地球内部圈层最外面的一个圈层。岩石圈则包括上地幔的顶部(软流层以上的地幔)和地壳的全部。
1.地球内部圈层
2.地壳结构
对点训练
读地壳结构示意图,完成1~2题。
1.图中的各层中,构成地壳的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
解析 首先明确图中序号:①是硅铝层,②是硅镁层,③是地幔。硅铝层和硅镁层组成地壳。
答案 A
2.图中的各层中,在海洋底部显著变薄甚至缺失的是( )
A.① B.② C.③ D.①②
解析 硅铝层在海洋底部显著变薄甚至缺失。
答案 A
探究二 地球的外部圈层
情境Ⅱ 地球圈层示意图。
(5)在图上标出地壳、大气圈、水圈等圈层名称。
答案
(6)地球外部圈层中,厚度最大的是 ,连续但不规则的圈层是 ,其范围渗透到其他圈层之中的是 。
答案 大气圈 水圈 生物圈
(7)大气圈包围着地球,它的成分是 和 ;水圈中的水处于不间断的 之中;生物圈占有 圈的底部、 圈的全部和 圈的上部。
答案 氮 氧 循环运动 大气 水 岩石
(8)地壳厚度有什么特点?具体表现是什么?
答案 全球的地壳厚度是不均匀的。大陆地壳较厚,平均33千米,高原和高山地区的地壳更厚;大洋地壳较薄,一般为5~10千米,各大洋的平均厚度也不相同。
对点训练
当地时间2016年9月27日,印度尼西亚龙目岛的林贾尼火山爆发,火山灰柱高达2千米,导致半空布满火山灰。据此回答第3题。
3.火山灰漫天飞扬,对地球的外部圈层产生了很大的影响。有关地球外部圈层的说法,正确的是( )
A.大气圈是由大气组成的简单的系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D.地球的外部圈层之间关系密切,但与地球的内部圈层没有关系
解析 大气圈是由干洁空气、水汽和固体杂质组成的;水圈是一个连续但不规则的圈层;生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部及岩石圈的上部;地球的内外部圈层之间关系密切。
答案 B
随堂达标自测
下图为地球内部圈层结构和地震波在地球内部传播速度变化示意图。读图,完成1~3题。
1.①圈层含量最多的化学元素是( )
A.氧 B.铝 C.钠 D.铁
解析 地壳中八大化学元素含量顺序是氧硅铝铁钙钠钾镁。
答案 A
2.莫霍面位于( )
A.①②圈层之间 B.②③圈层之间
C.③④圈层之间 D.②圈层内部
解析 ①圈层是地壳,②圈层是地幔。
答案 A
3.根据地震波在地球内部传播速度的变化速度(千米/秒)可以( )
A.确定地壳物质成分 B.估算地球内部温度
C.推测矿产分布状况 D.划分地球内部圈层
解析 地球内部圈层的划分依据就是根据地震波的变化。
答案 D
读图,完成第4题。
4.组成该山体岩石的矿物直接来自( )
A.地表 B.地壳上部
C.地壳下部 D.地幔
解析 该山体是火山,是岩浆喷发形成,岩浆的发源地是地幔。
答案 D
当地时间2023年12月3日,印尼西苏门答腊省马拉皮火山喷发,火山灰柱高达约3 000米,下图为“马拉皮火山喷发景观图”和“地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图”。完成5~6题。
5.火山喷发的岩浆,一般来源于( )
A.①层中的软流层 B.②层中的软流层
C.③层中的液态物质 D.④层中的液态物质
解析 岩浆来源于上地幔的软流层。
答案 B
6.这些蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是( )
A.大气圈→水圈、生物圈→岩石圈
B.岩石圈→大气圈→水圈、生物圈
C.水圈、生物圈→大气圈→岩石圈
D.水圈、生物圈→岩石圈→大气圈
解析 蔓延的火山灰飘浮在大气圈中,慢慢会沉降下来,进入水圈、生物圈,最终沉积到岩石圈。
答案 A
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