1.4 地球的圈层结构-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中地理必修第一册（人教版2019）

地理必修第一册课堂学案 (3)一般认为，小行星撞击地球，使得大量高密 时期 灭绝生物 可能原因 度尘埃弥漫天空，地表环境明显改变，最终导 致恐龙灭绝。简述尘埃遮蔽天空后，地球环境 第二叠纪地球上发生了最 陨石撞击：大规模 火山活动：联合大 发生的改变。 (古生代大规模的物种灭 陆形成，改变了地 次末期) 绝事件 球气候等 三叠纪 海平面下降之后又 四 地球上绝大多数 侏罗纪 上升，出现大面积 的物种灭绝 次 缺氧的海水 【热点解读】 地球上大约50% 气候变迁说”“地 第白垩纪 地质历史上的五次物种大灭绝 五（中生代 的生物灭绝，长达磁变化说”“酸雨 1.4亿年之久的说””陨石撞击 时期 灭绝生物 可能原因 次 末期) 恐龙时代终结 说”等 小天体撞击地球： 第 地球上生物很多 地球历史上的五次物种大灭绝，可能原因有火 奥陶纪 全球气温降低，进 都灭绝了，主要为 志留纪 入冰河时期，海平 山爆发、陨石撞击、气候变化等，这些都是自然 次 无脊椎动物 面大幅度下降 界主导的。研究表明，地球已经进入第六次物 第 地球上灭绝的生 种大灭绝时期，与以往不同，人类活动在第六 泥盆纪 地球气候变冷和海 物主要是海洋 次物种灭绝中起主导作用 石炭纪 洋退却等 生物 友情提示完成P课时作业（三） 第四节 地球的圈层结构 课程标准 任务目标 学科素养 1.了解地震波的传播特征及其在划分1.区域认知：从地球圈层的角度，认识地球的内部圈 地球内部圈层方面的应用。 层和外部圈层。 运用示意图， 2.理解地球内部圈层的划分及各圈层2.综合思维：能够运用圈层理论，说明各圈层之间的 说明地球的圈 的特点。 关系和变化过程。 层结构 3.理解地球外部圈层的组成及各圈层 3.人地协调观：从人地关系的角度，描述地球各圈层 之间的关系 和人类活动的关系 必备知识·自主学习 答案精解P I新知梳理 I教材助解 >技法巧记 一、地球的内部圈层结构 1,地壳“薄厚”口诀 1.地震波 海陆差异：大陆厚，海洋薄。 (1)分类：科学家主要通过对回 的研究来了解地球的 地貌差异：山地厚，平原薄。 内部结构，地震波有回 和图 之分。 海底差异：海岭厚，海沟薄。 海找差异：高处厚，低处薄。 (2)特性 2.地球外部圆层之歌 ①回 传播速度慢，只能通过⑤ 传播。 同心圆层分内外，内外划界有地面。 ·24· 第一章宇宙中的地球 ②a 传播速度较快，可以通过固体、回 气水生物圈层外，一起构成自然界。 和⑧ 传播。 气图最厚排在外，水圈水体有三态。 生物生存三圈界，生命活跃添光彩。 (3)波速变化 >拓展延伸 ①在大陆地面下平均约回 千米处（莫霍界面），纵波、 1.地壳的分层 横波传播速度都明显@ 根据地壳化学组成的差异和地震波 传播速度的不同，将地壳分为上下两 ②在地下约回 千米处（古登堡界面），横波羽 层（如下图），这两层的物质组成和结 纵波传播速度突然☒ 构有着明显的区别。 2.圈层划分及特点 硅铝层是不连续分布的，在海域地壳 中很薄，甚至缺失：硅镁层星连续分 (1)圈层划分：以莫霍界面和古登堡界面为界，地球内部被划 布状态。 分为地壳、4 和固 三个圈层。 高山 (2)特点 住：层 ①地壳：由地球表面一层固 组成，位于回 以 过铁园 莫界 外。地壳厚薄不一，一般图 地壳薄，回 地壳厚。 ②地幔：从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面。地 2.生物园的特殊性 幔分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在一个四 (1)组成成分特殊：由所有生物和它 们的生存环境组成，是唯一有生命存 科学家推断，软流层是囫 的主要发源地。上地幔顶 在的有机圈层，也是最活跃的圈层。 部与地壳构成了☑ (2)空间分布范围特殊：占有大气圈 的底部、水圈的全部和岩石图的上 ③地核：主要由國 和网 等金属组成，厚度约 部，是唯一不占独文空间的圈层。 图 多千米。地核分为圆 和内核，外核是液态 (3)形成过程特殊：寓于大气圈、水 的回 物质，内核是一个密度极大的圆 金属球。 圈、岩石圈之中，离开了它们，生物圈 将不复存在。是大气圈、水图和岩石 二、地球的外部圈层结构 圈相互渗透、相互影响的结果，也正 1.大气圈 因为如此，这些园层才能紧密相连。 (1)组成：由气体和2四 组成的复杂系统，主要成 >误区防错 1,地震发生后不同位置的人感觉到的 分是网 和氧气。 震动不同 (2)特点：大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关 由于纵波传播速度快，横波传播速度 2.水圈 较慢，地震发生后，陆地上的人们先 感觉到上下颠簽，然后感觉到左右摇 (1)组成：地表和近地表的各种形态的水体，其主体是团 晃。横波只能在固体中传播，因此理 (2)特点：网是最活跃的自然环境要素之一，主要影响地 论上在海洋中航行的人们只能感觉 球表面图 和能量转换。 到上下颠袋。 2.地震预警系统给人们预警的时间最 3.生物圈 多十几秒 (1)组成：地球表层生物及其生存环境 预警主要是利用纵波传播速度比横 (2)特点：地球生物的活动和影响范围涉及四 水圈 波快：在地震发生时纵波先传到地面 做出预警，在破坏力更大的横波到来 和岩石圈，多数生物集中分布在大气圈、水圈与固 衣 前的数秒甚至数十秒对较远地区发 薄的接触带中。 出预警，为人们争取应对时何。 ·25· 地理必修第一册课堂学案 I新知自测 1教材解难1 >[教材P思考] L.(判断)地震发生时，在水中的人与在陆地上的人感觉一样。 在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波 ( 的波速发生突然变化，说明其上下层的 2.(判断)岩石圈就是地壳。 物质组成、结构、性质，状态可能存在很 3.(判断)水圈渗透到岩石圈中。 大差异，这两个界面可以作为划分地球 内部圈层的依据。 4.(判断)大气圈的主要成分是氢气和氧气。 >[教材P,活动] 5.(单选)右图中“湖泊”涉及的圈层主要有 1,略。 2.大气圈：云 水圈：河湖，山顶积雪。 生物圈：草、树木。 岩石图：山、石。 3.联系：四个圈层相互联系、相互渗透，不 ①生物圈②水圈③岩石圈④大气圈 断进行着物质迁移和能量传递，共同构 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 成人类赖以生存和发展的自然环境。 关键能力·情境探究 答案精解P 探究点1地球的内部圈层 1情境导入 I知识整合 据日本气象厅当地时间2024年3月7日消 1地球内部圈层划分及各圈层的特点 息，当天17时14分左右，日本宫崎县北部地区 依据地震波在地球内部传播速度的变化，以莫 发生4.0级地震，最大震感为震度3，震源深度 霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部分 50千米. 为地壳、地幔和地核三个圈层，具体比较如表 1.(综合思维)此次地震发生在地球内部的什么 所示。 地方？请说明判断依据。 圈层 平均深 不连续面 特征 名称 度/千米 ①固体外壳：②大陆 地壳 地壳厚，海洋地壳薄 (莫霍界面) 33 上 ①固态：②上部存在 2.(地理实践力)此次地震发生的能量是如何传 地 个软流层（可能为 到地面的？推测地震发生后地面上物体的震 地 幔 岩浆的发源地) 动形式。 迎 下 ①可能为周态：②温 地 度很高，压力和密度 幔 均很大 (古登堡界面》 2900 3.(综合思维)判断此次地震对地球的大气圈、岩 外 液态金属物质，横波 石圈，生物圈和水圈哪一个影响最小。请说明 地核 不能通过 理由。 核 内 ①固态：②温度很高， 压力和密度很大 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 ·26· 第一章宇宙中的地球 的、由岩石组成的坚硬外壳。岩石圈不同于地 口达200米，喷发持续时间为114秒。据此完 壳，岩石圈包括地壳和上地幔顶部（软流层以 成1一2题。 上)，二者关系如图所示： 1.自勒沃托比火山地表向下，地球内部圈层结构 依次为 () A.岩石圈、下地慢、上地幔、地核 B.地壳、地核、上地幔、下地幔 2900 C.上地幔、岩石圈、下地幔、地核 D.地壳、上地幔、下地幔，地核 2.勒沃托比火山喷发的岩浆主要发源地可能位 于地球内部的 () 630 A.上地幔 B.下地幔 3.地震波的应用 C.地核 D.地壳 (1)根据地震波在地球介质中传播的规律来研 下图为地球内部图层结构示意图。据此完 究地球内部的结构、矿产资源和油气资源的分 成3一4题。 布以及与大型工程建设相关的近地表地层的 速度ms 复杂结构。 1215 1000 (2)在油田开发中的应用。人们通过研究地震 2000 波在地下岩石中的传播规律来确定被研究储 3G00H 4000 层的岩性、物性及含气性，从而为油田开发提 50g片 600 4 流层 供决策支持。 深应m (3)工程探测。在工程实施当中，地质条件复 3.岩石圈包括 杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范、工序不严 A.①和③圈层 格等诸多因素，可能导致混凝土结构存在振捣 B.②圈层 不密实、存有孔洞、出现蜂窝状等问题，从而给 C.③和④圈层 隧道、桥梁以及其他土木工程项目中的结构体 D.①圈层和②圈层的顶部 带来质量隐忠。因此常用地震波对土木工程 4.下列关于图中地球各圈层的叙述，正确的是 进行勘探。 () 1探究训练 A.①圈层大陆部分较大洋部分厚 据印度尼西亚火山和地质灾害研究机构消 B.②圈层横波不能通过，纵波传播速度下降 息，当地时间2024年5月3日8时15分，印尼 C.①圈层和②圈层之间的界面为古登堡界面 勒沃托比火山发生喷发，火山灰柱高度距火山 D.③圈层最可能为固态，由塑性物质组成 探究点2地球的外部圈层 1情境导入 多架航班取消。首都墨西哥城地区的空气质量 当地时间2024年2月28日，墨西哥国家灾 也因此受到影响。 害预防中心发布信息称，位于墨西哥首都墨西哥 城东南方向的波波卡特佩特火山持续喷发，大量 火山灰导致附近的普埃布拉国际机场受到影响， ·27· 地理必修第一册课堂学案 L.(综合思维)火山喷发形成的火山灰联系的地 (2)对水圈的影响：生物影响一些元素在水中 球圈层是什么？ 的迁移和沉淀过程：生物体中的水通过被吸收 和排出以及在生命系统内部的运动，参与着水 圈的循环」 (3)对岩石圈的影响：生物风化作用和生物成 2.(区域认知)指出火山灰在地球圈层结构中的 矿作用。 物质迁移顺序。 I探究训练 下图为地球圈层间的物质交换示意简图，图 中序号①②③④代表地球四大圈层。据此完成 3.(综合思维)说出生物圈的范围，说明生物圈是 1一2题。 自然环境系统中最活跃的圈层的原因。 2 1知识整合 1,地球的外部圈层及其特点 1.图中圈层 外部 概念 组成 主要作用 A.①为生物圈 B.②为岩石圈 圈层 C.③为大气圈 D.④为水圈 由气体和 ①使地球上温度变 2.图中①圈层是 主要成分 悬浮物质 化和缓：②提供生物 大气图 是氮气和 A.一个连续不规则的圈层 组成的复 生存的氧气：③天气 氧气 B.“地球生命的保护伞” 杂系统 现象影响人类活动 C.地球表层生物及其生存环境的总称 海洋、河 水是最活跃的自然 D.厚度最大的外部圈层 地表和近 流、湖泊、 环境要素之一，主要 地表的各 读地球圈层结构示意图，完成3一4题。 水圈 沼泽、冰 影响地球表面物质 种形态水 川、地下 迁移和能量交换，生 体的总称 水等 物生存不可或缺 大气圈的 生物在获取物质和 地球表层 底部、水 能量的同时，促进太 3.下列对图中圈层的主要特点的描述，正确的是 生物及其 生物圈 圈的全部 阳能转化，改变大气 () 生存环境 和岩石圈 圈和水圈组成，改造 A.a包括地壳的全部和上地幔，厚度不均 的总称 的上部 地表形态 B.b是由地球表层水体构成的，连续不规则 注：地球的外部圈层之间相互联系，相互渗透， C.c是各种类型的生物的总称，生机勃勃 并不是孤立存在的。 D.d是由不同类型气体组成的，干燥洁净 2.生物圈对地球其他圈层的影响 4.a、b、c、d四圈层中不断转化和循环运动最明显 (1)对大气圈的影响：绿色植物能降低大气中 的是 () 的二氧化碳浓度，调节气温。 A.a B.b C.c D.d ·28· 第一章宇宙中的地球 核心素养·热点演练 答案精解Pm 1.人地协调观一干热岩新能源的开发 2.综合思维—深海钻探研究 【素养培优】 【素养培优】 中国石化于2024年4月8日宣布，中国 2023年12月27日，我国自主设计建造的 石化部署在海南的福深热】井顺利完钻，井深 首艘大洋钻探船“梦想”号，在珠江口海域顺利 达5200米，刷新了我国最深地热科学探井纪 完成首次试航。“梦想”号总吨约33000吨，总 录。该井的成功钻探，揭示了华南深层地热形 长179.8米，续航力15000海里，具备全球海 成与富集机理，意味着我国干热岩勘探在地区 域无限航区作业能力和海域11000米的钻探 和深度上取得新突破。福深热1井钻探目标 能力。 为2.5亿年前的花岗岩，属于深层千热岩地 该船完成多项国际首创设计，建成后将为 热井。 天然气水合物勘查开采产业化提供重要装备 干热岩其实就是一种岩体，成分可以覆盖 保障，进一步提高我国能源自主保障能力，有 侵入岩、变质岩和沉积岩等。理论上，干热岩 存在于世界上任何地方。因为它们本质上就 力支撑我国实施大洋钻探国际大科学计划，提 是一些离地核更近的岩石，由于深埋地下（地 升“深海进入，深海探测、深海开发”能力。 下3一10千米)，受到岩浆和流体的影响，所以 (1)大洋钻探船能否钻透地壳？说明理由。 温度很高（通常在200℃以上），这也是它能够 得到利用的原因。通过一定的技术手段，科学 家可以把这些岩体的热量提取出来，然后转化 为热能，并应用到各种工程当中。 (1)千热岩 A.仅存在于地壳中 (2)结合所学知识，分析我们能不能用该钻探 B.能源清洁但不可再生 船来探测地球内部结构和物质组成。 C.板块交界处分布较多 D.在我国广泛分布 (2)你认为干热岩中储存的热量来自哪里。 【热点解读】 (3)煤炭的能量来源和干热岩一样吗？请说明 近半个多世纪以来，通过各国科学家孜孜不倦 理由。 的努力，科学钻探一次又一次带给人们问号与 惊叹，一次又一次推动了地球科学取得重大突 破，为人类了解地球内部、研究地球变化和勘 探各种资源开辟了新途径。 友情提示完成Ps1课时作业（四） ·29·“下黑”时气候湿润。由于越靠下的岩层形成越早,故岩层沉 [探究训练] 积环境由“湿润”变为“炎热干燥”,C项正确。 1.D 2.A第1题,地球内部圈层分为三个,即地壳、地 探究点2 地球的演化历程 慢和地核。地慢分为上地慢和下地慢,地球内部圈层从地表 [情境导入] 到地心正确的顺序应为地壳一上地慢-下地慢一地核,D项 1.醍温湿茂密的森林。煤是亿万年前大量植物埋在地下慢 正确。第2题,上地慢顶部存在的岩石部分熔融的固体圈 慢形成的,因此古生代二叠纪时北京应生长着茂密的森林 层,叫软流层。软流层一般被认为是岩浆的主要发源地,A 而温湿环境利于森林的生长。 项正确。 2.醍中生代裸子植物极度繁盛,在陆地植物中占主要地位 3.D 4.A 解第3题,岩石圈包括地壳和上地慢顶部。图 中生代是主要的成煤期,因此该时代的茂密植物,为我们目 中①圈层为地壳,②圈层为地慢,岩石圈包括①圈层和②圈 前的人类社会发展提供了大量的化石能源。 层的顶部,D项正确。第4题,①圈层是地壳,大陆部分较大 [探究训练 洋部分厚,A项正确。②圈层是地慢,横波、纵波能通过,横 1.D 2.C翻第1题,据材料可知,猛码象生活在第四纪. 波、纵波传播速度上升。①圈层(地壳)和②圈层(地慢)之间 第四纪属于新生代的一个时期,因此猛码象生存的地质年代 的界面为莫霍界面。③圈层为液态的金属物质。 是新生代,D项正确。第2题,猛码象生活时期气候寒冷,由 探究点2 地球的外部圈层 于大部分生物不适应寒冷的环境,可能向气温较高的低伟度 [情境导入] 地区迁移,C项正确。气候寒冷,液态水会结冰形成冰川,陆 1.岩石圈和大气圈。 地冰川范围会扩大,全球海平面会下降;爬行动物恐龙盛行 2.腿大气圈→水圈和生物圈→岩石圈。 的时期是中生代中的株罗纪和白垂纪。 3.腿生物圈的范围包括大气圈的底部、水圈全部、岩石圈的 3.A 4.D 翻第3题,震旦角石出现在距今5.1亿年-4.4 上部。水圈、大气圈、岩石圈均是由无机成分组成的,而生物 亿年。读图可知,距今5.41亿年-4.438亿年是寒武纪和奥 圈由有机物和无机物共同组成,生物圈中的生物不仅迁移了 陶纪,因此可以刊断震旦角石生活的地质年代是寒武纪和奥 自然界中的化学元素,而且改造了大气圈、水圈和岩石圈,从 陶纪,A项正确。第4题,研究震旦角石化石可以推测古生 而使地球面貌发生了根本变化 物生存的环境,D项正确。 [探究训练] 核心素养·热点演练 1.B 2.A解第1题,根据图中各圈层之间的关系、各要素 1.醍(1)中生 裸子植物 煤炭 之间的联系,可以看出①为水圈(有蒸发功能),②为岩石圈 (2)爬行 恐龙 解体 (有提供养分功能),③为生物圈(有供氧功能),④为大气圈 (3)气候温暖;降水较多;草木繁茂 (有降水功能),B项正确。第2题,图中①圈层是水圈,是一 2.醍(1)特点:气候变冷(气温下降) 个连续但不规则的圈层,A项正确。大气中的奥氧层被誉为 推理依据:四次生物灭绝期间都发生过海平面下降,这种变 “地球生命的保护伞”。地球表层生物及其生存环境的总称 化与气候变冷紧密相关。 是生物圈。厚度最大的外部圈层是大气圈。 (2)气候先变冷再变暖。 3.B 4.B 解第3题,从图中位置可判断,a为岩石圈,b为 (3)达到地表的太阳辐射减弱,植物的光合作用减弱,导致植 水圈,c为生物圈(生物圈存在于大气圈的底部、岩石圈的上 物大量死亡;大气氧含量下降;地表温度下降 部和水圈的全部),d为大气圈。岩石圈包括地壳和上地慢 顶部。水圈由地表和近地表水体构成,连续但不规则。生物 第四节 地球的圈层结构 圈是地球表层生物及其生存环境的总称,大气圈由气体和 必备知识·自主学习 悬浮物质组成。第4题,四圈层中水圈通过蒸发、水汽输送、 [新知梳理] 降水、下渗、地表径流和地下径流等一系列环节和过程,把大 □地震波 ③横波(S波)回横波 同固体 ②纵波(P波) 气圈,水圈,岩石圈,生物圈有机地联系起来,形成一个庞大 回纵波 液体 图气体 回33 增加 2900 完全 的水循环系统。 消失 下降 ④地 地核 7莫霍界面 16固体岩石 核心素养·热点演练 ⑧海洋 大陆 0软流层 岩浆 园岩石圈 ③铁 1.提(1)C ④锲 3400 ④外核 园金属 回固体 园悬浮物质 (2)它的热量来源于地下的能量输人,发源地是地核,然后通 国氮气 ③海洋 ③水 国物质迁移 国大气圈 国岩石圈 过地球内部的物质运动,以热交换的方式逐渐传递到地壳. [新知自测] 给这里的特殊岩石(不含流体或者仅含有少量流体的致密岩 1.× 2.×3.4.× 体)加温,从而形成干热岩。 5.A 湖泊中有水、生物,湖泊底部为地壳表层,所以湖泊 (3)不一样。煤炭的能量是地质时期煤层形成时储存的生物 涉及的圈层主要有生物圈、水圈、岩石圈。 能,最终来自太阳辐射。 关键能力·情境探究 2.腿(1)可以。地壳最薄的地方厚度只有1.5千米,根据大 探究点1 地球的内部圈层 洋钻探船的钻探深度,是可以钻透地壳的。 [情境导入] (2)大洋钻探船的钻探深度有限,不能钻探到地心的深度,因 1.地。地壳厚薄不一,海洋地壳薄,一般为5-10千米; 此只能获知钻探范围内的地球结构和物质组成,不能探测更 大陆地壳厚,此次地震发生在日本九州岛,震源深度50千 深处的内部结构和物质组成。 来,因此发生在地。 第一章 章末复习方案 2.提地震发生的能量以地震波的形式传到地面。因地震波 传播速度不同,地面上的物体应该先上下震荡,再左右晃动 章末·素能整合 3.大气圈。地震发生在地幅中,首先作用于岩石圈,并通 1.B 2.C解第1题,北半球树木的南侧为向阳面,光热条 过地震波影响水圈,如海底地震可能引发海啸,进而影响生 件较好,树木生长快,年轮稀疏,故甲为南方,乙为北方,则丁 物圈。因此,此次地震对大气圈的影响是最小的。 为西方,丙为东方,B项正确。第2题,晚上在野外辨别方向 ·204·