第一章 第四节 地球的圈层结构-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一地理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版2019）

第四节　地球的圈层结构 课程标准 运用示意图，说明地球的圈层结构。 素养目标 1.通过视频、示意图等材料，说出地球内部圈层结构，描述各圈层的主要特点(区域认知、综合思维)。 2．通过野外观察，说明地球的外部圈层结构及其相互关系(地理实践力、综合思维)。 任务一　地球的内部圈层结构 1．地震波 (1)分类：图中A表示横波，B表示纵波。 (2)特性 (3)波速变化 ①在地下平均33千米C处(指大陆部分)，A波和B波的速度都明显增加。 ②在地下约2 900千米D处，A波完全消失，B波传播速度突然下降。 2．圈层划分 (1)依据：地震波在地球内部传播速度的变化。 (2)界面：图中C为莫霍界面，D为古登堡界面。 (3)圈层划分及特点 ①地壳(H)：由固体岩石组成，厚薄不一(海洋地壳薄，大陆地壳厚)。 ②地幔(G)：分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在软流层，是岩浆的主要发源地。上地幔顶部与地壳构成岩石圈。 ③地核 学生用书↓第17页 【核心归纳】 1．地球内部圈层划分图示 以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。 2．地球内部各圈层的主要特点归纳 圈层名称 不连续界面 深度/km 地震波的 速度变化 特征 地壳 莫霍界面 古登堡界面 平均 33 2 900 纵波和横 波速度明 显加快 纵波速度 突然下降， 横波消失 ①固体外壳；②厚度最小，其中大陆地壳较厚，大洋地壳较薄 地 幔 上地幔 ①固态，上地幔上部存在一个软流层，物质处于熔融状态；②温度、压力、密度增大 下地幔 地 核 外核 呈液态 内核 呈固态，压力、密度很大 地壳的物质组成和结构特征 根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层(如下图)，这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。 分层 名称 主要成分 密度 分布 上层 硅铝层 由硅、铝成分较多的花岗岩类组成 小 不连续分布；在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄 下层 硅镁层 由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成 大 连续分布；大陆和大洋地壳中都有分布 当地时间2024年1月1日16时许，日本石川县能登半岛连续发生多次地震，最强达7.6级，震源深度约为59千米。地震引发5米海啸。当地时间1月2日10时，日本气象厅解除石川县能登半岛地震后的全部海啸预警。 研究人员在地震发生后，根据横波、纵波的速度差，建立了“地震预警系统”，让人们赢得黄金逃生时间。 学生用书↓第18页 问题1.(区域认知)此次地震震源位于地球内部圈层的哪一层？请说明判断理由。 提示：地幔。地壳厚薄不一，平均为33 km，此次地震震源深度59 km，应位于地幔。 问题2.(地理实践力)地震发生后，正在附近海域航行的轮船上感受到的晃动方向是怎样的？为什么？ 提示：只能感受到上下颠簸。横波只能通过固体传播，纵波可以通过固体、液体和气体传播，故在附近海域航行的轮船只能感受到纵波的影响，不能感受到横波的影响。 问题3.(综合思维)地震预警系统的基本原理是什么？ 提示：地震预警主要是利用纵波与横波的速度差异，纵波传播速度比横波快，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达前的数秒，甚至数十秒对较远地区发出预警，为人们争取应对时间。 读地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，完成1～2题。 1．地球内部圈层划分的主要依据是(　　) A．各圈层的温度不同 B．各圈层的压力不同 C．各圈层的活跃程度 D．地震波的传播速度 2．从莫霍界面到古登堡界面，地震波波速的变化是(　　) A．横波、纵波都变快 B．横波、纵波都变慢 C．横波变快，纵波变慢 D．横波变慢，纵波变快 答案：1.D　2.A 解析：第1题，人类对地球内部圈层的认识主要来自对地震波的研究。根据地震波在地球内部传播速度的变化，划分了两个明显的不连续面，在此基础上进行地球内部圈层的划分，故选D。第2题，读图可知，从莫霍界面到古登堡界面，地震波波速的变化是横波、纵波都变快，故选A。 (2023·北京高一期末)2022年1月15日，汤加海域发生了一次猛烈的海底火山喷发，该次喷发的火山灰夹杂着有毒气体直冲云霄，并引发局地海啸。下图为地球内部圈层划分示意图。据此完成3～4 题。 3．汤加火山喷发的岩浆物质来自(　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．火山频发是岩石圈板块运动活跃的表现，岩石圈指(　　) A．大陆的地壳部分 B．地壳和上地幔的全部 C．软流层及其以上部分 D．软流层以上部分 答案：3.B　4.D 解析：第3题，火山喷发的岩浆物质来源于软流层，软流层位于上地幔的上部；图中①位于莫霍界面以上，为地壳；②③位于莫霍界面和古登堡界面之间，为地幔，其中②为上地幔，③为下地幔；④位于古登堡界面以下，为地核。故岩浆物质来源于②，故选B。第4题，根据图中信息可知，软流层以上至地表的部分为岩石圈，软流层位于上地幔的上部，因此岩石圈包括软流层以上的上地幔部分和地壳，D正确；地壳只是岩石圈的一部分，A错误；岩石圈包括地壳和上地幔的顶部，不是上地幔的全部，B错误；岩石圈不包括软流层，C错误。 任务二　地球的外部圈层结构 1．大气圈 由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气。 2．水圈 (1)组成：地表和近地表的各种形态的水体，其主体是海洋。 (2)特点：水是最活跃的自然环境要素之一，主要影响地球表面物质迁移和能量转换。 3．生物圈 (1)构成：地球表层生物及其生存环境。 (2)范围：集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中，包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。 学生用书↓第19页 4．将不同圈层与所对应的特征用直线连接起来： 答案： 【核心归纳】 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。 外部圈层 概念 组成 主要作用 大气圈 由气体和悬浮物质组成的复杂系统 主要成分是氮气和氧气 ①使地球上温度变化和缓； ②提供氧气； ③天气现象影响人类活动 水圈 地表和近地表的各种形态水体的总称 地表水、地下水、大气水、生物水等 主要影响地球表面物质迁移和能量转换 生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称 生物及其生存环境 生物在获取物质和能量的同时，也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态，影响地理环境发展 冰瀑是因天气寒冷，水流到低于零摄氏度的地表后与岩石冻结而形成的一种自然现象。右图为河北天生桥冰瀑奇观。据此完成1～2 题。 1．图中景观体现的地球圈层数量有(　　) A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 2．构成冰瀑景观的核心要素所属的地球圈层是(　　) A．大气圈 B．水圈 C．岩石圈 D．生物圈 答案：1.D　2.B 解析：第1题，据图可知，图中体现的地球圈层有大气圈、水圈、岩石圈和生物圈，共4个，故选D。第2题，冰瀑的核心要素是水体，属于水圈，故选B。 读地球圈层间相互联系示意图，完成3～4题。 3．图中甲、乙、丙、丁所代表的地球圈层依次是(　　) A．大气圈、岩石圈、水圈、生物圈 B．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈 C．生物圈、水圈、岩石圈、大气圈 D．生物圈、岩石圈、大气圈、水圈 4．乙圈层的主要特点是(　　) A．其主体是海洋 B．主要由岩石组成 C．仅存在地面之上 D．主要由气体组成 答案：3.B　4.A 解析：第3题，据图可知，丁圈层具有蒸腾作用，应为生物圈；乙圈层具有下渗作用，应为水圈；水会下渗到岩石圈中，故丙圈层为岩石圈，则甲圈层为大气圈，故选B。第4题，由上题分析可知，乙圈层为水圈，水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋，故选A。 学生用书↓第20页 (2023·北京昌平区高一期末)地震发生以后，通常建筑物不会立刻倒塌，一般要间隔约12秒，这就是地震救援领域所说的“黄金12秒”。北京时间2022年9月5日12时52分，四川甘孜州泸定县(29.59°N，102.08°E)发生了6.8级地震，震源深度16千米。下图为地球圈层结构示意图。据此完成1～4题。 1．岩石圈(　　) ①包含地壳及上地幔　②位于软流层以上　③由坚硬的岩石组成　④包括水圈的全部 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 2．下列关于图中各圈层的特点，描述正确的是(　　) A．Ⅰ圈层的主要成分是二氧化碳 B．Ⅱ圈层全球厚度均一 C．Ⅲ圈层具有连续不规则分布特点 D．Ⅳ圈层为坚硬的固态金属 3．确定地震“黄金12秒”的主要依据是(　　) A．横波和纵波传播速度的差异 B．人体生理反应能力 C．横波和纵波的传播介质差异 D．建筑物的抗震系数 4．此次地震的震源最可能位于(　　) A．Ⅰ圈层 B．Ⅱ圈层 C．Ⅲ圈层 D．Ⅳ圈层 答案：1.C　2.C　3.A　4.B 解析：第1题，岩石圈包括地壳和上地幔顶部，即软流层以上，①错误，②正确；由坚硬的岩石组成，③正确；不包括水圈，④错误。故选C。第2题，Ⅰ圈层为大气圈，主要成分是氮气和氧气，A错误；Ⅱ圈层为地壳，全球厚度不均，大洋薄，大陆厚，B错误；Ⅲ圈层为水圈，具有连续不规则分布特点，C正确；Ⅳ圈层为外核，为液态的金属，D错误。第3题，地震“黄金12秒”是指地震发生以后，通常建筑物不会立刻倒塌，一般要间隔约12秒，导致建筑物倒塌的地震波主要是横波；由于横波传播速度慢于纵波而形成“黄金12秒”，A正确；与人体生理反应能力、横波和纵波的传播介质差异和建筑物的抗震系数无关，B、C、D错误。第4题，地壳平均厚度约为33千米，根据材料可知震源深度为16千米，故此次地震的震源位于地壳，故选B。 5．读地球圈层结构示意图，完成下列问题。 (1)图中A、B、C、D、E分别表示地球的不同圈层，其中属于地球外部圈层的是________，表示地球内部圈层的是________，组成地球生态系统的圈层是________。(填字母) (2)图中D层的分布特点是________。从图中可以看出大陆地壳与大洋地壳的显著差异是________________________________。 (3)简述图中C圈层与其他圈层的关系。 答案：(1)A、B、C　D、E　A、B、C、D (2)厚度不均　大陆地壳较厚，大洋地壳较薄 (3)C是生物圈，它分布于大气圈的底部、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、相互作用的结果。生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层，生物的生命活动改造着大气圈、水圈和岩石圈。 课时测评5　地球的圈层结构 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1—6小题，每小题5分，共30分) 地震波在不同介质中的传播速度是不同的，科学家利用这一原理探究地球内部结构。据此完成1～2题。 1．地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2 900千米深度处横波速度突然降低为零，纵波速度也突然降低，这说明了(　　) A．地球内部存在着岩浆 B．该深度上下层的温度变化明显 C．大陆地壳与大洋地壳的厚度不同 D．该深度上下层的物质组成存在很大差异 2．人们在生产活动中还常利用地震波(　　) A．传递声音信号 B．进行地质探矿 C．调查农作物虫害情况 D．测量山峰的高度 答案：1.D　2.B 解析：第1题，根据地震波在不同介质中的传播速度不同可知，在距离地面约2 900千米深度处横波速度突然降为零，纵波速度也突然降低，说明在地下2 900 千米深度附近，上下层的物质性质发生了变化，即物质组成存在很大差异，故选D。第2题，人们根据地震波在地下传播速度的不同，推测地下的物质组成，进行地质探矿，故选B。 2016年1月16日晚，美国、英国、中国等12个国家的科学家参加的在西南印度洋进行的大洋钻探项目正在开展，该项目旨在打穿地球壳幔边界，进行过程十分艰难。据此完成3～4题。 3．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—莫霍界面—古登堡界面 B．地壳—古登堡界面—地幔—莫霍界面—地核 C．地幔—莫霍界面—地核—古登堡界面—地壳 D．地壳—莫霍界面—地幔—古登堡界面—地核 4．当前科学家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(　　) 答案：3.D　4.A 解析：第3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—莫霍界面—地幔—古登堡界面—地核。第4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，横波会消失。 读图，完成5～6题。 5．地球的圈层分为外部圈层和内部圈层，图片体现出的地球外部圈层的个数是(　　) A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 6．图中各圈层景观的形成过程，充分说明了(　　) A．图中各圈层都是连续但不规则的 B．图中的各圈层之间是相互联系、相互影响的 C．图中的各圈层是独立发展变化的 D．图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能 答案：5.C　6.B 解析：第5题，读图可知，图片体现出的地球圈层有大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四个圈层，其中属于外部圈层的有大气圈、水圈和生物圈，故选C。第6题，图中各圈层景观的形成过程，充分说明了各圈层不是独立发展变化的，各圈层之间是相互联系、相互影响的；水圈是连续但不规则的圈层，岩石圈物质运动的能量不是来自太阳辐射能，故选B。 7．(16分)读地球内部圈层示意图，完成下列要求。 (1)图中甲、乙是地球内部的两个不连续面，其名称分别是：甲________，乙________。(4分) (2)当A地发生地震时，B、C、D、E、F五个观测点都检测到了A地发出的地震波，B测得的地震震级为8.3级，对B、E两点所测到的纵波波速进行比较，波速较快的是________观测点，造成两地波速差异的原因是________________________________________________ ________________________________________________________________________。(6分) (3)当A地发生地震时，请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。(6分) 答案：(1)莫霍界面　古登堡界面 (2)E　纵波在地幔中的传播速度要高于在地壳中的传播速度 (3)如图(过A点做地核外缘小圆的切线，阴影部分即为接收不到横波的区域)。 解析：第(1)题，地壳与地幔的分界面为莫霍界面，地幔与地核的分界面为古登堡界面。第(2)题，从A至B只经过地壳，从A至E经过地壳和地幔，纵波在地壳和地幔中的传播速度不同。第(3)题，地核的外核为液态，横波不能通过。 (8—11小题，每小题6分，共24分) (2023·浙江宁波高一期末)科学家通过地震波来研究地球内部的圈层结构。下面两图为横波和纵波穿过地球内部的传播示意图。据此完成8～9题。 8．根据地震波的传播特点，推断图1所示地震波类型及外核所处三态类型为(　　) A．横波，固态 B．纵波，固态 C．横波，液态 D．纵波，液态 9．图中地核与其相邻圈层的分界面名称为(　　) A．莫霍界面 B．古登堡界面 C．康拉德界面 D．雷波蒂界面 答案：8.C　9.B 解析：第8题，由所学知识可知，外核为液态；而横波无法穿透液态，故无法穿过地核，因此图1地震波为横波，C正确。第9题，古登堡界面是地幔和地核的分界面，故地核与其相邻圈层的分界面名称为古登堡界面，B正确。 干热岩是一种高温岩体，埋藏于地下3～10千米，温度在200 ℃以上。通过注入凉水，吸收岩体热量转化成蒸汽，再抽取到地表加以利用，可用于发电、供暖等。在综合分析地质条件后，我国在青海省钻获236 ℃的高温干热岩体。下图示意地球内部圈层结构。据此完成10～11题。 10．干热岩可能位于(　　) A．地壳 B．地幔 C．地核 D．软流层 11．与太阳能发电相比，利用干热岩发电的优势是(　　) A．受气候的影响小 B．属于清洁能源 C．开发技术要求高 D．资源分布范围更广泛 答案：10.A　11.A 解析：第10题，读图可知，地壳范围5～70千米，干热岩埋藏于地下3～10千米，故选A。第11题，干热岩埋藏于地下，能量来自地球内部，因此受气候影响小，A正确；干热岩与太阳能都属于清洁能源；干热岩的开发技术要求高，这不算优势；太阳能资源分布范围更广泛，B、C、D错误。 12．(16分)阅读图文材料，完成下列要求。 材料一　中国地震台网正式测定：2023年12月18日23时59分在甘肃临夏州积石山县(35.70°N，102.79°E)发生6.2级地震，震源深度10千米。 材料二　甲图为我国陆地部分地壳等厚度线图，乙图为地震波在地球内部传播速度图。 (1)为探测莫霍界面的情况，在下列四地同时进行了地震波的测定，最迟从莫霍界面传来地震波的是(　　)(4分) A．拉萨 B．乌鲁木齐 C．上海 D．北京 (2)掌握地震发生规律可有效减少危害，要了解地球各圈层组成物质和结构特征，目前主要的研究依据是________，乙图中A为________，B为________，并写出其判断依据。(8分) (3)在地壳等厚度线图中，0 km表示________(界面)。甲图所示区域地壳厚度大致分布规律为________________________。根据材料可以推断出，临夏州积石山县地震的震源位于________。(填“地壳”“地幔”或“地核”)(4分) 答案：(1)A (2)地震波　横波　纵波　地震波的传播速度随着所通过物质的性质变化；纵波能通过固体、液体和气体传播且速度快，横波只能通过固体传播。 (3)莫霍界面　从西北向东南递减　地壳 解析：第(1)题，地壳厚薄不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚，且海拔越高，地壳越厚，拉萨位于青藏高原，海拔高，地壳厚度大，故地震波到达得晚。第(2)题，了解地球内部圈层目前主要依靠地震波；乙图中A的传播速度较B慢，故判断A为横波，B为纵波。第(3)题，地壳是指莫霍界面以上的部分，故地壳厚度为0 km，表示位于莫霍界面上；甲图中地壳等厚度线的分布规律，直接读图即可得出；材料反映该次地震的震源深度为10 km，而大陆地壳的平均厚度约39～41 km，故判断地震震源位于地壳。 (13—14小题，每小题7分，共14分) 超深孔地质钻探是指为研究地壳深处和上地幔地质、矿藏等情况而进行的钻探工程，目前人类最深的钻孔位于俄罗斯的科拉半岛上，深度达12 262米。超深钻孔对于研究地壳和上地幔物质组成、矿产分布规律等有重要的意义，但对各类孔底动力机、钻头、测井仪器、电缆等钻探工具要求很高。下图为地球内部圈层局部示意图。据此完成13～14题。 13．俄罗斯科拉半岛上的钻孔最深处到达了图中的(　　) A．甲层底部 B．乙层底部 C．甲层上部 D．乙层上部 14．超深钻孔的钻探工具相比较常规的钻探工具应具有的特点是(　　) A．耐低温 B．耐腐蚀 C．耐高温 D．能适应黑暗环境 答案：13.C　14.C 解析：第13题，根据材料，该钻探工程的钻孔最深处达12 262米，该深度依然只有大陆地壳平均厚度的三分之一左右，应位于莫霍界面以上的地壳上部，结合图示选C。第14题，由于越往地下深处，地温越高，故超深钻孔的钻探工具相比较常规的钻探工具应具有的特点是耐高温。 学生用书↓第21页 学科网（北京）股份有限公司 $$