第一单元 第三节 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配套课件（鲁教版2019）

地理必修一 (鲁教) 第一单元 从宇宙看世界 第一节 地球的自转和公转 第三节　地球的圈层结构 必备知识·预热 关键能力·探究 题组集训·巩固 必备知识·预热 关键能力·探究 题组集训·巩固 课下巩固训练(四) 课程标准 解读 运用示意图，说明地球的圈层结构 人地协调观 保护人类生存的圈层促进人地协调 综合思维 结合图文材料理解地球圈层的划分和结构特点 区域认知 依据地理要素，判断地球圈层的结构，并能知道每个圈层的突出特征 地理实践力 进行野外观察，了解地球外部圈层的特点 一、地球的内部圈层 1．阅读课本P18，地球内部圈层的划分依据是什么？ 2．(★★★★)阅读课本P18，地球内部圈层是如何划分的？ 速度 莫霍 古登堡 1．划分依据：地震波在地球内部传播 的变化。 2．不连续面：c为 面，d为 面。 密度 岩石 3．地球内部圈层的主要特点 内部圈层 特点 地壳(h) 平均厚度约为17千米，大陆部分较 ，大洋部分较 地幔(g) 厚度约2 800千米；地幔上部存在软流层，该软流层一般被认为是 的主要发源地 地核(e和f) 厚度约3 400千米，可分为内核和外核，温度很高， 压力和 很大 4.岩石圈 上地幔顶部(软流层以上)和地壳，主要由 组成。 厚 薄 岩浆 探究点1　地震波 【基础探究】　2023年12月4日，菲律宾东南部海域发生6.9级地震。震中位于南苏里高省阿拉斯阿桑港东北35千米处海域，震源深度30.5千米。下图为地球内部圈层示意图。 (1)此次地震发生的能量是如何传到地面的？ (2)假设A地发生地震时，B、C两个观测点都测到了A地发出的地震波。对B、C两点所测到的纵波平均波速进行比较，平均波速较快的是哪个观测点，造成两地波速差异的原因是什么？ 提示：地震发生的能量以地震波的形式传到地面。 提示：C　纵波在地幔中的传播速度大于在地壳中的传播速度，AC之间经过了地幔，AB之间没有经过地幔，所以由A到C的平均波速要大于由A到B的平均波速。 【结论生成】 地震波的特点和分类 纵波(P波) 横波(S波) 概念 波的振动方向与传播方向一致 波的振动方向与传播方向垂直 传播状况 速度 快(固体中最快，气体中最慢) 慢 介质 可以通过固体、液体和气体传播 只能通过固体传播 共性 传播速度都随着所通过物质的性质而变化；都是弹性波；都是能量的载体和传递形式 地物表现 上下颠簸 左右摇晃 【深化再探】　假设A地发生地震，请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。 提示：过A点作地核这个小圆的切线，两线之间的地核及小圆以下区域即为接收不到横波的区域，如下图所示。 探究点2　地球内部圈层的划分 【基础探究】　《地心抢险记》描述的是地理学家凯斯博士为了拯救地球，组织了一支特别行动小组，他们计划乘坐地下飞船抵达地心，在那里引爆一个特殊装置，以保证地球的正常运转。 (1)科学家们从地表到达地心，需要穿过哪些圈层？ 提示：依次穿过地壳、地幔和地核。 (2)科学家们从地表到达地心，穿过的物质形态依次有哪些？ (3)在地幔部分发现有一个呈熔融状态的层叫软流层。软流层位于上地幔上部还是上地幔顶部？为什么有人认为它是岩浆的主要发源地？ 提示：物质形态依次有固态、液态和固态。 提示：软流层位于上地幔上部。由于该处放射性元素衰变积累的热量可能使岩石处于熔融状态，因此有人认为它是岩浆的主要发源地。 【结论生成】 1．地球内部圈层的划分 以莫霍面和古登堡面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。 2．地球内部各圈层的特点 圈层 名称 分界 面 深度/ km 主要组 成物质 物质 形态 特征 地壳 莫霍 面 古登 堡面 平均 17 2 900 岩石 固态 由岩石组成的坚硬外壳，厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚 地幔 上地幔 铁、镁的硅酸盐类 固态 上部存在一个软流层 下地幔 温度、压力、密度均增大 地核 外核 以铁、镍为主，含有少量较轻元素 液态 固态 横波不能通过 内核 温度很高，密度、压力都很大 3.地壳与岩石圈的差异与联系 厚度 范围 联系 地壳 平均约 17千米 地表至 莫霍面 岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部(软流层以上)部分 岩石圈 平均约 100千米 地表至 软流层 【深化再探】　有人用“半熟的鸡蛋”形象地比喻地球的内部圈层结构，请你分析并指出这种比喻合理和不合理的地方。 提示：合理：用“半熟的鸡蛋”来比喻地球的内部圈层，则蛋壳为地壳，蛋白为地幔，由于半熟，所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆，蛋黄为地核。 不合理：半熟的鸡蛋，蛋黄是内液外固或整个蛋黄都是液态，与内核是固态不相符。 (2024·河北邢台期中)中国地震网测定，2023年7月15日18时39分，新疆阿克苏地区沙雅县发生3.4级地震，震源深度10千米。此次地震发生之前，很多人的手机都接收到地震预报倒计时，时间多在一分钟以内。下图示意地球内部圈层结构。读图，完成1、2题。 1．此次地震的震源位于图中的(　　) A．①层 B．②层 C．③层 D．④层 2．地震发生前的地震预报倒计时，利用的原理是(　　) A．地震波传播介质不同，速度不同 B．地震波传播方向不同，速度不同 C．地震波性质不同，传播速度不同 D．地震波能量不同，传播速度不同 1．A　2.C　解析：据图可知，①圈层为地壳，平均厚度为17千米，其中大陆地壳厚度较大；②圈层为地幔，深度从地壳底界到2 900千米；③为外核，④为内核。由材料可知，此次地震震源深度10千米，所以震源位于图中的①地壳。第2题，地震波分为横波和纵波，横波传播速度慢，但破坏力强；纵波传播速度快，但破坏力弱。地震预报倒计时利用的原理是纵波速度快，在破坏力更强的横波到来之前提醒人们逃生，即利用的是地震波性质不同，传播速度不同；地震发生时，经过的传播介质相同；地震波传播方向都是以震源为中心向四周扩散；与地震波能量无关。 (2024·山东济南期中)下图示意地球内部圈层结构。读图，完成3、4题。 3．图中岩石圈的范围是(　　) A．①＋② B．②＋③ C．①＋②＋③ D．②＋③＋④ 4．下列关于地震波及内部圈层的描述，正确的是(　　) A．由②到③圈层，横波、纵波速度突然加快 B．由③到④圈层，横波消失，纵波继续传播 C．③圈层是岩浆的发源地 D．⑥圈层是固态，由铁、镍组成，密度较大 3．C　4.A　解析：第3题，读图可知，①和②合为地壳，③层为上地幔的顶部，④层为软流层，软流层以上的上地幔和地壳合称为岩石圈，即图中的①＋②＋③。第4题，读图可知，①和②合为地壳，③层为上地幔的顶部，④层为软流层，⑤层为软流层以下的地幔，⑥为地核，地震波分为纵波和横波，纵波可以在固体、液体和气体中传播，横波只能在固体中传播。由②到③圈层，横波、纵波速度突然加快；由③到④圈层，横波、纵波均能通过且传播速度速度上升；④层为软流层，是岩浆的发源地；⑥圈层是地核，地核的外核是液态。 二、地球的外部圈层 1．阅读课本P20，大气圈有什么作用？ 2．阅读课本P20，什么是水圈？ 3．阅读课本P20，什么是生物圈？ 不规则 生存环境 渗透 1．地球外部圈层的划分 外部圈层 含义 大气圈 环绕地球外部的气体圈层，大气圈是地球生命的 水圈 由地球表层各种水体组成的连续但 的圈层 生物圈 广义的生物圈是地球表层生物及其 的总称，狭义的生物圈是地球表层生物的总和 2.关系：相互联系、相互制约、相互 。 保护伞 探究　地球的外部圈层 【基础探究】　下图为黄果树瀑布景观图。 (1)构成黄果树瀑布景观的主体要素属于地球的哪个圈层？ (2)黄果树瀑布景观的形成体现了地球各圈层之间具有怎样的关系？ 提示：水圈。 提示：体现了地球外部圈层之间相互联系、相互渗透的关系。 【结论生成】 地球外部圈层 地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈，这些圈层之间相互联系、相互制约、相互渗透，形成人类赖以生存的地球表层环境。各外部圈层的概况、特点见下表： 外部圈层 组成 其他 大气圈 气体和悬浮物(尘埃等) 它是地球自然环境的重要组成部分 水圈 地表水、地下水、大气水、生物水等 连续但不规则的圈层，且处于不间断地循环运动之中 生物圈 生物及其生存环境 生物圈与大气圈、水圈、岩石圈相互渗透、相互影响，是最活跃的圈层 【深化再探】　大气圈、水圈、生物圈是地球的外部圈层。“落红不是无情物，化作春泥更护花”，反映了外部圈层间相互联系、相互制约的关系。下图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号①②③④代表四大圈层。 (1)图中①、②、③、④序号分别代表哪些圈层？ (2)连接地球内部圈层和外部圈层的是哪个圈层？“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的是哪两个圈层之间的关系？ 提示：①是水圈，②是大气圈，③是生物圈，④是岩石圈。 提示：岩石圈。岩石圈与生物圈。 (2024·山东聊城期中)云南红河哈尼梯田是以哈尼族为主的各族人民利用当地“一山分四季，十里不同天”的地理气候条件创造的农耕文明奇观，距今已有1 300多年历史。下图为云南红河哈尼梯田景观图。读图，完成1、2题。 1．在上图中，代表自然地理系统中最活跃的圈层要素是(　　) A．梯田 B．树木花草 C．河流 D．大气 2．图中各圈层(　　) A．内部物质运动的能量都来自太阳辐射能 B．是独立发展变化的 C．其中岩石圈由厚度相同的岩石组成 D．其中水圈是连续但不规则的圈层 1．B　2.D　解析：第1题，梯田景观图中有梯田、大气、树木花草、河流和水田，故涉及岩石圈、大气圈、生物圈、水圈四大圈层，其中生物圈通过生物的生命活动联系其它圈层，并在四大圈层间不断进行物质和能量交换，因此该景观图中代表自然地理系统中最活跃的圈层要素是树木花草。第2题，图中涉及岩石圈、水圈、生物圈、大气圈四大圈层。图中各圈层内部物质运动的能量有来自太阳辐射能，也有来自地球内部的能量；图中各圈层相互联系、相互影响构成一个整体，而不是独立变化发展的；图中地形起伏大岩石厚度不均；水圈通过水循环把各种水体连接起来成为连续的圈层，由于各区域水体数量差异大，所以是一个不规则的圈层。 课内·课外思维训练 【课堂训练】 考向1　地球的内部圈层 (2024·山东日照期中)当地时间2023年10月16日，日本冲绳县宫古岛附近海域发生6.0级地震，震源深度约40千米。下图示意地球圈层结构。读图，完成1、2题。 1．此次地震的震源位于(　　) A．Ⅰ圈层 B．Ⅱ圈层 C．Ⅲ圈层 D．Ⅳ圈层 2．图中(　　) A．Ⅰ圈层的热量来自于地球内部 B．Ⅱ圈层是岩浆主要发源地 C．Ⅲ圈层空间分布不连续不规则 D．Ⅳ圈层是液态的金属物质 1．C　2.D　解析：第1题，读图可知，Ⅰ圈层包括海洋，为水圈；Ⅱ圈层位于莫霍面以上，为地壳；Ⅲ圈层位于莫霍面以下古登堡面以上，为地幔；Ⅳ圈层位于古登堡面以下，为地核。此次地震震源深度为40千米，地壳平均厚度约17千米，陆地部分平均厚度约为33千米，大洋部分较薄，由此判断，此次地震的震源最可能位于地幔，即图中Ⅲ圈层。第2题，读图可知，Ⅰ圈层是水圈，其热量主要来源于太阳辐射；Ⅱ圈层是地壳，不是岩浆主要发源地；Ⅲ圈层是地幔，空间分布连续；Ⅳ圈层位于古登堡面以下，为外核，地震横波不能穿过外核，因此一般认为外核为液态的金属物质。 (2024·北京怀柔期中)2023年10月20日，位于菲律宾的马荣火山顶部火山口出现两次短暂熔岩喷发，并伴有地震和次声信号。该火山位于菲律宾吕宋岛东南部的阿尔拜省，海拔约2 400米，是菲律宾境内最活跃的火山之一。下图为地震波的波速变化与地球内部圈层划分示意图。读图，完成3、4题。 3．火山喷发的岩浆物质来自(　　) A．a层内部 B．b层下部 C．b层上部 D．c层内部 4．火山频发是岩石圈板块运动活跃的表现，其中岩石圈指(　　) A．大陆的地壳部分 B．地壳和上地幔的全部 C．软流层以上部分 D．软流层及其以上部分 3．C　4.C　解析：第3题，读图可知，c为地壳，b为地幔，a为地核。火山喷发的物质来自于上地幔上部的软流层，即b层上部。第4题，岩石圈是指软流层以上的部分，包括地壳和上地幔顶部，而不仅仅是整个地壳；不是整个上地幔；不包括软流层。 考向2　地球的外部圈层 (2024·河南濮阳期中)地球具有圈层结构，分为外部圈层和内部圈层。下图为地球部分圈层示意图。读图，完成5、6题。 5．地球的外部圈层包括(　　) A．岩石圈、水圈、大气圈 B．生物圈、岩石圈、水圈 C．大气圈、水圈、生物圈 D．大气圈、生物圈、岩石圈 6．地球生物主要分布于(　　) A．大气圈、水圈、岩石圈的全部 B．大气圈、水圈、岩石圈的接触带 C．整个的岩石圈、大气圈 D．水圈下部、岩石圈上部 5．C　6.B　解析：第5题，根据所学知识可知，地球外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈。岩石圈包括地壳和上地幔顶部，属于内部圈层向外部圈层过渡的特殊圈层。第6题，地球生物的活动和影响范围涉及大气圈、水圈和岩石圈，而不是全部；地球生物主要分布于大气圈、水圈、岩石圈的接触带；地球生物分布在岩石圈的上部，而不是整个岩石圈；地球生物分布在水圈的全部，而不是只在水圈的下部。 (2024·湖南衡阳期中)2023年10月5日，日本小笠原群岛的西之岛火山小规模喷发，火山喷出的灰色烟柱高达1 500米，岛屿周围的海水变成棕褐色和绿色。下图为该火山喷发的景观图。据此完成7、8题。 7．火山喷发的岩浆物质来自于(　　) A．岩石圈 B．地壳 C．地核 D．软流层 8．这些蔓延的火山灰物质在地球外部圈层中迁移的顺序是(　　) A．大气圈—水圈—生物圈 B．水圈—岩石圈—大气圈 C．生物圈—大气圈—水圈 D．水圈—大气圈—生物圈 7．D　8.A　解析：第7题，岩浆来源于地幔的软流层，软流层位于岩石圈以下，属于上地幔，不属于地壳或地核。第8题，火山灰喷出地表之后首先进入大气圈，经过沉降过程进入水圈、生物圈，所以在地球外部圈层中迁移的顺序是大气圈—水圈－生物圈。 【课外实践】 地震波勘探技术在石油储藏勘察过程中的应用 地震波勘探技术是利用人工激发的地震波，根据地震波在地下岩层中的传播规律来确定地下矿藏的办法，通过专门仪器并按特定方式观测岩层波阻抗差异，进而研究地下地质情况。具体是指，采用爆破的方式产生地震波，在地震波向下运动过程中，遇到地下岩层分界面就会被反射回来，形成反射波；其中有一部分振动波仍会继续向下传播，碰到类似的地层界面产生反射和透射，这是一个反复循环的过程；然后利用装置在地表相应位置上的接收仪器接收和记录下反射波信息；最后根据记录下的信息研究出地震波在往返过程中所需要的时间和传播速度值，利用公式计算出储层的深度和其他起伏情况。 实践证明，地震波勘探技术的投资回报率高，几乎所有石油公司都依靠它获得信息和数据来确定石油储层深度，以及确定石油储层特点和井位位置。 某石油勘探队利用人工爆破的方法测得某处地下有丰富的石油、天然气资源，请你利用地震波知识解释一下原理。 提示：爆破时产生的纵波能穿过固体、液体和气体，横波只能穿过固体；若在某一深度横波突然消失，说明该深度以下可能为液体；再根据纵波在水、石油、天然气中的传播速度不同来确定是石油、天然气还是水。 一、基础应用题组(共8题，共40分) (2024·江苏连云港期中)某研究团队利用地震波，探测到了地球内部存在着一片巨大的远古海底遗迹，深度达到了惊人的3 200千米。图1为地震波在地球内部传播速度图，图2为地球圈层结构示意图。读图，完成1～3题。 1．远古海底遗迹位于地球的(　　) A．b圈层 B．c圈层 C．d圈层 D．f圈层 2．地震波向下传播至2 900千米时(　　) A．纵波消失，横波速度变快 B．横波消失，纵波速度变慢 C．横波速度变慢，纵波速度变快 D．横波速度变快，纵波速度变慢 3．关于图中地球各圈层叙述正确的是(　　) A．b圈层主体是冰川 B．c圈层是岩石圈 C．e圈层是岩浆的发源地 D．f圈层压力和密度很大 1．D　2.B　3.D　解析：第1题，由材料可知，远古海底遗迹存在于深度3 200千米处，图2中f圈层顶部深度约2 900千米，因此远古海底遗迹位于地球的f圈层。第2题，在地下约2 900千米处为古登堡面，纵波速度下降，继续向下传播，而横波完全消失。第3题，b圈层为水圈，水圈的主体为海洋；c圈层为地壳，是岩石圈的一部分；e圈层为下地幔，岩浆的发源地(软流层)在上地幔；f圈层为外核，压力和密度很大。 (2024·辽宁葫芦岛期中)位于青藏高原西北部的西昆仑山造山带是印度洋板块与亚欧板块内部的塔里木板块碰撞形成。下图示意西昆仑山造山带地区内部圈层构造图。读图，完成4、5题。 4．图中代表与软流层之间分界面的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．由图可知(　　) A．印度洋板块和塔里木板块地壳厚度均一 B．岩石圈厚度不均 C．莫霍面在各位置距地心的厚度一样 D．地势越高，地壳越薄 4．D　5.B　解析：第4题，岩石圈的范围是指地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成。由图可知，岩石圈地幔应位于软流层之上，故代表与软流层之间分界面的是④。第5题，由图可知，印度洋板块和塔里木板块交界地带地壳厚度较大；岩石圈的厚度是不均一的；莫霍面在各位置距地心的厚度不一样，陆地厚于海洋；一般地势越高，地壳越厚。 (2024·广东茂名期中)地球表面各圈层联系紧密，存在物质、能量转换，从而形成人类赖以生存和发展的自然环境。下图为四大圈层物质交换示意图。读图，完成6～8题。 6．④圈层的特点是(　　) A．由坚硬岩石组成 B．由气体和悬浮物质组成 C．能够进行光合作用 D．连续但不规则 7．“绿树村边合，青山郭外斜”直接反映的圈层有(　　) A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 8．下列关于图示圈层的叙述，正确的是(　　) A．③圈层单独占有空间 B．④圈层是最活跃的圈层 C．各圈层上下平行分布 D．各圈层相互渗透 6．A　7.D　8.D　解析：第6题，由图可知，①圈层向其他圈层提供水、无机盐和水蒸气等，是水圈，连续但不规则；②圈层产生降水，是大气圈，由气体和悬浮物质组成；③圈层产生有机盐、氧气等，是生物圈，能够进行光合作用；④圈层产生矿物质、无机盐，是岩石圈，由坚硬的岩石组成。第7题，“绿树”反映了生物圈，“青山”反映了岩石圈，该诗句直接反映的圈层是③生物圈和④岩石圈。第8题，大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透、相互制约，形成了人类赖以生存的地球表层环境；③圈层为生物圈，并不单独占有任何空间，而是渗透于大气圈的底部，水圈的全部和岩石圈的上部；生物圈是最活跃的圈层，而④圈层为岩石圈。 二、综合创新题组(共5题，共25分) (2024·福建泉州期中)下图示意我国局部地区地壳厚度。读图，完成9、10题。 9．图示地区地壳厚度(　　) A．由西向东逐渐增厚 B．由南向北逐渐增厚 C．N地附近地势变化显著 D．M地受地形影响显著增厚 10．绘制该地地壳厚度剖面图时，其0千米为(　　) A．海平面 B．软流层中部 C．岩石圈底部 D．莫霍面 9．C　10.D　解析：第9题，读图可知，图示地区东部地壳厚度低于38千米，西部地壳厚度可达50千米以上，由此判断，图示地区的地壳厚度大致由东向西逐渐增厚；图示地区部分区域南部较北部地壳厚，但整体上不具有由南向北逐渐增厚的特征；N地附近等值线较密集，地壳厚度变化较大，说明此处地势变化显著；M地地壳厚度小于42千米，受地形影响此处地壳较周边薄。第10题，地壳厚度是指地表至莫霍面的垂直距离，莫霍面是地壳的下界，因此若绘制地壳厚度剖面图，其0千米为莫霍面。 (2024·江苏苏州期中)下图为地震波在地球内部传播速度和地球内部结构(①②③④为地球内部圈层)示意图。读图，完成11～13题。 11．①②③④表示的地球内部圈层，对应正确的是(　　) A．①－地壳 B．②－软流层 C．③－地幔 D．④－地核 12．图中各圈层的特点是(　　) A．①是岩浆的主要发源地 B．②是岩石圈的组成部分 C．③圈层主要由铁镍组成 D．④的能量主要来自太阳 13．横波(S波)和纵波(P波)从②进入①时，速度变化表现为(　　) A．S波速度下降，P波速度上升 B．S波、P波速度均明显上升 C．S波速度上升，P波速度下降 D．S波、P波速度均明显下降 11．A　12.C　13.D　解析：第11题，读图可知，①为地壳、②为地幔、③为外核、④为内核。第12题，①为地壳，位于上地幔上部的软流层是岩浆的发源地；②为地幔，岩石圈只包括地壳和上地幔顶部，地幔的大部分不属于岩石圈；③为外核，主要由铁镍组成；④为内核，能量主要来自地球内部放射性元素衰变产生的热能。第13题，从②进入①为从地幔进入地壳，横波和纵波速度都明显减慢。 $$