内容正文:
第二节 地球的圈层结构
第一章 宇宙中的地球
1
知道地球内部圈层的划分依据和地球的圈层结构。
理解地球内部圈层、外部圈层的主要特点。(重点)
掌握地球的圈层结构特征。(重点)
1
2
3
学习目标
水 圈
大 气 圈
生 物 圈
地球的圈层结构
地核
地幔
地壳
人类可以通过哪些渠道或者方法获取地球内部的信息呢
03
人类真的可以乘坐地下飞船到达地心吗
02
思考
01
地球的内部结构和物质组成是否如影片所描述的如此呢
4
《地心游记》
人类可以通过哪些渠道或者方法获取地球内部的信息呢
03
人类真的可以乘坐地下飞船到达地心吗
02
思考
01
地球的内部结构和物质组成是否如影片所描述的如此呢
6
钻探技术
火山爆发
地壳运动
小资料:
世界上迄今最深的钻井为12千米,不到地球半径的1/500;火山喷发能将地下几百米的岩浆泛到上层,但最深不超过450千米;地壳运动能掀起地下20~30千米的物质到地球表层。
人类对地球内部的了解很有限,那么现在人类通过何种方式来了解地球内部的状况呢?
煮得半熟的鸡蛋由外向内的结构为蛋壳、蛋白和蛋黄,鸡蛋的结构呈现的是一种圈层结构。
这几层结构的状态分别为:蛋壳——固态;蛋白——固态;蛋黄——液态。
认识圈层结构
莫霍面
古登堡面
地壳
蛋壳
地幔
蛋白
地核
蛋黄
地球圈层结构示意
鸡蛋示意
如果把地球比作鸡蛋, 那么地壳相当于蛋壳, 地幔相当于蛋白, 地核相当于蛋黄。
1.地震波
(1)定义:
(2)地震波分类
一、地球的内部圈层
地震发生时所产生的的波动。
①纵波(P波)
②横波(S波)
根据地震波在地下不同深度传播速度的变化,人们认识到地球具有圈层结构,并以此为理论基础进行各种科学探索的活动。
9
认识地震波
比较两种地震波
1.传播速度
2.可通过的介质3.在不同介质中传播速度
两种地震波在不同介质传递速度变化示意图
纵波、横波的质点运动方向特点
横波(S波)
纵波(P波)
上下颠簸
左右摇晃
纵波到达地面,人们感觉上下颠簸;
地震波的传播特点
分类 特 点
能够经过的介质 传播速度 共同特点
纵波
横波
固体、液体、气体
固体
较快
较慢
遇到不同介质传播速度发生变化,
V固>V液>V气
发生地震时,陆地上的人是什么感觉?
在海洋上的感觉和陆地上的一样吗?
02
思考
01
首先感到地面上下颠簸,再是水平晃动。
横波振幅比纵波大,破坏力大,是造成建筑物破坏的主要原因。
海上只能感到上下颠簸,因为横波不能通过液体传播
13
地震波与地震预警
地震发生时,地下物质受到强烈的冲击发生弹性震动,并以波的形式向四周传播
地震震动的初始发源处
震源在地面上的垂直投影点
震源深度
1.观察图1-2-1地震波曲线图,看纵波和横波有几次速度的突然变化?
2.这说明地球内部圈层物质状态有了怎样的变化?
探究活动
根据两种地震波的特点,地球内部圈层如何划分的呢?
15
第1次变化
第2次变化
2900
2.不连续面
地震波速发生突然变化的面叫不连续面。
一、地球的内部圈层
变化次数 深度 变化趋势 圈层状态 名称
第1次变化 速度突然增快 进入固态 莫霍面
第2次变化 平均2900千米 纵波速度下降,
横波完全消失。 进入非固态 古登堡面
地震波在地球不同圈层中的变化比较
大陆之下平均30-40km,
大洋之下平均5-10km
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莫霍面:地壳与地幔的分界面
古登堡面:地幔与地核的分界面
读图回答:莫霍面、古登堡面分别是哪几个地球内部圈层的分界面?
1
阅读教材回答:地壳有何特点?大陆地壳和大洋地壳厚度有何差异?
01.地壳
组成范围:
物质形态:
大洋地壳较薄(5—10千米);
大陆地壳较厚(39—41千米)
特征:
①由岩石组成的坚硬外壳;
②厚度不均,平均17千米.
地表—莫霍面之间
固态
地壳
地壳
地壳
大陆地壳
大洋地壳
地幔
莫霍界面
硅铝层(密度较小)
硅镁层(密度大)
1
1
大洋地壳部分较薄(5—10千米)
大陆地壳部分较厚(39—41千米),各处差异大
1
1
地壳
上地幔
(莫霍面—地下1000千米)
下地幔
(地下1000—2900千米)
特征:
①由岩石组成;
②上地幔上部存在软流层→岩浆的发源地(熔融状态);
物质形态:
固态
组成范围:
02.地幔
莫霍面—古登堡面之间
阅读教材回答:地幔有何特点?上下地幔如何划分?
地幔
地壳
注意:地壳不是岩石圈,只是岩石圈的一部分。
岩石圈包括:地壳+上地幔顶部(软流层以上的上地幔)
组成物质:坚硬的固体岩石
岩浆岩
沉积岩
变质岩
岩石圈是内部圈层与外部圈层的过渡圈层
思考:岩石圈和地壳有什么区别和联系?
沥青
1密度
组成范围:
物质组成:
外核:
内核:
阅读教材回答:1.地核由什么物质组成的?
2.组成内外核的物质是什么形态?
03.地核
古登堡面—地心之间
主要由铁、镍组成
内地核
外地核
地幔
地壳
可能呈熔融状态,可能是地磁场的发源地
①固态→铁、镍组成的固体金属球;
②温度高,压力和密度极大。
③范围:约地下5100—6371千米
圈层名称 不连续面 深度
(千米) 特征
外核
内核
上地幔
下地幔
2 900
(1)上地幔上部存在一个软流层,这里可能为岩浆的发源地
(2)软流层以上的上地幔部分是岩石圈的组成部分
(1)外核呈熔融状态,内核为固态
(2)物质成分以铁和镍为主
地球内部圈层概况
莫霍面
古登堡面
大洋地壳
(5~10km)
大陆地壳
(39~41km)
(1)固态,由坚硬的岩石组成,
(2)各地厚度不一,大洋部分薄,大陆部分厚,平均厚度为17km
1000
软流层
5100
地壳
地幔
地核
地球内部圈层结构
地壳
地幔
地核
上地幔
下地幔
外地核
内地核
岩石圈
软流层
莫霍面
古登堡面
1.从火山口喷发出的岩浆,一般来源于
A.①层 B.②层 C.③层 D.④层
2.下列地区中地壳厚度最小的是
A.喜马拉雅山 B.死海 C.四川盆地 D.太平洋
巩固练习
B
D
读火山景观图和地球的内部圈层结构图,完成下题。
死海:世界上最低的湖泊(陆地最低点),湖面深度422米
太平洋:平均深度3957米
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巩固练习
下图为地球内部圈层结构的局部图。读图,回答1~2题。
1、下列有关说法正确的是( )
A.地壳在海洋中常常缺失
B.横波在②层传播速度比③层快
C.②是软流层
D.①层和②层属于地壳
2、在地球内部,地震波传播速度变化最快的地方是( )
A.莫霍面附近 B.上、下地幔之间
C.古登堡面 D.内外核之间
C
D
1
地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏。
3.下列四幅“地震波示意图”中,表示海底可能储藏石油的
是( )图
A
地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈三个圈层。
二、地球的外部圈层
这些圈层相互联系,相互制约,形成人类赖以生存的自然地理环境。
大气圈
干洁空气
水 汽
固体杂质
干洁空气的组成
氩、臭氧及其他0.97%
二氧化碳(CO2)0.03%
氮(N2)
78%
氧(O2)21%
二、地球的外部圈层
20km
50km
85km
690km
2000—3000km
大气密度随高度增加而逐渐降低
阅读教材:什么是大气圈?
大气上界的高度是多少?
由什么物质组成的?
作用:使地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所必须的氧气。
低层大气的物质组成
干洁空气
氮(78%)→构成地球生物体的基本成分;
氧(21%)→一切生物维持生命活动所必需的物质。
二氧化碳(CO2)→植物光合作用的重要原料;对地面起保温作用。
臭氧(O3)→地球生物的保护伞,大量吸收太阳紫外线,使地球生物免受紫外线伤害。
水汽
固体杂质→凝结核
成云致雨的重要条件
水 圈
二、地球的外部圈层
水圈是由地球表层水体构成的连续的不规则圈层
阅读教材:什么是水圈?
由哪些水体组成?
水 圈
二、地球的外部圈层
包括地表水(海洋、河流、湖泊等)、地下水、大气水和生物水等。水圈的主体是海洋
地球上的水中有
97%是海洋咸水,
3%是淡水。约2/3
的淡水储存在南北
极和高山地区的冰川中。
生物水
水圈由固、液、气三态水共同组成,按存在的位置和状态分为海洋水、陆地水、大气水和生物水,水圈没有一个完整的形状,因此说它是不规则的;地球上的各种水体又通过自然
界物质的循环相互联系、相互转化,所以说水圈又是连续的。
思考:为什么说水圈是一个连续的不规则圈层?
①水圈由固、液、气三态水共同组成,按存在的位置和状态分为地表水、地下水、大气水和生物水,水圈没有一个完整的形状,因此说它是不规则的;
②地球上的各种水体又通过自然界的物质循环相互联系、相互转化,所以说水圈又是连续的。
生物圈
广义→地表生物及其生存环境的总称
狭义→指生物本身。
二、地球的外部圈层
阅读教材:什么是生物圈?
地球上生物圈的范围有多大?
大气圈下层
岩石圈上层
整个水圈
生物圈
范围:
不单独占有空间,位于大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部;
核心:集中在地面以上100米至水
面以下200米这一薄层中。
①地球上非常活跃的圈层。
②不单独占有圈层。
③是大气圈、水圈、岩石圈相互渗透、
相互影响的结果。
思考:生物圈有什么特点?
生物圈
二、地球的外部圈层
为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层?
生物圈中的生物,不仅使自然界中的化学元素进行了迁移,而且改造了大气圈、水圈和岩石圈,从而使地球面貌发生了根本的变化。因此,生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层
思考:为什么说生物圈是自
然地理环境系统中最活跃
的圈层?
随堂演练
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。读“地球圈层构造示意图”。完成下面小题。
1.图中A、B、C所示的圈层分别是( )
A.水圈、生物圈、岩石圈
B.生物圈、岩石圈、水圈
C.生物圈、水圈、岩石圈
D.岩石圈、水圈、生物圈
C
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,回答3-4题。
3.图中序号依次是
A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B.岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
4.“落花不是无情物,化作春泥更护花”,
反映的圈层关系是
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
C
B
作业题
1(1)地壳、地幔和地核是根据什么划分的?
根据地震波在不同物质中传播速度不同
(2)岩石圈和地壳是什么关系?
地壳和上地幔顶部合称岩石圈。
岩石圈包括地壳,地壳是岩石圈的一部分。
2.绘制示意图,什么大气圈、水圈、生物圈之间的关系
三个圈层在高空和内部,基本是上下平行分布的,在地球表面附近,各个圈层相互渗透、相互重叠。
质量最小的一层是生物圈。
其它特点:生物圈并不单独占有空间,而是存在于大气圈下层,整个水圈和岩石圈上部。生物大部分集中在地上100米至水面以下200米之间,是生物圈的核心。
3.地球的外部圈层中,哪一个圈层质量最小?
这个圈层还有什么特点?
总结:
地球的圈层结构:
内部圈层
地震波:概念、特点、分类
外部圈层
大气圈及其特点
不连续面及地震波速变化
地球内部圈层:地壳、地幔、地核
水圈及其特点
生物圈及其特点
案例探究:
“生物圈2号”
3.美国“生物圈2号”实验的失败说明了什么问题?
思考:1.“生物圈2号”涉及了哪几个圈层
涉及大气圈、生物圈、岩石圈、水圈
2.导致这个实验失败的主要原因是什么?
①因为土壤中有机质被氧化,导致整个系统内部氧气总量下降,产生的二氧化碳被建造时建筑的混凝土吸收,没有进入循环。
②生物圈内光合作用能力不够,密闭容器内的二氧化碳含量上升,比地球上正常含量高出10倍以上,不足以维持研究者的生命;
③此外“生物圈2号”中降雨失控、多数动物灭绝,为植物传播花粉的昆虫全部死亡等也是“生物圈2号”失败的原因。
在现有的技术条件下,人类不可能脱离地球环境而生存,也无法建立适合
人类长期生存的人造环境。生物圈是人类和其他生物共同生活的唯一家园。
Sheet2
Sheet2
0.78
0.21
0.0097
0.0003
Sheet1
销售额
氮(N2) 78%
氧(O2) 21%
氩、臭氧及其他 0.97%
二氧化碳(CO2) 0.03%
$$