1.4 地球的圈层结构教案2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

教学评一体化课时备课模板 课题 地球的圈层结构 课时 1 所在教材 人教版（2019）-第一章 课型 新授 学习目标 人地协调观：理解地球各圈层间的相互联系与制约，意识到人类活动对自然环境的影响，培养保护环境的意识。 综合思维：通过地震波等地理现象，全面、系统地认识地球内部圈层的划分与特征。 区域认知：在地球圈层结构示意图上正确标记各圈层，理解各圈层的主要范围与特征。 地理实践力：通过绘制地球圈层结构示意图等活动，提升地理读图、绘图能力。 重难点 内部圈层划分：理解地壳、地幔、地核的划分依据及特征，特别是地幔的可塑性和地核的液态外核与固态内核。 外部圈层界线：明确大气圈、水圈、生物圈与岩石圈的划分，理解它们之间的相互关系。 地震波传播：掌握纵波与横波在地球内部的传播特征，理解其对地球内部圈层划分的重要性。 教学环节 学习活动 新课教学 同学们，在正式开始今天的课程之前，老师先给大家讲一个有趣的故事。想象一下，假如我们有一台超级钻机，能够从地球表面一直向下钻，那会发生什么呢？我们会穿过坚硬的岩石，说不定还会遇到滚烫的岩浆，越往下，压力和温度也会越来越高。但大家有没有想过，地球内部到底是什么样的结构呢？我们生活的地球，除了表面能看到的陆地、海洋、大气，它还有哪些隐藏的 “秘密” 呢？这就是我们今天要一起探索的 —— 地球的圈层结构。大家先在脑海里想一想，地球内部可能会像我们剥开的洋葱一样，一层一层的吗？带着这样的疑问，我们进入今天的学习。 地球的内部圈层 探索的钥匙 —— 地震波 地球内部如此神秘，我们没办法直接看到它的内部构造，那科学家们是怎么知道地球内部结构的呢？这里就要提到一个非常重要的工具 —— 地震波。同学们，你们知道什么是地震波吗？对，就是当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击产生的弹性波。地震波就像是地球内部的 “信使”，它带着地球内部的信息向我们传递。地震波分为两种，纵波和横波。老师来给大家详细介绍一下，纵波，它的传播速度比较快，而且能够在固体、液体和气体中传播。比如说，我们用一根绳子，一端固定，然后快速抖动另一端，绳子上就会出现像波浪一样的起伏，纵波的传播有点类似这种感觉。而横波呢，传播速度比纵波慢，并且只能在固体中传播。它的传播方式就好像我们抖动一块地毯，地毯上会形成横向的波动。大家能想象出这两种波的不同吗？来，我们通过一个小问题检验一下，假如发生地震，在海洋中的一艘船上，人们能感受到哪种地震波呢？（学生回答）非常棒，因为横波不能在液体中传播，所以在船上只能感受到纵波。 地球内部的 “分界线” 科学家们通过对地震波的研究发现，地震波在地球内部传播时，速度会发生突然的变化。这种速度变化的地方，就像是地球内部的一道道 “分界线”。其中，有两个非常重要的界面，一个是莫霍界面，另一个是古登堡界面。我们先来看莫霍界面，它大约位于地面以下 33 千米处（大陆部分）。当地震波传播到莫霍界面时，纵波和横波的速度都明显增加。这说明莫霍界面上下的物质性质有很大差异。就好比我们从一个房间进入另一个房间，突然发现温度、湿度等环境因素都发生了很大变化，那就说明这两个房间是不一样的。莫霍界面以上，就是我们熟悉的地壳，以下就是地幔了。再来说古登堡界面，它在地下约 2900 千米深处。当纵波传播到古登堡界面时，速度突然下降，而横波在这里则完全消失了。这又意味着什么呢？这表明古登堡界面以下的物质状态和上面有很大不同，横波不能通过，说明古登堡界面以下很可能是液态或者是接近液态的物质。古登堡界面把地幔和地核分隔开来。来，同学们，我们一起思考一下，为什么地震波在不同深度的传播速度会不一样呢？（学生讨论回答）没错，就是因为地球内部不同深度的物质性质和状态不同。 地球内部圈层的详细解读 地壳：地壳是地球表面的一层薄壳，它就像地球的 “皮肤”。虽然看起来很薄，但对于我们人类来说，却是无比重要的。地壳的厚度并不均匀，大陆地壳比较厚，平均厚度约为 39 - 41 千米，而海洋地壳则相对较薄，平均厚度只有 5 - 10 千米。比如说，我们中国所在的大陆地区，地壳就比较厚，而在太平洋等海洋区域，地壳就薄很多。地壳主要由各种岩石组成，这些岩石就像是地壳的 “积木”。根据岩石的成分和性质，我们又可以把地壳分为上下两层，上层叫硅铝层，主要由密度较小的花岗岩类岩石组成，富含硅和铝元素；下层叫硅镁层，主要由密度较大的玄武岩类岩石组成，除了硅和镁元素，还含有较多的铁、钙等元素。硅铝层在大陆地壳比较发育，在海洋地壳往往缺失，而硅镁层则普遍存在于地壳中。同学们想一想，为什么海洋地壳和大陆地壳会有这样的差异呢？（学生思考回答） 地幔：地幔介于地壳和地核之间，它占据了地球大部分的体积。地幔可以分为上地幔和下地幔。上地幔顶部有一个软流层，这个软流层非常特别，它就像是地球内部的一个 “岩浆仓库”。这里的物质处于一种熔融状态，温度很高，岩石在高温下变得柔软，具有可塑性。很多科学家认为，火山喷发出来的岩浆就来自于软流层。软流层以上的上地幔部分和地壳一起构成了岩石圈。岩石圈就像是一个坚硬的 “外壳”，漂浮在软流层之上。下地幔的物质密度比上地幔更大，温度也更高，这里的物质主要是由铁镁硅酸盐等组成，处于固态。同学们，我们来思考一下，软流层的存在对地球表面的地质活动有什么影响呢？（学生讨论回答） 地核：地核是地球的核心部分，位于地球的最内层。地核又分为外核和内核。外核是液态的，主要由铁和镍组成，就像一个巨大的 “铁镍海洋”。由于外核的物质是液态的，并且能够导电，科学家们认为地球的磁场就和外核的液态物质流动有关。内核则是固态的，同样主要由铁和镍组成。这里的压力非常巨大，使得物质被紧紧地压缩在一起，形成了固态。同学们想一想，地球磁场对我们人类和地球有什么重要意义呢？（学生回答） 内部圈层小练习 地球内部圈层划分的依据是什么？（答案：地震波传播速度的变化） 莫霍界面和古登堡界面分别位于地下多深？它们上下的物质性质有什么变化？（答案：莫霍界面大约位于地面以下 33 千米处，地震波传播速度明显增加；古登堡界面在地下约 2900 千米深处，纵波速度突然下降，横波消失。莫霍界面以上是地壳，以下是地幔；古登堡界面以上是地幔，以下是地核） 软流层位于地球内部的哪个圈层？它对地球表面的地质活动有什么影响？（答案：软流层位于上地幔顶部，是岩浆的发源地，对火山喷发等地质活动有重要影响） 地球的外部圈层 生命的 “保护伞”—— 大气圈 说完了地球的内部圈层，我们再把目光投向地球的外部。地球的外部圈层同样丰富多彩，首先是大气圈。大气圈就像一个巨大的 “保护罩”，把地球紧紧地包裹起来。它是由多种气体混合组成的，其中氮气和氧气占了绝大部分。大气圈对我们地球的意义非凡，它不仅为我们提供了呼吸的空气，还像一个天然的 “空调”，调节着地球的温度。白天，它削弱了太阳辐射，避免地球表面温度过高；夜晚，它又阻止地面热量过快散失，使地球表面保持相对温暖。同学们，你们能举例说明大气圈是如何调节温度的吗？（学生回答）大气圈从地面向上，根据温度、密度和大气运动状况等特征，可以分为对流层、平流层和高层大气。对流层是最接近地面的一层，我们生活中的风雨雷电等天气现象都发生在这一层。这里的气温随高度增加而降低，空气对流运动强烈。平流层则位于对流层之上，这里的气温随高度增加而升高，空气以水平运动为主，非常适合飞机飞行。高层大气在平流层以上，那里的空气非常稀薄，但有一些特殊的现象，比如电离层，它能够反射无线电波，对我们的通信有很大帮助。 蓝色的 “水世界”—— 水圈 水圈也是地球外部圈层中非常重要的一部分。地球表面约 71% 被水覆盖，这些水共同构成了水圈。水圈中的水形式多样，有海洋水、陆地水、大气水和生物水等。海洋水是水圈的主体，它占了地球上水总量的绝大部分。陆地水又包括河流、湖泊、冰川、地下水等。冰川是地球上最大的淡水水库，虽然它们主要分布在两极地区和高山地区，但对全球的水资源平衡有着重要影响。河流和湖泊则是我们日常生活中最常见的水资源，它们不仅为我们提供了饮用水，还在农业灌溉、工业生产等方面发挥着重要作用。大气水虽然看不见摸不着，但它对天气变化有着重要影响，比如降雨、降雪等天气现象都和大气水有关。生物水则是存在于生物体内的水，对于维持生命活动至关重要。同学们想一想，水圈对地球的生态系统有什么重要作用呢？（学生讨论回答） 生机勃勃的 “圈层”—— 生物圈 最后，我们来认识一下生物圈。生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称，它是一个非常特殊的圈层，因为它渗透在大气圈、水圈和岩石圈之中。可以说，有生命存在的地方就有生物圈。在大气圈的底部，生活着一些能够飞行的昆虫和鸟类，还有各种微生物。水圈中更是生物的乐园，从海洋中的大型鲸鱼到微小的浮游生物，种类繁多。岩石圈的表面，也就是土壤层，为植物的生长提供了基础，同时也生活着大量的动物和微生物。生物圈中的各种生物之间相互依存、相互影响，形成了复杂的生态系统。比如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，为动物提供了生存的条件；动物的粪便和尸体又为植物提供了养分。同学们，你们能再举例说明生物之间是如何相互依存的吗？（学生回答） 外部圈层小练习 大气圈由哪些气体组成？它对地球有什么重要作用？（答案：主要由氮气和氧气等多种气体组成，为地球提供呼吸空气，调节温度，影响天气等） 水圈中的水有哪些存在形式？水圈对地球生态系统有什么重要意义？（答案：存在形式有海洋水、陆地水、大气水和生物水等，为生命提供水资源，参与生态系统的物质循环和能量流动等） 生物圈渗透在地球的哪些圈层中？举例说明生物之间的相互依存关系。（答案：渗透在大气圈、水圈和岩石圈中，如植物为动物提供食物和氧气，动物为植物传播花粉和种子等） 课程总结 同学们，今天我们一起深入了解了地球的圈层结构，包括内部圈层的地壳、地幔、地核，以及外部圈层的大气圈、水圈和生物圈。地球就像一个复杂而精密的机器，每个圈层都有着独特的作用，它们相互联系、相互影响，共同构成了我们美丽的家园。希望大家通过今天的学习，能够更加珍惜地球的每一个圈层，保护好我们的地球环境。在课后，大家可以思考一下，人类的哪些活动会对地球的圈层结构产生影响呢？下节课我们一起讨论。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$