内容正文:
第一单元 宇宙中的地球
第4节 地球的圈层结构
学习任务要求
学习任务
任务1:运用示意图,能够列表比较横波和纵波的传播速度变化特点。了解地震波在生活生产中的应用。
任务2:运用示意图,能够说明地球内部圈层的划分、界面和结构特点,说出软流层所处的位置,能够说出岩石圈的组成。
任务3:运用示意图,能够绘制地球圈层结构,说出各圈层的组成和特征。
任务4:结合案例,能够理解大气圈、水圈、生物圈、岩石圈之间的相互联系、渗透,及各圈层与人类活动的关系。
课程标准:运用示意图,说明地球的圈层结构。
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课堂导入:如何认识地球内部结构?
那些对任何事情都不以为然的人是不会相信它的,不过我早已习惯了人们的怀疑,不管命运叫我走的是哪一条路,我都会走下去。
【法】儒勒·凡尔纳
——《地心游记》
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课堂导入:如何认识地球内部结构?
3.6m,最深的蚁穴可以达到这个深度
35m,北京地铁的最大深度,9号线的军事博物馆站
155m,瑞典的“萨拉银矿”酒店套房在这个深度,住一晚大概需要3000人民币
212m,2004年波兰Bochnia盐矿举行的世界最深半程马拉松赛
305m,苏联为了躲避美国发明的钻地核弹B61-11在地下这个深度建了个基地
500m,掩埋核废料的深度
1000m,超级神冈探测器。日本科学家在这里探测宇宙中的中微子和质子衰变
2850m,1985年苏联人在这里进行了核试验,是迄今为止最深的地下核试验
4350m,南非的“姆波尼格”金矿是人类在地球上所挖的最深矿井
9583m,冷战期间美国的超神钻井所挖的深度
12262m,苏联的Kola超深钻孔是到达地球最深处的人造物
阅读材料
地球的中心点位于我们脚下6000公里深处,相比之下,人类迄今钻探的最深记录12.2公里(前苏联的科拉钻井)显得微不足道。人类至今仍未放弃对地球内部的探索。
思考
人类通过什么方式认识地球的内部结构?地球的内部结构究竟是怎样的呢?
数据资料:人类活动的地下深度
12.262km/6371km
=0.19%
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v
一、地球的内部圈层结构
一、地球的内部圈层结构
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一、地球的内部圈层结构
当地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播,这种弹性波就叫地震波。
波速都随传播介质的改变而发生变化。
01
纵波(P波):震动方向与传播方向一致的波,纵波引起地面上下颠簸。
特点:速度快,可以在固、液、气态中传播。
02
横波(S波):震动方向与传播方向垂直的波,横波引起地面水平(左右)晃动。
特点:速度慢,仅可以在固态中传播。
纵波
横波
破坏较大
地震波
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一、地球的内部圈层结构
地震波
纵波(P波)比横波(S波)的速度更快
质点震动方向与传播方向一致的波
质点震动方向与传播方向垂直的波
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一、地球的内部圈层结构
观察地震波曲线图,看纵波和横波有几次速度的突然变化?这说明地球内部圈层物质有了怎样的变化?
33km
2900km
P波和S波的速度都突然增加
P波速度突然下降,S波完全消失
地球内部地震波速发生突然变化的面叫做不连续面
地球内部存在两个不连续界面:莫霍界面与古登堡界面
莫霍界面
古登堡界面
地壳
地幔
地核
外核
内核
内核
外核
地幔
地壳
地震波与地球内部圈层结构
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一、地球的内部圈层结构
内核:固态
固体金属球,温度高、密度极大,具有超强的压力。
外核:液态
液态金属物质,温度高,其物质运动形成地球的磁场。
地幔:熔融状态
占地球总体积的80%,分为上地幔和下地幔(地下900km为分界线),上地幔上部存在软流层,是岩浆的主要发源地。
地壳:固态
固体岩石组成,地壳厚薄不一,海洋地壳较薄,一般为5-10千米;陆地地壳较厚,一般为35千米,最厚可达70千米。
地核主要由铁和镍等金属组成
上地幔顶部与地壳组成岩石圈
地震波与地球内部圈层结构
基于地震波波速的变化,推测地球内部各圈层的物质状态?
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一、地球的内部圈层结构
软流层
上地幔
地壳
岩石圈
包括地壳和上地幔顶部,由坚硬岩石组成。
厚度 范围 联系
地壳 平均17千米 地表至莫霍界面 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 70-100千米 地表至软流层顶部
注意区分:地壳与岩石圈
概念辨析:地壳与岩石圈
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一、地球内部圈层结构
应用1:某处发生地震时,附近有明显震感的城市中,街道上的行人与湖中船上的人的感觉是否一样,为什么?
不一样。
处在街道上的行人:首先感到地面颠簸,然后左右晃动,因为陆地上纵波、横波都能通过,且纵波传播速度比横波快;
处于行船上的人:只能感到上下颠簸,因为水中只有纵波通过。
应用2: 2022年9月5日12时52分,四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,震源深度16千米,造成重大人员伤亡,共82人遇难 。结合材料,泸定地震的震源处在地球内部圈层的哪一层?
震源深度约16km,未达到莫霍界面,应处于地壳这一圈层。
应用3:2017年1月12日,哥斯达黎加图里亚瓦尔火山喷发,大量火山灰飘至50公里外的首都圣何塞,位于圣何塞的胡安·圣玛利亚国际机场运行受到影响,六家航空公司的数百架进出港航班被迫取消或延误,大批旅客滞留。组成图里亚瓦尔火山岩石的矿物直接来自( )
A.地表 B.地壳上部
C.地壳下部 D.地幔
D
迁移应用
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二、地球的外部圈层
外部圈层的构成
水圈
大气圈
生物圈
大气圈
概念及组成:由气体和悬浮物质、水汽组成的复杂系统,主要成分是氮气和氧气。
结合生活认知,试说明大气圈与人类活动的关系?
①提供了人类生存所需的氧气;(O2)
②使地球上的温度变化和缓;(CO2)
③产生风、云、雨、雪等天气现象,深刻影响着人类活动。
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二、地球的外部圈层
外部圈层的构成
水圈
概念:地表和近地表各种形态水体的总称,是一个连续但不规则的圈层。
组成:海洋(主体)、河流、湖泊、沼泽、冰川等。
结合生活认知,试说明水圈与人类活动的关系?
①是人类生存和发展所不可或缺的物质;(水是生命之源)
②促进地表物质迁移(塑造地表形态);
③促进地表能量转换。
水圈
大气圈
生物圈
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二、地球的外部圈层
外部圈层的构成
生物圈
概念:是地球生物(动物、植物和微生物)及其生存环境的总称。
分布:存在于水圈(全部)、大气圈(底部)、岩石圈(上部)。
水圈
大气圈
生物圈
结合生活认知,试说明生物圈与人类活动的关系?
①为生物提供物质和能量;
②促进太阳能转化;(光合作用)
③改变大气圈组成;(呼吸作用和光合作用)
④改变水圈的组成;(蒸腾)
⑤改造地表形态等。(生物活动)
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二、地球的外部圈层
(1)找出照片中主要事物,如山、云、山顶积雪、河流、草、树木等,并说明其所处的地球圈层位置。
(2)将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类。
(3)思考各事物之间的联系。
岩石圈的表层、水圈的全部、大气圈的底部
大气圈:云; 水圈:山顶积雪、湖泊等;
生物圈:草、树木; 岩石圈:山。
湖泊附近水源充足,树木茂密;山坡水分条件好,气温较高,树木和草类较多;山顶气温低,有积雪分布,体现了四个圈层之间的相互联系、相互渗透,各圈层之间不断进行着物质交换和能量传递,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
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课堂总结:地球的圈层结构
33
2900
5150
莫霍界面
古登堡界面
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课堂总结:地球的圈层结构
地球的圈层结构
内部圈层
划分依据
外部圈层
分层
地震波
纵波
横波
地幔
地核
地壳
岩石圈
大气圈
水圈
生物圈
莫霍界面
古登堡界面
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