1.4 地球的圈层结构（教学课件）地理人教版2019必修第一册

地球是人类赖以生存的家园，人类迫切地希望了解地球。英国地理学家埃得蒙•哈雷，以发现哈雷彗星而闻名，1692年提出了“地球空心理论”。凡尔纳的科幻小说《地心游记》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿过地心，见识到了有大海、蘑菇森林和远古巨兽的地下世界。 你认为地球是空心的吗？ 地心真的可以穿越吗？ 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么样的呢? 想知道西瓜或者鸡蛋熟没熟怎么办？医院如何做检查？ 拍一拍 切开 做CT 任务一：如何划分地球内部圈层？ Ultra deep drilling in Kola Peninsula, former Soviet Unio 前苏联·科拉半岛超深钻井 科拉超深井是目前世界上最深的参数井，不带勘探目的，纯粹用于科研。 苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区开始的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔在1989年达到12263m ，当时科学家预计可以钻探地下15 km，但由于地下温度高于预期和技术困难，目标并没有达成。 China · DeepTech 1 Well 中国 · 深地塔科1井 我国首口超万米科探井，垂深10910米，亚洲第一、世界第二垂深井。 深地塔科1井钻探从地表到万米，用时270多天；从万米到最后的900多米，耗时300多天。耗时陡增背后，是难度的攀升，特别是进入万米后，钻杆柔软得像面条，地层硬度“爆表”，还面临超重载荷、井壁失稳、地层井漏等困难。 目前，人类在地球表层的最深钻井不超过13km，而地球的平均半径是6371km，人类已达部分仅占地球平均半径的1/520。 因此缺乏地球内部结构的直接证据。 地球的圈层结构 第四节 人教版地理必修一第一章 运用示意图，说明地球的圈层结构。 课标要求 教学目标 1. 知道科学家利用地震波研究地球内部结构的基本方法，增强探究意识和科学精神。 2. 运用图表描述地球内部、外部圈层的范围、物质组成，说明地球结构特点。 3. 知道岩石圈的构成及其在自然环境中的地位，举例说明地球各圈层的相互联系、相互渗透，从整体上说明自然环境的基本构成。 4. 举例说明地球各圈层对自然环境形成的作用，及其与人类活动的关系，初步形成人地协调观。 01 地球的内部圈层结构 地震波与地球内部圈层结构 地震波：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。 地球的内部结构，我们无法直接观察。 科学家主要通过对地震波的研究来了解地球的内部结构。 任务一：如何划分地球内部圈层？ 类型 传播速度 所通过物体的性质 地物表现 纵波（P） 横波（S） 【自主学习】阅读教材，完成表格。 较快 较慢 固体、液体、气体 固体 上下颠簸 左右晃动 任务一：如何划分地球内部圈层？ 【合作学习】当地震发生时，陆地上与湖中船上的人的感觉是否一样， 为什么？为什么有“地震逃生的黄金12秒”的说法？ 先上下震动，后左右摇晃。 有上下震动，无左右摇晃。 横波的速度比纵波速度要慢，在纵波结束，横波未到达之前，是逃生最佳时间。 任务一：如何划分地球内部圈层？ 【合作探究】 1.纵波和横波速度变化有什么不同？ 2.什么叫不连续面？ 3.主要不连续面出现在哪里？依据是什么？ 4.不连续面附近地震波波速的变化说明了什么？ 5.根据这些变化，我们应该将地球划分为几个圈层？请在图中画一画。 地面 任务一：如何划分地球内部圈层？ 地面 地震波在一定深度发生突然变化，这种波速突然变化的面叫不连续面。 在地面下平均33千米处，纵波和横波的波速都明显增加，出现波速的不连续面，叫莫霍界面。 在地下约2900千米处，纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，也出现波速的不连续面，叫古登堡界面。 地震波波速的变化是因为传播介质发生了改变。说明这两不连续面处地球的内部物质组成、状态有所改变。外核可能为液态。 莫霍界面、古登堡界面将地球内部分为三个圈层：地壳、地幔、地核。纵波波速在地下5100千米处也有变化，称为次级不连续面，该不连续面将地核分为外核和内核。 33 2900 莫霍界面 古登堡界面 地幔 地壳 下地幔 外核 内核 上地幔 地心 地核 任务一：如何划分地球内部圈层？ 【自主学习】阅读教材，完成表格。 类型 划分 主要特点 地壳 地幔 地核 地表至 莫霍面 a.主要由固体岩石组成。 b.厚薄不一，大陆厚，海洋薄。 古登堡面 至地心 莫霍面至 古登堡面 a.分为上地幔和下地幔。 b.上地幔存在软流层，是岩浆发源地。 c.上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。 a.主要由铁、镍等金属组成。 b.分为外核和内核两层。 c.外核是液态的金属物质（磁场）；内核是固态金属球。 任务二：地球内部圈层结构有何特点？ 岩石圈=上地幔顶部（软流层以上）+地壳 莫霍界面 岩石圈由坚硬的岩石组成 岩石圈范围>地壳范围 岩石圈多了上地幔顶部 岩石圈不包含软流层 软流层位于上地幔 软流层为岩浆发源地 任务二：地球内部圈层结构有何特点？ 莫霍面 古登堡面 地壳 地幔 地核 地表至莫霍面之间的部分。 由岩石组成。 平均厚度33km，大陆地壳厚，海洋地壳薄。 莫霍面至古登堡面之间的部分。 分为上地幔和下地幔。 软流层位于上地幔的上部，是岩浆的发源地。 岩石圈包括上地幔顶部和地壳。 位于古登堡面以下，主要由铁和镍组成，可分为内核和外核。 外核是熔融状态，内核是一个固态金属球。 课堂小结: 地球内部圈层结构 地球的外部圈层结构 02 说一说地球的外部圈层结构有哪些？ 各圈层结构有何特点？ 相互之间有何联系？ 【自主学习】阅读教材和图片，完成问题。 任务三：地球外部圈层结构有何特点？ 地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。 岩石圈的表面高低不平，被大气圈、水圈和生物圈覆盖。 地球外部圈层结构 任务三：地球外部圈层结构有何特点？ 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。大气圈笼罩地球，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。大气圈中的物质迁移和能量转化形成了风、云、雨等天气现象。 20 龙卷风 乌云密布 雨 冰雹 雪 晴空万里 水圈 地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。水是最活跃的自然环境要素之一，在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。 27 海洋水 河流水 湖泊水 沼泽水 冰川水 水是最活跃的自然环境要素之一，在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用 水是人类和其他生物生存和发展所必不可或缺的 生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称。地球生物的活动和影响范围虽涉及大气圈、水圈和岩石圈，但多数生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈很薄的接触带中。生物从环境中获取物质和能量，同时也在促进太阳能转化，改变大气圈和水圈的组成、改造地表形态等方面起着重要作用。 35 通过光合作用，植物吸收大气中的二氧化碳，放出氧气。 大气圈 岩石圈 生物圈 水圈 相互联系 相互渗透 相互影响 共同构成人类赖以生存和发展的自然环境 A B C D 大气圈 水圈 岩石圈 生物圈 图中字母代表的圈层是？ 地球外部圈层结构 生物圈包括大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部。 任务三：地球外部圈层结构有何特点？ 1.找出图中主要事物，如山、云、山顶积雪、河流、草、树木等。 2.将找出的事物按照大气圈、水圈、岩石圈和生物圈进行分类。3.思考各事物之间的联系。 云 积雪 树木 山 河流 草 活动：认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互联系 内部结构：地壳、地幔、地核 划分依据：地震波 不连续面：莫霍界面、古登堡界面 地球内部圈层结构 地球外部圈层结构 地球的圈层结构 大气圈 水圈 生物圈 特点 相互联系 课堂小结 据印尼火山和地质灾害研究机构（PVMBG）消息，当地时间2024年8月13日1时31分，印尼勒沃托比火山发生喷发，火山灰柱高度距火山口达1000米，喷发持续时间为369秒。。据此完成1-2题。 此次火山喷发的物质来自（    ） A．地球内核 B．上地幔的软流层 C．下地幔 D．地壳下部 2.材料中此次火山喷发物质依次历经的地球圈层是（    ） A．岩石圈、大气圈、水圈 B．水圈、岩石圈、生物圈 C．水圈、岩石圈、大气圈      D．大气圈、岩石圈、生物圈 【答案】1．B    2．A 【解析】1．阅读材料可知海口鱼出现在5亿多年前，是最早的脊椎动物之一，对应的地质年代是古生代（距今5.41亿年至距今2.52亿年之间），B正确，排除ACD。故选B。 2．阅读材料可知海口鱼出现在5亿多年前，对应的地质年代是古生代（距今5.41亿年至距今2.52亿年之间）的早古生代，对应的植物发展阶段是藻菌时代，A正确；蕨类植物时代是晚古生代，裸子植物时代是中生代，被子植物时代是新生代，排除BCD。故选A。 【点睛】生物进化与环境演变简史中的三条线索：1、地质年代变化：太古宙→元古宙→古生代→中生代→ 新生代（可用首字“太元古中新”记忆）。2、动物演化：动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海洋无脊椎动物时代 → 鱼类时代 → 两栖动物时代 → 爬行动物 时代→哺乳动物时代→人类时代。3、植物演化：海生藻类时代→陆上孢子植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。 B A 课堂练习 3.下列叙述正确的是（   ） A．纵波和横波波速都随深度的增加而增大     B．①和②之间是莫霍面 C．在深约2900千米处纵波突然消失      D．地核是岩浆的主要发源地 4.岩石圈是指（   ） A．①整体      B．②的顶部       C．①整体和②的顶部       D．③的外部 【答案】3．B    4．C 【解析】3．据图判断，在古登堡界面以上，纵波和横波波速都随深度的增加而增大，古登堡界面处横波消失，纵波波速减小，A错误；①地壳和②地幔之间是莫霍界面，B正确；2900千米处为古登堡界面，在深约2900千米处横波突然消失，纵波突然降速，C错误；岩浆的主要发源地位于上地幔顶部的软流层，D错误。故选B。 4．岩石圈指软流层以上的地壳（①）和上地幔（②）顶部坚硬的岩石部分，C正确，排除ABD。故选C。 B C 读“地震波波速与地球内部构造图”，完成下面小题。 课堂练习 5.①圈层的主要特点是（   ） A．由气体和悬浮物质组成 B．连续但不规则 C．能够进行光合作用 D．由坚硬岩石组成 6.“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的圈层关系是（   ） A．①②        B．①③       C．②③        D．③④ 7.关于图中各圈层的关系，叙述正确的是（   ） A．③圈层单独占有空间B．各圈层上下平行分布 C．各圈层相互渗透D．都属于地球的外部圈层 【答案】5．B 6．D 7．C 【解析】5．根据图上信息及所学知识可知，①提供水蒸气，是水圈；②是水蒸气进入的圈层，并提供降水和二氧化碳等气体，是大气圈；③圈层提供有机物和氧气，是生物圈；④圈层提供矿物质、无机盐和尘埃，是岩石圈。①圈层为水圈，其主要特点是连续但不规则，B正确。由气体和悬浮物质组成的是大气圈，A错误。能够进行光合作用的主要是生物圈中的植物，C错误。由坚硬岩石组成的是岩石圈，D错误。故选B。 6．“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的是植物的枯枝落叶经过分解进入土壤，进而提供养分，涉及的是生物圈和岩石圈的关系，即③④，D正确，ABC错误。故选D。 7．图中各圈层关系是相互渗透的，C正确。③生物圈渗透于其他圈层中，并非单独占有空间，A错误。各圈层不是上下平行分布，而是相互交叉、相互渗透，B错误。岩石圈属于地球的内部圈层和外部圈层的过渡圈层，并非都属于外部圈层，D错误。故选C。 【点睛】地球圈层结构分为地球外部圈层和地球内部圈层两大部分。地球外部圈层可进一步划分为三个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈；地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地壳、地幔和地核。地壳和上地幔顶部（软流层以上）由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。 B D 地球各个圈层相互联系，相互影响，共同构成了一个整体，读下图完成下面小题。 C 课堂练习 8.该景观反映的地球圈层有（   ） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 9.该景观的形成过程充分说明了图中各圈层（   ） A．都是连续而不规则的B．间存在着物质迁移和能量转换 C．是独立发展变化的D．运动的能量都来自太阳辐射能 【答案】8．C    9．B 【解析】8．读图，图中有流水，体现有水圈；有植被，体现有生物圈；有岩石，体现有岩石圈；有大气，体现有大气圈。该图体现出的地球圈层的个数有4个，C正确，ABD错误。故选C。 9．图中景观的形成过程，充分说明了图中各圈层之间存在着物质迁移和能量转化，B正确；图中各圈层是相互联系的，但不都是连续而不规则的，AC错误；岩石圈物质运动转化，除了太阳辐射能，还有地球内部能量的参与，D错误。故选B。 B C 右图为福建泰宁丹霞地貌景观图。 课堂练习 10.若界面代表莫霍面，则下列说法正确的是（   ） ①甲是岩石圈一部分②该界面导致纵波加速 ③乙为熔融态④甲在全球厚薄一致 ⑤该界面横波无法穿过⑥乙可分为两部分 A．①②③        B．①②⑥         C．③④⑤        D．④⑤⑥ 11.若该图表示地球外部圈层，则下列说法错误的是（   ） A．生物圈与水圈之间没有明显的界面 B．水圈是地球上不连续、不规则的圈层 C．若甲为大气圈层则乙可以是岩石圈层 D．生物圈集中分布于外部圈层接触带中 【答案】10．B    11．D 【解析】10．岩石圈的范围是地壳+上地幔顶部（软流层以上），莫霍面以上为地壳，以下为地幔，因此甲为地壳，乙为地幔，甲是岩石圈一部分，①对；经过莫霍界面，纵波速度变快，②对；乙为地幔为固态，③错；甲为地壳，全球厚度不一，一般来说，海拔越高，地壳越厚，④错；纵波和横波都可以穿过莫霍界面，⑤错；乙可分为上地幔和下地幔两部分，⑥对。排除ACD；B符合题意，故选B。 11．生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的顶部，故生物圈与水圈之间没有明显的界面，A不合题意；水分为液态，气态，固态，水圈是地球上不连续、不规则的圈层，B不合题意；大气圈层总体位于岩石圈层上侧，C不合题意；生物圈是指地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区，并不是集中分布于外部圈层接触带中，D符合题意。故选D。 【点拨】地球圈层结构分为地球外部圈层和地球内部圈层两大部分。地球外部圈层可进一步划分为三个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地壳、地幔和地核。地壳和上地幔顶部(软流层以上)由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。 B D 下图为两个不同地理事物及其界面示意图（下图），完成下面小题。 课堂练习 谢谢观看 第四节 人教版地理必修一第一章 $$