1.2 地球的圈层结构讲义2025--2026学年高一地理中图版必修一

该高中地理讲义以“地球的圈层结构”为核心，通过实验模拟（如“盒子里面是什么”探索）、案例研究（“生物圈2号”实验）及框架图（地球圈层结构示意）系统构建知识体系，梳理内部圈层（地壳、地幔、地核）与外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的划分依据、组成及相互关系，突出地震波应用、岩石圈范围等重难点。 讲义亮点在于“情境化问题链”设计，如结合维提岛火山岛案例分析岩石来源（地球圈层结构示意图判读）、地震波传播特征，培养综合思维与区域认知素养。变式训练涵盖选择、绘图题（如绘制圈层关系示意图），解析详尽，基础生可掌握圈层划分依据，优秀生能深化圈层相互作用分析，助力教师实施分层教学，支持学生自主复习。

1.2地球的圈层结构 【教材P14探索】 盒子里面是什么? 1.请老师提前准备三个外表完全一样的密封小盒子，并在盒子里面分别装入乒乓球、小石头和橡皮泥。 2.请同学们通过摇晃、手感、听音等方式推测l盒子里装的可能是什么物品，并说明依据。 【答案】 ①通过摇晃小盒子，晃动幅度较小的是乒乓球，晃动幅度较大的是小石头和橡皮泥。依据：乒乓球体积较小石头和橡皮泥大，乒乓球和小盒子间的空隙较小，晃动幅度较小。 ②再通过听音的方式区分小石头和橡皮泥，摇晃小盒子，声音较响的是小石头，声音闷闷的是橡皮泥。依据：小石头硬度大于橡皮泥。 ③通过手感判断，根据小盒子重量由重到轻，可判断小盒子内的物体依次是小石头、橡皮泥和乒乓球。依据：小盒子内所装的物体重量由大到小依次是小石头、橡皮泥、乒乓球。 【教材P14思考】 思考： 1.如果请你研究地球内部的信息，这个小实验的模拟对你有什么启发? 2.查找资料，看看科学家为了了解地球内部的信息，采用了哪些探测方法? 【答案】 1．密封小盒子里面的物品，需要我们通过各种方式进行推测判断，同理，地球内部的结构、物质组成我们也无法直接观察到，即使直接钻入地下去探究地球的内部结构，也因深地钻探的技术限制而不能得到更多地球内部的信息，为此，我们可以通过其他渠道和方法来获取地球内部的信息，就像运用X光、B超或CT等了解人体内部的结构一样。 2．提示地球内部结构研究的探测方法包括：钻取岩心、地震波、人工制造地震波、遥感技术等。 学科网（北京）股份有限公司 【教材P16思考】 地球上淡水的构成 知道了地球上淡水的构成，反思自己在日常用水行为中，应做出哪些改进。 【答案】 我们在日常用水中尽量做到节约用水，一水多用，循环用水，如使用节水水龙头，冲厕所可以使用节水型设备；将洗过蔬菜、水果的水留下来浇花；淘米水可以用来洗碗；减少水污染，如使用无磷洗涤用品，防止水体富营养化。 【教材P18案例研究·思考】 科学家将人类生存的地球称为“生物圈1号”。为了实验人类离开地球能否生存，美国从1984年起在亚利桑那州沙漠中建造了一个几乎完全密封，占地约1.2万平方米的实验基地，称为“生物圈2号”,这是一个由80000根白漆钢梁和6000块玻璃组成的玻璃建筑。 在"生物圈2号"中，研究者设计建设了5个野生生物群落(热带雨林、热带草原、海洋、沼泽和沙漠)和两个人工生物群落(集约农业区和居住区)，它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为参照。“生物圈2号”内共有约4000个物种，包括动物、植物和微生物。研究者通过工程手段，避免"生物圈2号"与外界大气和地下土壤进行物质交换，允许阳光透过玻璃结构供植物进行光合作用。 1991年9月26日，第一批8名科研人员进驻“生物圈2号”，他们只带入一批植物种子和少量必备物品。能源取自太阳能，氧气由自己种的植物制造，粮食靠自己种植，肉类和蛋白质取自自己养的鸡、鸭、猪、羊等，连生物圈内的气候，也需要研究者自己控制，并尽可能地模拟地球气候。这些说着容易，做起来难。例如，绿色植物过多，没有充足的肥料和二氧化碳供植物呼吸，植物会死亡;他们想多吃肉食，必须多养动物，而动物过多，粮食和饲料就会紧张，氧气的消耗会增加，空气中的二氧化碳浓度会升高，从而影响研究者自身生存。这一切都需要研究者周密计划和细致安排，任何一方面出现偏差，都可能导致整个实验前功尽弃。 这个实验引起了世界的关注，但实验结果并不乐观。第一批科研人员在"生物圈2号"中停留共计21个月。第二批科研人员于1994年3月6日进驻，工作10个月后离开。 研究者在实验期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。通过实验，研究者发现"生物圈2号"的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡;“生物圈2号”内的水泥建筑物影响正常的碳循环;多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”实验失败。这也证明了在现有的技术条件下，人类无法模拟出一个类似地球的、可供人类生存的生态系统。同时也向世人昭示，地球仍是人类唯一的家园，人类应当努力保护它，而不是破坏它。 1996年，"生物圈2号"交由美国哥伦比亚大学管理和规划，作为生态学、环境变迁研究及教学的基地。2011年7月，亚利桑那大学获得“生物圈2号”的所有权，将其科学研究的用途延续至今。 思考： 1.“生物图2号”涉及了哪几个图层? 2.导致这个实验失败的主要原因是什么? 【答案】 1．提示“生物圈2号”涉及了大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。 2．提示“生物圈2号”的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；“生物圈2号”内的水泥建筑物影响正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，灭绝速度比预期快。 【教材P18作业题】 1.读“地球的内部圈层结构示意”图，完成下列各题。 地球的内部圈层结构示意 (1)地壳、地幔和地核是根据什么划分的? (2)岩石圈和地壳是什么关系? 2.绘制示意图，说明大气圈、水圈和生物圈之间的关系。 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? 【教材习题答案】 1．（1）地壳、地幔、地核划分的依据是地震波的传播速度。（2）地壳和上地幔顶部（软流层以上的上地幔）由坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。岩石圈包含地壳。 2．示意图如下所示： 3．大气圈。大气圈的特点：大气圈是地球最外部的气体圈层，是连续但不规则的圈层。根据大气的分布特征，大气层可以分为对流层、平流层和高层大气，土壤和岩石中的某些空气也是大气圈的组成部分。 【定点变式训练】 维提岛位于南太平洋岛国斐济，是该地区群岛中最大的岛屿，被称为“南太平洋的璀璨明珠”，是一个以热带海岛风景著名的火山岛，岩石大部分为岩浆冷却后形成，当地多发地震。下面两图中，左图为维提岛的位置图，右图为地球圈层结构示意图。完成下面小题。 1.组成维提岛山体的岩石主要来源于地球圈层结构示意图中的( ) A.① B.② C.③ D.④ 2.地震发生时，在维提岛上游览的游客会感觉到身体( ) A.先上下起伏，后水平摇晃 B.只有水平摇晃，没有上下起伏 C.先水平摇晃，后上下起伏 D.只有上下起伏，没有水平摇晃 3.如果火山喷发，蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是( ) A.水圈、生物圈→大气圈→岩石圈 B.大气圈→岩石圈→水圈、生物圈 C.大气圈→水圈、生物圈→岩石圈 D.水圈、生物圈→岩石圈→大气圈 从当地时间2022年8月3日开始，冰岛雷克雅内斯半岛的法格拉达尔火山持续喷发，熔岩从火山周围的地裂缝中流出，喷出的有毒气体严重威胁着附近村庄居民的安全。下图示意地球内部结构。据此完成下面小题。 4.火山喷发对当地大气的影响，主要体现在( ) A.改变大气成分 B.改变大气垂直分层 C.降低大气密度 D.增加大气层厚度 5.该火山喷出的有毒气体主要来自( ) A.甲层 B.乙层 C.丙层 D.丁层 6.乙层以上的地球部分为( ) A.地核 B.地幔 C.地壳 D.岩石圈 如图示意地球大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的相关关系。完成下面小题。 7.图中④代表( ) A.大气圈 B.生物圈 C.水圈 D.岩石圈 8.④圈层( ) A.是地球的特有圈层 B.在各纬度分布均匀 C.诞生在陆地环境 D.不能改变岩石圈的成分 【变式训练答案】 1.答案：B 解析：维提岛是火山岛，岩石大部分由岩浆冷却凝固而形成，岩浆来源自软流层，位于图中的②，B正确；①是莫霍面之上的地壳，③是软流层之下的地幔部分，④是外核，都不是软流层，ACD错误，故选B。 2.答案：A 解析：地震波分为横波和纵波，纵波传播速度较快，并且能够在固液气三态物质中传播，其传播到地表时会使地表物体上下起伏；而横波传播速度较慢，只能在固态物质中传播，其传播到地表时使得地表物体左右摇晃；地震发生时，纵波先到地面，横波后到地面，所以岛上附近人们的感觉是先上下起伏，后左右摇晃，A正确，BCD错误。故选A。 3.答案：C 解析：火山喷发后，蔓延的火山灰物质先进入大气圈，然后随降水等环节，进入水圈、生物圈，最后落到地表，进入岩石圈。在地球圈层中迁移的顺序是大气圈—水圈、生物圈—岩石圈，C正确，ABD错误。故选C。 4.答案：A 解析：根据材料，此次火山喷发喷出大量的有毒气体，所以改变了大气成分，A正确；大气层的厚度和大气垂直分层不易改变，BD错误；火山喷出大量气体和火山灰可能增加大气密度，C错误，所以选A。 5.答案：B 解析：火山喷发的岩浆来自上地幔上部的软流层，也就是乙层，B正确；甲层位于莫霍界面以上，为地壳，A错误；丙层为下地幔，C错误；丁层为内核，D错误，所以选B。 6.答案：D 解析：根据上题分析，乙层为软流层，软流层以上为岩石圈（包括地壳和上地幔的顶部），D正确，ABC错误，所以选D。 7.答案：B 解析：④圈层分布于①②③三个圈层的接触地带，即大气圈、水圈和岩石圈的接触地带，应为生物圈。 8.答案：A 解析：生物圈是地球特有的圈层，在各纬度分布不均匀，生物诞生在海洋环境中，能改变水圈和大气圈的组成，也能改变岩石圈的成分。 $$