内容正文:
第三节 地球的圈层结构
课标展示
素养考查
运用示意图,说明地球的圈层结构。
1.运用视频、示意图等材料,了解地震波的基本特征,并能说明科学家如何利用地震波来研究地球内部的圈层结构。(区域认知、地理实践力)
2.通过视频、示意图等材料,引导学生直观认识地球内部圈层的划分依据和地壳、地幔、地核的界线及主要特点。(区域认知)
3.通过野外观察,从不同层面理解地球的外部圈层结构及其相互联系、相互渗透、相互制约的关系。(地理实践力、综合思维)
[对应学生用书P15]
一、地震和地震波
1.地震
(1)地震:是地壳快速释放__能量__过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害。
(2)地震构造
图中C为__震源__、B为__震中__、BC为震源深度、AB为__震中距__。
(3)震级:地震的大小用__震级__表示。地震释放的能量越大,__震级__越高;一次地震,只有__一__个震级。
(4)等震线:将烈度相同的点连成封闭的曲线。如图中的__D__(字母代号)。
(5)烈度:地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度;一次地震,可以有多个__烈度__。
2.地震波
(1)含义:地震的能量以__波动__的方式向外传播,形成地震波。
(2)类型和特点
类型
传播速度
传播介质
共同特点
纵波
(P波)
较__快__
在__固体__、__液体__和__气体__中均能传播
①在不同介质中的传播速度不同;
②经过不同介质的界面时,会发生反射和折射现象
横波
(S波)
较__慢__
只能在__固体__中传播
(3)应用:获得地球内部结构的主要依据。
[特别提醒]
(1)行船上的人只能感到上下颠簸,因为只有纵波能通过液态物质,横波不能。
(2)地震烈度的大小与震级、震源深度、地质构造、地面建筑等因素有关。
震级越高,震源深度越浅,震中距越小,地质条件越不稳定, 建筑质量越差,烈度越大。
(3)震级相差1级,能量相差约32倍。
二、地球的内部圈层
1.地球内部圈层的划分:科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。三层之间的两个界面依次称为__莫霍面__和__古登堡面__。
2.内部圈层的特征
位置范围
特点
地壳
地面以下、__莫霍面__以上的固体外壳
地壳厚度变化规律:地球大范围固体表面的海拔越高,地壳__越厚__;海拔越低,地壳__越薄__
地幔
地球内部介于地壳和地核之间的圈层,在莫霍面以下到__古登堡面__以上
①具有__固态__特征,主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成,由上而下,铁、镁含量逐渐增加;②分为上地幔和下地幔,上地幔上部的__软流层__,是岩浆主要发源地
地核
地球的核心部分,即古登堡面所包围的球体
①组成物质可能是极高温度和高压状态下的铁和镍;
②分为内核和外核,外核的物质在高压和高温下呈液态或__熔融__状态
3.岩石圈:__地壳__和__上地幔__顶部(软流层以上)是由岩石组成的,合称岩石圈。
[特别提醒] 最厚的地方是喜马拉雅山脉,最薄的地方是马里亚纳海沟。
三、地球的外部圈层
1.组成:地球的外部圈层包括大气圈、__水圈__和生物圈。
2.外部圈层特征
(1)大气圈:包裹地球的气体层。近地面的大气密度__大__。随着高度的增加,大气的密度迅速__减小__。
(2)水圈:由__液态水__、固态水和气态水组成。__陆地水__与人类社会的关系最为密切。
(3)生物圈:地球上所有生物及其__生存环境__的总称。生物圈不单独占有任何空间,而是分别渗透于__大气圈__的底部、__水圈__的全部和__岩石圈__的上部。
3.各圈层关系:大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、__相互渗透__,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
1.判断题
(1)一次地震只有一个震级。( )
(2)发生地震时,陆上行人与湖中船只上的游客感受的震动感觉是相同的。( )
(3)地震波穿过莫霍面后波速必定加快。( )
(4)生物圈渗透到大气圈底部、水圈的全部、岩石圈的上部。( )
(5)大气圈、水圈、生物圈与岩石圈是相互联系、相互渗透的关系。( )
[提示] (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.连线题
[对应学生用书P17]
要点一 地球内部圈层
材料 北京时间2022年9月20日02时05分左右,墨西哥西南部发生里氏7.7级地震,震源深度15公里。本次地震在震中附近海域引起82厘米海浪高度变化,但不用担心海啸。
[问题探究]
(1)此次地震的震源处在地球内部圈层的哪一层?
(2)此次地震并未造成大的危害,你认为可能有哪些原因?
[提示] (1)地壳。
(2)墨西哥西南部人口稀少;建筑物抗震性强。
1.地球内部圈层的划分及特征
以莫霍面和古登堡面为界,可以将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层,具体比较如下:
圈层名称
不连续面
厚度/km
主要物质
特征
地壳
莫霍面
古登堡面
平均17
岩石
①固体外壳;
②大陆地壳厚,海洋地壳薄
地幔
上地幔
2 900
铁、镁的硅酸盐类
①固态;②上部存在一个软流层
下地幔
①可能为固态;②温度很高,压力和密度均很大
地核
外核
3 400
以铁、镍为主
接近液态,横波不能通过
内核
①固态;②温度很高,压力和密度很大
2.地壳与岩石圈的区别与联系
地壳位于莫霍面以上,是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬的外壳。岩石圈不同于地壳,岩石圈包括地壳和上地幔顶部(软流层以上),二者关系如下图所示:
地壳的物质组成和结构特征
地壳由90多种化学元素组成,它们多以化合物的形态存在。氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁8种元素的质量总数占地壳总质量的98.04%。根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上下两层(如下图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。
分层
名称
主要成分
密度
分布
上层
硅铝层
硅、铝比重较大
小
不连续分布;在大洋底部非常罕见,即使有也非常薄
下层
硅镁层
铝的成分相对减少,镁和铁的比重相对增加
大
连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
读地球内部圈层结构的局部图,完成(1)~(2)题。
(1)下列叙述正确的是( )
A.距离海洋越远,地壳厚度越薄
B.距离高山越远,地壳厚度越厚
C.高山地区地壳比海洋厚
D.海拔与地壳厚度变化基本呈负相关
(2)图示地球圈层结构( )
A.①层为地壳,②层为地幔
B.软流层位于①层和②层之间
C.岩石圈包含③层的顶部和①层、②层的全部
D.地壳在海洋中缺失
[解题导引] 获取和解读信息
第一步 获取信息
(1) 根据图中信息和所学知识可知,陆地地壳比海洋地壳厚度大,陆地上海拔越高的地方地壳厚度越大。
(2) ①②层位于莫霍面以上,为地壳;软流层位于上地幔上部;岩石圈包括地壳和上地幔顶部;陆地地壳厚,海洋地壳薄。
第二步 解读信息
(1) 根据图中信息和所学知识可知,陆地地壳比海洋地壳厚度大,陆地上海拔越高的地方地壳厚度越大。
(2) ①②层位于莫霍面以上,为地壳;软流层位于上地幔上部;岩石圈包括地壳和上地幔顶部,即③层的顶部和①层、②层的全部;陆地地壳厚,海洋地壳薄,地壳在海洋中并没有缺失。
[尝试解答] (1)______ (2)______
[解析] 第(1)题,根据图中信息和所学知识可知,陆地地壳比海洋地壳厚度大,陆地上海拔越高的地方地壳厚度越大,C正确,D错误;地壳厚度大小,与距离海洋远近、高山远近无关,A、B错误。故选C。第(2)题,①②层位于莫霍面以上,为地壳,A错误;软流层位于上地幔上部,B错误;岩石圈包括地壳和上地幔顶部,即③层的顶部和①层、②层的全部,C正确;陆地地壳厚,海洋地壳薄,地壳在海洋中并没有缺失,D错误。
[答案] (1)C (2)C
如图示意沿89°E经线所作的世界某区域地形和莫霍剖面。读图,完成1~2题。
1.莫霍面是( )
A.硅铝层与硅镁层的界面
B.硅镁层与上地幔的界面
C.上地幔与下地幔的界面
D.下地幔与外核的界面
2.确定莫霍面位置的主要依据是( )
A.地下矿产的种类
B.地形起伏的状况
C.地下水位的高低
D.地震波速度的变化
解析 第1题,莫霍面是地幔和地壳的分界线,而硅镁层位于地壳的底部,所以也可以认为莫霍面是硅镁层与上地幔的界面,B正确;硅铝层与硅镁层都属于地壳,两层的界面不是莫霍面,A错误;上地幔与下地幔的界面不是莫霍面,C错误;下地幔与外核的界面是古登堡面,D错误。故选B。第2题,由已学可知,地震波向下传播在经过莫霍面后,纵波、横波速度都突然加快,因此形成第一个不连续面——莫霍面,D正确;莫霍面位置的确定与地下矿产、地形起伏、地下水位无关,A、B、C错误。故选D。
答案 1.B 2.D
下图为某学生绘制的地球内部圈层结构模式图,图中数字代表纬度。读图,完成3~4题。
3.图中阴影应该是( )
A.硅铝层 B.硅镁层
C.软流层 D.岩石圈
4.地震波中的横波无法穿越( )
A.外核 B.地壳
C.莫霍面 D.下地幔
解析 第3题,图中的阴影部分为位于莫霍面以下、上地幔以上的部分,应是软流层,C正确。第4题,地震波中横波只能在固体中传播,纵波可以在固体、液体和气体中传播,根据所学知识可知,横波和纵波都可以经过地壳、莫霍面、下地幔,在古登堡面处,横波消失,纵波的速度明显下降,而古登堡面以下为地核部分,故选A。
答案 3.C 4.A
要点二 地球的外部圈层
材料 2023年2月8日,日本樱岛昭和火山口接连发生两次喷发,火山灰最高喷至距离火山口1 000米的高度。这是该火山口自2018年4月初以来,时隔近5年首次喷发。 2023年2月14日,樱岛火山再次喷发,火山灰最高喷至距离火山口2 400米的高度,对人民的生命、财产造成重大影响。
[问题探究]
(1)本次火山喷发,影响到地球的哪些圈层?
(2)火山喷发物进入大气后,会形成火山灰,指出火山灰在地球圈层结构中的物质迁移顺序。
[提示] (1)大气圈、水圈、生物圈、岩石圈。
(2)大气圈→水圈、生物圈→岩石圈。
地球外部圈层的特征及关系
外部圈层
概念
组成
其他
相互关系
大气圈
包裹地球的气体层
气体和悬浮物,主要成分是氮和氧
厚度2 000~3 000千米,是地球自然环境的重要组成部分
相互影响,相互制约
水圈
由各种水体组成的外部圈层
海洋水、陆地水、大气水、生物水
连续但不规则的圈层,且处于不间断的循环运动之中
生物圈
地球表层生物及其生存环境的总称
生物及其生存环境
生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响,是最活跃的圈层
白色冰晶沉积物,是非常难得的自然奇观。雾凇景观以吉林雾凇最为有名。下图为吉林雾凇景观图。据此回答(1)~(2)题。
(1)雾凇的形成,体现的地球圈层数量有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
(2)构成雾凇景观的核心要素所属地球圈层的主体是( )
A.海洋 B.空气
C.岩石 D.植物
[解题导引] 获取和解读信息
获取信息
解读信息
文字
信息
雾凇景观以吉林雾凇最为有名
雾凇是空气中的水汽在树木等物体上凝结而成
图像
信息
图为吉林雾凇景观图
构成雾凇景观的核心要素是冰晶,属于水圈
[尝试解答] (1)______ (2)______
[解析] 第(1)题,据图文材料可知,雾凇是空气中的水汽在树木等物体上凝结而成,故雾凇的形成体现的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈,共3个,C正确。第(2)题,据图文材料可知,雾凇是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,所以构成雾凇景观的核心要素是冰晶,属于水圈,水圈的主体是海洋,A正确。
[答案] (1)C (2)A
(2025·江苏南京阶段练习)读地球圈层结构示意图,完成1~2题。
1.关于图中各圈层的叙述,正确的是( )
A.地震波在F、G交界面上,速度减为0
B.地球外部圈层由ABCD四部分组成
C.地球内部圈层由EFG三部分组成
D.ABCDE共同形成了人类赖以生存的自然环境
2.地球各圈层中( )
A.大气圈由不同类型的气体组成,干燥洁净
B.生物圈是地球表层生物的总称,生机勃勃
C.水圈是地表和近地表水体的总称,连续不规则
D.岩石圈由莫霍面以上的岩石组成,厚度不均
解析 第1题,F、G交界面为古登堡面,地震波在F、G交界面上,横波速度减为0,纵波只是速度变慢,A错误;地球外部圈层由A、B、C三部分组成,D为地壳,属于地球内部圈层,B错误;地球内部圈层由D、E+F、G三部分组成,C错误;外部圈层为生物圈、水圈与大气圈组成,A为大气圈,B为生物圈,C为水圈;内部圈层由地核、地幔、地壳组成,图中可知D为地壳,E+F为地幔,G为地核。它们一起相互作用、相互联系,组成了人类赖以生存的自然环境,D正确。故选D。第2题,大气圈是由干洁空气、水汽和固体杂质组成的,A错误;生物圈是地球表层生物及其环境的总称,生机勃勃,B错误;水圈由地球上各种水体构成,连续但不规则,C正确;岩石圈由软流层以上的岩石组成,厚度不均,D错误。故选C。
答案 1.D 2.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。读图,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.“落红不是无情物,化作春泥更护花”反映的圈层关系是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
解析 第3题,地球的各个圈层之间存在着相互联系,根据它们之间的相互关系,可知图中①②③④依次代表的是水圈、岩石圈、生物圈、大气圈。第4题,“落红”属于生物圈,“春泥”属于岩石圈。
答案 3.C 4.B
[对应学生用书P21]
2023年12月1日晚,中国地震台网接连发布两次甘肃酒泉地震消息:据中国地震台网正式测定,12月1日23时4分在甘肃酒泉市肃北县发生3.2级地震,震源深度10公里,震中位于北纬39.33度,东经97.29度。在当天22时55分在甘肃酒泉市肃北县发生5.0级地震,震源深度9公里,震中位于北纬39.30度,东经97.27度。根据中国地震台网速报目录,震中周边200公里内近5年来发生3级以上地震共43次,最大地震是2022年3月26日在青海海西州德令哈市发生的6.0级地震(距离本次震中89公里)。
情境 地震预警信息
2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生 6.8级地震,震源深度16千米。下图为成都市民收到的手机地震预警信息。地震预警信息是我国科研部门研发的地震监测软件。地震发生之时,震源附近的地震监测仪首先捕捉到纵波信号,并将数据传递到预警中心。当2~3个台站的信息汇总时,预警中心将分析这些信号,并发出首次预警。由于电波的传播速度远快于地震波的传播速度,因此预警信息可在破坏形成之前,通过智能手机、广播电视、地震预警信息接收服务器等终端,发送至将会受到地震影响的区域。理论研究显示,如果提前3秒预警,可使人员伤亡比例减少14%;如果提前10秒,人员伤亡比例可减少39%。
[情境解密]
四翼体现
素养落实
综合性
以提升区域认知为目标,运用综合思维分析判断我国多地质灾害的原因
创新性
运用综合思维,综合分析判断哪些地区会随时接受到地质灾害信息
(1)说明我国多发地震的原因。
[提示] 我国地处两大地震带交界处,地壳活动性强,地震多发。
(2)为什么大多数成都市民会及时接到避震信息?
[提示] 成都人口稠密,经济密度大,位于我国西南地震多发区附近,距多数地震震中距较小,震感强,潜在烈度大;为了保证成都人民的生命财产安全,当地建立了较完善的地质灾害监测预警系统。
学科网(北京)股份有限公司
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