1.3地球的圈层结构教学设计-2024-2025学年高中地理鲁教版必修一

教学设计 课程基本信息 学科 地理 年级 高一 学期 秋季 课题 地球的圈层结构 教学目标 课标要求：运用示意图，说明地球的圈层结构。 1.（区域认知）能够形成从区域的视角认识地理现象的意识与习惯，分析地理环境，说明自然环境的区域特征，认识区域特征。 2.（综合思维）说明地球外部圈层结构之间相互联系、相互影响的关系。 3.（地理实践力）根据地球内部地震波的传播速度分析地球内部圈层的结构，并绘制地球的内部圈层结构简图，简要说明地球内部各圈层的主要特点。 4.（人地协调观）通过具体的案例，让学生从熟悉的生活环境中识别其包含地球的外部圈层，形成科学的地理观，空间观，了解我们的生存环境，树立人地和谐共处的观念。 教学重难点 教学重点： 1.地球内部圈层结构及其特点。 2.地球外部圈层结构之间相互影响、相互联系的关系。 教学难点： 1.利用地震波的特点分析地球内部圈层结构的特点。 2.区分地壳与岩石圈 教学过程 一、导入 同学们好！我是宁夏回族自治区银川市高级中学地理老师黑雪儿。在之前的课堂中我们认识了地球所处的宇宙环境，了解了作为行星的地球，也学习了太阳的结构。这节课，我们就一起来探究一下地球的结构特征。 本节课的内容主要分两个方面，分别是地球的内部圈层结构和地球的外部圈层结构。课标要求同学们在学完本节课后能够运用示意图，说明地球的圈层结构。 2、 新课讲授 （1） 探究地球内部的样子？获取地球内部信息的手段。 上天、入地、下海是我们人类自古以来的夙愿，从文明诞生以来，我们就已经开始探索天上，地下，海里到底有什么，古代劳动人民据此编出了一个又一个关于天空的美丽神话传说，仙女、天兵天将等等。但关于地下的神话却寥寥无几，仅有地下十八层、阎罗殿，这样的既贫瘠又可怕的神话传说。到了现代，载人宁宙飞船可以带着我们在太空遨游，可谓已经做到了上天有路，那我们如何入地有门？如何获取地球内部的信息呢？ 目前地球的平均半径是6371千米，但是最深的钻井，不过12千米；地壳运动能掀起地下20—30千米的物质到地球表层；火山喷发能将地下几百千米的岩浆泛到上层，但最深不超过450千米。 我们的可以通过改进深部钻探技术，结合相关方面的科学设想。根据火山喷发的物质，获取地球内部物质组成的相关信息。地表的温泉、热泉可知地球内部有丰富的地热资源。地球物理遥感探测技术以及其他的手段都可以获得地球内部的信息，但如果我们想要探究地球内部的结构特征，就需要借助地震波的帮助了。 （2） 地震波 同学们跟着老师一起来认识一下带来地球内部信息的地球内部使者——地震波。在一定时间内，地壳内中累积的能量快速向四周辐射性释放出弹性能量波，就叫做地震波。地震对地表造成的各种破坏都是由地震波实现的。当地震发生后、地震波会被地震监测站的地震仪记录下来，形成地震波谱。通过分析地震波谱，就可以对地下物质的结构、深度、形态等作出判断，进而了解地球内部结构。按照地震波的传播方式可分为纵波（ P 波）和横波（ S 波）。 纵波是指质点的振动方向与传播方向一致，横波指质点的振动方向与传播方向垂直。纵波可以在固、液、气三态的介质中传播，横波只能在固体中传播。 问题1：哪种波传播更快？ 答：方向一致更快，纵波更快 问题2：当地震发生时，陆地上的人先感觉到什么方向的震动，后感觉什么方向的震动？海上航行的人呢？ 答：会感觉先上下颠簸，后左右摇晃。海上航行的人只会感觉上下颠簸。 问题3：猜一猜横波和纵波谁的破坏力更大？ ［模拟实验] 准备：书本空水瓶，或其他可以模拟楼栋的长方形物体，将瓶子放在书本上。 操作：①上下晃动模拟纵波，观察瓶子运动变化；②左右晃动模拟横波，观察井的变化。 结论：左右晃动物体更容易倒塌，横波破坏力更大 ［归纳小结］ （3） 根据地震波划分地球内部圈层结构 地震波在不同的介质中传播速度不同，图示为地震波在地球内部的传播速度变化示意图。读图，图示横轴代表地震波传播的速度，纵轴代表地震波达到地下的深度，据图回答以下两个问题：（1）图中曲线分别表示什么波？（2）地震波传播速度发生了几次较大的变化？分别发生在哪个深度？如何变化？ 答：（1）图示中红色曲线速度更快，可能为纵波，蓝色曲线速度相较更慢，可能为横波。（2）发生了两次较大的变化，分别在大陆地面下平均33千米处，纵、横波传播速度都明显增加，在地下约2900千米处，横波完全消失，纵波传播速度突然下降。 像这种波速突然改变的面被称为不连续面，33km处为莫霍界面，2900km出为古登堡界面。33km处的莫霍面是1909年，克罗地亚科学家莫霍洛维奇发现在33km处地震波的波速增加而命名，2900km处是德国物理学家古登堡在计算地震波时发现的。 根据这两个界面，就将地球内部的圈层结构由内及外，依次划分为地核、地幔和地壳。古登堡界面划分地核和地幔，莫霍面则是地幔与地壳的分界面。 问题4：据图，我们可以判断地球外核的状态？ 答：可能为液态，横波不能穿过地球外核，横波只能在固体中传播。 问题5：科学家根据莫霍界面和古登堡界面划分地球内部圈层的依据是什么？答：地震波波速在此改变，说明在莫霍界面和古登堡界面两侧的物质组成和结构不连续、不一致，据此推断为不同圈层。 ［学生活动］阅读课本，简述地壳、地慢、地核的特征。 地壳：地面以下、莫霍面以上固体外壳。地震波传播速度较稳定。 地壳平均厚度17千米。大陆地壳较厚，平均厚度39~41千米，高山、高原地区（如青藏高原）地壳最厚处可达70千米；大洋地壳较薄，平均厚度为5~10千米。海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。 地幔：介于地壳和地核之间的圈层。地幔能传播横波，具有固态特征。 地慢分为上地慢和下地慢。上地幔上部存在一个软流层，一般认为这里可能是岩浆的主要发源地。 地壳和上地幔顶部（软流层以上）由岩石组成的部分，合称岩石圈。 ［展示岩石圈结构示意图]上地幔顶部（软流层以上）至地表即为岩石圈，岩石圈包括地壳。注意区分地壳与岩石圈。 地核：地球核心部分，古登堡面所包围的球体。科学家推测，组成地核的物质，可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。 地核又分为内核和外核。横波不能在外核中传播，表明外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态。一般认为地球内核呈固态。 [学生活动]同学们自己设计地球内部的圈层结构，要求标出莫霍面、古登堡面、地壳、地幔、地核、岩石圈等，并且试着用语言来描述一下地球内部的圈层结构。 （4） 地球的外部圈层结构 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。 大气圈：指环绕地球外部的气体圈层。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。大气圈是地球生命的保护伞，它不仅避免了大多数流星体对地球的撞击，而且削弱了紫外线对地球生物的影响，从而保护了地球上的生命。 水圈：是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。地球表面覆盖着大量的液态水，使地球成为“蓝色星球”。通过水循环可以塑造地表形态，促进地表物质迁移与能量交换等。 生物圈：地球上所有生物及其生存环境的总称。生物圈渗透于大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部，厚度约20千米。生物绝大部分集中地面以上100米到水面以下200米范围。这一薄层处在大气圈、水圈、岩石圈接触带，是生物圈核心部分。 强调：生物圈不单独占有任何空间，分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。[展示生物圈的范围示意图] [学生活动]展示青藏高原羊卓雍错，说出图片中各个圈层的代表性地物，并依据图片信息举例说明圈层间的相互联系。 答：图片中包含大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。其中大气圈的代表地物有空气、蓝天、白云等；水圈的代表性地物有湖泊、地下水等；岩石圈代表性的地物有岩石等；生物圈中有青草和牛羊等；当然，放牧牛羊的人也属于生物圈。大气圈不仅为动物的生存提供O₂，还为生物圈中植物的光合作用提供CO₂ 岩石圈为植物生长提供了N、P、K等矿物养分，水圈提供了水分生物圈则为大气圈提供了O₂和CO₂，大气圈的雨雪等为水圈和岩石圈提供了水分。 结论：地球各圈层之间相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存和发展的自然环境；同样，人类与自然环境的关系也是相互影响、相互制约的。 3、 课堂练习与小结 （1） 课堂练习 1.在《流浪地球》中，人类居住在地下五千米深度左右的地下城中。下列关于地下城所在圈层叙述正确的是（ C ） A.横波无法传播，纵波能够传播 B.纵波无法传播，横波能够传播 C.主要是由固态岩石组成 D.主要是由熔融态岩浆组成 2. 当火山喷发后，火山灰物质漂浮、沉降、沉积，在地球圈层中迁移的正确顺序是( A ) A．大气圈——水圈、生物圈——岩石圈 B．大气圈——岩石圈——水圈、生物圈 C．水圈、生物圈——大气圈——岩石圈 D．水圈、生物圈——岩石圈——大气圈 （2） 知识点梳理 4、 作业 接下来布置本节课作业，课后自己梳理设计本节课思维导图，同学们，本节课就上到这里，同学们再见。 学科网（北京）股份有限公司 $