内容正文:
第四节 地球的圈层结构
课程标准 学习目标
运用示意图,说明地球的圈层结构。
1.通过相关材料,认识地球内部圈层结构及各圈层的主要特点。(区域认知)
2.通过野外观察,了解地球的外部圈层结构及其相互关系。(综合思维)
任务探究(一) 地球的内部圈层结构
1.地震波
(1)分类:图中S表示 ,P表示 。
(2)特性
(3)波速变化
不连续面
地下深度
波速变化
C
(大陆平均)
该不连续面下,横波和纵波的速度都明显
D
千米处
纵波传播速度突然 ,横波完全消失
2.圈层划分
(1)依据:地震波在地球内部传播速度的变化。
(2)界面:C 界面,D 界面。
(3)圈层:由内向外E+F为 ,G为地幔,H为 。
3.岩石圈
包括地壳和 (软流层以上),由坚硬的岩石组成。
教材P22图1.34导学点拨:岩石圈大于地壳的范围,地壳厚薄不一,海洋地壳薄,大陆地壳厚。
贝加尔裂谷位于亚洲大陆中部,是在地幔隆起或太平洋板块的俯冲和印度次大陆与亚欧大陆碰撞作用下形成的,绵延1 500多千米,贝加尔湖最深处(约1 637米)位于裂谷中心部位。如图为贝加尔裂谷岩石圈结构示意图。
【思考交流】
1.说出图中M代表的界面名称及依据。
2.指出贝加尔湖最深处所处的地球内部圈层,并说明理由。
3.贝加尔裂谷发生地震时,请你说明陆地上和贝加尔湖中船上人们的感觉差异。
地球内部结构包括地壳、地幔、地核三部分,具体分析如下表。
圈层名称
主要组成物质
物质形态
特征
地壳
岩石
固态
由固体岩石组成的坚硬外壳;地壳厚薄不一,海洋地壳薄,大陆地壳厚
地幔
上地幔
含铁、镁的硅酸盐类矿物
固态
上部存在一个软流层,为岩浆的主要发源地
下地幔
温度、压力、密度均增大
地核
外核
以铁、镍为主
液态
横波不能通过
内核
固态
温度很高,密度、压力都很大
2023年7月20日,全球钻井难度最高的万米科学探索井——深地川科1井在四川盆地开钻。深地川科1井地面海拔717米,设计井深10 520米。据此完成1~2题。
1.钻孔达到的深度( )
A.已经穿过莫霍界面
B.已经到达软流层
C.地震波速发生突变
D.一定位于岩石圈
2.深地川科1井钻探的主要目的是( )
A.研究地球内部圈层结构和成分
B.减少地震发生频率
C.靠近软流层方便获取地下岩浆
D.寻找开发地下矿产
(教材P22图1.34)据中国地震台网正式测定,2025年1月8日15时44分,在青海省果洛州玛多县(北纬34.79度,东经97.51度)发生5.5级地震,震源深度14千米。据此完成3~4题。
3.本次地震的震源位于( )
A.软流层 B.地壳
C.地幔 D.地核
4.关于地震的相关叙述正确的是( )
A.可由横、纵波时间差测算震中位置
B.地震的发生可能跟软流层有关系
C.地震不会对航行中的船舶产生影响
D.纵波传播速度慢于横波传播速度
任务探究(二) 地球的外部圈层结构
1.大气圈
由 和悬浮物质组成的复杂系统,主要成分是 和 。
2.水圈
是地表和 的各种形态水体的总称,其主体是 ,还包括陆地上的 、湖泊、 、冰川、 等。
3.生物圈
是地球表层 及其生存环境的总称。涉及 、 和岩石圈。
教材P23图1.35导学点拨:生物圈是最活跃的圈层;生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,是唯一不占有独立空间的圈层;生物圈孕育于大气圈、水圈、岩石圈之中,离开了它们,生物圈将不复存在。
雅尼国家湿地公园位于林芝市境内的雅鲁藏布江与尼洋河交汇处,湿地补给水源主要是冰川融水和降水。近年来,随着全球气候变暖,景区水圈结构发生了明显的变化。如图为雅尼国家湿地公园景观图。
【思考交流】
1.说出图示雅尼国家湿地公园涉及的地球外部圈层。
2.植被是最能体现湿地特色的地理要素,简述其所属圈层的特点。
3.推测随着全球气候变暖,该景区短期内水圈结构(气态水、液态水、固态水、生物水)的变化。
1.图解地球的外部圈层相对位置
2.四大圈层关系
黄海森林公园由海林片区和海滨片区组成,森林覆盖率高达66.6%,是名副其实的“绿色氧吧”。每年11月中下旬,随着气温的逐渐降低,公园水杉树的叶子开始由绿转红(如图)。据此完成1~2题。
1.黄海森林公园是名副其实的“绿色氧吧”,得益于( )
A.岩石圈 B.大气圈
C.水圈 D.生物圈
2.该景观说明( )
A.地球各圈层都是连续而不规则的,且都相互渗透
B.地球各圈层独立发展变化,不受人类活动影响
C.地球各圈层到处都有生物存在
D.地理环境各要素相互联系、相互影响、相互制约
(教材P23图1.35)读秀丽的黄果树瀑布景观图,完成3~4题。
3.该图景观体现出的地球圈层个数是( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
4.在景观图中,下列某要素代表的圈层不单独占有任何空间,而是渗透于各个圈层。这一要素是( )
A.瀑布 B.岩石
C.树木花草 D.大气
课堂小结
提示:完成课后作业 第一章 第四节
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第四节 地球的圈层结构
任务探究(一)
命题探究
思考交流
1.提示:莫霍界面。依据:位于地壳和地幔的分界处。
2.提示:地壳(或岩石圈)。理由:大陆地壳的平均厚度大,海洋地壳薄,一般为5—10 km,而贝加尔湖最深处只有约1 637米,故推知其最深处在地壳(或岩石圈)。
3.提示:地震发生时,若人在陆地上,纵波先到达地面,人会先感觉到上下颠簸,后横波到达地面,人再感觉到左右摇晃;若人在湖中船上,由于横波不能在水体中传播,而纵波可在液体中传播,所以湖中船上的人们只会感觉到上下颠簸。
应用落实
1.D 2.A 第1题,由材料可知,深地川科1井设计井深10 520米,该井位于陆地,大陆地壳较厚远大于井深,因此钻孔达到的深度没有穿透地壳的下界面——莫霍界面,A错误;由于岩石圈的平均厚度约为100千米,而此钻孔达到的深度仅10 520米,因此一定位于岩石圈,D正确;地震波速只会在不连续面(莫霍界面和古登堡界面)发生突变,而此钻孔达到的深度没有到达这两个界面,C错误;软流层位于岩石圈之下,钻孔达到的深度没有到达软流层,B错误。故选D。第2题,结合所学知识可知,在四川盆地向地球内部深度钻孔,获得到达之处的物质成分和结构,其主要目的是研究地球内部圈层结构和成分,A符合题意;该深井涉及的深度和广度有限,不能大量释放地球内能,更不能减少地震发生频率,排除B;该深井最深处离岩浆发源地——软流层还很远,不可能引出地下岩浆,排除C;该深井涉及的范围较小,对寻找和开发地下矿产意义不大,排除D。
3.B 4.A 第3题,大陆地壳的平均厚度约为39—41千米,青海省果洛州玛多县位于青藏高原,地壳厚度更厚,本次地震震源深度14千米,位于地壳中,B正确;软流层、地幔、地核均在地壳之下,A、C、D错误。第4题,地震波分为横波和纵波,横波波速慢,纵波波速快,可由横、纵波时间差测算震中位置,A正确,D错误;地震的发生可能跟板块运动有关系,与软流层关系不大,B错误;地震波中的纵波可以通过液体传播,因此地震会对航行中的船舶产生影响,C错误。
任务探究(二)
命题探究
思考交流
1.提示:图示雅尼国家湿地公园包括空气、大气现象、水体、土壤及植被,故涉及大气圈、水圈和生物圈。
2.提示:植被属于生物圈,生物圈是最活跃的圈层;包括了岩石圈的上部、水圈的全部和大气圈的底部,不单独占有空间。
3.提示:雅尼国家湿地公园湿地补给水源主要是冰川融水和降水,随着全球气候变暖,气温升高,蒸发加剧,气态水会增多;气温升高,冰川融化,固态水变少,补给湿地液态水增多,区域生物数量增多,生物水会增多。
应用落实
1.D 2.D 第1题,黄海森林公园森林覆盖率达66.6%,森林可以通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气。故黄海森林公园是名副其实的“绿色氧吧”,得益于森林覆盖率高,森林属于生物圈。故选D。第2题,图示景观说明地理环境各要素之间是相互联系、相互影响、相互制约的,它们之间不断进行着物质迁移与能量的交换,D正确,B错误;地球上的圈层主要有水圈、生物圈、岩石圈、大气圈,水圈是连续而不规则的圈层,其他圈层是有各自规则的,A错误;地球内部圈层中的地核没有生物存在,C错误。
3.C 4.C 第3题,图中空气体现大气圈,瀑布体现水圈,植被体现生物圈,岩石和崖壁体现岩石圈,因此该图景观体现出的地球圈层个数是4个。故选C。第4题,结合所学知识可知,生物圈不单独占有任何空间,而是渗透于各个圈层,图中树木花草代表生物圈,C正确;瀑布代表的水圈、岩石代表的岩石圈、大气代表的大气圈都有独立的空间,A、B、D错误。
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