内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第四节 地球的圈层结构
目 标 素 养
1.通过对地球内部圈层结构的学习,认识地球内部圈层结构的特点,培养综合思维
2.通过对地球外部圈层的学习,理解地球外部圈层的组成及相互关系,树立人地协调观
知 识 概 览
课前·基础认知
一、地球的内部圈层结构
1.地震波
(1)分类:图中P表示 纵波 ,S表示 横波 。
(3)波速变化。
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:图中C为 莫霍界面 ,D为 古登堡界面 。
(3)圈层划分及特点。
①地壳(H):由 固体岩石 组成,厚薄不一( 海洋 地壳薄, 大陆 地壳厚)。
②地幔(G):分为上地幔和下地幔。上地幔的上部存在 软流 层,科学家推断,是 岩浆 的主要发源地。上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称 岩石圈 。
微拓展 地震后不同地点人们的感觉差异
地震发生后,陆地上的人们与在海洋中航行的人们的感觉是不一样的。因为纵波传播速度快,可以通过固、液、气三态物质,而横波传播速度慢,只能通过固态物质,所以地震发生后,陆地上的人们首先感觉到上下颠簸,然后感觉到左右摇晃;而在海洋中航行的人们只能感觉到上下颠簸。
微点拨1 地壳与岩石圈的区别与联系
地壳位于莫霍界面以上,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(软流层以上部分)。
微思考 火山喷发形成的火山锥属于地球内部圈层中的哪一圈层?该层的物质组成及特点是什么?
提示:属于地壳。该层是由固体岩石组成的,厚度分布不均。
二、地球的外部圈层结构
1.大气圈
由 气体 和 悬浮物质 组成的复杂系统,它的主要成分是 氮气 和 氧气 。
2.水圈
(1)组成:地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是海洋。
(2)特点: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。
微点拨2 水圈是“连续但不规则”的圈层
(1)水圈由各种水体组成,并通过水的固、液、气三态的变化,使各种水体可以相互转化,构成一个连续的圈层。
(2)由于水的三态变化,地球上的各种水体可以相互转化,构成一个动态的圈层。
(3)各种水体在数量和空间分布上存在很大差异,因而水圈是一个不规则的圈层。
3.生物圈
(1)概念:地球表层 生物 及其生存环境的总称。
(2)范围:集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的 接触带 中。
(3)意义:在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。
课堂·重难突破
一 地球的内部圈层结构
重难归纳
1.纵波与横波的比较
2.地球的内部圈层结构
图解地球的内部圈层——两“面”三“层”。
圈层 不连续面 特征
地壳 莫霍界面
古登堡
界面
地壳位于莫霍界面之上,是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳。它厚薄不一,大陆地壳比较厚,有高大山脉的地方会更厚,最厚达70千米;海洋地壳比较薄,一般为5—10千米
地
幔 上
地
幔 上地幔顶部 地幔介于莫霍界面和古登堡界面之间,占地球总体积的80%。根据地震波的变化,把地幔分为上地幔和下地幔。在上地幔上部存在一个软流层,科学家推断,这里可能是岩浆的主要发源地
软流层
上地幔下部
下地幔
地
核 外核 液态的金
属物质 地核以古登堡界面与地幔分界,主要由铁和镍等金属组成,厚度约3 400千米。根据地震波的变化,可以将地核分为外核和内核两层。科学家认为,外核物质的运动形成了地球的磁场
内核 固体金属球
2024年7月18日19时7分,日本本州东南海域发生5.6级地震,震源深度130千米。
(1)此次地震位于地球内部圈层的哪一层?请说明判断依据。
(2)地震发生后,正在附近海域航行的轮船上的人感受到的晃动是怎样的?为什么?
提示:(1)地幔。地壳厚薄不一,海洋地壳薄,一般为5—10千米,故此次地震震源位于地幔。
(2)只能感受到上下颠簸。横波只能通过固体传播,纵波可以通过固体、液体和气体传播,故只能感受到纵波的影响,不能感受到横波的影响。
典例剖析
读地球内部圈层结构图,完成下列各题。
(1)从火山口喷发的岩浆,一般来源于( )
A.①层 B.②层
C.③层 D.④层
(2)下列关于地球圈层特点的叙述,正确的是( )
A.①层的厚度海洋较陆地大
B.②层横波不能通过
C.③层最可能为液态
D.④层的温度很低,压力和密度都较小
答案:(1)B (2)C
解析:第(1)题,从火山口喷发的岩浆,一般来源于地幔的软流层,②层为地幔。第(2)题,③层为外核,最可能为液态。①层为地壳,海洋部分较薄,大陆部分较厚。②层为地幔,横波能够通过。④层为内核,温度很高,压力和密度都很大。
二 地球的外部圈层结构
重难归纳
1.地球的外部圈层结构比较
2.生物圈对地球其他圈层的作用
2025年4月11日0时47分,我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭,成功将通信技术试验卫星十七号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
(1)“长征三号乙”运载火箭穿过的大气圈的密度是否均一?
(2)“长征三号乙”运载火箭穿过的大气圈中是否有生物存在?生物主要集中在该圈层的哪个部位?
提示:(1)不均一。
(2)有。生物主要集中在大气圈底部。
典例剖析
下图是地球圈层间的物质交换示意图,图中数码①②③④代表四大圈层。读图,完成下列各题。
(1)图中数码①②③④依次代表的是( )
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
(2)“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
答案:(1)C (2)B
解析:第(1)题,地球的各个圈层之间存在着密切联系,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(2)题,“落红”属于生物圈,“春泥”属于岩石圈。
学以致用
读地球圈层局部示意图,完成下列各题。
(1)图中表示大气圈的是( )
A.A B.B
C.C D.D
(2)图中B圈层物质运动的
主要动力是( )
A.地球内部的能量 B.太阳辐射
C.地球的引力 D.人类活动
答案:(1)D (2)B
解析:第(1)题,图中表示大气圈的是D,A表示岩石圈,B表示水圈,C表示生物圈。第(2)题,图中B圈层是水圈,水运动的主要动力是太阳辐射。地球内部的能量是地壳运动、岩浆活动的主要动力;地球的引力是重力能;人类活动不是主要动力。
随堂训练
2025年4月1日,冰岛西南部雷恰角半岛的松兹努克火山地带发生火山喷发。据此完成1~2题。
1.火山喷发的炽热岩浆,在地球内部主要存在于( )
A.莫霍界面上部 B.古登堡界面下部
C.上地幔上部 D.地核内部
2.火山喷发的岩浆凝固后位于( )
A.地球的外部圈层 B.上地幔
C.下地幔 D.岩石圈
答案:1.C 2.D
解析:第1题,软流层被认为是火山岩浆的发源地,位于上地幔的上部。
第2题,火山喷发,岩浆凝固转化为岩石,成为岩石圈的一部分。
读地球四个圈层构成示意图,完成3~4题。
3.图中所示的圈层甲、乙、丙分别为( )
A.水圈、生物圈、岩石圈
B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈
D.生物圈、水圈、岩石圈
4.下列有关甲圈层的说法,正确的有( )
①是有机圈层 ②是厚度最小的圈层 ③是质量最大的圈层 ④是地球上最大的生态系统 ⑤存在于地球的外部圈层和地幔之间
A.①②⑤ B.②③④
C.③④⑤ D.①④
答案:3.D 4.D
解析:第3题,生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,它与其他圈层相互渗透、相互影响,岩石圈位于上述圈层的底部,水圈位于大气圈和岩石圈之间。第4题,甲圈层(生物圈)是有机圈层,同时为地球上最大的生态系统。
5.读地震波波速与地球内部构造图,完成下列要求。
(1)图中A、B表示地震波,其中A表示 波,B表示 波,其判断依据是 。
(2)图中C—H表示地球内部构造,D表示 界面,其判断依据是 ;该界面以上C代表 ,该界面以下E代表 。
(3)图中F处,地震波A完全 ,地震波B速度 并继续往深处传播。这说明F界面以上的E物质状态为 态,以下的G物质状态为 态,F界面是 界面。
答案:(1)横 纵 A波波速慢,B波波速快
(2)莫霍 横波和纵波在此界面下速度都明显增加
地壳 地幔
(3)消失 突然下降 固 液 古登堡
解析:左图是地震波由地表向地心传播过程中波速随深度的变化情况(注意左侧的深度尺),上方横坐标表示地震波速度,图内两条曲线表示横波和纵波。地震波在通过同一介质时,波速慢者为横波,快者为纵波。并可根据两种地震波传播过程中速度的变化情况,相互补充,相互印证,推断地球内部不同深度物质性状的变化。右图是地球内部根据左图作出的判读结果。例如,根据地震波在地面以下平均33千米处波速明显增加,可确定D界面为莫霍界面。
又根据在地下约2 900千米处,纵波波速锐减,横波完全消失,可确定F界面为古登堡界面。F界面以下横波不能通过,说明F界面以下物质非固态。再根据纵波通过F界面后的波速(纵波波速与通过介质的密度成正比),判断F界面以下物质非气态,就只能是液态。
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