第一章 第四节 地球的圈层结构-【优学精讲】2026-2027学年高中地理必修第一册教用Word（人教版）

本高中地理讲义聚焦地球的圈层结构核心知识点，先通过地震波（纵波、横波）的传播介质与速度差异，结合莫霍界面、古登堡界面划分内部圈层（地壳、地幔、地核）并解析岩石圈概念，再系统梳理外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的组成与意义，辅以概念阐释、易错提醒等学习支架构建完整知识脉络。 该资料以综合思维设计探究问题，如分析地震波速度变化推导圈层划分依据，结合地理实践力设置填图小练、莫霍界面等深线图判读活动，通过“地壳厚薄歌”等趣味记忆法强化理解。课中助力教师系统授课，课后练习题及知识拓展可帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第四节　地球的圈层结构 课程标准 运用示意图，说明地球的圈层结构。 学科素养 1.综合思维：结合材料，分析地震波传播速度的特点和地球内部圈层的划分及主要特征。 2．地理实践力：结合地球内、外圈层示意图，熟练掌握各圈层的分布，并说出各圈层的特点。 一、地球的内部圈层结构 1．地震波 (1)概念：地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。 (2)特点 分类 特点 传播介质 传播速度 纵波(P波) 固体、液体、气体 较快 都随着所通过物质的性质而变化 横波(S波) 固体 较慢 (3)波速变化 不连续面 地下深度 波速变化 莫霍界面 地面下平均33千米 横波和纵波的速度都明显增加 古登堡界面 地下约 2 900千米 纵波的传播速度突然下降，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：上图中A为莫霍界面，B为古登堡界面。 (3)圈层：由内向外C＋D为地核，E＋F为地幔，G为地壳。 (4)岩石圈：上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。 二、地球的外部圈层结构 1．大气圈 (1)组成：由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气。 (2)意义：使得地球上的温度变化和缓，同时提供了生物生存所需的氧气。大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关。 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，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。 (2)意义：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，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。 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：多数生物集中分布在大气圈、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。 【知识拓展】　地震波的应用 (1)油田开发：研究地震波在地下岩石中的传播规律，可以确定储油层的岩性、物性及含气性，为油田开发提供决策支持。 (2)工程探伤：利用地震CT对工程进行探伤，以发现混凝土构件中的问题。 (3)地震预报。 (4)能源矿产资源勘探。 (5)微地震事件监测。 【名师点睛】 地震逃生黄金时间 地震发生时，纵波因传播速度快，先到达地表，引起建筑物上下颠簸，破坏较小，为人类提供预警。大约12秒后横波到达，引起建筑物水平晃动，造成严重破坏。波速差异为人类自救提供了黄金12秒。 【概念阐释】　地壳的厚度 (1)地壳的厚度是指从地面到莫霍界面的垂直距离。 (2)地壳厚度不均，平均厚度为17 km。大陆地壳厚，平均33 km，最厚可达70 km。海洋地壳薄，平均5～10 km。 (3)地球大范围固体表面海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。 【名师点睛】　地壳“厚薄”歌 大陆厚，大洋薄——海陆差异。 山地厚，平原薄——地貌差异。 海岭厚，海沟薄——海底差异。 高处厚，低处薄——海拔差异。 【易错提醒】　地壳、地幔、地核是根据地震波传播速度变化划分的，岩石圈和软流层是根据组成物质的类型划分的，二者不属于同一系列。 【名师点睛】　“水圈是一个连续但不规则的圈层”的原因 (1)水圈由各种水体组成，并通过水的固、液、气三态变化，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，地球上的水体可以相互转化，通过水循环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着很大差异，而且水是流体，没有规则的形态，因而水圈又是一个不规则的圈层。 【填图小练】　在下图中适当位置填写大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。 [提示] 知识点一　地震波与地球的内部圈层结构 阅读材料，探究下列问题。 1909年，克罗地亚地震学者莫霍洛维奇在研究地震资料时发现，某些地震波到达观测站比预计快。在某界面附近，纵波的速度从7.0 km/s左右突然增加到8.1 km/s左右；横波的速度也从4.2 km/s左右突然增至4.4 km/s左右。该界面出现的深度在大陆之下平均为33 km，在大洋之下平均为7 km，全球平均深度为17 km。根据分析，他提出地球有内外层之分。他指的内外层就是我们所说的地幔和地壳，而地壳与地幔的分界面(不连续面)也就被称为“莫霍洛维奇界面”，简称“莫霍界面”。 (1)比较莫霍洛维奇所说的地球内外层的纵波、横波的速度大小。[综合思维] (2)你认为所谓“不连续面”是指莫霍界面在水平方向上有间断，还是指在垂直方向上两侧有差异？[综合思维] [提示]　(1)纵波和横波的速度都是在内层大，在外层小；在内层和外层，都是纵波速度大于横波。 (2)莫霍界面上下两侧地震波的速度不同、组成物质不同，即在垂直方向上两侧有差异。 1．纵波和横波的差异 (1)表现差异：纵波传到地表时，建筑物上下颠簸；横波传到地表时，建筑物水平晃动。 (2)速度差异：纵波传播速度快，横波传播速度慢。地震发生后，陆地上的人们先感觉到上下颠簸，然后感觉到左右摇晃。 (3)传播介质差异：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。理论上，在海洋或湖泊中，船上的人们只能感觉到上下颠簸。 2．地球的内部圈层 圈层名称 特征 地壳 固体外壳，厚薄不一，海洋地壳薄，一般为5～10 km；大陆地壳厚，有高大山脉的地方地壳会更厚，最厚达70 km 地幔 上地幔 上地幔顶部 分为上地幔和下地幔；上地幔的上部存在一个软流层，温度很高，岩石部分熔融，能缓慢流动，板块运动与之相关 软流层 上地幔下部 下地幔 地核 外核 液态，横波不能通过 内核 固态；温度很高，压力和密度很大 3.莫霍界面等深线图的判读 莫霍界面等深线图是连接莫霍界面深度相等的各点的线，表示莫霍界面在不同区域的埋藏深度。莫霍界面等深线图的判读方法如下： (1)看数值大小，判断地壳厚薄 ①数值大→莫霍界面深→地壳厚，如青藏高原地区的莫霍界面等深线数值普遍为50～70 km，说明该区域地壳极厚，对应板块碰撞挤压形成的高大山脉。 ②数值小→莫霍界面浅→地壳薄，如板块张裂边界的莫霍界面等深线数值仅5～8 km，说明地壳极薄。 (2)析等深线疏密，判读地壳厚度变化的剧烈程度 ①莫霍界面等深线密集，表示区域内莫霍界面深度变化大(即地壳厚度梯度大)，通常对应板块边界(如碰撞带、俯冲带)或断裂带，如印度洋板块与亚欧板块碰撞带(喜马拉雅造山带)的莫霍界面等深线非常密集，反映地壳强烈增厚。 ②莫霍界面等深线稀疏，表示莫霍界面深度变化平缓(地壳厚度均匀)，常见于稳定大陆内部(如华北平原)或大洋盆地中心，反映地壳厚度变化小。 (3)观空间分布，辨别海洋和陆地 大陆部分的莫霍界面等深线数值普遍高于大洋。 (2026·天津河北区高一期末)某日，西北太平洋鄂霍次克海发生8.2级地震，震源深度601千米。下图为地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图。读图，完成1～2题。 1．确定地球内部不连续面的主要依据是(　　) A．距离地球表面深度 B．地震波传播速度的变化 C.地球内部物质组成 D．地震波传播方向的变化 2．此次地震发生后，地震波(　　) A．向地面方向经过莫霍界面时，横波波速下降，纵波波速下降 B．向地面方向经过莫霍界面时，横波波速升高，纵波波速下降 C．向地心方向经过古登堡界面时，纵波消失，横波波速下降 D．向地心方向经过古登堡界面时，横波与纵波都突然消失 答案：1.B　2.A 解析：第1题，由所学知识可知，根据地震波传播速度的变化，确定地球内部不连续面，由地面向地心，莫霍界面处横波与纵波波速都明显增加，古登堡界面处横波完全消失，纵波突然减速，B正确。第2题，由材料可知，震源深度601千米，位于莫霍界面与古登堡界面之间，此次地震发生在地幔，地震波向地面方向经过莫霍界面时，横波波速下降，纵波波速下降，A正确，B错误；地震波向地心方向经过古登堡界面时，横波完全消失，纵波减速，C、D错误。 2026年3月15日18时07分左右，位于菲律宾中部的坎拉翁火山发生中等强度喷发，灰柱高度达5 000米。右图示意地球内部圈层，虚线表示不连续面。据此完成3～4题。 3．此次火山喷发，岩浆的发源地是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．下列说法正确的是(　　) A．a为古登堡界面 B．④圈层为固态 C．①圈层大陆厚、海洋薄 D．③处可能存在大量化石 答案：3.B　4.C 解析：第3题，读图可知，a为莫霍界面，b为古登堡界面，①为地壳，②为软流层，③为地幔，④为外核，⑤为内核，岩浆发源于上地幔上部的软流层，图中②表示软流层，B正确。第4题，a界面位于地下33 km处，为莫霍界面，A错误；④圈层表示外核，为液态，B错误；①为地壳，大陆地壳厚，海洋地壳薄，C正确；化石一般位于岩石圈，岩石圈包括上地幔顶部和地壳，而③处位于软流层以下，不属于岩石圈，D错误。 莫霍界面深度是从地球固体表面到莫霍界面的垂直距离，莫霍界面深度与地表高度呈正相关。下图是我国东部某地莫霍界面等深线略图。据此完成5～7题。 5．甲地地表以下32 km处是(　　) A．莫霍界面 B．地壳 C．地幔 D．软流层 6．乙、丙两地莫霍界面深度最小差值可能为(　　) A．2.4 km B．2.6 km C．3.0 km D．3.4 km 7．甲、丙两地地表状况表现为(　　) A．甲地河流流向西北 B．甲地河流流向西南 C．丙地可能主要为山地 D．丙地可能主要为水域 答案：5.C　6.B　7.D 解析：第5题，据图可知，甲地莫霍界面深度31～31.5 km，地表以下32 km处在莫霍界面之下，位于地幔，C正确。第6题，根据等值线规律，乙地莫霍界面深度为33.5～34 km，丙地莫霍界面深度为30.5～31 km，两者之间差值区间为2.5～3.5 km。B正确。第7题，莫霍界面深度与地表高度呈正相关，根据莫霍界面等深线可以判断，图中地势大致西高东低，因此河流在甲地的流向是自西南向东北，A、B错误；丙地莫霍界面深度小于四周，说明地表高度低于四周，该地位于我国东部，降水丰富，可能有水源汇集形成水域，C错误，D正确。 知识点二　地球的外部圈层结构 阅读材料，探究下列问题。 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。下图为地球各圈层关联示意图。 (1)说明图中序号①②③④所代表的圈层名称。[综合思维] (2)举例图中①④两圈层之间的物质(水体)交换关系。[综合思维] (3)简述②圈层与其他圈层的位置关系。[区域认知] [提示]　(1)①大气圈，②生物圈，③岩石圈，④水圈。 (2)水圈通过蒸发向大气圈输送水汽和热量，大气圈水汽冷却凝结形成降水补给水圈。 (3)生物圈分布于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。 地球外部圈层结构的特点比较 外部圈层 概念 组成 其他 意义 大 气 圈 由气体和悬浮物质组成的复杂系统 气体和悬浮物质，主要成分是氮气和氧气 地球自然环境的重要组成部分　 使得地球上的温度变化和缓；提供了生物生存所需的氧气；其中的天气现象与人类息息相关 水 圈 地表和近地表的各种形态水体的总称 地表水、地下水、大气水、生物水等 处于不间断的循环运动之中 在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用 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 占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部 促进太阳能转化；改变大气圈和水圈组成；改造地表形态 (2026·山西大同高一期末)下图中甲、乙、丙、丁表示地球的四大圈层。读图，完成1～2题。 1．图中代表水圈的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 2．下列关于地球圈层的叙述，正确的是(　　) A．大气圈的主要成分是氢气和氧气 B．生物圈位于水圈和岩石圈之间 C．水圈联系了四大圈层 D．图中地球圈层均为外部圈层 答案：1.B　2.C 解析：第1题，读图可知，植物蒸腾产生的水汽会到大气中，故丁是生物圈，甲是大气圈；水会下渗到地下，则丙是岩石圈，乙是水圈，B正确。第2题，大气圈的主要成分是氮气和氧气，A错误；生物圈包括大气圈的下层、整个水圈和岩石圈的上层，B错误；大自然的水通过蒸发、植物蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等环节，在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈中进行连续运动的过程，称为水循环，即水圈联系了四大圈层，C正确；岩石圈包括地壳和上地幔的顶部，属于地球的内部圈层，D错误。 (2026·辽宁大连高一期中)云南元阳梯田是哈尼族人世世代代留下的杰作。梯田规模巨大，总面积约为17万亩。层层叠叠的梯田如链似带，从山脚延伸至海拔2 000多米的山巅，级数最多可达3 700级。下图为云南元阳梯田景观图。据此完成3～5题。 3．图中包含的地球圈层有(　　) ①地幔 ②水圈 ③岩石圈 ④地核 ⑤大气圈 ⑥生物圈 A．①②③④ B．①②③⑥ C．②③④⑥ D．②③⑤⑥ 4．图中各圈层(　　) A．都是连续而不规则的 B．都是独立发展变化的 C.之间存在着物质迁移和能量转化 D．物质运动的能量都来自太阳辐射 5．下列关于图中各圈层特点的叙述，正确的是(　　) A．地壳是厚度最大的地球圈层 B．生物圈属于地球的内部圈层 C．水圈是连续但不规则的圈层 D．岩石圈由厚度相同的岩石组成 答案：3.D　4.C　5.C 解析：第3题，图中的山属于岩石圈，水属于水圈，植被属于生物圈，还有包围着地球表面的大气，属于大气圈，②③⑤⑥正确。第4题，图中各圈层只有水圈是连续而不规则的，A错误；各圈层相互影响，联系紧密，它们之间存在着物质迁移和能量转化，B错误，C正确；岩石圈的物质运动能量部分来自地球内部，D错误。第5题，地壳平均厚度约为33千米，比地幔和地核薄，A错误；生物圈属于地球的外部圈层，B错误；水圈以固态、气态和液态的方式存在，是连续但不规则的圈层，C正确；岩石圈的岩石厚度不均，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $