第四节地球的圈层结构讲义2026-2027学年高中地理人教版必修第一册

本高中地理讲义聚焦地球圈层结构核心知识点，以地震波为划分依据，系统梳理内部圈层（莫霍界面、古登堡界面分隔地壳、地幔、地核）和外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的组成及特征，明确岩石圈概念，结合火星基地问题研究构建从理论到应用的学习支架。 该资料设计亮点突出，知识导图串联脉络，对比表格（地震波、圈层特征）和“三看”示意图判读法培养综合思维，问题研究通过火星基地设计提升地理实践力并渗透人地协调观，典型例题助力课后查漏补缺，课中辅助教师高效教学，课后帮助学生巩固知识。

高中地理 · 人教版必修第一册 · 第一章 宇宙中的地球 第四节 地球的圈层结构 讲义 🎯 学习目标 1. 了解地球内部圈层的划分依据，掌握莫霍界面、古登堡界面及地壳、地幔、地核的基本特征 1. 理解地球外部圈层的组成及其相互关系，认识各圈层与人类活动的关系 1. 学会阅读地震波传播速度与地球内部圈层结构示意图，培养读图分析能力 📌 本节知识导图 内部圈层（地震波划分：莫霍界面 / 古登堡界面 → 地壳 / 地幔 / 地核） → 外部圈层（大气圈 / 水圈 / 生物圈，相互联系） → 岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部 → 圈层与宜居环境（火星基地问题研究） ▍ 一、地球的内部圈层 地震波是认识地球内部结构的“透视镜”。当地震发生时，地下岩石受强烈冲击，产生弹性振动，并以波的形式向四周传播，这种波就叫地震波。地震波分为纵波（P波）和横波（S波）两类，它们在传播速度、介质要求上存在明显差异。 对比项 纵波（P波） 横波（S波） 传播方向 质点振动方向与波的传播方向一致 质点振动方向与波的传播方向垂直 传播速度 较快 较慢 通过介质 固态、液态、气态均可传播 只能通过固态介质传播 共性 均随所通过介质性质（密度、状态）的改变而发生变化 💡 要点 / 易错提醒 关键点：横波不能在液态、气态中传播。据此可判断：外地核呈液态或熔融状态（横波无法通过），而内地核可能呈固态。 ◆ 1. 划分依据——地震波的不连续面 科学家通过地震波在地球内部传播速度的变化，划分出两个明显的不连续面（界面）： 1. 莫霍界面：位于地下平均约 33 千米处（大陆部分），是地壳与地幔的分界线。地震波在此处传播速度突然加快。 1. 古登堡界面：位于地下约 2900 千米处，是地幔与地核的分界线。横波在此突然消失，纵波速度突然下降。 ◆ 2. 内部圈层概况 圈层 深度范围 主要特征 地壳 地表至莫霍界面（平均约17km） 由固体岩石组成；厚度不均，大陆地壳厚（平均约33km）、大洋地壳薄（约5-10km）；硅铝层不连续、硅镁层连续 地幔 莫霍界面至古登堡界面（约17-2900km） 上地幔顶部（软流层以上）与地壳合称岩石圈；软流层（约80-400km）是岩浆发源地；下地幔呈塑性固态 地核 古登堡界面至地心（约2900-6371km） 外核（约2900-5150km）呈液态或熔融状态；内核（约5150km以下）呈固态；主要由铁、镍组成，密度大 📝 概念公式 岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部（软流层以上）的部分，由坚硬的岩石组成。 💡 要点 / 易错提醒 易错提醒：岩石圈 ≠ 地壳。地壳只是岩石圈的一部分，岩石圈还包括上地幔顶部的坚硬部分。 ◆ 3. 地震波速度与圈层划分示意图判读 读地震波传播速度随深度变化的坐标图时，可按“三看”快速判读：一看曲线陡缓——陡变处即为界面；二看横波消失处——对应古登堡界面（外核）；三看深度数值——约33km为莫霍界面、约2900km为古登堡界面。 ▍ 二、地球的外部圈层 地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，它们相互联系、相互制约，共同构成人类赖以生存的自然环境。外部圈层与岩石圈（地壳和上地幔顶部）一起，组成了地球的表层系统。 外部圈层 范围与组成 主要特点 大气圈 由气体和悬浮物质组成的包围地球的复杂系统 主要成分为氮（约78%）和氧（约21%）；自下而上分为对流层、平流层、高层大气等 水圈 由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层 包括海洋、河流、湖泊、冰川、地下水、大气水等；海洋是主体，陆地水比例小但作用重要 生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称 占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部；是极其特殊又极其重要的圈层 💡 要点 / 易错提醒 关键点：生物圈是大气圈、水圈、岩石圈相互渗透、相互影响的结果，是自然地理环境整体性的集中体现。 ◆ 1. 各外部圈层间的关系 1. 大气圈为生物提供氧气和二氧化碳，是水循环的载体和能量来源； 1. 水圈是生命存在的基本条件，参与大气中的水汽输送和地表形态的塑造； 1. 生物圈通过光合作用、呼吸作用等影响大气成分，通过蒸腾、呼吸等参与水循环； 1. 三大圈层通过物质迁移和能量交换紧密联系，共同维持地表环境的稳定。 ◆ 2. 与人类活动的关系 地球的圈层结构是自然环境形成的基础。大气圈保护地球免受宇宙射线和小天体的直接袭击，调节地表温度；水圈提供水资源，参与物质循环；生物圈为人类提供食物和氧气。各圈层之间的平衡一旦被破坏，就会引发一系列环境问题，如全球变暖、臭氧层破坏、水资源短缺等。 ▍ 三、问题研究——火星基地应该是什么样子 本节末尾以“火星基地应该是什么样子”为主题开展问题研究，引导学生将地球的圈层结构与生命存在条件迁移应用到其他星球，体现地理实践力和人地协调观。 ◆ 1. 研究思路 1. 对比火星与地球的圈层结构、大气成分、温度、水等条件； 1. 分析火星现有环境不利于人类生存的因素（大气稀薄、温差大、缺水、辐射强等）； 1. 借鉴地球上的圈层功能，设计能模拟地球环境的封闭生态系统（如“绿航星际”试验舱）。 ◆ 2. 核心启示 💡 要点 / 易错提醒 启示：地球各圈层的协同运作才使生命得以存续。认识地球的圈层结构，有助于我们理解并珍惜地球的宜居环境，也为未来地外基地的建设提供思路。 ▍ 四、典型例题精讲 ✍ 例题1（界面判读） 地震波在地下约33km和约2900km处发生明显变化，这两处分别对应什么界面？以此为界可把地球内部分为哪几层？ 【解析】 约33km处为莫霍界面，约2900km处为古登堡界面。以此将地球内部划分为地壳（莫霍界面以上）、地幔（莫霍界面与古登堡界面之间）、地核（古登堡界面以下）三大圈层。 ✍ 例题2（横波特性应用） 为什么横波不能通过外地核？这说明了什么？ 【解析】 因为横波只能在固态介质中传播，而外地核中横波突然消失，说明外地核呈液态或熔融状态。这也印证了纵波可在液态中传播（纵波通过外核时速度下降但未消失）。 ✍ 例题3（圈层综合） 关于岩石圈的叙述，正确的是：A. 岩石圈就是地壳；B. 岩石圈包括地壳和整个地幔；C. 岩石圈由地壳和上地幔顶部（软流层以上）组成；D. 软流层属于地壳。 【解析】 选C。岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部（软流层以上），A、B、D均错误。 ▍ 五、本节小结 1. 地球内部以莫霍界面、古登堡界面为界，分为地壳、地幔、地核三层；划分依据是地震波速度的变化。 1. 纵波可通过固、液、气三态，横波只能通过固态；横波在外核消失说明外核为液态/熔融态。 1. 岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部（软流层以上），不等同于地壳。 1. 外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈，它们相互联系、相互制约，共同构成人类生存的自然环境。 1. 认识地球圈层结构，有助于理解地球的宜居性，也为火星基地等地外探索提供启示。 第四节 地球的圈层结构 | 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $