1.3 地球的圈层结构 课件 2026-2027学年高一上学期湘教版地理必修一

该高中地理课件聚焦地球的圈层结构，通过“地震波探测原理”串联内部圈层划分，以“圈层相互联系”衔接外部圈层特点，导入采用问题链（如“地震时为何先颠簸后摇晃”）搭建从现象到原理的学习支架。 其亮点在于运用“地球CT”类比、对比表格（纵波横波特征）及圈层结构示意图培养综合思维，思维导图整合知识体系，课后绘制示意图和举例说明圈层联系提升地理实践力，助力学生构建系统认知，教师可高效实施探究式教学。

湘教版 · 高中地理必修第一册 地球的圈层结构 第一章 宇宙中的地球 · 第三节 共 2 课时 · 运用示意图说明地球的圈层结构 1.7.2013 【开场】同学们好，今天我们一起走进地球的内部与外部，认识地球的圈层结构。 【导入】请先看这张从太空拍摄的地球照片——我们能看到的只有表面，那么地球内部是什么样子的呢？这节课我们就要回答这个问题。 【课时说明】本课共2课时：第一课时学习地震和地震波、地球的内部圈层；第二课时学习地球的外部圈层，并用思维导图进行总结。 【课标】本节的课标要求是"运用示意图，说明地球的圈层结构"，学习过程中请同学们重点关注示意图的阅读方法。 ‹#› 学习目标 课标要求与学习目标 课标要求 运用示意图，说明地球的圈层结构。 ——《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》 关键词：示意图 · 圈层结构 · 说明 核心能力：读图分析与空间认知 学习目标（2课时） 01 对比纵波与横波的传播特征，说明地震波探测地球内部的原理。 02 运用地震波波速变化示意图，说出莫霍界面、古登堡界面的位置，归纳地球内部圈层的划分。 03 运用示意图说出地球外部圈层的组成与特点，举例说明各圈层之间的相互联系。 1.7.2013 【课标】本节的课标要求是"运用示意图，说明地球的圈层结构"，请同学们注意"示意图"这个关键词，整节课我们都在学习读图、用图。 【目标1】第一课时学习地震和地震波，重点掌握纵波与横波的区别，这是理解整个内部圈层划分的基础。 【目标2】第一课时第二部分，通过波速变化图找到两个不连续面，划分地壳、地幔、地核。 【目标3】第二课时学习外部圈层，最后用思维导图把整节课的知识串起来。 ‹#› 学习导航 两个课时，三个问题 问题：我们看不见地球内部， 科学家凭什么说它有着分层的圈层结构？ 第一课时 01 地震和地震波 地震波有哪些？它的速度变化能告诉我们什么？ 02 地球的内部圈层 地壳、地幔、地核的分界线在哪里？ 第二课时 03 地球的外部圈层 大气、水、生物圈层各有何特点？它们如何相互联系？ 04 全课总结 用思维导图串起全部知识。 1.7.2013 【导航】这节课分两个课时完成，整体围绕三个问题展开：地震波是什么、内部圈层怎么分、外部圈层有什么。 【驱动问题】先请同学们记住今天的大问题——我们看不见地球内部，科学家凭什么说它有圈层结构？带着这个问题进入第一课时。 【课时划分】第一课时完成地震和地震波、地球的内部圈层两部分；第二课时完成外部圈层并做总结。 ‹#› 第一课时 · 01 地震和地震波 地震时，为什么有人感到"上下颠簸"， 有人却感到"左右摇晃"？ 同一次地震，不同地方的感受为什么不一样？ 你感受到的晃动里， 藏着地球内部的什么秘密？ 1.7.2013 【情境导入】请同学们回忆或想象地震时的场景：有人说感觉房子在上下颠簸，有人说感觉在左右摇晃。这是为什么？ 【设置悬念】这个问题先不急着回答，等学完地震波之后，请你自己来解释。 【过渡】今天这节课我们从地震波出发，一层层"看"进地球内部。这晃动里，藏着地球内部的秘密。 ‹#› 概念 · 地震 地震是怎么发生的？ 地震：地壳中的岩层在地应力作用下突然断裂、错动，释放能量，并以地震波的形式向四周传播，引起地面震动。 四个关键术语 震源：岩层断裂释放能量的位置（地下） 震中：震源正上方的地面位置 震源深度：震源到地面的垂直距离 震中距：某地到震中的水平距离 震源 · 震中 · 震源深度 · 震中距 震中 震源 震源深度 震中距 地表 地震波从震源向四周传播，到达地面时引起震动。 1.7.2013 【定义】地震是地壳中岩层在地应力作用下突然断裂错动、释放能量的现象，能量以地震波形式传播。 【图示】请同学们对照示意图理解四个术语：震源在地下，震中在震源正上方地面，震源深度是垂直距离，震中距是水平距离。 【追问】地震波从震源出发向四面八方传播——它到达地面时是什么状态？这就是下一页要解决的问题。 ‹#› 对比 · 地震波 先颠簸后摇晃：两种地震波在"接力" 对比项 纵波（P波） 横波（S波） 振动方向 与传播方向平行 与传播方向垂直 传播速度 较快，约 6 km/s 较慢，约 3.5 km/s 到达先后 先到达（P 即 Primary） 后到达（S 即 Secondary） 地表表现 上下颠簸 左右摇晃 传播介质 固体、液体、气体均可 只能在固体中传播 所以：先感到上下颠簸——纵波先到；随后左右摇晃——横波后到。 1.7.2013 【表格】请同学们对照表格逐项对比纵波与横波：振动方向、速度、到达先后、地表表现、传播介质。 【记忆】P是Primary（第一、首先），所以纵波先到；S是Secondary（第二、其次），所以横波后到。 【关键】横波只能在固体中传播——这是后面判断地球内部状态最重要的线索，请务必记住。 【回答引题】现在可以回答引题问题了：先上下颠簸是纵波，后左右摇晃是横波。 ‹#› 演示 · 波速变化 地震波穿过地球， 速度为何会发生突变？ 莫霍界面（约 33 km）：纵波、横波波速都明显增大。 古登堡界面（约 2900 km）：纵波突然减速，横波完全消失。 波速突变的位置，就是两种物质的分界面——它标记了圈层的边界。 示意数据，参考湘教版教材示意图绘制 1.7.2013 【读图方法】请同学们先看横轴（深度）和纵轴（波速），再看两条曲线的走向。特别关注曲线发生突变的位置。 【关键观察1】在约33km处，纵波和横波的速度同时明显增大——这是莫霍界面，地壳与地幔的分界。 【关键观察2】在约2900km处，纵波突然减速，而横波完全消失——这是古登堡界面。横波只能在固体中传播，横波消失说明这里以下是液态。 【结论】地震波速度突变的位置，就是地球内部圈层的边界——这是我们划分圈层的依据。 ‹#› 地震波波速随深度变化 纵波P(km/s) 0 33 100 400 1000 2000 2900 3000 4000 5155 6371 6 8.1 8.4 9.6 11.6 13 13.6 8.1 9 10.4 11.3 横波S(km/s) 0 33 100 400 1000 2000 2900 3000 4000 5155 6371 3.5 4.6 4.8 5.3 6.4 7.1 7.3 0 0 0 0 方法 · 探测原理 地震波为什么能"照亮"地球内部？ 一场"地球CT" 医生用X光给人体做CT，科学家则用地震波给地球做"CT"：地震波穿过不同物质时速度会改变，波速突变的地方，就是不同圈层的分界。 地下约 2900 km 横波消失—— 说明外核是液态的。 推理链：如何得出圈层划分 01 地震波从震源向地球内部传播 02 波速随介质的成分、密度、状态而变 03 波速突变处，即为圈层边界 04 横波只在固体传播：消失处即为液态层 1.7.2013 【类比】请同学们体会这个类比：医生用X光给人体做CT，科学家用地震波给地球做CT——都是"看不见就借助波"。 【推理链】沿着右侧推理链一步步走：地震波传播 → 波速随介质变化 → 突变处是边界 → 横波消失是液态。 【结论】地下2900km横波消失，是外核呈液态的直接证据。这也是地球内部圈层划分逻辑的浓缩。 ‹#› 第一课时 · 02 地球的内部圈层 如果把地球比作鸡蛋， 蛋壳、蛋白、蛋黄各对应什么？ 鸡蛋的壳薄薄一层，地球的"壳"有多薄？ 最里面的"蛋黄"， 是液态还是固态？ 1.7.2013 【情境】请同学们想一想：地球内部是不是也像鸡蛋一样分层？蛋壳对应什么、蛋白对应什么、蛋黄对应什么？ 【悬念】鸡蛋壳很薄，地球的"壳"——地壳，其实也非常薄，平均只有17千米左右，相对于6371千米的地球半径，比蛋壳还要"薄"。 【过渡】我们怎么知道这些分层的？靠的就是上一节学的地震波。接下来看两个关键的分界面。 ‹#› 概念 · 不连续面 两个"不连续面"，划出三大圈层 对比项 莫霍界面 古登堡界面 发现位置 大陆地区平均地下约 33 km 地下约 2900 km 波速变化 纵波、横波波速都明显增大 纵波突然减速，横波完全消失 分隔圈层 地壳 与 地幔 地幔 与 地核 判断：地震波波速发生突变的位置，就是地球内部圈层的分界线——这样的界面称为不连续面。 1.7.2013 【概念】两个不连续面是地球内部圈层划分的"界碑"：莫霍界面在33km左右，古登堡界面在2900km左右。 【读表】请同学们逐行对比：发现位置、波速变化、分隔圈层。注意莫霍界面是波速增大，古登堡界面是纵波减速、横波消失。 【记忆】"莫霍在上，古登堡在下"——莫霍界面划出地壳与地幔，古登堡界面划出地幔与地核。 ‹#› 演示 · 圈层结构 从地壳到地核：三层同心圆 地壳：很薄的固体外壳，平均厚约 17 km（大陆厚、大洋薄）。 地幔：33 km 至约 2900 km，上部存在软流层，一般认为岩浆主要发源地。 地核：约 2900 km 至地心（6371 km），外核为液态（横波在此消失），内核为固态。 读图要点：圈层厚度不均，地壳最薄、地核最厚。 内核 外核 地幔 地壳 地幔 外核（液态） 内核（固态） 结构示意，厚度比例简化 1.7.2013 【读图】请同学们观察这个同心圆：最外层薄薄的是地壳，中间厚厚的是地幔，最里面是地核。注意：地壳真的很薄。 【状态】外核是液态的——这正是横波在2900km处消失的原因；内核是固态的。 【软流层】地幔上部有一个软流层，一般认为它是岩浆的主要发源地，学习地壳与岩石圈时还会用到。 ‹#› 概念 · 岩石圈 岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部 地壳：大陆地壳厚（平均 39-41 km），大洋地壳薄（5-10 km），平均约 17 km。 软流层：位于上地幔上部，一般认为岩浆的主要发源地。 岩石圈：地壳和上地幔顶部（软流层以上）合称，平均厚约 100 km。 易错辨析：岩石圈 ≠ 地壳，岩石圈比地壳范围更大。 从地表向下的分层（示意） 地壳（约 0-33 km，平均 17 km） 上地幔顶部（约 33-100 km） 岩石圈 约 100 km 软流层（岩浆主要发源地） 下地幔……向下延伸至约 2900 km 分层厚度为示意，非等比例 1.7.2013 【概念】岩石圈=地壳+上地幔顶部（软流层以上），平均厚约100km——注意它与地壳不是一回事。 【读图】右侧分层图：深绿色带是地壳，浅绿色带是上地幔顶部，两者合起来是岩石圈；下面的土黄色带是软流层。 【软流层】一般认为软流层是岩浆的主要发源地，软流层以上的岩石圈是刚性的。 【易错】考试常见错误是把岩石圈等同于地壳，请同学们务必区分清楚。 ‹#› 小结 · 第一课时 一句话： 地震波是"地球的听诊器"—— 波速突变的位置，就是圈层之间的边界。 01 纵波快、横波慢；横波只能在固体中传播。 02 莫霍界面、古登堡界面把地球内部分为地壳、地幔、地核。 03 岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部（软流层以上）。 回到引题：先上下颠簸、后左右摇晃——先到的是纵波，后到的是横波。 1.7.2013 【小结】请同学们跟我一起总结第一课时：地震波是地球的听诊器，波速突变处就是圈层边界。 【支柱1】纵波快、横波慢；横波只能在固体中传播——这是判断物质状态的关键。 【支柱2】两个不连续面把地球内部分为地壳、地幔、地核三层。 【支柱3】岩石圈比地壳范围更大，等于地壳加上上地幔顶部。 【引题回归】现在每位同学都能解释"先颠簸后摇晃"的原因了。 ‹#› 第二课时 · 03 地球的外部圈层 地球的"外衣"有几层？ 大气、水、生物各自独立吗？ 大气圈、水圈、生物圈—— 它们之间有没有"交集"？ 又是怎样相互影响的？ 1.7.2013 【过渡】上一课时我们了解了地球内部，这一课时我们走出地表，看看包裹地球的外部圈层。 【情境】请同学们看这张图：地球表面有大气、海洋、陆地、生物，它们共同构成了地球的外部圈层。 【悬念】大气圈、水圈、生物圈不是三张互不相干的"皮"，它们之间存在着紧密的联系——具体是什么联系？带着问题进入今天的学习。 ‹#› 概念 · 大气圈 大气圈：地球的"气体外套" 包裹地球的气体层 组成：干洁空气（氮约 78%、氧约 21% 等）、水汽和固体杂质。 特点：低层稠密、高层稀薄，没有明确的上界。 范围：从地表向上延伸至数千千米高空。 大气圈的作用 01 提供呼吸所需的气体，维持生命活动 02 拦截陨石与宇宙射线，起保护作用 03 调节地表温度，参与水循环 04 承载天气现象，塑造地表环境 1.7.2013 【定义】大气圈是包裹地球的气体层，低层稠密、高层稀薄，没有明确上界。 【组成】干洁空气以氮、氧为主，还含有水汽和固体杂质——水汽和杂质是成云致雨的重要条件。 【作用】引导学生从"生命、保护、温度、水循环"四个角度归纳大气圈的作用。 ‹#› 概念 · 水圈 水圈：连续而不规则的"水外衣" 由各种水体组成的圈层 定义：由海洋水、陆地水和大气水等水体组成的连续但不规则的圈层。 特点：水体相互连通、循环运动。 水圈的组成 01 海洋水：主体（约占 96.5%） 02 陆地水：冰川、河流、湖泊、地下水等 03 大气水：大气中的水汽 04 作用：生命之源，塑造地表形态 1.7.2013 【定义】水圈由海洋水、陆地水、大气水组成，是连续但不规则的圈层。 【解读】"连续"指水体通过水循环连成整体；"不规则"指水体分布不均、形态各异。 【主体】海洋水占绝对主体，约96.5%，是人类淡水资源的主要补给来源。 ‹#› 概念 · 生物圈 生物圈：最活跃的圈层 生物及其生存环境的总称 定义：地球上所有生物及其生存环境的总称。 特点：渗透于其他圈层，是最活跃的圈层。 范围与作用 01 范围：大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的表面 02 促进物质循环与能量流动 03 改造地表环境，影响大气与水文 04 生物圈是自然环境的"活跃组分" 1.7.2013 【定义】生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称，是外部圈层中最活跃的圈层。 【范围】生物圈的边界很特殊：它上到大气圈的底部、下到岩石圈的表面，同时覆盖水圈的全部——是一个"跨圈层"的圈层。 【作用】生物圈通过光合作用、呼吸作用等过程促进物质循环与能量流动，并深刻改造地表环境。 ‹#› 演示 · 圈层联系 圈层之间相互联系、相互制约 地球表层系统：四大圈层相互作用 大气圈 水圈 岩石圈 生物圈 相互渗透 两个实例 水循环：海洋水蒸发进入大气圈，随降水落回地表进入水圈与岩石圈，再汇流入海。 碳循环：生物呼吸释放二氧化碳进入大气圈，绿色植物光合作用再将其固定，连接生物圈与大气圈。 判断：圈层间没有绝对的界限，它们共同构成地球表层系统。 1.7.2013 【读图】左侧是地球表层系统关系图：大气圈、水圈、岩石圈、生物圈两两之间存在双向箭头，表示相互影响。 【实例1】水循环把海洋水、大气水、陆地水连在一起，跨越水圈、大气圈、岩石圈。 【实例2】碳循环把生物圈与大气圈联系起来，植物光合作用固定二氧化碳。 【结论】各圈层相互联系、相互制约、相互渗透，共同构成统一的地球表层系统。 ‹#› 全课总结 · 思维导图 地球的圈层结构 01 地震和地震波 02 地球的内部圈层 03 地球的外部圈层 地震 · 震源 · 震中 纵波 P：快，固液气均能传 横波 S：慢，仅在固体中传 两个不连续面：莫霍 · 古登堡 地壳 · 地幔 · 地核 岩石圈 · 软流层 大气圈 · 水圈 生物圈 圈层之间相互联系 运用示意图说明地球的圈层结构 ——课标要求，我们已经达成。 1.7.2013 【思维导图】请同学们看这张思维导图，它把两课时的全部知识浓缩在一张图里：三大板块、层层递进。 【第一支】地震和地震波：从地震概念出发，重点区分纵波与横波。 【第二支】地球的内部圈层：以两个不连续面为界，认识地壳、地幔、地核和岩石圈。 【第三支】地球的外部圈层：大气圈、水圈、生物圈及其相互联系。 【收束】回到课标：运用示意图说明地球的圈层结构——同学们已经能够做到了。 ‹#› 迁移 · 课后延伸 课后思考与作业 想一想 01 为什么说"横波消失"是外核为液态的有力证据？ 02 岩石圈和地壳的范围有什么不同？ 做一做 01 绘制一幅地球圈层结构示意图，标注两个不连续面和主要圈层。 02 用生活中的例子，说明大气圈、水圈、生物圈之间的相互联系。 探索地球，从读懂它的圈层开始。 1.7.2013 【思考题1】横波只能在固体中传播，它在2900km深处消失，说明该深度以下（外核）不是固态——这是判断外核为液态的关键证据。 【思考题2】地壳只是最外层的固体外壳；岩石圈=地壳+上地幔顶部（软流层以上），范围更大。 【作业1】绘制圈层结构示意图，训练"运用示意图说明圈层结构"的课标能力。 【作业2】例如：降雨（水圈）→河水（水圈）→蒸发（大气圈）→光合作用（生物圈），体会圈层之间的相互联系。 【结束】鼓励学生：地理学习就是要"看见"看不见的世界。 ‹#› $