内容正文:
课题
1.4 地球的圈层结构
课 型
新授课
课题
1.4 地球的圈层结构
课 时
1课时
教材分析
1. 本课在教材体系中的地位
本节是《普通高中教科书·地理·必修第一册》第一章"宇宙中的地球"的第 4 节,隶属地理 1 模块"地球科学基础"主题。据《普通高中地理课程标准(2017年版2025年修订)》地理 1 模块说明,本模块"主要包括三方面内容:地球科学基础,自然地理实践,自然环境与人类活动的关系"。本节在"地球科学基础"中承担"认识地球自身结构"的任务,是第一章的收束课。
2. 前后知识联系
•前承:1.1 地球的宇宙环境、1.2 太阳对地球的影响、1.3 地球的历史。本节从"地球在宇宙中的位置与外部能量来源"转入"地球自身的物质结构",完成对地球整体认知的闭环。
•后启:本章之后进入第二章"地球上的大气"、第三章"地球上的水"、第四章"地貌"、第五章"植被与土壤"等。本节所讲的外部圈层(大气圈、水圈、生物圈)与岩石圈,正是后续各章研究的对象与载体;教材给出的结论——"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"——为后续"自然环境整体性"等内容埋下伏笔。
3. 育人价值
•科学精神:以"地震波"这一间接手段认识无法直接观察的地球内部,渗透"现象—证据—推断"的科学探究逻辑。
•人地协调观:认识各圈层相互联系、渗透构成自然环境,理解自然环境是人类生存发展的基础。
•尺度认知:最深的钻井仅 12 千米、大陆地壳最厚达 70 千米等数据,帮助学生建立对地球尺度的直观认知。
课程标准
核心素养
1. 课标条目(逐字引用)
1.2 运用示意图,说明地球的圈层结构。出处:《普通高中地理课程标准(2017年版2025年修订)》"五、课程内容(一)必修课程 地理1【内容要求】"
行为动词与方法要求拆解
•行为动词"说明":要求学生能阐释地球圈层的划分依据与各圈层特征,属理解层级。
•方法要求"运用示意图":借助地震波曲线图、地球圈层结构示意图等图文工具组织学习。
模块教学提示(摘要):以认识自然地理要素及其与人类活动的关系为线索组织教学;充分利用地图、景观图像、地理视频、虚拟技术、地理信息技术和周边自然与社会资源支持教学;帮助学生理解自然环境是人类生存、发展的基础,辩证看待自然环境及其变化对人类活动的各种影响。
模块学业要求(摘要):学习本模块之后,学生能够运用地理信息技术或其他地理工具,观察、识别、描述与地貌、大气、水、土壤、植被等有关的自然现象,并说明一些自然现象之间的关系和变化过程。
2. 核心素养要点(据本课资源"核心素养"栏目)
核心素养:本课要点区域认知:运用图表描述地球内部、外部圈层的范围、物质组成,说明地球结构特点。综合思维:知道岩石圈的构成及其在自然环境中的地位,举例说明地球各圈层的相互联系、相互渗透,从整体上说明自然环境的基本构成。地理实践力:知道科学家利用地震波研究地球内部结构的基本方法,增强探究意识和科学精神。人地协调观:举例说明地球各圈层对自然环境形成的作用,及其与人类活动的关系,初步形成人地协调观。
3. 素养 ↔ 课标 双向绑定
•区域认知 + 综合思维 → 对应"说明地球的圈层结构"(范围、组成、特点)。
•地理实践力 → 对应"运用示意图"(地震波研究方法、读图能力)。
•人地协调观 → 对应模块主线"自然环境与人类活动的关系"。
教学重难点
1. 教学重点
•地球内部圈层的划分依据(地震波特征、不连续面)及各圈层(地壳、地幔、地核)的主要特征。
•地球外部圈层(大气圈、水圈、生物圈)的组成与地理意义,以及各圈层相互联系、渗透构成自然环境。
2. 教学难点
•地震波(纵波、横波)传播特征与地球内部圈层划分的对应关系。
•"岩石圈"与"地壳"的区分(岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部,软流层以上)。
•从整体视角理解各圈层"相互联系、相互渗透",形成自然环境整体观。
3. 突破策略
•以"地震波曲线图"为锚,引导学生"议一议:怎样对地球内部进行划分更合理",自主发现莫霍界面、古登堡界面。
•用"圈层名称—不连续面—深度—波速变化—特征"对照表,将零散知识结构化。
•以教材"活动:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系"为情境任务,在分类与联系中突破"整体观"难点。
教学步骤
环节一:情境导入——"地心漫游"可能吗?(5 分钟)
•内容:呈现凡尔纳《地心游记》情境——"主人公可以在地下旅行,甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说,人类还无法实现'地心漫游'。目前最深的钻井,深度为 12 千米,仅仅触及地球的'表皮'。"抛出问题:①那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢?②地球的内部结构究竟是怎样的呢?
•设计意图:以科幻与现实的张力激发兴趣,引出"内部结构不可直接观察→需借助间接手段"的认知冲突,自然导入地震波主题。
•所需时间:5 分钟
环节二:新授——地球的内部圈层结构(18 分钟)
2.1 地震波与划分依据(8 分钟)
•讲解:地球内部结构无法直接观察,科学家主要通过对地震波的研究来了解。地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分;地震发生时,地下岩石受强烈冲击产生弹性震动,以波的形式向四周传播。
•对比纵波 / 横波(结合教材图示与文字):
•纵波(P波):传播速度较快;可通过固体、液体、气体传播;质点使地表上下震动;在地壳中传播速度为 5.5–7 千米/秒,最先到达震中,又称 P 波,使地面发生上下振动,破坏性较弱。
•横波(S波):传播速度较慢;只能通过固体传播;质点使地表左右摇摆;介质质点振动方向与波的前进方向垂直,故称地震横波,到达地面时人感觉摇晃、物体为摆动,对地面破坏很大。
•设问探究:①陆地上的人有何感觉?②海洋上的航行者有何感觉?(结论:陆地上的人首先感受到上下颠簸,然后左右摇晃;海洋上的人只能感受到上下颠簸。因为纵波传播速度快,可在固、液、气三态物质中传播,而横波只能在固态中传播。)
•设计意图:建立地震波"速度 + 介质"双特征,为后续"波速突变→不连续面"铺垫。
2.2 不连续面与内部圈层划分(6 分钟)
•呈现"地震波曲线图",组织学生"议一议:你认为怎样对地球内部进行划分更合理?"
•提炼:在地面下平均 33 千米处,横波和纵波的速度都明显增加,这个不连续面叫"莫霍界面";在地下约 2900 千米处,纵波的传播速度突然下降,横波完全消失,这个面叫"古登堡界面"。以这两个界面为界,地球内部被划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
•追问:在莫霍界面和古登堡界面附近,地震波的速度发生了突然的变化,这说明了什么问题?(说明了物质状态发生了变化:在莫霍面下纵、横波都能通过,物质状态可能是固态;在古登堡界面以下,横波消失,物质状态可能是液态。)
•设计意图:将"读图—发现突变—推断界面—划分圈层"的探究链条完整呈现,落实地理实践力。
2.3 地壳、地幔、地核的主要特征(4 分钟)
•地壳:地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外;厚薄不一——海洋地壳薄,一般为 5–10 千米;大陆地壳厚,平均厚度为 39–41 千米,有高大山脉的地方地壳会更厚,最厚达 70 千米。主要元素:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁;上层硅铝层(不连续,只存在于大陆上),下层硅镁层(连续,存在于大陆和大洋底部)。
•地幔:从莫霍界面直至 2900 千米深处的古登堡界面,占地球总体积的 80%;根据地雲波波速的变化,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;科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关。上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈。
•岩石圈:地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层,包括地壳的全部和上地幔的顶部(软流层以上),由花岗质岩、玄武质岩组成。即:岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部(软流层以上)。
•地核:主要由铁和镍等金属组成,厚度约 3400 多千米;外核是熔融状态的金属物质,科学家认为,外核液态物质的运动形成了地球的磁场;内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起。
•设计意图:按"界面—范围—特征"逐层落实重点,用数据强化尺度感知。
环节三:课堂活动——"圈层侦探"与岩石圈辨析(7 分钟)
•活动 A(组内议一议):给出"地震波曲线图"局部,判断某深度处物质状态(固态 / 液态),并说明理由。
•活动 B(概念辨析):出示"地壳 vs 岩石圈"说法,学生用图示标注"莫霍界面、软流层",说明二者关系(岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部,软流层以上)。
•设计意图:以任务驱动突破"岩石圈 ≠ 地壳"难点,落实综合思维与区域认知。
环节四:新授——地球的外部圈层结构(8 分钟)
•地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。岩石圈的表面高低不平,被大气圈、水圈和生物圈覆盖。
•大气圈: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;使得地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所必需的氧气;风、云、雨、雪等天气现象,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,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;水是最活跃的自然环境要素之一,是人类和其他生物生存发展不可或缺的。
•生物圈:地球表层生物的总称;地球上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;生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、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。
•收束: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。
•设计意图:对照"组成—地理意义"双栏,落实区域认知;以"相互联系、相互渗透"收束,呼应综合思维与人地协调观。
环节五:巩固练习(4 分钟)
•即时练习(源自教材图示与文字):
1. 为什么海洋上的人只能感受到上下颠簸?
2. 在莫霍界面、古登堡界面附近,地震波速度如何变化?据此推断物质状态。
3. 绘制"地球圈层结构"简单示意图,标出莫霍界面、古登堡界面、软流层、岩石圈范围。
•设计意图:当堂检测"说明圈层结构"的达成度,以绘图落实"运用示意图"。
环节六:课堂总结与作业布置(3 分钟)
•总结:师生共同回顾——内部圈层(地震波→不连续面→地壳 / 地幔 / 地核)、外部圈层(大气圈 / 水圈 / 生物圈 + 岩石圈),点明"相互联系、相互渗透构成自然环境"的核心观念。
•作业(据教材"课时作业"精神与学习目标设计):
1. 完善课堂所绘"地球圈层结构示意图",并用一句话标注各圈层特征。
2. 完成教材"活动:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系"——选取一张自然景观照片,将其中山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等事物按四大圈层分类,并说明其联系。
3. 思考:为什么说"岩石圈是自然环境的重要基础"?(结合后续大气、水、地貌等章节预习)
•设计意图:总结升华观念;作业兼顾绘图(运用示意图)、实践活动(圈层分类)、迁移思考(衔接后续章节)。
专项活动设计
活动名称:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系(教材原活动)
1. 活动目标
•区域认知:能识别自然景观中事物所属圈层,描述各圈层范围与组成。
•综合思维:说明各圈层事物之间的相互联系,初步形成自然环境整体观。
•人地协调观:体会自然环境是人类生存发展的基础。
2. 组织形式
4–6 人小组合作,全班交流。
3. 实施流程
•步骤 1(找事物):观察一张自然景观照片,找出山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等主要事物。
•步骤 2(分类):将找出的事物按大气圈、水圈、生物圈、岩石圈进行分类(如:云→大气圈;湖泊→水圈;草、树木→生物圈;山、积雪下的山体→岩石圈)。
•步骤 3(说联系):思考并交流各事物之间的联系(如:岩石圈提供地形与物质基础,水圈提供水体,大气圈提供天气与气体,生物圈依赖前三者的物质和能量)。
•步骤 4(全班分享):各组展示分类结果与联系图,教师点评、提炼"相互联系、相互渗透"。
4. 评价方式
评价维度|表现要求|等级事物识别|能准确找出照片中主要事物|合格 / 良好 / 优秀圈层分类|分类正确,无错归|合格 / 良好 / 优秀联系阐释|能说明至少两组事物间的物质 / 能量联系|合格 / 良好 / 优秀合作参与|积极参与小组讨论与全班交流|合格 / 良好 / 优秀
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超级课件
CHAOJI KEJIAN
人教版 高中地理 必修第一册
1
运用示意图,说明地球的圈层结构。
了解地震波的基本特征,并能说明科学家如何利用地震波来研究地球内部的圈层结构。
了解地球各圈层的主要特征。
能从不同层面(宏观、微观)认识地球各圈层对自然环境形成的作用,以及与人类的密切联系。
课程标准
2
核心素养
区域认知 运用图表描述地球内部、外部圈层的范围、物质组成,说明地球结构特点。
综合思维 知道岩石圈的构成及其在自然环境中的地位,举例说明地球各圈层的相互联系、相互渗透,从整体上说明自然环境的基本构成。
地理实践力 知道科学家利用地震波研究地球内部结构的基本方法,增强探究意识和科学精神。
人地协调观 举例说明地球各圈层对自然环境形成的作用,及其与人类活动的关系,初步形成人地协调观。
3
情境导入:地心游记
在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中,主人公可以在地下旅行,甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说,人类还无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井,深度为12千米,仅仅触及地球的“表皮”。
那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢?
地球的内部结构究竟是怎样的呢?
CONTENTS
01.地球的内部圈层结构
The Internal Circle Structure of the Earth
02.地球的外部圈层结构
The outer layer structure of the Earth
地球的圈层结构
地球的
内部圈层结构
The Internal Circle Structure of the Earth
01-
1、地震波
地球的内部结构,无法直接观察。
科学家主要通过对地震波①的研究来了解地球的内部结构
地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分
① 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。
地震波及其特征
地震发生时,地下岩石受到强烈冲击产生弹性震动,以波的形式向四周传播。
纵波的传播速度较快,可以通过固体、液体和气体传播;
横波的传播速度较慢,只能通过固体传播。
2、地震波的特点
地震发生时,地下岩石受到强烈冲击产生弹性震动,以波的形式向四周传播。
纵波的传播速度较快,可以通过固体、液体和气体传播;
横波的传播速度较慢,只能通过固体传播。
纵波和横波的传播速度,都随着所通过物质的性质而变化。
传播速度:速度较快
传播介质:可以通过固体、液体和气体传播
质点移动:使地表物质上下震动
纵波在地壳中传播速度为5.5-7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。
传播速度:速度较慢
传播介质:只能通过固体传播
质点移动:使地表物质左右摇摆
介质质点振动方向与波的前进方向垂直,故称地震横波;到达地面时人感觉摇晃,物体为摆动,对地面破坏很大。
当地震发生时,陆地上的人们会有什么感觉?
如果是在海洋上的航行者会有什么感觉呢?
陆地上的人首先感受到上下颠簸,然后左右摇晃。
海洋上的人只能感受到上下颠簸。
因为纵波传播速度快,可在固、液、气三态物质中传播,而横波只能在固态中传播。
2、地震波与地球不连续面
通过对地震波速度的研究我们得到右图(地震波曲线图)。议一议,你认为怎样对地球内部进行划分更合理?
横波
纵波
0
3
6
9
12
15
速度/km•S-1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
6371
地面
地心
33
莫霍界面
这种波速突然变化的面叫不连续面
在地面下平均33千米处,在这个不连续面下,横波和纵波的速度都明显增加,这个不连续面叫“莫霍界面”。
在地下约2900千米处,在这里纵波的传播速度突然下降,横波完全消失,这个面叫“古登堡界面”。
内核
外核
地幔
地壳
横波
纵波
0
3
6
9
12
15
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
莫霍界面
6371
地面
地心
33
2900
5150
古登堡界面
2、地震波与地球不连续面
速度/km•S-1
以这两个界面为界,地球内部被划分为
地壳、地幔和地核三个圈层。
在莫霍界面和古登堡界面附近,地震波的速度发生了突然的变化,这说明了什么问题?
说明了物质状态发生了变化:在莫霍面下纵、横波都能通过,物质状态可能是固态,在古登堡界面以下,横波消失,物质状态可能是液态。
地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外;地壳厚薄不一。
海洋地壳薄,一般为5-10千米;
大陆地壳厚,平均厚度为39-41千米,有高大山脉的地方地壳会更厚,最厚达70千米。
地壳的主要元素:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁
地壳上层:硅铝层,不连续;只存在于大陆上;
地壳下层:硅镁层,连续,存在于大陆和大洋底部。
地
壳
地
幔
地
核
地幔从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面,占地球总体积的80%。
根据地震波波速的变化,地幔分为上地幔和下地幔。
软流层
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。科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关。
上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈。
岩石圈是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层。
包括地壳的全部和上地幔的顶部,由花岗质岩、玄武质岩组成。
岩石圈=地壳+上地幔顶部(软流层以上)
板块运动是指地球表面一个板块对于另一个板块的相对运动。
这些板块,都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上, 随着软流层的运动,各个板块也会发生相应的水平运动。
地核主要由铁和镍等金属组成,厚度约3400多千米。
外核是熔融状态的金属物质,科学家认为,外核液态物质的运动形成了地球的磁场。
内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起。
地
壳
地
幔
地
核
温差电效应学说认为地球内部的放射性物质产生的热量;
使地核熔融物质发生连续的不均匀对流,这样产生温差电动势和电流,由此电流产生地球磁场。
深度/km
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
软流层
岩石圈
下
地
幔
外
核
内
核
地
幔
地
核
上
地
幔
地
壳
莫霍界面以外
大洋地壳薄,5~10千米
大陆地壳厚,平均厚度为39~41千米, 最厚达70千米
地
幔
莫霍界面至2900千米处的古登堡界面占地球总体积80%,分上地幔与下地幔
上地幔上部的软流层是岩浆主要发源地
地
核
由铁、镍等金属组成
厚度约3400多千米,分外核与内核
外核为液态或熔融状态,内核为固态
莫霍界面
古登堡界面
圈层名称 不连
续面 深度 地震波的
速度变化 特征
地壳
莫霍
界面
古登
堡界面
平均
33千米
2900
千米 纵波和横波
速度明显加快
纵波速度突然下降,横波完全消失 固体外壳;
厚度不一,海洋地壳薄,大陆地壳厚
地
幔 上地幔 主要呈固态,上地幔上部存在一个软流层,物质处于熔融状态;
温度、压力、密度增大
下地幔
地
核 外核 液态的金属物质
内核 固态,温度很高,
压力、密度很大
地球的宇宙环境
地球的
外部圈层结构
The outer layer structure of the Earth
02-
1.地球的外部圈层结构
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。
岩石圈的表面高低不平,被大气圈、水圈和生物圈覆盖。
1、地球的外部圈层结构
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。
大气圈使得地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所必需的氧气。
大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象,与人类息息相关
水圈是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。
水是最活跃的自然环境要素之一,是人类和其他生物生存发展不可或缺的。
生物圈是地球表层生物的总称。地球上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。
生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、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。
圈层 组成 地理意义
大气圈 由气体和悬浮物质组成,主要成分是氮气和氧气 调节地球的温度,提供生物生存所必需的氧气,形成复杂的天气,与人类息息相关
水圈 地表和近地表的各种形态水体,主体是海洋,还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等 参与地表物质迁移和能量转换,是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的
生物圈 地球表层生物及其环境的总称,占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部 生物从环境中获取物质和能量;促进太阳能转化;改变大气圈和水圈的组成;改造地表形态
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。
2、地球的外部圈层结构
活动:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系
自然景观涉及大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。图为一张自然景观照片。
找出照片中主要事物,如山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等。
将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类。
思考各事物之间的联系。
山体
云层
树木
积雪
湖泊
草本
38
课时作业
2019新教材©高中地理 人教版 必修第一册
详见Word文档
40
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$
课题
1.4 地球的圈层结构
课 型
新授课
课题
1.4 地球的圈层结构
课 时
1课时
任务一:地震波特征对比
项目|纵波(P波)|横波(S波)传播速度||传播介质||质点移动方向||地壳中速度 / 到达顺序||破坏性||
我的结论:陆地上的人先______后______;
海洋上的人只______。原因:________________________。
任务二:地球内部圈层划分
1. 在下图标注并填空:
•平均 ______ 千米处,波速明显增加 → ______ 界面
•约 ______ 千米处,纵波骤降、横波消失 → ______ 界面
2. 以两界面为界,地球内部自外向内划分为:______、______、______。
3. 推断:莫霍界面附近波速突变,说明物质状态可能是______;古登堡界面以下横波消失,说明物质状态可能是______。
任务三:圈层特征梳理
圈层|范围 / 深度|主要特征(补充横线内容)地壳|莫霍界面以外|海洋 __–__ 千米;大陆平均 __–__ 千米,最厚达 __ 千米;元素:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁地幔|莫霍—古登堡界面,占体积 __%|分上、下地幔;上地幔上部有 ______ 层(岩浆发源地)地核|厚约 __ 多千米|外核 ______ 态(形成磁场);内核 ______ 态金属球
任务四:岩石圈示意图绘制
画出"地壳—软流层—岩石圈"关系图,并标注莫霍界面、软流层。
结论填空:岩石圈 = ______ + ______(软流层以上)。
辨析:岩石圈 ______(填"等于"或"不等于")地壳,因为 ____________________________________。
任务五:专项活动——认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系
活动目标:识别自然景观中事物所属圈层,说明事物间的联系,初步形成自然环境整体观。
步骤 1 · 找事物:观察一张自然景观照片,找出主要事物(示例:山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木)。 我找到的事物:________________________________________________________
步骤 2 · 分类:将事物按四大圈层分类。
事物|所属圈层|理由|大气圈||水圈||生物圈||岩石圈|
步骤 3 · 说联系:写出至少两组事物之间的物质 / 能量联系。
•联系 1:______________________________________________________
•联系 2:______________________________________________________
步骤 4 · 全班分享:各组展示分类与联系图,教师提炼"相互联系、相互渗透"。
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课题
1.4 地球的圈层结构
课 型
新授课
课题
1.4 地球的圈层结构
课 时
1课时
学习目标
① 了解地震波的基本特征,并能说明科学家如何利用地震波来研究地球内部的圈层结构。 ② 了解地球各圈层的主要特征。 ③ 能从不同层面(宏观、微观)认识地球各圈层对自然环境形成的作用,以及与人类的密切联系。
学习重难点
•重点:地球内部圈层划分依据(地震波、不连续面)及各圈层特征;外部圈层组成与地理意义。
•难点:地震波与圈层划分的对应;岩石圈 ≠ 地壳;圈层相互联系、相互渗透。
自主预习(课前)
1. 地球内部结构能否直接观察?科学家主要依靠什么来研究地球内部?
> 提示:地球的内部结构,无法直接观察。科学家主要通过对地震波的研究来了解地球的内部结构。
2. 预习填空:地震波分为______波(P波)和______波(S波)。
3. 画出你心中"地球圈层"的草图(不要求准确,激发前概念),上课时与教材示意图对比。
课堂探究
探究 1:地震波——认识地球内部的"探针"
阅读教材,了解横波与纵波,并思考:
①陆地上的人首先感受到______,然后_____;②海洋上的人只能_____。为什么?
探究 2:不连续面与内部划分
观察"地震波曲线图":
•在地面下平均 ______ 千米处,横波和纵波速度都明显增加 → ______ 界面。
•在地下约 ______ 千米处,纵波速度突然下降、横波完全消失 → ______ 界面。
•以这两个界面为界,地球内部被划分为 ______、______、______ 三个圈层。
•推断:界面附近波速突变,说明物质______发生了变化(莫霍面下可能______态;古登堡界面以下横波消失,可能______态)。
探究 3:地壳 · 地幔 · 地核特征(填表)
圈层|范围 / 深度|主要特征地壳|莫霍界面以外|海洋 __–__ 千米;大陆平均 __–__ 千米,最厚达 __ 千米;主要元素:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁;上层硅铝层(不连续),下层硅镁层(连续)地幔|莫霍界面—古登堡界面,占地球总体积 __%|分上地幔、下地幔;上地幔上部有 ______ 层(岩石部分熔融,岩浆主要发源地,板块运动与之相关)地核|厚度约 __ 多千米|由铁、镍等金属组成;外核 ______ 态(液态物质运动形成地球磁场);内核为密度极大的 ______ 态金属球
探究 4:岩石圈与地壳
用图示标注:莫霍界面、软流层。 结论:岩石圈 = ______ + ______(软流层以上),由花岗质岩、玄武质岩组成。
探究 5:外部圈层
外部圈层|组成|地理意义
①大气圈|由气体和悬浮物质组成,主要成分是氮气和氧气|调节地球温度,提供生物生存所必需的氧气,形成复杂的天气,与人类息息相关
②水圈|地表和近地表的各种形态水体,主体是海洋,还包括河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等|参与地表物质迁移和能量转换,是人类和其他生物生存发展所不可或缺的
③生物圈|地球表层生物及其环境的总称,占有大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部|生物从环境中获取物质和能量;促进太阳能转化;改变大气圈和水圈组成;改造地表形态
核心结论:大气圈、水圈、生物圈与 ______ 相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的 ______。
课堂活动
参与"认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系"(详见《1.4 地球的圈层结构 任务单.md》任务五):观察自然景观照片 → 找事物 → 按四大圈层分类 → 说明事物之间的联系。
课后作业
1. 完善课堂所绘"地球圈层结构示意图",并用一句话标注各圈层特征。
2. 完成教材"活动:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系"——选取一张自然景观照片,将其中山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等事物按四大圈层分类,并说明其联系。
3. 思考:为什么说"岩石圈是自然环境的重要基础"?(结合后续大气、水、地貌等章节预习)
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课题
1.4 地球的圈层结构
课 型
新授课
课题
1.4 地球的圈层结构
课 时
1课时
环节一:情境导入——"地心漫游"可能吗?
[投影:视频+凡尔纳《地心游记》封面 / 书名]
同学们,今天我们要一起"钻进"地球的内部去看一看。在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中,主人公可以在地下旅行,甚至穿过地心。但是——[停顿] 就当前实际的科技水平来说,人类还无法实现"地心漫游"。大家猜猜看,目前人类最深的钻井有多深?
[学生自由回答,教师引出] 答案是:深度为 12 千米,仅仅触及地球的"表皮"。
[投影:两个设问] 那么请大家思考两个问题:第一,人类通过什么方式认识地球的内部结构呢?第二,地球的内部结构究竟是怎样的呢?
带着这两个问题,我们进入今天的学习——地球的圈层结构。
环节二:新授——地球的内部圈层结构
2.1 地震波与划分依据
[板书:一、地球的内部圈层结构 地震波]
首先回答第一个问题。地球的内部结构,无法直接观察。科学家主要通过对地震波的研究来了解地球的内部结构。
什么是地震波?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。地震波有纵波和横波之分,也就是 P 波和 S 波。
[投影:纵波 / 横波对比表,逐步讲解]
先看纵波,也叫 P 波:它的传播速度较快,可以通过固体、液体和气体传播;质点使地表物质上下震动。纵波在地壳中的传播速度为 5.5 到 7 千米每秒,最先到达震中,使地面发生上下振动,破坏性较弱。
再看横波,也叫 S 波:它的传播速度较慢,只能通过固体传播;质点使地表物质左右摇摆。介质质点振动方向与波的前进方向垂直,所以称地震横波;它到达地面时人感觉摇晃,物体为摆动,对地面破坏很大。
[提问] 现在考考大家:如果地震发生了,①陆地上的人们会有什么感觉?②如果是在海洋上航行的船员,又会有什么感觉呢?
[学生讨论后,教师小结] 陆地上的人首先感受到上下颠簸,然后左右摇晃;海洋上的人只能感受到上下颠簸。原因很简单——纵波传播速度快,能在固、液、气三态物质中传播;而横波只能在固态中传播,海水是液态,横波过不去。
2.2 不连续面与内部圈层划分
[投影:地震波曲线图,横波 / 纵波随深度变化]
科学家正是通过对地震波速度的研究,得到了这张图。请大家"议一议":你认为怎样对地球内部进行划分更合理?
[组织学生观察曲线拐点]
大家看,在地面下平均 33 千米处,在这个不连续面下,横波和纵波的速度都明显增加——这个不连续面,叫"莫霍界面"。
继续往下,在地下约 2900 千米处,纵波的传播速度突然下降,横波完全消失——这个面,叫"古登堡界面"。
[板书:莫霍界面(约33km) 古登堡界面(约2900km)]
以这两个界面为界,地球内部被划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
[追问] 再想一层:在莫霍界面和古登堡界面附近,地震波速度突然变化,这说明了什么问题?
[学生回答,教师归纳] 说明物质状态发生了变化。在莫霍面以下,纵、横波都能通过,物质状态可能是固态;在古登堡界面以下,横波消失,物质状态可能是液态。
2.3 地壳、地幔、地核的主要特征
[板书:二、三大内部圈层]
地壳:是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外;而且厚薄不一——海洋地壳薄,一般为 5 到 10 千米;大陆地壳厚,平均厚度为 39 到 41 千米,有高大山脉的地方地壳会更厚,最厚达 70 千米。地壳的主要元素有:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。上层是硅铝层,不连续,只存在于大陆上;下层是硅镁层,连续,存在于大陆和大洋底部。
地幔:从莫霍界面直至 2900 千米深处的古登堡界面,占地球总体积的 80%。根据地雲波波速的变化,地幔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。科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关。上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈。
岩石圈这个概念要记牢:它是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层,包括地壳的全部和上地幔的顶部,也就是软流层以上,由花岗质岩、玄武质岩组成。换句话说——岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部(软流层以上)。
地核:主要由铁和镍等金属组成,厚度约 3400 多千米。外核是熔融状态的金属物质,科学家认为,外核液态物质的运动形成了地球的磁场;内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起。
环节三:课堂活动——"圈层侦探"与岩石圈辨析
[分组:4–6 人一组,下发任务单]
现在进入活动环节。任务一:我给大家一段"地震波曲线图"的局部,请判断某一深度处物质是固态还是液态,并说出理由。任务二:请辨析"地壳"和"岩石圈"——在图上标出莫霍界面和软流层,说明两者的关系。
[巡视指导,约 4 分钟]
[组织汇报] 好,哪一组来分享?…… 对,结论就是:岩石圈不等于地壳,岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部,也就是软流层以上。这个区别是本节课的一个易错点,请大家务必分清。
环节四:新授——地球的外部圈层结构
[板书:三、地球的外部圈层结构]
地球不仅有内部圈层,还有外部圈层。地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。岩石圈的表面高低不平,被大气圈、水圈和生物圈覆盖。
大气圈:是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。大气圈使得地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所必需的氧气;风、云、雨、雪等天气现象,与人类息息相关。
水圈:是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。水是最活跃的自然环境要素之一,是人类和其他生物生存发展不可或缺的。
生物圈:是地球表层生物的总称。地球上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。生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、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。
[投影:外部圈层"组成—地理意义"对照表]
最后,请大家记住这句话:[放慢] 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。这就是我们从整体上认识自然环境的基本构成。
环节五:巩固练习
[投影:3 道即时练习]
1. 为什么海洋上的人只能感受到上下颠簸?
2. 在莫霍界面、古登堡界面附近,地震波速度如何变化?据此推断物质状态。
3. 请在草稿纸上绘制"地球圈层结构"简单示意图,标出莫霍界面、古登堡界面、软流层、岩石圈范围。
[学生作答,教师巡视并点评第 3 题绘图要点:两个界面位置、软流层在上地幔上部、岩石圈范围]
环节六:课堂总结与作业布置
[板书回顾,师生齐说]
今天我们学了什么?内部圈层——从地震波到不连续面,划分出地壳、地幔、地核;外部圈层——大气圈、水圈、生物圈加上岩石圈。核心观念就一句话:它们相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
[布置作业] 课后请完成三件事: 第一,完善课堂所绘的"地球圈层结构示意图",用一句话标注各圈层特征; 第二,完成教材"活动:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互关系"——找一张自然景观照片,把山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等事物按四大圈层分类,并说明它们的联系; 第三,思考一个问题:为什么说"岩石圈是自然环境的重要基础"?可以结合我们后面要学的大气、水、地貌等章节先预习一下。
好,这节课就上到这里,同学们再见!
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null高中地理-《地球的圈层结构》-1.(8-13)
https://dkfile.istester.com/claudia/1.dizhenboyudiqiuneibujiegouhudongtansuo8-13.html
高中地理-《地球的圈层结构》-2.(15)
https://dkfile.istester.com/claudia/2.dizhenbochuanboyuganshouzhiguanyanshi15.html
高中地理-《地球的圈层结构》-3.(36)
https://dkfile.istester.com/claudia/3.diqiudequancengjiegouhudongxuexikejian36.html
高中地理-《地球的圈层结构》-4.(39-42)
https://dkfile.istester.com/claudia/4.suitanggonggu39-42.html
$地震波与地震预警。好恐怖。Hello,大家好,今天就让我带着大家一起来了解一下地震的基础知识,地震波与地震预警。地震又称地动地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动期间会产生地震波的一种自然现象。地球内部发生地震的地方叫震源,地面距震源最近的地方叫震中。从震中到震源的垂直距离叫震源深度,地面任何一点到震中的距离叫震中距。地震时同时激发的两种地震波,一种叫纵波P波,一种叫横波S波。纵波是推进波最先到达地面,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波,第二个到达,又称S波,它使地面发生前后左右抖动,破坏性较强。两种波的传播速度不一样,横波速度慢于纵波,P波传播速度为7000米每秒左右,S波传播速度为4000米每秒左右。随着传播距离的增加,二者相互叠加的时间差越大。利用这种设想,当震动幅度小的P波到达某地时,人们可在更具破坏性该磁波到达前躲避到较为安全的地点。了解了以上地震波的知识,让我带着你来看看以下精彩内容吧。利用无线电波传播速度比地震波更快的特性,可建成地震预警系统及破坏性地震发生时离震中最近的监测台。感知到碧波就向远处发出预警。无线电讯号是被预警地区做好地震波到来前的准备,如关闭次生灾害源、停止重要设施运行等。一般来说,地震预警系统其有效范围大约为50至200千米,对于50千米以内的地区,即使发出预警可能也来不及反应。而对于200千米以外的地区,地震产生的破坏可能并不严重,没有必要发出预警。然而,地震是如何被监测到的呢?利用P波和S波走的时差乘以速度,就可以得出某个台站距离震中的长度。利用三个台站画成圆球,重合的部分就是震源的初步位置,再通过更多的台站测量来修正,就可以得出震源的准确位置,从而监测到地震。地震预报是针对破坏性地震而言的,是要在破坏性地震发生前向社会发布预报,使人们可以防备。目前,地震预报还是一个世界性的难题,缺乏一个可靠途径和手段来准确预报所有的破坏性地震。为此,各国地震工作者和专家都在努力探索,科学掌握地震知识,合理运用防灾技能,加强地震应急演练,提升全民科学素养。