第三节 地球的圈层结构 讲义 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修一

第三节 地球的圈层结构 讲义 一、教学目标（地理学科核心素养） 依据《普通高中地理课程标准》，结合本节内容，确立以下四维教学目标： 1. 人地协调观 结合地球圈层结构，认识各圈层是自然环境的重要组成部分，理解人类活动与大气圈、水圈、生物圈之间的相互影响，初步树立尊重自然、顺应自然的观念。 2. 综合思维 从整体性和差异性的角度，综合分析地球内部和外部各圈层的物质组成、空间分布与相互联系，形成对地球系统结构的整体认识。 3. 区域认知 能够在地球圈层结构的背景下，识别不同圈层的范围与边界（如不连续面），并说明其划分依据。 4. 地理实践力 通过阅读地震波传播速度变化曲线，学会从图表中提取信息、推断地球内部物质状态的方法；了解人类对地球内部的探测手段（如科拉超深钻探），体会科学探索的过程。 二、教学重点与难点 教学重点 ① 地球内部圈层的划分依据及三大圈层（地壳、地幔、地核）的基本特征； ② 地球外部三大圈层（大气圈、水圈、生物圈）的组成与特点； ③ 地震波（纵波、横波）的特点及其在划分地球内部圈层中的应用。 教学难点 ① 依据地震波速度变化曲线，分析地球内部物质状态的变化及不连续面的成因； ② 理解岩石圈与地壳两个概念的区别与联系； ③ 从整体上把握各圈层之间的相互联系与相互作用。 三、课堂导入 【情境导入】同学们，我们每天脚踏大地、仰望星空，却很少有人思考过：我们脚下这层坚硬的岩石，究竟有多厚？在它之下，地球的内部又是什么模样？ 人类对地球内部的直接钻探，目前最深的纪录是前苏联的科拉超深钻孔，深度约 12 千米——这与地球 6371 千米的平均半径相比，简直只是「挠痒痒」。那么，在无法直接到达的情况下，科学家是如何「透视」地球内部的呢？ 图1 科拉超深钻孔剖面示意 【承转】答案就藏在地震波里。当地震发生时，产生的地震波会穿透整个地球，它就像给地球做「CT」一样，向人类传递着地球内部的秘密。今天，我们就一起来揭开地球圈层结构的神秘面纱。 四、新知探究 （一）认识地震与地震波 1. 地震 地震是地球内部能量急剧释放而引起的地壳震动现象。绝大多数地震由地壳板块运动、岩层断裂错动引起。 与地震相关的基本概念： 概念 含义 震源 地球内部岩层破裂引起震动的地方（地震发生的起始点） 震中 震源在地面上的垂直投影点，一般也是破坏最严重的区域 震源深度 震源到地面的垂直距离（分为浅源、中源、深源地震） 震中距 地面上某一点到震中的直线距离 图2 地震构造示意图（震源、震中、震中距） 2. 地震波 地震波是地震发生时产生的向四周传播的波动，分为两种： 类型 特点 纵波（P波） 质点的振动方向与波的传播方向一致；能在固体、液体、气体中传播；传播速度较快 横波（S波） 质点的振动方向与波的传播方向垂直；只能在固体中传播；传播速度较慢 【规律】同一介质中，纵波速度 > 横波速度；随介质由固态变为液态或气态，横波会消失，纵波速度会明显下降。这一规律，正是人类「看清」地球内部结构的钥匙。 （二）地球的内部圈层结构 1. 划分依据——地震波速度的变化 科学家通过地震台站记录地震波在地球内部的传播速度变化，发现其并非匀速，而是在某些深度出现突然的跳跃或下降，这些深度面被称为「不连续面」，它们是划分地球内部圈层的主要依据。 图3 地震波在地球内部传播速度的变化 两个重要不连续面： 不连续面 深度（大陆附近） 特征 莫霍面 约 33 千米 纵波、横波速度都明显增加，是地壳与地幔的分界面 古登堡面 约 2900 千米 纵波速度突然下降，横波完全消失，是地幔与地核的分界面 2. 三大内部圈层 圈层 深度范围 物质状态与特征 地壳 地表至莫霍面（平均约 17 km） 固体岩石；厚度不均，大洋地壳薄、大陆地壳厚；硅铝层+硅镁层 地幔 莫霍面至古登堡面（约 2900 km） 上地幔上部存在软流层（岩浆发源地）；固态，温度、压力随深度增大 地核 古登堡面至地心（约 3400 km） 外核呈液态或熔融状态（横波不能通过）；内核为固态，密度、温度极高 【特别提醒】岩石圈 ≠ 地壳。岩石圈由地壳和上地幔顶部（软流层以上）的坚硬岩石组成，厚度大于地壳。 图4 地球内部圈层结构示意图 3. 巧记：鸡蛋类比 可用煮熟的鸡蛋类比地球的圈层结构：蛋壳≈地壳，蛋白≈地幔，蛋黄≈地核。形象生动，便于理解。 （三）地球的外部圈层结构 地球的外部圈层是指分布于地壳表面附近的圈层，主要包括大气圈、水圈和生物圈。各圈层之间相互联系、相互制约，共同构成人类赖以生存的自然环境。 图5 地球外部圈层结构示意图 1. 大气圈 包裹地球的气体层，主要成分是氮和氧。大气圈自下而上分为对流层、平流层、中间层、热层等，是地球生命的「保护伞」——既提供呼吸所需的氧气，又削弱紫外线和陨石的撞击。 2. 水圈 由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层，包括海洋水、陆地水（河流、湖泊、冰川、地下水等）和大气水。其中海洋水是主体，约占全球水储量的 96.5%。水圈处于不间断的循环运动之中。 3. 生物圈 地球上所有生物及其生存环境的总称，渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。生物圈是地球上最活跃的圈层，对其它圈层有着深刻的影响（如光合作用改变大气成分）。 【小结】大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透，共同组成了人类赖以生存的自然地理环境。 五、课堂小结 圈层 关键信息 划分依据 地震波传播速度的变化（不连续面：莫霍面、古登堡面） 内部三大圈层 地壳—地幔—地核；岩石圈=地壳+上地幔顶部 外部三大圈层 大气圈、水圈、生物圈，与岩石圈相互联系、相互渗透 研究方法 地震波探测为主，钻探、火山、地磁等为辅 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $