第四节 地球的圈层结构 教学设计 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一

第四节  地球的圈层结构 教学设计

01   教学目标 · 地理四维目标

 

本节是第一章的收官之节。在前三节“地球的宇宙环境”“太阳对地球的影响”“地球的历史”的基础上，本节从地球自身的结构入手，引导学生由“天”回到“地”，为后续大气、水、地貌等章节奠定系统观基础。

维度	具体目标
人地协调观	认识大气圈、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的自然环境；理解各圈层的物质循环与人类活动的相互影响，初步树立人地和谐的观念。
综合思维	从整体性和差异性的角度，综合分析地球内部与外部各圈层的结构特征、物质组成与物质状态；理解各圈层之间物质迁移与能量转换的关联。
区域认知	借助地震波曲线图与圈层示意图，识别不同深度圈层的分布位置、厚度差异（海陆地壳厚薄不均）及其区域表现。
地理实践力	能判读“地震波传播速度与圈层结构”示意图，在图上识别莫霍界面与古登堡界面；能区分地壳与岩石圈，并能运用地震波特性解释生活中的现象（如地震预警）。

 

02   教学重难点

 

● 教学重点

• 地震波（纵波 P 波、横波 S 波）的分类与传播特性差异；
• 莫霍界面与古登堡界面两个不连续面的位置与波速变化特征；
• 地球内部三大圈层（地壳、地幔、地核）的划分依据、厚度与物质状态；
• 岩石圈与地壳的区别、软流层的位置与地质意义；
• 外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的组成、特征及四大圈层相互联系、相互渗透的关系。

● 教学难点

• 依据地震波在地下传播速度的变化，推断地球内部物质状态和圈层界面；
• 地壳与岩石圈的范围辨析（地壳是莫霍面以上的固体外壳，岩石圈＝地壳＋上地幔顶部即软流层以上）；
• 软流层的位置及其作为岩浆发源地、驱动板块运动的地质意义；

• 外部四大圈层之间相互联系、相互渗透、进行物质与能量交换的整体观。

03   课堂导入（约 5 分钟）

 

  ◆ 情境创设：从“地心游记”到“钻透地壳”

【教师提问】早在 1864 年，法国作家儒勒·凡尔纳在《地心游记》里描绘了一个充满史前生物与奇幻地貌的地底世界。现实中，人类目前已知最深的科学钻探——苏联时期的“科拉超深井”深度达 12 262 米。如果把地球比作一个鸡蛋，这个深度连“蛋壳”都没扎透。

【追问】地球半径约 6 371 千米，人类却连地壳都钻不透，那科学家究竟是怎样“看穿”地球内部的？地球的内部，到底长什么样？

▍设计意图 以科幻想象与工程现实的强烈反差制造认知冲突，激发学生探究欲望；自然引出本节核心工具——地震波，并初步建立“地球内部无法直接观测，只能间接推测”的科学方法论。

 

04   新知探究 · 地球的内部圈层结构

 

● 一、划分依据——地震波：科学家手中的“CT 扫描仪”

地球内部情况无法直接观察，主要依靠对地震波的记录间接获得。当地震发生时，地下岩层受强烈冲击产生弹性震动，以波的形式向四周传播，即地震波。地震波在不同弹性、不同密度的介质中，其传播速度和通过状况各不相同——这正是我们“透视”地球内部的钥匙。

  ◆ 1. 地震波的分类与特性

类型	别称	传播速度	能通过的物质	质点振动方向	通过时的感受
纵波	P 波（Primary）	较快	固体、液体、气体	前后推挤（疏密）	先到，先上下颠簸
横波	S 波（Secondary）	较慢	只能通过固体	左右横向摇晃	后到，后左右摇晃

 

▍关键记忆 ① 共性：纵波、横波的传播速度都随所通过物质的性质而变化。② 差异口诀——“纵快通三态，横慢只

通固”。③ 应用：正是利用 P 波、S 波的速度差，人们建立了“地震预警系统”，在破坏性横波到达前为人们赢得黄金逃生时间。

 

  ◆ 2. 不连续面与内部圈层划分

地震波在地下传播时，波速一般随深度增加，但又不是匀速增加，而是在某些深度处发生突然变化。这种波速突然加速或减速的面，称为不连续面。地球内部有两个一级不连续面，成为圈层划分的天然界线。

不连续面	发现者 / 时间	深度	波速变化特征	划分意义
莫霍界面（莫霍洛维奇不连续面）	莫霍洛维奇 / 1909 年	平均约 17 km；陆地约 33 km，海洋 5～10 km	横波、纵波速度都明显增加	地壳 与 地幔 的分界面
古登堡界面（古登堡不连续面）	古登堡 / 1914 年	约 2 900 km	纵波速度突然下降，横波完全消失	地幔 与 地核 的分界面

 

▲ 地球内部圈层分层结构及深度标注示意

  ◆ 3. 地球内部三大圈层

● （1）地壳——薄如蛋壳的生命依托之地