地球的圈层结构示范课教学设计鲁教版高中地理必修第一册新课标docx.docx

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地球的圈层结构示范课教学设计鲁教版高中地理必修第一册新课标docx

《地球的圈层结构》教学设计

教学目标

1.运用示意图，说明地球圈层的结构；

2.掌握地球内部圈层的划分方法及圈层特点；

3.了解地球外部圈层的组成及意义；

重点难点

【教学重点】

1.知道纵波和横波的特点。

2.知道地球内部圈层的划分及特点。

3.了解大气圈、水圈和生物圈的范围、特点和意义。

【教学难点】

1.理解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层结构中应用意义。

2.理解软流层、岩石圈和外核的物质存在形态以及对地球环境的影响。

教学过程

【课程引入】

激趣导入，学生观看视频资料《人类探测地球内部的手段》，以大致了解人类探测地球内部的一般方法和手段，知道目前最主要的科学探测手段是利用地震波。

并且认识到人类探索地球内部状况的艰巨性，从而激发起学生探索和认识地球内部结构等知识的欲望。

（播放视频）人类探测地球内部的手段

【讲授新课】

我们知道，地球是目前太阳系乃至整个可观测宇宙中唯一发现存在生命的星球。

这与地球拥有一些其他天体所不具备的条件有关。

地球不仅有岩石圈，还有大气圈和水圈，才形成了生机勃勃的生物圈。

这些圈层相互作用，共同形成了人类赖以生存的地球表层环境。

今天我们就来学习地球的圈层结构，现在开始吧！

（板书）第一单元从宇宙看地球第三节地球的圈层结构

—•、地球的内部圈层

1.地震波

【知识拓展1】了解人类地下钻探的最大深度。

科拉超深钻孔，是苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区所进行的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔达12,262米。

它曾是世界上最深的钻孔，这个记录在2008年和2011年被在卡塔尔的阿肖辛油井（12,289米）和俄罗斯在库页岛的OdoptuOP-11油井（12,345米）两次打破，现时排名世界第三。

科拉超深钻孔

人类试图用钻井的方法来了解地球内部，但是人类钻井最深处才12,345米，相比地球的平均半径6371km来说，差距太远，还远不能了解我们地球的内部。

思考：

还有什么方法来研究地球内部呢？

依据是什么？

地震构造示意图

方法：

科学家可以根据地震波传播速度的变化来划分地球内部圈层。

依据：

纵波和横波的传播速度都随所通过物质的性质的变化而变化。

【知识拓展2】认识地震和地震波。

查阅资料，回答：

1.什么是地震？

2.什么是地震波？

地震对地面造成破坏性的原因是什么？

地震构造示意图

地震灾害

生：

（可能的答案）1.地震：

是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动。

2.地震波：

当地震发生时，从岩层断裂处释放的地球内部能量以波的形式向外传播，称为地震波。

原因：

地震波是一种弹性机械波，在向外传播的过程中会引起介质质点的振动。

【知识拓展3】认识纵波和横波。

阅读教材内容，完成下表：

地震波的类型及其特点

地震波的类型及其特点

分类

定义

特点

地面感觉

传播速度

能通过的介质

共同点

纵波

（P波）

质点振动方向与波的传播方向一致的波

较快

体体体固液气

传播速度都随所通过物质的性质的变化而变化

上下颠簸，破坏性小

横波

（S波）

质点振动方向

与波的传播方

向垂直的波

较慢

固体

水平晃动，威力大，是造成地面建筑物破坏的主要因素

小组讨论，合作探究，回答问题：

科学家具体是怎么利用地震波来探测地球内部结构的

呢？

地震和地震波示意图

wiBw

生：

（可能的答案）科学家主要是借助于地震波在地球内部传播速度的变化来“透视”地球的。

根据纵波和横波传播速度的突然变化来探测地球内部在物质组成、结构等方面的不连续性，并把出现不连续性的界面确定为不连续面，即分界面。

科学家先后找到了两个最基本的不连续面一一莫霍面和古登堡面,从而划分出地球的内部圈层结构。

读图思考，小组讨论，回答：

1.纵波和横波的传播速度在莫霍面分别发生了怎样的变化。

2.纵波和横波的传播速度在古登堡面分别发生了怎样的变化。

莫霍面"

\•地亮

地»

V古登堡面

地震波的传播速度与地球内部圈层的划分

在莫霍面，纵波速度由7.6千米/秒急增为8.0千米/秒，

横波速度由4.2千米/秒增至4.4千米/秒。

在古登堡面，纵波

速度由13.32千米/秒突然降为8.1千米/秒横波则完全消失。

生：

（可能的答案）1.莫霍面的平均深度在17km处，横波和纵波传播到这一深度时，速度都突然明显加快。

2.古登堡面的平均深度在2900km处，横波和纵波传播到这一深度时，速度都突然下降,横波甚至完全消失。

自主阅读教材相关内容，回答：

地球内部可以划分为哪些圈层？

地震波的传播速度与地球内部圈层的划分

在莫霍面，纵波速度由7.6千米/秒急增为8.0千米/秒，横波速度由4.2千米/秒增至4.4千米/秒.在古登堡面，纵波速度由13.32千米/秒突然降为8.1千米/秒，横波则完全消失。

生：

（可能的答案）科学家通过对地震波在地球内部传播速度的变化，将地球内部大致分为地壳、地幔、地核三个基本圈层。

其中，地核还可分为内核和外核；地幔可分为上地幔和下地幔，上地幔上部有一层软流层；地壳和上地幔顶部合称岩石圈。

教师继续展示地球内部圈层结构划分的示意图，使学生获得地球内部圈层划分的直观形象的认识。

（板书）2.地壳

自主阅读教材相关内容，回答:

1.什么是地壳？

2.地壳厚度分布有何特点？

地震波的传播速度与地球内部圈层的划分

大洋地壳

岩石圈

上地慢

100

软流层

200

30（）

大陆地壳和大洋地壳

生：

（可能的答案）1.地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。

2.地壳是一个连续圈层，全球地壳平均厚度约17千米。

其中，大陆地壳较厚，大洋地壳较薄；海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。

（板书）3.地幔

自主阅读教材相关内容，读图回答：

1.什么是地幔？

2.什么是软流层？

3.岩石圈指的是什么？

软流层和岩石圈示意图

生：

（可能的答案）1.地幔是地球内部介于莫霍面与古登堡面之间的圈层，厚度约2800

千米。

2.软流层：

上地幔的上部存在着一个由塑性物质组成的圈层，叫作软流层。

一般认为是岩浆的主要发源地。

3.岩石圈：

是指软流层以上的上地幔顶部与地壳的合称。

岩石圈主要由坚硬的岩石组成。

学生进行活动探究1：

认识软流层。

思考：

为什么软流层的物质呈熔融状态？

生：

（可能的答案）地球内部的温度随深度的增加而增高。

一般至100千米的深度时，温度便接近岩石开始熔融的温度，这时在水分和挥发性组成的参与下，岩石发生选择性的熔融，逐渐形成熔融态的软流层。

一般认为这里是岩浆的主要发源地。

（板书）4.地核

自主阅读教材相关内容，回答：

1.什么是地核？

2.地核有哪些特点？

地球内部圈层示意图

生：

（可能的答案）1.地核是地球核心部分，位于古登堡面以下，厚度约3400千米。

2.特点：

根据地震波波速的变化，地核又可分为外核和内核。

内核为固态，外核为液态,可能是地球磁场的产生地。

地核的温度很高，压力和密度很大。

【总结归纳】地球内部圈层。

岩石圈：

由坚硬的岩石构成，包括地壳和软流层以上

的地幔部分

地幔：

介于莫霍面和古登堡面之间，厚度为2800多千米。

根据地震波波速的变化，把地幔分为上地幔和下地幔两层。

在上地幔上部存在一个软流层，一般认为这里可能是岩浆的主要发源地。

软流层：

位于上地幔上部，由馆融状态物质组成，是岩浆发源地

地壳：

位于莫霍界面之外，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。

它厚薄不一，大陆部分比较厚，大洋部分比较薄，平均厚度为17千米。

地球内部圈层示意图

地核：

以古登堡界面与地幔分界，厚度为3400多千米。

根据地震波波速的变化，可以将地核分为外核和内

师生共同对地球的内部圈层进行总结，完成表2：

地球内部圈层的范围与特点。

内部圈层

范围

主要特点

地壳

莫霍面以上

呈固态，由各类岩石组成，厚度不均

地慢

上地幔

莫霍面与古登堡面之间

呈固态，上地幔上部有一个软流层，可能为岩浆的主要发源地

下地幔

地核

外核

古登堡面至地心

温度很高，压力和密度都很大。

外核为液态，内核为固态

内核

（板书）二、地球的外部圈层

自主阅读教材相关内容，回答：

地球外部圈层指的是什么？

其包括哪几个圈层？

地球外部圈层示意图

生：

（可能的答案）地球外部圈层：

指的是地球固体表面以上的各个圈层。

外部圈层可以分为大气圈、水圈和生物圈。

（板书）1.大气圈

自主阅读教材相关内容，回答：

1.什么是大气圈？

2.大气圈对地表环境有哪些重要意义？

地球外部圈层示意图

生：

（可能的答案）1.大气圈指的是环绕在地球外部的气体圈层，由气体（主要成分为氮和氧）、水汽和悬浮颗粒物等组成。

2.意义：

大气圈是地球生命的保护伞。

具体表现在大气圈的存在不仅避免了大多数流星体对地球的撞击，而且削弱了紫外线对地球生物的影响，从而保护了地球上的生命。

（板书）2.水圈

观看s《水圈》，自主阅读教材相关内容，结合视频，回答：

1.什么是水圈？

2.水圈有何特点？

（播放视频）水圈

生：

（可能的答案）1.水圈是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。

2.地球表面覆盖着大量的液态水，使地球成为一个“蓝色星球”。

液态水的存在，也是地球是太阳系中唯一存在生命的一个重要条件。

（板书）3.生物圈

观看视频《生物圈》，自主阅读教材相关内容，回答：

1.什么是生物圈？

其范围是什么？

2.生物圈有何特殊性？

（播放视频）生物圈

生：

（可能的答案）1.生物圈：

广义的生物圈是指地球表层生物及其生存环境的总称。

狭义的生物圈是地球表层生物的总和。

范围：

占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。

2.特殊性：

生物圈是地球特有的一个圈层，也是非常活跃的圈层。

学生进行活动探究2：

生物圈在地球表层环境中的特殊作用。

思考：

为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层？

海洋生态系统

生：

（可能的答案）生物圈中的生物，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，从而使地球面貌发生了根本的变化。

因此，自然地理环境系统中最活跃的圈层是生物圈。

学生进行活动探究3：

四大圈层的相互关系。

自主阅读教材相关内容，回答：

四大圈层的相互关系是怎样的？

学生进行活动探究4：

地表自然环境的构成要素。

认真观察自然景观图，说出图中有哪些圈层？

各个圈层的代表性地理事物是什么？

并依据图片信息举例说明圈层间的相互关系。

某区域自然景观图

生：

（可能的答案）图中表现的有大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。

代表性的地理事物分别是：

大气圈云雾；水圈河流；生物圈植被；岩石圈山体。

云雾形成降水补给河流，滋养森林；河流水蒸发可以变成云雾，也可以满足两岸森林的水分供给；森林促进水的下渗，调节河流的径流量，森林蒸腾作用使大气水汽增加。

说明各圈层间相互作用，相互影响，相互制约的关系。

学生进行活动探究5：

地球圈层的特点与意义。

2019年2月10日，雪后的山西黄河壶口瀑布景区银装素裹，美景如画，游客们踏着瑞

雪，观赏下在逐渐消融的壶口瀑布。

1.图中地理事物或现象涉及地球的哪些圈层？

2.地球外部圈层的分布有什么特点？

3.地球内外圈层中，与人类生存与发展关系最密切的圈层有哪些?

生：

（可能的答案）1.涉及到水圈、大气圈、岩石圈和生物圈。

2.各圈层基本上是上下平行分布的；在地球表面附近，各个圈层是相互渗透，甚至是相互重叠的。

3.大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四大圈层相互联系，相互渗透，共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境，这四大圈层与人类的关系最为密切。

【课堂小结】

1.有关地震波的叙述正确的是（）

A.地震波是一种无线电波

B.纵波传到古登堡面时完全消失

C.纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少

D.从震源发生的地震波，纵波比横波先到达地面

2.地球内部厚度最大的圈层是（）

A.地壳

C.岩石圈

B.地幔

D.地核

3.有关地壳和岩石圈的说法正确的是（）

A.岩石圈是由地壳和地幔组成的

B.地壳的厚度比岩石圈大

C.地壳就是岩石圈

D.岩石圈包括地壳和地幔的顶部

4.读"地震波速度与地球内部圈层的划分图”，回答下列问题。

（1）图中A、B表示地震波，其中A表示波，B表示波。

（填文字）

（2）图中C—H分别表示地球的内部圈层，D表示界面，该面以上C代表,

该面以下E代表o

（3）图中F处，地震波A完全,地震波B速度并继续往深处传播。

这

说明F面以上的E物质状态为态，以下的G物质状态为液态，F面是界面。

（4）—（填字母）层的上部存在一个软流层，一般认为是的发源地。

【参考答案】l.D2.D3.D

4.

（1）横纵

（2）莫霍地壳地幔

（3）消失突然下降固古登堡

（4）E岩浆