高中地理 14《地球的圈层结构》教案2 中图版必修1.docx
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高中地理14《地球的圈层结构》教案2中图版必修1
2019-2020年高中地理1.4《地球的圈层结构》教案
（2）中图版必修1
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的运用。
2、掌握地球内部圈层的划分和内部圈层的界限、厚度、物理性状等。
3、掌握地球外部圈层的组成和特征。
4、通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，使学生形成综合归纳等思维能力。
二、过程与方法
1、通过读图训练，提高读图、析图能力，明确地震波和地球内部圈层的关系，地壳与岩石圈、软流层的位置关系等。
2、联系实际，结合图示，了解各圈层的特征。
三、情感、态度和价值观
1、通过学习对学生进行热爱自然、热爱科学的教育，鼓励学生献身于科学教育事业。
2、使学生了解地球的圈层构造，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观和责任感，增强环境及保护意识。
【教学重点】
1、地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。
2、地球内部圈层划分实况及各层主要特点。
3、地球外部圈层的组成和特征。
【教学难点】
1、两种地震波的传播特征极其在地球内部圈层研究中的运用。
2、地球各圈层的物质组成和主要特点。
【课时安排】1课时
【教具准备】
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图，地球内部圈层结构示意图，多媒体。
【教学方法】
自主学习法、导学法、对比法和分组合作讨论。
【教学过程】
【导入新课】
人类飞上太空已经成为现实，人类对进入地心也在不懈努力，从封神榜里的土行孙，到1864年儒勒·凡尔纳的科幻小说《地心旅行》，都反映了人类想进入地心一探究竟的愿望。
伴随着2003年美国的科幻片《Thecord》的情节，我们一起了解地球内部的结构。
【播放影片】
【思考】
1、地球的内部结构和物质组成是否如影片所描述的那样（地核和地幔的主要物质是水晶）？
2、人类真的可以乘坐地下飞船到达地心吗？
【总结】
人类目前还不能到达地心，相信随着科学技术的不断发展和人类认识的不断提高，不久的将来，人类是可以实现这一设想的。
【分组探究】
主题一：
地球的内部圈层结构的研究方法
1、人类能进入地球内部较深的地方进行直接研究吗？
2、目前人类研究地球内部圈层结构的主要
手段是什么？
3、人类是否还有其他的渠道和方法获取地球内部的信息？
如果有，有哪些？
请简要的说明。
【总结】
1、不能。
人类目前世界上最大的钻探深度是14千米。
2、地震波——地球的X射线。
3、有。
（1）改进钻探技术，结合相关方面的科学设想。
（2）根据火山喷发的物质，获取地球内部物质组成的相关信息。
（3）地表的温泉、热泉可知地球内部有丰富的地热资源。
（4）遥感技术
（5）其他的手段
【分组探究】
主题二：
地震波及其在划分地球内部圈层方面的运用
读图1.26地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图
1、地震波有哪两种类型，它们在传播速度上有何差异？
2、假设某次地震发生后，横波和纵波都传播到地面，人的感觉会不会有差异？
请说明原因。
3、地震产生的破坏主要是由地震波对地面的冲击造成的，你认为横波的破坏大还是纵波？
请说明原因。
4、根据物理学的知识，波在均一介质中的传播速度是稳定的，如果地球内部物质的物理性质均一，地震波的传播速度又是怎样？
5、两种类型的地震波对传播介质的要求是否相同，
存在什么差异？
人类利用横波和纵波的这一性质可以勘探海底的油气资源，你能简单的说说原理吗？
【总结】
1、指导学生读图，从图中看出两种类型地震波在传播速度上的差异。
分析两种不同类型地震波的波动方向和传播方向的关系。
2、先上下颠簸或左右摇晃，与二者的传播速度有关。
3、横波破坏大。
与地震波的波动方
向有关。
4、较为稳定。
5、如表格
分类
传播速度
传播的媒介
共同点
纵波
较快
固体、液体、气体
传播速度都随所通过物质的性质而改变
横波
较慢
固体
【讲述】
虽然地震波造成了巨大的破坏，给人们带来深刻的灾难，但它却是照亮地球内部的一盏明灯，是通往地球外部的信史。
【分组探究】
主题三：
地球的内部圈层名称及其划分界面
读图1.26地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图，思考
1、地震波的传播速度在什么位置出现突然急剧的变化？
这两个位置叫什么名称，它们因何得名？
2、在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题，推测地幔和地核的物质状态可能是什么？
3、根据地震波在地球内部传播速度上的差异，地球内部划分为几个圈层，它们的名称是什么，是否可以进一步划分？
【总结】
在分组讨论的基础上让学生上台，对照幻灯片上的图1.26进行讲解，并适时分析。
圈层名称
不连续面
深度
物质状态
地壳
莫霍界面
古登堡界面
33km
2900km
岩石构成的固体外壳
地幔
上地幔
固态
下地幔
地核
外核
液态、横波不能通过
内核
固态
【分组探究】
主题四：
地球的内部圈层的物质组成和特征
读图1.27地球的内部圈层结构，思考
1、地壳、地幔和地核的组成物质是什么？
地球从外向内，三个圈层组成物质的密度、厚度、压力和温度上发生了什么变化？
2、地壳的厚度是不是均一的？
陆壳和洋壳的厚度有何差异？
3、岩石圈和地壳的范围是否一致？
在图中找到软流层的位置，结合提供的材料掌握软裂层的相关知识。
材料：
软流层
由于人类尚未直接接触此层，故对其性质都是推测的，根据地震波传播速度的性质。
在岩石坚硬处传播快，反之慢。
此处地震波传播速度明显减缓，因此被认定较软，并可能有一定流动性，故名。
科学家们推测，此层变软的原因是地球内部放射性元素聚集衰变产热。
我们都知道豆子在热时变软，岩石也一样。
软流层经最新的测量，被认为仍是固体。
但在热量集中的地方，可能有局部熔融，被认为是岩浆的源地。
有人曾根据岩石的导热性推测软流层的温度，结果发现在100km深度上温度可达1300℃左右，这个温度与从火山口流出的熔岩的温度十分接近，这似乎证明：
火山熔岩就来自于软流层，换句话说软流层似乎就是岩浆的发源地。
【总结】
圈层名称
特征
组成物质
地壳
1、由岩石组成的固体外壳
2、厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚
坚硬的岩石（硅酸盐类）
地幔
上地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要源地，温度、压力和密度均增大
硅酸盐类
地核
温度、压力和密度很大
铁、镍等
【作业】
人类的地心之旅和太空之旅相比，有哪些困难需要克服？
【过渡】在地球的外部还存在着许多相互联系、相互制约的圈层，他们共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境。
【出示表格】让学生了解地球外部圈层的基本情况。
外部圈层
概念
组成
其他
【分组探究】
主题五：
地球的外部圈层的组成和特征
读图1.28地球外部圈层示意，思考
1、地球外部圈层之间有没有明显的界限
？
2、地球外部圈层在地理环境中扮演什么角色，发挥什么作用？
3、地球外部圈层之间以及它们和岩石圈之间存在什么关系，能举例说明吗？
4、人类自身生存的环境中，
包括人在内的生物圈层是地球外部圈层中最活跃的一层？
谈谈你个人的看法。
如果大气圈、水圈或者岩石圈发生变化或遭到破坏，对生物圈可能造成什么影响？
【课堂小结】地球外部圈层之间相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存和发展的自然环境
，特别是生物圈，它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果，是地球上所有生物及其生存环境的总称，是世界上最大的生态系统。
同样，人类与自然环境的关系也是相互影响、相互制约的。
人类对地理环境的作用都会造成环境对人类的反作用。
只有按
自然规律办事，合理利用、改造自然，才能促进生态系统的良性发展，为人类造福。
否则，会使生态系统恶性发展，影响人类的生存和发展。
【作业】
1、P29活动。
2、P26-P28问题研究月球基地应该是什么样子？
三个组负责三段资料分析，剩下一组参加讨论，发表意见，并适时评点。
3、练习册。
【板书设计】
一、地球内部圈层结构的划分依据——地震波
1、地震波的类型
2、传播速度上的差异
3、传播介质
4、共同特点
二、地球内部圈层结构
1、内部圈层结构的名称
地壳地幔地核
2、不连续面（界面）
莫霍界面古登堡界面
三、地球外部圈层结构
1、名称和物质组成
（1）大气圈
（2）水圈
（3）生物圈
2、各圈层之间的相互关系
【教学反思】
1、问题的设计要更加简洁明了。
2、注意对学生在课堂上的发言给予形成性评价，更加关注学生，激发学生的学习热情。
3、注意学生读图、析图能力的培养。
4、加强自身处理课堂突发问题的应变能力。
5、在板书的设计上要更加精练。
6、在课堂的高潮部分让学生形成正确的情感、态度和价值观。
巩固练习
夯基达标
1.上天、入地、下海是人类征服自然的三项重大工程。
2001年8月4日，总投资1.5亿元、被誉为“亚洲第一深井”的中国大陆科学钻探工程正式开工。
此科研井的开钻地点位于（）
A.青藏高原地区B.山东省诸城地区
C.江苏省东海地区D.安徽省盘龙地区
解析：
“亚洲第一深井”其钻探目的是了解地壳的相关信息，应选择地壳相对薄弱处。
答案：
C
地震波在不同媒介中的传播速度是不同的，科学家利用这一原理探究地球内部结构。
据此完成2—3题。
2.地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2900千米深处横波速度突然降低为零，纵波速度也突然降低，这说明了（）
A.地球内部存在着岩浆
B.该深度上下层次的温度变化明显
C.大陆地壳与大洋地壳的厚度不同
D.该深度上下层次的物质组成存在很大差
异
解析：
地球内部距地面2900千米处有一个不连续面叫莫霍面。
在此界面上横波消失，说明上、下层次的物质组成存在很大差异。
岩浆一般认为来自地下400千米左右的软流层。
答案：
D
3.人们的生产活动中还常利用地震波（）
A.传递声音信号B.进行地质探矿
C.调查农作物虫害情况
D.测量山峰的高度
解析：
研究地震波是了解地球内部知识的途径，可用来进行地质探矿。
答案：
B
4.岩石圈是指（）
A.地壳B.地壳和上地幔
C.软流层以上部分D.上地幔
解析：
岩石圈包括上地幔软流层以上的部分以及地壳的全部，是由各种岩石组成的，软流层以下的上地幔部分不是岩石圈的范围。
答案：
C
5.为了探测莫霍面的情况，在以下图中的A、B、C、D四点同时进行了地震波的测定，其中最迟得到从莫霍面传来的地震波的地点是（）
解析：
珠穆朗玛峰是世界上海拔最高的山峰。
海拔8844.43米。
答案：
A
6.有关地球内部圈层的叙述，正确的是（）
A.地幔的厚度最大
B.地震波在地壳的传播速度比在地幔大
C.软流层紧贴于地壳以下
D.地核的温度很高，压力和密度都很大
解析：
地壳的平均厚度约17千米，地幔从莫霍界面到古登堡界面，厚度为2900多千米；地核从古登堡界面到核心（地球半径约为6378千米），厚度为3400多千米，故地核最厚。
地壳与地幔之间是莫霍界面，在莫霍界面以下（即地幔部分），地震波传播速度明显增加；软流层位于上地幔上部，其以上的地幔部分和地壳合称岩石圈，故软流层不紧贴于地壳。
答案：
D
7.城市上空的雾和低云比周围郊区多，其原因是（）
A.大气中多水汽B.空气中CO2含量高
C.空气中臭氧含量高D.空气中固体杂质较多
解析：
城市中由于工业、交通、家庭排放大气污染物较多，空气中固体杂质较多，这些固体杂质在成云致雨的过程中起到了凝结核的作用，故城市上空的雾和低云比郊区多。
答案：
D
8.飞机适宜在离地面20千米以上的空中飞行，这是因为（）
①在高层大气中，温度适宜②空气上热下冷，不易形成对流现象，气流稳定③空气含水汽少，能见度好④在高空，利于改变航向
A.①②B.②③
C.①④D.②④
解析：
离地面20千米以上的高空属于平流层，因为低纬度对流层最高也只有17—18千米。
平流层适于高空飞行的原因有两个：
一是天气晴朗；二是气流平稳，以平流运动为主。
答案：
B
9.大气臭氧层（）
A.能大量反射太阳辐射中的紫外线，所以那里气温较低
B.能散射阳光中的紫外线，使地面生物免受集中紫外线辐射之害
C.是大气中存在臭氧的唯一场所，所以我们应该善加保护
D.吸收大量紫外线，减少到达地面的紫外线辐射
解析：
此题主要考查对有关大气垂直分层及平流层中臭氧大量吸收太阳紫外线等知识的理解判断能力。
因臭氧是大量吸收太阳紫外线而导致气温升高的重要成分（不是反射和散射），而且并不仅仅分布在臭氧层中，在对流层、中间层也有少量分布，所以A、B、C三项明显错误。
答案：
D
10.下列四种气温垂直变化状况最有利于大气污染物扩散的是（）
解析：
对流层中气温随高度增加而降低，正常情况下，气温上冷下热，空气对流运动显著，有利于污染物扩散。
但有时空气中有些层次气温随高度增加而升高，叫逆温现象。
题中B、C、D三图均有不同程度的逆温现象发生。
逆温使得空气上热下冷，不利于对流运动发展，低空大气污染物也就不易上升扩散。
答案：
A
11.有关生物圈的范围的描述正确的是（）
A.指地球表层的所有生物B.占有大气圈的全部
C.占有水圈的全部D.占有岩石圈的全部
解析：
生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，它占有大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部，生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响。
答案：
C
12.下列现象与主要发生圈层对应不正确的是…（）
A.地震—岩石圈B.赤潮—水圈和生物圈
C.台风—大气圈D.厄尔尼诺—大气圈和岩石圈
解析：
地震主要由地壳运动引起，发生于地壳内部，所以A项是正确的；赤潮是海水遭到含磷的化合物水污染造成海水富营养化现象，它发生在水圈与生物圈中；台风是发生在大洋洋面上的热带气旋，是一种大气运动状况，发生在大气圈；厄尔尼诺现象是大气、水、生物相互作用的结果，不发生在岩石圈，所以不正确的是D项。
答案：
D
13.读“地球圈层构成示意图”，图中所示的圈层A、B、C分别是（）
A.水圈、生物圈、岩石圈B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈D.生物圈、水圈、岩石圈
解析：
本题考查对地球四大圈层相互位置的理解。
在地球外部圈层中，生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部，所以A是生物圈，B是水圈，C是岩石圈。
答案：
D
14.下图是“地震波速度与地球内部构造图”，读图完成下列问题。
（1）图中A、B表示地震波，其中A表__________波，B表示_________波，其判断依据是__________________。
（2）图中C—H分别表示地球内部构造，D表示_________界面，其判断依据是_________；该面以上C代表_________，该面以下E代表_________。
（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物质为_________态，以下的G物质状态为_________态，F面是_________界面。
（4）C层的平均厚度为_________千米，G层叫_________，H层叫_________。
H层物质呈现_________态，其判断依据是_________。
地球的岩石圈是指_________和_________。
解析：
解答该题的关键是读懂图。
该图分左右两部分，左图是地震波由地表向地心传播过程中波速随深度的变化情况（注意左侧的深度值），上方横坐标表示地震波速度，图内两条曲线分别表示横波和纵波。
地震波在通过同一介质时，波速慢者为横波，快者为纵波。
并可根据两种地震波传播过程中速度的变化情况，相互补充，相互印证，推断地球内部不同深度物质性状的变化。
右图是地球内部根据左图做出的判读结果。
例如，根据地震波在距离地表平均33千米处波速明显增大，可确定D面为莫霍界面。
又根据在2900千米处，纵波波速锐减，横波完全消失，可确定F面为古登堡界面。
F面以下横波不能通过，说明F面以下物质非固态。
再根据纵波通过F面以下时的波速（纵波波速与通过介质的密度成正比），说明F面以下物质非气态。
那么，既然非固态，又非气态，就只能是液态（实际是在高温、高压条件下的熔融态）。
答案：
（1）横纵A波波速慢，B波波速快
（2）莫霍横波和纵波在此处波速明显加快
地壳地幔
（3）消失突然变小固液古登堡
（4）17外核内核固纵波波速加快地壳上地幔顶部（软流层以上）
15.读图，完成下列问题。
（1）该图反映的是_________纬度大气的垂直分层，理由是___________________________。
（2）A层大气热量主要来自_____
____，该层天气现象复杂多变的原因是：
①_________；②_________。
（3）补绘B层气温变化曲线，该层22—27千米高度_________含量达到最大值，成为人类生存环境的天然屏障。
（4）图中C层下部气温随高度变化特点是_________，推测气流运动形式是_________。
（5）C层中有若干_________层，_________强烈时，_________信号会受影响。
（6）A→B→C大气密度变化趋势是_________________________________
____________。
解析：
本题在读坐标图的基础上，结合地球外部圈层之一——大气圈的分层特点答题，注意每层的高度及特征。
答案：
（1）中该地对流层厚度为12千米（或地面气温为20℃）
（2）地面含有大气中几乎全部水汽和固体杂质对流运动显著
（3）绘图如下臭氧
（4）气温随高度升高而降低对流
（5）电离太阳活动无线电短波
（6）逐渐变小
走进高考
16.（2007山东临沂高三模拟，6—7）读“某地地震波速度随深度的变化图”，完成下列问题。
（1）该地莫霍面大约位于地下（）
A.5千米处B.17千米处
C.33千米处D.2900千米处
（2）该地可能位于（）
A.116°E，40°NB.90°E，30°N
C.南极点
D.经度180°，纬度0°
（3）图中曲线表示的地震波是波，判断理由是。
解析：
第
（1）题，5千米处波速变化最明显。
第
（2）题，5千米的地壳厚度可能位于海洋上。
第（3）题，从波的传播特征来判断。
答案：
（1）A
（2）D
（3）横波的传播速度较慢
17.读“某城某日清晨低层大气剖面图”，完成下列问题。
（1）图中气温分布异常部分是①②③中的________，判断的理由是____________________。
（2）该城市工业高度集中
，汽车数以百万计，当天发生了重大的烟雾事件，造成这一事件的人为原因是______________
____；气象原因是__________________；地形原因是___________________________。
（3）在商业区、居民区、近郊工业区、农田区域中，烟雾浓度最大的是_________。
解析：
本题考查运用所学知识分析实际问题的能力，应由图中的数字作为突破口，直至得出结论的过程中，分析问题的能力是很重要的。
由图可知②出现逆温现象。
由于该城市工业集中、煤烟的排放等使凝结核增多，其特殊的地形和大气逆温使空气无法形成对流，从而极易出现烟雾事件。
答案：
（1）②②处的温度随高度增加而上升
（2）工厂排放大量的煤烟、粉尘，汽车排放的尾气，使凝结核增多，烟雾弥漫②处的气温下部低于上部，抑制了气流的上升运动，不利于污染物和水汽扩散，加重污染商业区、居民区位于低洼地，气流不易扩散，加重污染
（3）近郊工业区
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