高中地理 第一章 宇宙中的地球 第四节 地球的结构学案 湘教版必修1.docx
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高中地理第一章宇宙中的地球第四节地球的结构学案湘教版必修1
第四节地球的结构
一、地球的内部圈层
1．地震波
（1）地震波波速的变化是地球内部圈层划分的依据。
（2）地震波的分类及特点：
类型
传播速度
能通过的介质
共性
A表示横波
较慢
固体
传播速度都随所通过物质的性质而变化
B表示纵波
较快
固体、液体、气体
（3）地震波的速度变化：
深度
波速
A波
B波
地下33km处（大陆部分）
传播速度都明显增加
地下2900km处
完全消失
传播速度突然下降
2.地球内部圈层的划分
（1）界面：
图中C为莫霍面，D古登堡面。
（2）圈层：
图中C、D之间为地幔，C以上为地壳，D以内为地核（由E外核和F内核组成）。
3．岩石圈
由坚硬的岩石组成，包括地壳和上地幔顶部（软流层以上）。
[温馨提示]
地壳厚度不均，陆地地壳厚，海洋地壳薄。
在陆地上，高原、山地地壳厚，平原、盆地地壳薄。
二、地球的外部圈层
1．大气圈
是地球生命生存的基础条件之一，大气的密度
随高度的增加而下降。
2．水圈
（1）组成：
由液态水、固态水和气态水组成。
（2）分类：
根据其存在的位置和状态，分为海洋水、陆地水、大气水和生物水，其中陆地水又分为地表水和地下水。
（3）意义：
与人类社会关系最密切，特别是陆地水。
3．生物圈
指广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的生物世界，生物是地球生态系统中的主体和最活跃的因素。
———————核心要点掌握好———————
地球内部圈层的划分及各层的特点
依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。
具体分析如下图表所示：
圈层名称
不连续面
深度/km
地震波的速度变化
特征
地壳
莫霍面
古登
堡面
17
（全球
平均）
2900
纵波和横波速度明显加快
纵波速度突然下降，横波消失
①固体外壳；②厚度最小，其中大陆地壳较厚，大洋地壳较薄
地幔
上地幔
①固态，上地幔上部存在一个软流层，物质处于熔融状态；②温度、压力、密度增大
下地幔
地核
外核
呈熔融状态
内核
呈固态，压力、密度很大
———————应用体验不可少———————
在不同介质中地震波的传播速度是不同的。
科学家利用这一原理，根据地震波在地球内部传播速度的变化探知地球内部结构。
读地球内部圈层结构示意图，完成1～2题。
1．下列有关图示内容的判断，正确的是（ ）
A．A表示岩石圈，由固体组成
B．B表示软流层，位于上地幔顶部
C．M表示古登堡面
D．F、G表示地核，F由非固体物质组成
2．下列有关地震波传播速度的叙述，正确的是（ ）
A．地震波向下传播的过程中，波速一直在增加
B．地震波中的横波不能通过软流层
C．M界面下纵波和横波的传播速度都明显增加
D．在N界面下横波的传播速度突然下降，纵波则完全消失
解析：
1.D 2.C 第1题，根据圈层示意图，结合所学知识可知，M、N分别为莫霍面和古登堡面；A为地壳；B、C之间为软流层，位于上地幔顶部；F、G表示地核，分别为外核和内核。
第2题，莫霍界面下纵波和横波的传播速度都明显增加，古登堡面下纵波传播速度突然下降，横波则完全消失，地震波可以通过软流层。
3．组成该山体岩石的矿物直接来自（ ）
A．地表 B．地壳上部
C．地壳下部D．地幔
解析：
选D 组成该山体岩石的矿物是岩浆岩，是火山喷发出来的岩浆冷却形成的，岩浆直接来自地幔。
———————核心要点掌握好———————
大气圈、水圈、生物圈特点与联系
外部圈层
概念
组成
其他
相互关系
大气圈
由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统
气体的悬浮物，主要成分是氮和氧
是地球自然环境的重要组成部分
相互影响，相互制约
水圈
地球表层水体构成的连续但不规则的圈层
地表水、地下水、大气水、生物水等
水圈里的水处于不间断的循环运动之中
生物圈
地球表层生物及其生存环境的总称
生物及其生存环境
生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响
———————应用体验不可少———————
如图为北大西洋极圈附近的冰岛发生大规模火山喷发，火山灰蔓延使欧洲航空业蒙受重大损失。
读图回答1～2题。
1．受冰岛的火山喷发活动影响较小的地球圈层是（ ）
A．大气圈 B．生物圈
C．水圈D．地核
2．这些蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是（ ）
A．大气圈－水圈、生物圈－岩石圈
B．岩石圈－大气圈－水圈、生物圈
C．水圈、生物圈－大气圈－岩石圈
D．水圈、生物圈－岩石圈－大气圈
解析：
1.D 2.A 第1题，岩浆来源于地幔，地核位于地幔以下
，不受火山影响。
第2题，火山活动喷发的火山灰首先进入地球的大气圈，然后它们会作为凝结核随着降水进入水圈，溶于水中被植物吸收，从而进入生物圈，最后经沉积、固结成岩等外力作用进入岩石圈。
读秀丽的黄果树瀑布景观图，回答3～4题。
3．在景观图中，代表自然地理系统中最活跃的圈层的要素是（ ）
A．瀑布B．岩石
C．树木花草D．大气
4．该景观的形成过程，充分说明了（ ）
A．图中各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系
B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化
C．图中的各圈层是独立发展变化的
D．图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能
解析：
3.C 4.B 生物圈是最活跃的圈层；该瀑布的形成说明地球的圈层之间是相互联系，相互影响的，它们之间不断进行着物质迁移和能量转化。
其所需能量主要来自三个方面，分别是地球内能、重力能、太阳辐射能。
一、选择题
2015年4月25日14时11分，尼泊尔发生里氏8.1级地震，震源深度20km，震中为尼泊尔著名旅游城市博卡拉。
据此回答1～2题。
1．此次地震发生后，地震波横波（S波）和纵波（P波）的传播速度在向上经过莫霍面时发生的变化是（ ）
A．S波、P波的波速都明显增加
B．S波完全消失，P波的波速突然下降
C．S波、P波的波速都明显下降
D．P波完全消失，S波的波速突然下降
2．此次地震的震源位于（ ）
A．地核 B．上地幔
C．下地幔D．地壳
解析：
1.C 2.D 第1题，S波和P波的波速向上经过莫霍面时都明显下降。
第2题，根据震源深度可知，其震源位于地壳中。
下图为地球圈层结构的局部图，读图，回答3～4题。
3．下列有关图中各圈层的说法，正确的是（ ）
A．地壳在海洋中常常缺失
B．①层和②层属于地壳
C．②是软流层
D．岩石圈的范围是指①②的全部和③的大部分
4．在地球内部，地震波传播速度最快的地方是（ ）
A．莫霍面附近B．上、下地幔之间
C．古登堡面上部附近D．内、外核之间
解析：
3.B 4.C 第3题，根据地球内部圈层划分依据，莫霍面以上为地壳，据此知①层和②层属于地壳。
第4题，根据横波和纵波在地球内部传播速度差异及其变化特点，可以判断古登堡面上部附近地震波（纵波）传播速度最快。
读地球圈层结构示意图，回答5～6题。
5．地壳是地球表面一层薄薄的由岩石组成的坚硬外壳。
下列说法正确的是（ ）
A．大陆地壳较薄，大洋地壳较厚
B．地壳是由岩石圈组成的
C．图中①②③④合为岩石圈
D．图中④包括软流层
6．地震波在地球内部不同介质中的传播情况不同，科学家可以利用地震波（ ）
A．寻找地震中的幸存者 B．探寻海底石油、天然气等
C．准确预报地震D．研究地核的物质组成
解析：
5.D 6.B 第5题，大陆地壳较厚、大洋地壳较薄，故A选项错；地壳是由岩石组成的，故B选项错；岩石圈包括①②③，故C选项错；④包括软流层，故D选项正确。
第6题，横波不能在液态和气态物质中通过，据此可以探寻海底石油、天然气等。
7．地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是（ ）
解析：
选A 横波只能通过固体传播，四幅图中A图横波突然消失，可推知可能有液态的石油。
读火山景观图和地球的内部圈层结构图，完成8～9题。
8．从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于（ ）
A．①圈层B．②圈层
C．③圈层D．④圈层
9．下列关于地球圈层特点的叙述，正确的是（ ）
A．①圈层的厚度海洋较陆地大
B．②圈层横波不能通过
C．③圈层最可能为液态
D．④圈层的温度、压力和密度都较小
解析：
8.B 9.C 第8题，结合右图判断①～④圈层分别是地壳、地幔、外核与内核，岩浆来自上地幔中的软流层。
第9题，地壳厚度海洋比陆地薄；横波自地壳向地幔传播时速度加快，自地幔向外核时突然消失，因此外核可能是液态；内核中温度、压力和密度都很大。
读地球圈层结构示意图，完成下题。
10．关于图中各圈层的叙述，正确的是（ ）
A．A、B、C、D为地球外部圈层，C为生物圈
B．地球内部圈层由E、F、G三部分组成
C．A、B、C、D、E共同形成了人类赖以生存的地理环境
D．地震波在F、G交界面上，传播速度减为0
解析：
选C 读图可知，A为大气圈，B为生物圈，C为水圈，D为地壳，E为软流层以上的地幔部分，F为地幔，G为地核。
D、E合为岩石圈，大气圈、生物圈、水圈、岩石圈四大圈层相互作用，共同形成了人类赖以生存的地理环境。
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。
结合地球圈层构造示意图，回答11～13题。
11．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
12．B圈层是一个（ ）
A．不连续、有规则的圈层B．连续、不规则的圈层
C．连续、有规则的圈层D．不连续、不规则的圈层
13．A圈层不同于其他圈层的特点是（ ）
①只有A圈层具有生命存在的条件 ②不单独占有空间，渗透于其他圈层之中 ③占有独立空间，厚度约为300多米 ④地球上非常活跃的特殊圈层
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析：
11.D 12.B 13.D 按距离地球表层由远到近，地球圈层可分为大气圈、生物圈、水圈、岩石圈，其中生物圈包括大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部，即生物圈不单独占有空间。
结合图示A、B、C及与大气圈的位置可判断A为生物
圈，B为水圈，C为岩石圈；水圈的水处于不间断的循环运动中，是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层；由于生物圈是生命存在的主要场所，故可称之为地球上非常活跃的特殊圈层。
二、综合题
14．读北美地壳厚度等值线图（单位：
km），回答下列问题。
（1）根据所学知识，世界大陆地壳的平均厚度约为______km。
大陆地壳厚度与大洋地壳厚度有何差异？
（2）图中A处的地壳厚度约为________，B处地壳的厚度约为________。
（3）北美大陆地壳厚度的分布规律是____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
第
（1）题，主要考查教材基础知识，记住相关知识即可回答。
第
（2）、（3）题，根据相邻等值线之间闭合等值线区域的特征“大于大的，小于小的”，可以判断出A处的地壳厚度介于45～50km，B处的地壳厚度介于30～35km，进一步可推断出北美大陆地壳厚度的分布规律。
答案：
（1）33 大陆地壳较厚，大洋地壳较薄。
（2）45～50km 30～35km
（3）西部、东部山地比较厚，中部较薄，大陆向大洋的过渡地区较薄
15．读地球圈层示意图，回答下列问题。
（1）在图上标出地壳、大气圈、水圈等圈层名称。
（2）地球外部圈层中，厚度最大的是________，连续而不规则的圈层是________，其范围渗透到其他圈层之中的是________。
（3）大气圈包围着地球，它的主要成分是________和________；水圈中的水处于不间断的________之中；生物圈占有________圈的底部、________圈的全部和________圈的上部。
这些圈层之间相互________、相互________，形成人类赖以生存和发展的自然环境。
（4）请据图分析地壳厚度的特点。
解析：
从地球圈层的分布可知大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的分布。
生物圈包括大气圈底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
从图中可知大陆地壳厚，海洋地壳薄。
答案：
（1）图略。
（2）大气圈 水圈 生物圈
（3）氮 氧 循环运动 大气 水 岩石 渗透 影响
（4）大陆地壳较厚，大洋地壳较薄。
[章末过关检测] 宇宙中的地球
（时间：
45分钟 满分：
100分）
一、选择题（每小题4分，共44分）
“嫦娥三号”携带的“玉兔号”探月车完成了多项月球探测，但并未发现有生命存在的迹象。
据此完成1～2题。
1．在“嫦娥三号”探月过程中，尚未发现生物。
地球上之所以存在生命现象，其主要原因是（ ）
A．地球上有大量的气体 B．地球与太阳的距离适中
C．地球上有昼夜交替现象D．地球上四季分明
2．下列天体系统中不包括“嫦娥三号”的是（ ）
A．银河系B．河外星系
C．太阳系D．总星系
解析：
1.B 2.B
日地距离适中才保证了地球上有适宜的温度，才有利于生命的存在。
“嫦娥三号”不属于河外星系。
如图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”（“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域）示意图。
横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的大小。
据此回答3～4题。
3．在“生命宜居带”中，之所以可能出现生命，主要影响因素是（ ）
A．液态水的存在B．宇宙辐射的强度
C．行星的体积D．适宜呼吸的大气
4．根据下表资料判断，火星与地球相比（ ）
火星
地球
直径
4220英里
7926英里
自转轴的倾斜角度
25°
23°26′
公转周期
687个地球日
365.25日
自转周期
24时37分
23时56分4秒
大气组成
主要是二氧化碳及部分水蒸气
氮、氧、氩及其他
大气密度
0.07
1
A.自转和公转的速度均比地球快
B．表面昼夜温差比地球小
C．出现极昼、极夜的纬度范围比地球大
D．没有昼夜长短的变化
解析：
3.A 4.C 第3题，从图中可看出“生命宜居带”最大的特点是与太阳距离适中，地表温度适中，水以液态形式存在。
第4题，火星公转周期比地球
长近一倍，公转轨道比地球略大，故公转速度慢；火星直径比地球小，但自转周期略长，因此自转速度慢；火星大气密度小，大气层薄，昼夜温差比地球大；火星自转轴的倾斜角度大，因此太阳直射纬度范围广，出现极昼、极夜的纬度范围比地球大。
下图为我国某城市月平均气温及月平均总辐射曲线图。
据此完成5～6题。
5．该城市可能是（ ）
A．重庆B．广州
C．天津D．哈尔滨
6．夏季，影响该城市总辐射量变化的主要因素是（ ）
A．正午太阳高度B．云量多少
C．空气质量D．昼夜长短
解析：
5.C 6.B 第5题，从图中可以得出1月最低气温在0℃以下，故可排除重庆和广州，这两个城市是亚热带季风气候，1月均温在0℃以上。
5月太阳辐射最强，7月气温最高，再加上1月的气温不在－10℃以下，故只能是天津。
第6题，影响太阳辐射的因素有海拔和天气状况，夏季天津正处于雨季，故影响总辐射量的因素主要是云量的多少，所以B选项正确。
据中科院天文台太阳活动预报中心2013年10月28日发布的监测数据显示：
2013年10月21日至10月27日，国家天文台在日面上观测到13个活动区，发生过2次X级图甲所示太阳活动，其中最大的一次为X2.1级；图乙为该太阳活动出现时射出的高能带电粒子流到达地球所产生的影响。
据此完成7～8题。
7．有关图甲显示的太阳活动及图乙显示的影响的组合，正确的是（ ）
A．黑子—光球层—极光B．耀斑—日冕层—极光
C．耀斑—色球层—磁暴D．黑子—色球层—磁暴
8．这次太阳活动所产生的带电粒子流到达地球后，可能造成的影响有（ ）
①地球各地出现极光现象
②磁针不能正确指示方向
③GPS定位系统将受到干扰
④我国北方会出现极昼现象
A．①②B．②③
C．①③D．③
④
解析：
7.C 8.B 第7题，根据材料可知，图甲显示的太阳活动为耀斑，发生在太阳的色球层上；图乙显示的高能带电粒子流到达地球使地球左右两侧线条发生不同弯曲，且从极点到赤道均发生变化，故可判断该影响是高能带电粒子流到达地球，干扰了地球磁场产生的“磁暴”现象；C项正确。
第8题，太阳活动所产生的带电粒子流到达地球后，在地球的极地地区产生极光现象；磁针不能正确指示方向；GPS定位系统将受到干扰；我国北部最高纬度约为54°N，不会出现极昼现象。
B项正确。
读地球各圈层划分示意图，回答9～10题。
9．下列关于地球圈层结构的叙述，错误的是（ ）
A．地球具有明显的圈层结构的特征
B．地球可分为内部和外部两大圈层结构
C．地幔属于地球内部圈层中最中间的一层
D．地壳既属于地球外部圈层又属于地球内部圈层
10．下列关于图中地球各圈层的叙述，正确的是（ ）
A．C圈层是由岩石构成的，故称为岩石圈
B．B所在的圈层使地球表面形成了不同的自然带和自然景观类型
C．A圈层是外部圈层中厚度最大的
D．E圈层是岩浆的发源地
解析：
9.D 10.C 第9题，地壳属于内部圈层，而不是外部圈层，D项错误。
第10题，C圈层应是地壳，属于地球内部圈层，A项错误。
B为水圈，自然带和自然景观类型是
陆地景观，B项错误。
A圈层为大气圈，是外部圈层中厚度最大的，C项正确。
E圈层是内核，岩浆来自地幔上部的软流层，D项错误。
11．如图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号依次是（ ）
A．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B．岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D．生物圈、水圈、岩石圈、大气圈
解析：
选C 图中①向③供水，同时又能向②进行渗透，说明是水圈；③需要供水、且能提供氧气，则是生物圈；④能降水，说明是大气圈；②接受降水和渗透，则只能是岩石圈。
故选C项。
二、综合题（共56分）
12．火星是地球的近邻之一，也是人们准备太空移民的理想场所。
根据地球和火星的有关资料，
回答问题。
（26分）
2014年9月24日，印度的“曼加里安”号火星轨道探测器成功传回首张火星图像。
近30年来人类已发射了20多个探测器对火星进行科学探测。
这些探测器拍摄了数以千计的照片，采集了大量火星土壤样品进行检验，获得了一系列有关火星的数据。
与太阳的
平均距离
（108km）
赤道半径
（km）
公转周期
自转周期
质量（地球
为1）
体积（地球
为1）
赤道面与
公转轨道
面的夹角
地球
1.496
6378
1年
23时56
分4秒
1
1
23°26′
火星
2.279
3395
1.9年
24时
37分
0.11
0.15
23°59′
（1）火星在太阳系中距离太阳按由近及远的顺序是第________颗行星。
（2分）
（2）在表格中火星与地球的数据比较接近的是______、________；火星表面的温度比地球的________（填“高”或“低”）。
（9分）
（3）根据你对火星的了解，结合上表数据分析火星上没有生命的原因。
（15分）
解析：
火星轨道与地球相邻，在结构特征和运动特征方面与地球有许多接近之处，成为目前人类重点研究对象，分析火星上没有生
命生存的原因时，应从生命生存所需具备的条件入手。
答案：
（1）4
（2）自转周期 赤道面与公转轨道面的夹角 低
（3）火星是太阳系中距离太阳第四近的行星，它离太阳的距离远于地球，因此温度条件比地球要差；此外，火星的质量和体积比地球小，可能吸引住的大气也比地球少，大气密度小于地球；火星上也没有水。
我们认为温度、大气和水是生命存在的必备条件，而这三个方面，火星都不具备，故火星上没有生命生存。
13．[加试题]我国某城市（36.5°N）的一个集欧美建筑精华的住宅小区，设施齐全，环境优美，豪华典雅，完工后当地居民争相购买，然而一年后底层住户以采光条件差将开发商告上法庭。
图1为该小区分布平面图，图2为该小区学校研究性学习小组绘制的某日旗杆杆影轨迹示意图。
（O为立杆处，虚线为杆影，曲线为杆影端点轨迹，tan30°≈0.577）结合所学知识，回答问题。
（30分）
（1）图2中F、G、H、I四个杆影中最接近日出时段的是__________，该日前后小区住户客厅内的正午阳光照射面积较________。
（8分）
（2）该小区底层住户因采光条件差将开发商告上法庭。
请你用所学知识为住户们拿出有力的证据。
（12分）
（3）为保证住宅获得充足的太阳光照，在楼高相同的情况下，你认为该城市住宅楼群的楼房间距与上海相比有何差异？
对你的结论作出合理解释。
（10分）
解析：
第
（1）题，根据该地位于北半球和杆影端点轨迹可以判断此时为夏半年，太阳东北升西北落。
因杆影
方位与日出方位相反，判断出最接近日出时段的应该是F；夏季正午太阳高度较大，所以南面客厅内的正午阳光照射面积较小。
第
（2）题，计算步骤如下：
冬至日该地正午太阳高度H正午＝90°－纬度差＝90°－（36.5°＋23.5°）＝30°，楼间距＝20÷tan30°≈34.66m。
第（3）题，该城市纬度比上海高，冬至日正午太阳高度比上海小，前楼的影长大于上海，所以楼房间距宽于上海。
答案：
（1）F 小
（2）小区位于36.5°N,12月22日正午太阳高度最小，为30°；正午时，楼的影长达34.66m，远大于楼间距20m。
（3）楼房间距应比上海宽。
该城市纬度比上海高，冬至日正午太阳高度比上海小。
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