教案 14地球的圈层结构.docx

1、教案 14地球的圈层结构教案 1.4地球的圈层结构一、三维目标1、知识与技能 掌握地球内部圈层的划分依据及组成；掌握地壳、地幔、地核的基本特征；了解地球的外部圈层之间的密切关系及主要特点。 2、过程与方法 通过读内部构造图了解地球内部圈层的划分，明确地壳与岩石圈的范围、软流层的位置；运用比较法学习内部和外部圈层的特点。3、情感、态度与价值观 地球内部的物质运动及地球外部的各个圈层之间相互联系，认识事物是普遍联系的；通过地震波的应用认识到人类利用自然、改造自然的能力；通过探索地球内部物质培养科学的探索精神。二、教学重点1、运用图表说明地球内部圈层划分的依据，两个不连续面及地壳、地幔、地核的特征。

2、 2、用图归纳地球的外部圈层及其特点三、教学难点1、地震波传播速度的变化与地球内部物质组成的关系 2、地球内部圈层划分四、教学方法、教学形式引导辅助法、小组竞赛形式五、设计思路本节从微观角度分析地球的圈层结构，此部分除了地震波等涉及物理知识迁移稍有难度外，其余知识较为直观简单，因此以小组竞赛形式穿插，可以活跃课堂、重点分析疑难点，些过程中引导学生利用有限知识探索无限的未知世界。六、教学过程新课引入：上天、入地、下海是人类向自然界挑战的三大壮举。目前，随着科技的日新月异，载人宇宙飞船可以在太空遨游，可谓上天有路，但对于我们脚下的地球却是入地无门。那么地球内部到底什么样子呢？是否像传说中那样有十八

3、层呢？今天学习：地球的圈层结构板书：1.4地球的圈层结构师：这节内容大家已经认真预习了，我们就以小组竞赛形式穿插学习这节。全班分3组，得分最高组胜出，还将评出两位最佳学生，给予奖励。分两类题型：必答和抢答。首先，必答，每组派代表各抽取三题。每题分值10分。（规则公布）必1：虽然入地无门，但目前我们已经知道地球的内部结构，主要是通过何种手段了解？生：地震波师：就像我们看西瓜是否熟了，看瓷器是真是假，敲一敲从声音判断一样，我们可以造成地球的震动了解地球的内部结构，正好自然界就存在这样的震动地震必2：世界两大地震带？ 生：环太平洋地震带、地中海-喜马拉雅山地震带必3：地震是怎样发生？生：地下深处岩石

4、破裂把长期积累起来的能量以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起的房摇地动。师：地震就是地球内能通过地震波形式释放，地震波就类似我们常看到的水波。当向池塘里扔一块石头时水面被扰乱，以石头入水处为中心有波纹向外扩展，是不是水朝周围流去？不是，如果水面浮着一个软木塞，它只是在原来位置上下跳动。地震波也是如此，只是质点的上下或左右振动造成的。必4：地震波分为哪两种？生：横波和纵波。必5：什么是横波？生：横波是质点震动方向与地震波传播方向垂直。必6：什么是纵波？生：纵波是质点震动方向与地震波传播方向平行.师：我们来应用一下。大家感觉过地震没有？如果有机会可有去台湾或是日本感觉一下，其中，台湾每天平

5、均有40次地震，能够感觉到的有3、4次之多，那么，想一想抢1：地震发生时地面上的人感觉到如何震动？生：先上下颠簸，后左右摇晃。因为纵波传播速度快，横波传播速度慢。抢2：某海域发生地震时，水中游泳的人有何感觉？生：感觉到上下颠簸。因为纵波可通过固液气三介质，而横波只能通过固体。师：可见横波和纵波的可以通过的介质不同，我们就可以通过横纵波的变化来判断地球的内部物质状态进而分层。必7：地球内部分为哪几圈层？这些圈层分界线？（每组请一位同学上黑板写）师：为什么以此作为分界线？读126左图，在33及2900千米处横波纵波发生了突变，我们就把波速突变的面叫不连续面。第一个界面位于33千米深处，是奥地利学者

6、莫霍洛维奇于1909年发现的，简称为“莫霍面”。另一明显界面位于2885千米深处，是美国学家古登堡于1914年发现的，简称为“古登堡面”。抢3：地震波传播速度变化最大的地方？生：古登堡界面师：图126左图，古登堡界面横波消失，纵波波速突然下降。莫霍界面，横纵波速明显增加。波速突变说明它们的物质状态发生了变化，因此以这些界面分为地壳、地幔、地核，我们来了解各层的基本特征。抢4：地壳厚度不一，平均厚度多少？（17KM）抢5：世界最深的地方？（马里亚那海沟11034米，一般越深的地方，地壳也越薄）抢6：中国大陆地壳最厚的地形区？（青藏高原，说明海拔高地壳越厚，海拔越低地壳越薄）抢7：内部圈层中厚度最

7、大的圈层？（地核） 师：图126左图，发现地核内波速在5000米左右发生变化。图127，将地核分为外核和内核。推测外核物质形态？液态。内核物质形态？固体。这些只是推测，真正到底是什么物质，还得靠你们。抢8：目前被认为岩浆的主要发源地？位于哪一圈层？（软流层、位于地幔） 师：图127软流层位于上地幔上部，是个明显的地震波的低速层，这里物质呈熔融状态被认为是大部分火山、地震的发源地。图127地幔分为上地幔和下地幔，说明？波速变化。地球的内部圈层就像鸡蛋，地核就相当于蛋黄，地幔就相当于蛋白，地壳就相当于蛋壳，它们之间的膜就相当于界面。抢9：对于地球内部秘密的探测还可以通过什么方法渠道？（火山喷发物，

8、岩芯）抢10：目前世界钻探达到万米，而被誉为“亚洲第一深井”的钻探工程在中国将用5年时间打出这口5 000米深的科研井。此科研井的开钻地点位于？（江苏东海）师：地球内部通过物理方法，对于地球外部圈层直接观测即可。地球外部圈层分哪几层？大气圈、水圈、生物圈、岩石圈呈同心圆状分布。必8：地壳与岩石圈的区别？生：在于范围和界面的不同。莫霍界面以上称地壳。地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。地壳的厚度比岩石圈要小。必9：大气圈物质组成？生：气体和悬浮物 师：大气圈到底有多厚，大气上界多少千米？据人造卫星探测资料显示在2000-3000千米高空，地球大气密度与星际空间密度非常接

9、近，可以作为大气的上界。这么厚的大气主要成分是氮和氧。必10：水圈的主体水？生：海洋水师：水圈包括地表水、地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。其中海洋水质量约为陆地水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏，那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。因此曾认为地球是一颗蓝色的水球。生物圈就是生物和其生存环境。那么生物生存范围有大，目前已知生物能够到达的最高上限是高山兀鹫高原上的神鹰，飞过珠峰，达到9000多米高。陆地最深的生物是地下2000米的石头里发现了微生物，海洋中就是马里亚纳海沟发现了世界上最深的虫子。因此生物圈包括大气圈的下部、水圈的全部和岩石圈的上部，它是太阳系所有行星中仅在地

10、球上存在的一个独特圈层。这些圈层相互影响，而且处在不断的运动变化中，与人类关系密切，所以我们将在后面的章节详细介绍。今天我们学习了地球的内部和外部圈层结构，一起来回忆巩固一下。最后统分得出优胜组及两位优秀学生给以奖励。七、板书设计：(略)学生自学材料一、课前预习要求1、地球内部的圈层划分、依据及特征2、地球的外部圈层的关系3、将你不明白的知识设计成问题形式上交二、课内知识补充1、纵波( P wave ) 和横波( S wave )：我们最熟悉的波动是观察到水波。当向池塘里扔一块石头时水面被扰乱，以石头入水处为中心有波纹向外扩展。这个波列是水波附近的水的颗粒运动造成的。然而水并没有朝着水波传播的

11、方向流；如果水面浮着一个软木塞，它将上下跳动，但并不会从原来位置移走。地震运动与此相当类似。我们感受到的摇动就是由地震波的能量产生的弹性岩石的震动。岩石，受到打击，会产生两类弹性波从源向外传播。一种纵波( P wave ) 是质点震动方向与地震波传播方向平行的地震波. 另一种横波( S wave ) 是质点震动方向与地震波传播方向垂直的地震波。2、地震：地震主要是构造地震，它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起的房摇地动。地震波发源的地方，叫作震源。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深

12、度小于70公里的叫浅源地震，深度在70-300公里的叫中源地震，深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。世界两大地震带：环太平洋地震带：分布在太平洋周围，像一个巨大的花坏，把大陆与海洋分隔开来。地中海-喜马拉雅山地震带：从地中海向东，至印度尼西亚、至堪察加。3、地壳厚度变化的规律：地球大范围固体表面的海拔较高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。大陆地壳是双层结构，上层是硅铝层，下层是硅镁层，大洋地壳往往是单层结构，硅铝层很薄，甚至缺失。地壳厚度的不均和硅铝层的不连续分布状态，是地壳结构的主要特点。4、软流层：在距地球表面以下约100公里

13、的上地幔中，有一个明显的地震波的低速层，这是由古登堡在1926年最早提出的，称之为软流圈，这里物质呈熔融状态能够长期缓慢变形厚约 100千米，这里有大部分火山、地震的发源地。5、地壳与岩石圈的区别：在于范围和界面的不同。莫霍界面以上称地壳，以下为地幔。软流层仅是上地幔上部的较薄的一层。地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。地壳的厚度比岩石圈要小。三、课外知识拓展地球内部是什么样子？ 人类繁衍生息在大地上，很想知道地下是个什么样子。那么，地下究竟是什么样子呢?这的确是个大难题，难就难在人们入不了地。当今世界上最深的钻井也只有万米左右。这个深度同地球6300多千米的半径相比

14、，实在是太微小了。人们想直接观察地球内部的状况是不可能的，但可以通过地震波在地球内部传播的情况，间接地了解到地球内部的结构和物理状况。地震波有个特性，它在不同物理性质的物质中有不同的传播速度，该速度受物质密度、温度、压力的影响。 当地壳岩石发生断裂错动时，会产生强烈的震动，这就是地震。地震所释放出的能量非常巨大，可相当于10万颗普通的原子弹爆炸。它能使地球像一个巨大的音叉那样发生振动，产生强大的地震波。当人们在地表用仪器观测地震波向地球中心传播时，发现地震波在大陆底下33千米左右深处，在海洋底下10千米左右深处发生了巨大的突变；在地下2900千米左右深处又发生了巨大的突变。这表明地下有两个明显

15、的界面，界面上下物质的物理性质有很大差异。第一个界面位于33千米深处，是莫霍洛维奇于1909年发现的，简称为“莫霍面”。另一明显界面位于2885千米深处，是美国学家于1914年发现的，简称为“古登堡面”。据此，科学家们认为，地球内部大致可分为三个组成物质和性质不同的同心圈层，最外面的一层称为地壳，最中心部分称为地核，中间一层称为地幔。如果把地球内部结构做个形象的比喻，它就像一个鸡蛋，地核就相当于蛋黄，地幔就相当于蛋白，地壳就相当于蛋壳。 地壳的厚度是不均匀的，一般大陆地壳较厚，尤其山脉底下更厚，平均厚度约32千米，海洋地壳较薄，一般在510千米。地壳的物质组成除了沉积岩外，基本上是花岗岩、玄武岩等。花岗岩的密度较小，分布在密度较大的玄武岩之上，而且大都分布在大陆地壳，特别厚的地方则形成山岳。海洋地壳几乎或完全没有花岗岩，一般在玄武岩的上面覆盖着一层厚约0.40.8千米的沉积岩。地壳的温度一般随深度的增加而逐步升高，平均深度每增加3米，温度就升高1。 地核中心的压力可达到350万个大气压，温度可达40005000。在这样高温、高压的条件下，地球中心的物质的特点是在高温、高压长期作用下，犹如树脂和蜡一样具有可塑性，但对于短时间的作用力来说，却比钢铁还要坚硬。推测外地核可能由液态铁组成，内核被认为是由刚性很高的，在极高压下结晶的固体铁镍合金组成。 地幔是介于地表和地核之间的中间层，厚