地理①必修1.4《地球的圈層結(jié)構(gòu)》教案

1、第一章 第四節(jié) 地球的圈層結(jié)構(gòu)【教學(xué)目標(biāo) 】一、知識(shí)要求1使學(xué)生了解地球的圈層構(gòu)造，初步掌握地球內(nèi)部圈層的組成和劃分依據(jù) 2使學(xué)生了解各內(nèi)部圈層的界限、厚度、物理性狀等。二、能力要求1使學(xué)生了解研究地球內(nèi)部構(gòu)造的方法， 從而認(rèn)識(shí)人類(lèi)對(duì)未知事物所進(jìn)行的探索實(shí)踐， 激發(fā)同學(xué)們學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的興趣及責(zé)任感。2了解地球內(nèi)部圈層劃分實(shí)況及各層主要特點(diǎn)，從宏觀(guān)上認(rèn)識(shí)全球的整體面貌，形成 地球系統(tǒng)觀(guān)念。3通過(guò)歸納、總結(jié)、比照地球內(nèi)部各層的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合歸納等思維能力的培 養(yǎng)和訓(xùn)練。三、情感目標(biāo) 通過(guò)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)自然、熱愛(ài)科學(xué)的教育，鼓勵(lì)學(xué)生獻(xiàn)身于科學(xué)教育事業(yè)?！窘虒W(xué)重點(diǎn) 】1地震波的波速及傳播特

2、點(diǎn)，區(qū)別橫波與縱波。 2地球內(nèi)部圈層劃分實(shí)況及各層主要特點(diǎn)，特別是地殼的特點(diǎn)。 3巖石圈概念，軟流層知識(shí)。4激發(fā)同學(xué)學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的興趣及責(zé)任感，地球系統(tǒng)觀(guān)念的形成?！?教學(xué)難點(diǎn) 】1“地幔的有關(guān)知識(shí)。2激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的興趣及責(zé)任感，形成地球系統(tǒng)觀(guān)念?！?課時(shí)安排 】1 課時(shí)【 教具設(shè)計(jì) 】地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分、 地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖、 多媒體投影、圖片。教學(xué)過(guò)程 】、 導(dǎo)入新課前邊我們學(xué)習(xí)了地球的宇宙環(huán)境， “談天是為了“說(shuō)地 ，整個(gè)地球不是一個(gè)均質(zhì)體， 而是一個(gè)由不同物質(zhì)、不同狀態(tài)組成的同心圈層結(jié)構(gòu)，每個(gè)圈層的成分、密度、溫度等各不 相同。 以地心為共同球心， 地球圈

3、層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大局部。 下面我們就來(lái)學(xué)習(xí) 第四節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)。二、新授一地球的內(nèi)部圈層地球內(nèi)部因地殼的阻擋， 對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)始終是神秘的， 我們?cè)趺磿?huì)知道地球內(nèi)部是由地殼、 地幔、地核組成的呢？1地震波問(wèn)題一：學(xué)生討論人類(lèi)用什么方法可以了解地球？ 鉆探取樣分析，火山噴發(fā)帶來(lái)的地球內(nèi)部信息；地震波帶來(lái)地球內(nèi)部信息等。問(wèn)題二：哪種方式能將地心的信息也傳遞出來(lái)呢？地震波。問(wèn)題三：你知道其機(jī)理嗎？當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)， 地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊， 產(chǎn)生彈性震動(dòng)， 并以波的形式向四周傳播，這 種彈性波叫地震波。 地震波是一種機(jī)械波。 同學(xué)們總結(jié)機(jī)械波特點(diǎn)， 進(jìn)一步歸納地震波特點(diǎn)。 人類(lèi)通過(guò)對(duì)地震波傳播速度

4、變化的研究，將地球內(nèi)部劃分了三層。1縱波P波：傳播速度較快，可通過(guò)固、液、氣傳播。2橫波S波：傳播速度較慢，只通過(guò)團(tuán)體傳播。物質(zhì)密度越大，傳播速度越快雖然人類(lèi)限于巖石圖阻擋， 目前對(duì)地球內(nèi)部的了解僅是皮毛， 但人類(lèi)的認(rèn)識(shí)潛力是無(wú)限 的，人類(lèi)會(huì)日益深入地認(rèn)識(shí)地球的真實(shí)面貌， 從而和諧地與之共存。 人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物的一種方 法是： 從了解宏觀(guān)結(jié)構(gòu)到逐步深入分析微觀(guān)結(jié)構(gòu)。 對(duì)地球內(nèi)部認(rèn)識(shí)就是如此， 首先通過(guò)研究 地震波變化曲線(xiàn)了解其結(jié)構(gòu)?？v波和橫波的傳播速度隨著所通過(guò)的物質(zhì)性質(zhì)而變化。 根據(jù)地震波在地球內(nèi)部的傳播情 況的研究，人們將地球內(nèi)部劃分為幾個(gè)圈層結(jié)構(gòu)。分析P、S波的波速變化情況，由波速的突然變化

5、引入不連續(xù)面的存在和地球內(nèi)部圈層的劃分。 兩條波速變化曲線(xiàn)，區(qū)別出P、S波依據(jù)：同一物質(zhì)中 P波速較S波快 總結(jié)P、S波速變化情況，歸納波速發(fā)生突然變化的層次及大致深度。 定義不連續(xù)界面：霍面平均地下33Kn，古登堡界面地下平均2900KM 2地球內(nèi)部圈層的劃分觀(guān)看地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1地殼：在地面以下，莫霍面以上，由巖石組成。大陸局部的平均厚度為33 km，大洋地殼的平均厚度為58 km，整個(gè)地殼平均厚度為 17 km。地殼最厚的地方在青藏高原。地殼又分為 雙層結(jié)構(gòu)：上層是硅鋁層，下層是硅鎂層，在大陸地殼中，兩個(gè)層次都有；在大洋地殼中， 硅鋁層變薄甚至缺失。所以大洋地殼比擬薄。2地幔：地幔的范

6、圍是從莫霍面到古登堡面，它位于地殼與地核之間，是三大圈層中的中間層， 厚度為2800多千米。根據(jù)地震波的傳播狀況可把地幔分為上地幔和下地幔兩層，地幔圈占 了地球大局部的質(zhì)量。在上地幔的上部，有一個(gè)物質(zhì)呈融熔狀態(tài)的軟流層，一般認(rèn)為軟流層是巖漿和地震的發(fā)源地。軟流層物質(zhì)仍是巖石主要是橄欖巖、榴輝巖等，為硅酸鹽類(lèi)、氧化物等。由于這層放射性元素大量集中蛻變生熱溫度高，巖石處于塑性狀態(tài)，局部地區(qū)呈融熔流動(dòng)狀態(tài)，猶如傾倒的漿糊。根據(jù)地震波變化情況推測(cè)，軟流層物質(zhì)的物理性狀與上下層物質(zhì)都不同，并構(gòu)成一個(gè)圈層，在地質(zhì)構(gòu)造學(xué)中稱(chēng)軟流圈。軟流圈層厚度范圍并不是從莫 霍面算起，約在地下 60250 km，它屬上地幔

7、局部，但位置并不在地幔的頂部。因此，軟 流圈層與地殼之間即與莫霍面之間還有一層物質(zhì)存在，即上地幔的頂部，也是巖石，并 構(gòu)成了一個(gè)圈層，它和地殼共同組成了巖石圈。巖石圈是指軟流層以上的局部，物質(zhì)由巖石組成，包括地殼的全部和上地幔的頂部。3地核：因?yàn)闄M波不能通過(guò)外核， 所以外核局部呈液態(tài)， 主要成分是鐵鎳等重金屬元素， 而液態(tài) 鐵的運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)巨大的磁場(chǎng)。 因?yàn)榈卣鸩ㄋ俣仍趦?nèi)核處加快， 隨著深度增加，壓力和密度 都增大，其熔點(diǎn)升高得比溫度升得快，所以?xún)?nèi)核呈固態(tài)。圈層名稱(chēng)不連續(xù)面深度Km特征地殼莫霍界面平均17900 由巖石構(gòu)成的固體外殼 大陸地殼厚、海洋地殼薄地上地幔 固態(tài) 上部存在一個(gè)軟流層可能

8、是巖漿的發(fā)源地幔下地幔古登堡界面2900 可能為固態(tài) 溫度、壓力和密度均增大地外核5150接近液態(tài)、橫波不能通過(guò)核內(nèi)核6370溫度、壓力和密度都很大總結(jié)知識(shí)點(diǎn)時(shí)特別要落實(shí)巖石圈、軟流層范圍。3 .難點(diǎn)講析1橫波如何通過(guò)軟流層？誤區(qū)：軟流層給人 液體印象，但為什么能通過(guò)橫波？解析：軟流層所在深度溫度、壓力極大，強(qiáng)大的壓力下，巖面處于一種潛在融熔態(tài)，就 像燒紅的玻璃，既不是液態(tài)，又有可塑性，以巖漿形式噴出時(shí)，由于壓力減小，這種可塑性 巖石轉(zhuǎn)化成液態(tài)。2內(nèi)核為何是固體？誤區(qū)：外核是液體，橫波不能通過(guò)，內(nèi)核從課本圖中也沒(méi)有見(jiàn)到橫波通過(guò)，為何是固體？解析：縱波在地下 5 000千米深處，傳播速度明顯增加

9、，說(shuō)明可能由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)；橫波在5 000千米以下由縱波轉(zhuǎn)化而成，比擬微弱，進(jìn)一步證明內(nèi)核為固態(tài)。過(guò)渡要使我們更全面地認(rèn)識(shí)地球整體面貌，除了需要對(duì)地殼結(jié)構(gòu)的了解外，還需要對(duì)地球外部結(jié)構(gòu)的層次。那么地球的外部圈層主要有哪些層次？它們各自范圍和作用是什么 呢？二地球的外部圈層外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等展示多媒體，這些圈層之間相互聯(lián)系、相互制約，形成人類(lèi)賴(lài)以生存和開(kāi)展的自然環(huán)境。1大氣圈大氣圈包圍著地球， 是由氣體和懸浮物組成的復(fù)雜系統(tǒng)， 它的主要成分是氮和氧。 它是 地球自然環(huán)境的重要組成局部。2 .水圈水圈是由地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)那么的圈層。它包括地表水、地下水、大氣水、 生物水

10、等。水圈的水處于不間斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中。3 .生物圈生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱(chēng)。 它占有大氣圈的底部、 水圈的全部和巖石 圈的上部。它是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結(jié)果。由于存在地球大氣圈、 地球水圈和地表的礦物， 在地球上這個(gè)適宜的溫度條件下， 形成 了適合于生物生存的自然環(huán)境。 人們通常所說(shuō)的生物，是指有生命的物體， 包括植物、 動(dòng)物 和微生物。據(jù)估計(jì)，現(xiàn)有生存的植物約有 40 萬(wàn)種，動(dòng)物約有 110 多萬(wàn)種，微生物至少有 10 多萬(wàn)種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在地質(zhì)歷史上曾生存過(guò)的生物約有5億10億種之多，然而，在地球漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中， 絕大局部都已經(jīng)滅絕了。 現(xiàn)存的生物生活在巖石

11、圈的上層局部、 大氣圈的 下層局部和水圈的全部， 構(gòu)成了地球上一個(gè)獨(dú)特的圈層， 稱(chēng)為生物圈。 生物圈是太陽(yáng)系所有 行星中僅在地球上存在的一個(gè)獨(dú)特圈層。小結(jié)： 地球所有的外部圈層是相互滲透、 相互影響，甚至相互重疊的， 在太陽(yáng)和人類(lèi)生 活的參與下，整個(gè)地球生機(jī)盎然；同時(shí)， 它們起著保護(hù)地球的作用，可以減弱太陽(yáng)和宇宙輻 射對(duì)地表的影響， 減少宇宙中的隕石對(duì)地球外表的撞擊。 外部各圈中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和循環(huán)， 是 促使地表物質(zhì)和形態(tài)演變的重要?jiǎng)恿?。【素材推薦】請(qǐng)以小組為單位，選擇完成以下調(diào)查題之一：課外學(xué)習(xí)大比拼：走訪(fǎng)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)，或者訪(fǎng)問(wèn)長(zhǎng)輩、相關(guān)市民：1. 了解地球哪些圈層與我們溧陽(yáng)人民的生產(chǎn)和生活有

12、關(guān)系？哪個(gè)因素起主導(dǎo)作用？2. 通過(guò)上網(wǎng)、閱讀科普等方法，多了解一些有關(guān)地球和月亮的信息，把你找到的信息用圖或文字表達(dá)出來(lái)做成小卡片，比一比誰(shuí)找的信息多。資料一 ：月球是地球的唯一天然衛(wèi)星，它與地球有著密切的演化聯(lián)系。根據(jù)對(duì)建立在月球上的阿波羅 11 號(hào)和 12 號(hào)月震臺(tái)記錄資料的分析，以及對(duì)月球外表和月巖的研究，可 知現(xiàn)今的月球內(nèi)部也有圈層結(jié)構(gòu)， 但與地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)并不完全相同。 月球外表有一層 幾米至數(shù)十米厚的月球土壤。整個(gè)月球可以認(rèn)為由月球巖石圈01000千米、軟流圈10001600千米和月球核16001738千米組成。月球巖石圈又可進(jìn)一步分為四 層，即月殼 060 千米、上月幔 6

13、0300 千米、中月幔 300800 千米和月震 帶 800 1000 千米。軟流圈又稱(chēng)為下月幔。在月殼的 10 千米、 25 千米和 60 千米深 處，均存在月震波速的急劇變化，說(shuō)明在這些深度處存在顯著的不連續(xù)性。月球外表至25千米深處為玄武巖組成的月殼第一層次， 25千米 60千米之間為月殼的第二層， 由輝長(zhǎng)巖 和鈣長(zhǎng)巖組成。 上月幔由富鎂的橄欖石組成， 中月幔和下月幔由基性巖組成。 月球震源的位 置位于 600 1000 千米的深度之間， 平均月球震源深度為 800 千米。 由于月球外表巖石的 密度并不比整個(gè)月球的平均密度小很多， 因此，可以認(rèn)為月球核不會(huì)是較重的鐵鎳等元素組 成，它可能

14、呈塑性或局部熔融狀。在月球1000千米深處，月幔溫度不會(huì)高于1000 °C。根據(jù)對(duì)月球內(nèi)部狀況的了解， 固體局部圈層結(jié)構(gòu)并不是地球本身所特有的。 月球的上述圈層結(jié) 構(gòu)，也是月球的演化過(guò)程中整個(gè)月球物質(zhì)圈層分化的結(jié)果。資料二 ：月面上山嶺起伏，峰巒密布，沒(méi)有水，大氣極其稀薄，大氣密度不到地球海 平面大氣密度的一萬(wàn)億分之一。 沒(méi)有火山活動(dòng)，也沒(méi)有生命， 是一個(gè)平靜的世界。 已經(jīng)知道 月海有 22 個(gè)，總面積 500 萬(wàn)平方千米。從地球上看到的月球外表，較大的月海有 10 個(gè)： 位于東部的是風(fēng)暴洋、雨海、云海、濕海和汽海，位于西部的是危海、澄海、靜海、豐富海 和酒海。 這些月海都為月球內(nèi)部

15、噴發(fā)出來(lái)的大量熔巖所充填， 某些月海盆地中的環(huán)形山， 也 被噴發(fā)的熔巖所覆蓋， 形成了規(guī)模宏大的暗色熔巖平原。 因此， 月海盆地的形成以及繼之而 來(lái)的熔巖噴發(fā)，構(gòu)成了月球演化史上最主要的事件之一。crater ，希月球上的隕擊坑通常又稱(chēng)為環(huán)形山，它是月面上最明顯的特征。環(huán)形山臘文的意思是“碗，所以又稱(chēng)為碗狀凹坑結(jié)構(gòu)。環(huán)形山的形成可能有兩個(gè)原因，一是隕星 撞擊的結(jié)果，二是火山活動(dòng)；但是大多數(shù)的環(huán)形結(jié)構(gòu)均屬于隕星的撞擊結(jié)果。 1924 年，吉 福德 A.C.Gifford 曾把月坑同地球上的隕石坑作了比擬，證實(shí)了月坑是隕星撞擊形成的。 因此，隕擊作用是形成現(xiàn)今月球外表形態(tài)的主要作用之一。 許多大型

16、環(huán)形山都具有向四周延 伸的輻射狀條紋， 并由較高反射率的物質(zhì)組成， 形成波狀起伏的地形， 向外延伸可達(dá)數(shù)百千 米。環(huán)形山周?chē)袨R射出來(lái)的物質(zhì)形成的覆蓋層； 濺射的大塊巖石又撞擊月球外表， 形成次 生隕擊坑。 由于反復(fù)的隕星撞擊與巖塊濺落， 以及月球內(nèi)部噴出的熔巖大規(guī)模泛濫，使得許多隕擊坑模糊不清，或只有隕擊坑中央的尖峰露出覆蓋熔巖的外表。從疊加在月海上的隕擊坑的狀況判斷， 以及從月球上帶回樣品的放射性年齡測(cè)定說(shuō)明， 月海物質(zhì)大致是與隕擊坑同時(shí)期形成的。月海年齡大都在 35 億年左右，而月陸高地的形成 至少在月海熔巖噴發(fā)之前 10 億多年已經(jīng)存在，因此原始月殼是更為早期形成的，并且是大 量熔巖的

17、不斷噴發(fā)，月球物質(zhì)長(zhǎng)期圈層分化的結(jié)果。研究說(shuō)明，月球的圈層結(jié)構(gòu)是繼大約 46 億年前它所經(jīng)歷的一個(gè)漫長(zhǎng)的天文演化階段之后，又一個(gè)持續(xù)了約 10 億年之久的一個(gè) 圈層分化過(guò)程。 月球上大型環(huán)形山多以古代和近代天文學(xué)者的名字命名，如哥白尼、 開(kāi)普勒、埃拉托塞尼、 托勒密、第谷等。 月球外表隕擊坑的直徑大的有近百千米，小的不過(guò) 10 厘米，直徑大于1千米的環(huán)形山總數(shù)多達(dá) 33000個(gè)，占月球外表積的 710%，最大的月球坑為 直徑 235 千米。在月球背向地球的一面，布滿(mǎn)了密集的隕擊坑，而月海所占面積較少，月 殼的厚度也比正面厚， 最厚處達(dá) 150 千米， 正面的月殼厚度為 60 千米左右。 由于月球外表 之上缺乏大氣圈和水圈， 所以月球早期的熔巖噴發(fā)和隕星撞擊形成的月球外表形態(tài)特征能夠 得到長(zhǎng)期的保存。自 1969 年以