高中地理 第一章 行星地球 第四节 地球的圈层结构教学设计2 新人教版必修1.doc

‎《地球的圈层结构》 ‎ ‎【教学目标】‎ 一、知识要求 ‎1．使学生了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据 ‎2．使学生了解各内部圈层的界限、厚度、物理性状等。‎ 二、能力要求 ‎1．使学生了解研究地球内部构造的方法，从而认识人类对未知事物所进行的探索实践，激发同学们学科学、爱科学的兴趣及责任感。‎ ‎2．了解地球内部圈层划分实况及各层主要特点，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观念。‎ ‎3．通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，对学生进行综合归纳等思维能力的培养和训练。‎ 三、情感目标 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。‎ ‎【教学重点】‎ ‎1．地震波的波速及传播特点，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，特别是地壳的特点。‎ ‎3．岩石圈概念，软流层知识。‎ ‎4．激发同学学科学、爱科学的兴趣及责任感，地球系统观念的形成。‎ ‎【教学难点】‎ ‎1．“地幔”的有关知识。‎ ‎2．激发学生学科学、爱科学的兴趣及责任感，形成地球系统观念。‎ ‎【课时安排】‎ ‎1课时 ‎【教具设计】‎ 地震波的传播速度与地球内部圈层的划分、地球内部结构示意图、熟鸡蛋等、多媒体（投影、图片）。‎ ‎【学法指导】‎ 7‎ 自主学习法、对比法、合作讨论 ‎【教学过程】‎ 一、导入新课 想知道橘子内部是什么，怎么办？‎ 剥开！‎ 想知道西瓜内部是什么，怎么办？‎ 切开！‎ 医生想知道身体内部情况——‎ B超、听诊 想知道地球内部是什么，怎么办？‎ 前边我们学习了地球的宇宙环境，“谈天”是为了“说地”，整个地球不是一个均质体，而是一个由不同物质、不同状态组成的同心圈层结构，每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。以地心为共同球心，地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。下面我们就来学习第四节——地球的圈层结构。‎ 二、新授 预习检查 一、地球的内部圈层 ‎1．地震波 ‎(1)概念：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生①__________，并以②____的形式向四周传播，这种弹性波即为地震波。‎ ‎(2)特点：传播速度随着所通过物质的性质而变化。学科王 ‎(3)分类：地震波的特点：‎ 地震波的类型 传播速度 通过的物质 纵波(P波)‎ 快 固体、液体、气体 横波(S波)‎ 慢 只能通过③____物质 ‎2.地球内部圈层：地球各圈层的划分及特点 地球内部圈层构造 不连续界面(圈层界线)‎ 深度 ‎(千米)‎ 地震波的速度变化 各圈层的主要特点 地壳 莫霍 界面学科王 学科王 古登堡 界面 平均 ‎33‎ ‎2 900‎ 纵波和横波速度__④____ 学科王 纵波速度突然⑤_ ‎ ‎ _，横波消失 由岩石组成，厚度不均 7‎ 地 幔学科王 上地幔 下地幔 上部由岩石组成，密度较大，有软流层 地 核 外核 外核可能为液态，内核可能是固态 内核 ‎3.岩石圈：地壳和上地幔顶部(⑥______以上)，由坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。‎ 二、地球的外部圈层 ‎1．组成：大气圈、水圈、⑦________。‎ ‎2．相互关系：各圈层之间相互联系、相互制约，形成⑧____________。‎ 课中学习案 探究点一　地球的内部圈层 探究材料　教材P21图1.25地震波的传播速度与地球内部圈层的划分和P22图1.26地球的内部圈层结构。‎ ‎1．‎2010年4月14日，海地首都太子港附近发生了7.3级大地震，在太子港城中街道上的行人和附近海洋中行船上的人震动感觉是否一样？为什么？‎ ‎2．根据图1.25判断：地壳、地幔、外核物质以什么状态存在？‎ ‎3．岩石圈是否就是我们所说的地壳？‎ 探究点二　地球的外部圈层 探究材料 风景秀丽的黄果树瀑布景观 ‎1．在黄果树瀑布景观中涉及了地球的哪几个圈层？构成该景观的主体要素属于地球的哪个圈层？‎ ‎2．该景观的形成体现了地球各圈层之间具有怎样的关系？‎ ‎3．列表说明地球外部圈层的主要特点。‎ 外部圈层 概念 组成 其他 大气圈 由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统 气体和悬浮物，主要成分是氮和氧 是地球自然环境的重要组成部分，厚度约为2 000～3 ‎‎000千米 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 水圈里的水处于不断地循环运动之中 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。生物圈最活跃 你家的厕所有吃的吗？‎ 7‎ ‎（一）地球的内部圈层 地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神秘的，我们怎么会知道地球内部是由地壳、地幔、地核组成的呢？‎ ‎1．地震波 问题一：学生讨论人类用什么方法可以了解地球？‎ 钻探取样分析，火山喷发带来的地球内部信息；地震波带来地球内部信息等。‎ 问题二：哪种方式能将地心的信息也传递出来呢？‎ 地震波。‎ 问题三：你知道其机理吗？‎ 当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。地震波是一种机械波。同学们总结机械波特点，进一步归纳地震波特点。人类通过对地震波传播速度变化的研究，将地球内部划分了三层。‎ ‎（１）纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播。‎ ‎（２）横波(S波)：传播速度较慢，只通过团体传播。‎ ‎（物质密度越大，传播速度越快）‎ 虽然人类限于岩石图阻挡，目前对地球内部的了解仅是皮毛，但人类的认识潜力是无限的，人类会日益深入地认识地球的真实面貌，从而和谐地与之共存。人类认识事物的一种方法是：从了解宏观结构到逐步深入分析微观结构。对地球内部认识就是如此，首先通过研究地震波变化曲线了解其结构。‎ 纵波和横波的传播速度随着所通过的物质性质而变化。根据地震波在地球内部的传播情况的研究，人们将地球内部划分为几个圈层结构。‎ 分析P、S波的波速变化情况，由波速的突然变化引入不连续面的存在和地球内部圈层的划分。‎ ‎①两条波速变化曲线，区别出P、S波（依据：同一物质中P波速较S波快）‎ ‎②总结P、S波速变化情况，归纳波速发生突然变化的层次及大致深度。‎ ‎③定义不连续界面：霍面（平均地下‎33Km），古登堡界面（地下平均‎2900Km）‎ ‎２．地球内部圈层的划分 ‎（观看地球的内部圈层结构）‎ 7‎ ‎（１）地壳：‎ 在地面以下，莫霍面以上，由岩石组成。大陆部分的平均厚度为‎33 km，大洋地壳的平均厚度为5～8 km，整个地壳平均厚度为‎17 km。地壳最厚的地方在青藏高原。地壳又分为双层结构：上层是硅铝层，下层是硅镁层，在大陆地壳中，两个层次都有；在大洋地壳中，硅铝层变薄甚至缺失。所以大洋地壳比较薄。‎ ‎（２）地幔：‎ 地幔的范围是从莫霍面到古登堡面，它位于地壳与地核之间，是三大圈层中的中间层，厚度为2800多千米。根据地震波的传播状况可把地幔分为上地幔和下地幔两层，地幔圈占了地球大部分的质量。在上地幔的上部，有一个物质呈融熔状态的软流层，一般认为软流层是岩浆和地震的发源地。软流层物质仍是岩石（主要是橄榄岩、榴辉岩等），为硅酸盐类、氧化物等。由于这层放射性元素大量集中蜕变生热温度高，岩石处于塑性状态，局部地区呈融熔流动状态，犹如倾倒的浆糊。根据地震波变化情况推测，软流层物质的物理性状与上下层物质都不同，并构成一个圈层，在地质构造学中称软流圈。软流圈层厚度范围并不是从莫霍面算起，约在地下60～250 km，它属上地幔部分，但位置并不在地幔的顶部。因此，软流圈层与地壳之间（即与莫霍面之间）还有一层物质存在，即上地幔的顶部，也是岩石，并构成了一个圈层，它和地壳共同组成了岩石圈。岩石圈是指软流层以上的部分，物质由岩石组成，包括地壳的全部和上地幔的顶部。‎ ‎（３）地核：‎ 因为横波不能通过外核，所以外核部分呈液态，主要成分是铁镍等重金属元素，而液态铁的运动形成一个巨大的磁场。因为地震波速度在内核处加快，随着深度增加，压力和密度都增大，其熔点升高得比温度升得快，所以内核呈固态。‎ 圈层名称 不连续面 深度（Km）‎ 特征 地壳 ‎（莫霍界面）‎ 平均17‎ ‎①由岩石构成的固体外壳 ‎②大陆地壳厚、海洋地壳薄 7‎ ‎（古登堡界面）‎ ‎900‎ ‎2900‎ ‎5150‎ ‎6370‎ 地幔 上地幔 ‎①固态 ‎②上部存在一个软流层（可能是岩浆的发源地 下地幔 ‎①可能为固态 ‎②温度、压力和密度均增大 地核 外核 接近液态、横波不能通过 内核 温度、压力和密度都很大 总结知识点时特别要落实岩石圈、软流层范围。‎ ‎３．难点讲析 ‎（１）横波如何通过软流层？‎ 误区：软流层给人“液体”印象，但为什么能通过横波？‎ 解析：软流层所在深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃，既不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时，由于压力减小，这种可塑性岩石转化成液态。‎ ‎（２）内核为何是固体？‎ 误区：外核是液体，横波不能通过，内核从课本图中也没有见到横波通过，为何是固体？‎ 解析：①纵波在地下5 ‎000千米深处，传播速度明显增加，说明可能由液态转为固态；②横波在5 ‎000千米以下由纵波转化而成，比较微弱，进一步证明内核为固态。‎ ‎（过渡）要使我们更全面地认识地球整体面貌，除了需要对地壳结构的了解外，还需要对地球外部结构的层次。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自范围和作用是什么呢？‎ ‎（二）地球的外部圈层 外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(展示多媒体)，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。‎ ‎１．大气圈 大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。它是地球自然环境的重要组成部分。‎ ‎２．水圈 7‎ 水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。‎ ‎３．生物圈 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、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。‎ 由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微生物。据估计，现有生存的植物约有40万种，动物约有110多万种，微生物至少有10多万种。据统计，在地质历史上曾生存过的生物约有5亿～10亿种之多，然而，在地球漫长的演化过程中，绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。‎ 小结：地球所有的外部圈层是相互渗透、相互影响，甚至相互重叠的，在太阳和人类生活的参与下，整个地球生机盎然；同时，它们起着保护地球的作用，可以减弱太阳和宇宙辐射对地表的影响，减少宇宙中的陨石对地球表面的撞击。外部各圈中的物质运动和循环，是促使地表物质和形态演变的重要动力。‎ 7‎