第一章第三节地球的圈层结构
内容索引基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标
课标导引知识建构课程标准运用示意图,说明地球的圈层结构。目标导引1.结合生活实际及示意图,说出地震的概念及要素。(区域认知)2.结合资料,分析地震波的分类以及在不同介质中传播速度的变化。(地理实践力)3.运用示意图,说出地球内部圈层的划分依据及各圈层的特点。(区域认知)4.结合资料及示意图,说出地球外部各圈层的特点,并从人地关系的角度阐述各圈层与人类活动的关系。(综合思维)
基础落实·必备知识全过关
[必备知识]一、地震和地震波1.地震(1)概念:地壳快速释放能量过程中造成的地面震动。(2)地震要素①C为震源,B为震中,BC为震源深度,AB为震中距。②D为等震线:连接烈度相同的点的封闭曲线。
(3)震级:地震的大小。地震释放出来的能量越大,震级越高。一次地震,只有一个震级。(4)烈度:地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度。一次地震,可以有多个烈度。要点笔记地震发生时,烈度大小要考虑震级、震中距、震源深度、地质构造、地表建筑物和发生时间等。
2.地震波(1)概念:震源释放的能量波。(2)分类与特点分类能传播的介质速度代表字母共同点纵波固体、液体、气体快P波波速随着所通过物质的性质变化而变化;通过不同介质的界面时,会发生反射和折射现象横波固体慢S波(3)利用:“透视”地球内部的结构。要点笔记横波只能在固体中传播,因此理论上在海洋中航行的人地震时只能感受到上下颠簸。
二、地球的内部圈层科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。
圈层名称不连续面及深度特征地壳莫霍面(平均约17千米)古登堡面(平均约2900千米)①地面以下,莫霍面以上的固体外壳②大陆地壳较厚,大洋地壳较薄。地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄地幔上地幔①具有固态特征,主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成②软流层(上地幔上部)一般被认为可能是岩浆的主要发源地③地壳和上地幔顶部(软流层以上)合在一起叫作岩石圈下地幔由铁和镍组成;外核呈液态或熔融状态,内核呈固态地核外核内核
【实践链接】2019年2月19日,我国在塔里木盆地顺北油气田完成了某钻井钻探,钻井深8588米,创当时亚洲陆上钻井最深纪录。该钻井是否穿透地壳?为什么?提示没有穿透地壳。地壳平均厚度约为17千米,大陆地壳更厚,此深度远小于地壳平均厚度。
三、地球的外部圈层1.大气圈
3.生物圈(1)组成:地球上所有生物及其生存环境。(2)范围:大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。4.地球圈层之间的关系大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。【思考感悟】地球内部圈层有明确的分界面,外部圈层是否也有?提示地球外部圈层之间是相互渗透的,没有明确的分界面。如生物圈渗透于岩石圈、大气圈和水圈中,而组成水圈的水有陆地水,也有大气水等。
[自主检测]1.判断正误。(1)与横波相比,纵波传播速度快,可以通过固体、液体、气体介质传播。()(2)地壳是由岩石组成的,岩石圈即地壳。()提示地壳和上地幔顶部合称岩石圈,由岩石组成。(3)海拔越高,大气的密度越大。()提示一般海拔越高,大气密度越小。(4)生物是生物圈中的主体和最活跃的因素。()√××√
2.选择题。北京时间2022年3月16日22时36分,日本本州东岸近海发生里氏7.4级地震,震源深度10千米。据此完成第(1)~(2)题。(1)此次地震的震源位于()A.地核B.上地幔C.下地幔D.地壳(2)地震发生时,当地居民的感觉是()A.水平摇晃B.先水平摇晃,后上下颠簸C.上下颠簸D.先上下颠簸,后水平摇晃解析第(1)题,地壳的平均厚度为17千米,大陆地壳较厚,大洋地壳较薄,该次地震位于近海地区,震源深度10千米,应位于地壳。第(2)题,纵波的传播速度快于横波,当纵波传到地面时,居民感觉到上下颠簸,当横波又传来时,居民又感觉到水平摇晃。DD
读地球四个圈层构成示意图,完成第(3)~(4)题。(3)图中所示A、B、C分别为()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(4)下列对A圈层的说法,正确的一组是()①是生命活动影响到的圈层②是质量最大的圈层③是由生物组成的圈层④它占据大气圈的底部,水圈的全部,岩石圈的上部A.①④B.③④C.②③D.①②DA
解析第(3)题,从图中可以看出,C位于最底层,是岩石圈,而位于岩石圈与大气圈中间的是水圈,生物圈是分布最广、覆盖面最广的圈层,跨大气圈、水圈和岩石圈,故A、B、C分别是生物圈、水圈、岩石圈。第(4)题,生物圈是指地球上凡是出现并受到生命活动影响的地区,是地表有机体包括微生物及其自下而上环境的总称;不仅由生物组成,还包括其生存环境;占据着大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部;质量最大的是岩石圈。
重难探究·能力素养全提升
探究一地球的内部有哪些圈层?是怎样划分的?[情境探究]中国地震台网正式测定:2022年1月8日1时45分在青海海北州门源县(北纬37.77度,东经101.26度)发生6.9级地震,震源深度10千米。结合材料探究:(1)此次地震的震源位于地球内部的哪个圈层?提示由材料可知,此次地震震源深度为10千米,应位于地壳。(2)从震源到地面,地震波的传播速度会有什么变化?提示地震波波速逐渐变小。
(3)地震发生时,你若处在大街上,你有怎样的震感?你若正在湖中划船,你的感觉又是怎样的?为什么?提示若处在大街上,首先感到地面上下颠簸,然后水平晃动,因为纵波、横波都能通过固体传播,且纵波传播速度比横波快。若正在湖中划船,只能感受到上下颠簸,因为只有纵波能通过液体传播,横波只能通过固体传播。
[方法突破]1.地球内部圈层的划分(1)地球内部圈层的分界面界面地震波波速的变化分界意义莫霍面17纵波和横波的速度都突然增加地壳与地幔古登堡面2900纵波速度突然下降,横波完全消失地幔与地核
(2)以莫霍面和古登堡面为界,可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
2.地壳与岩石圈的区别比较项目范围联系示意图地壳地表至莫霍面岩石圈不仅包含地壳,而且包含上地幔顶部(软流层以上部分)岩石圈地表至软流层
方法技巧地球内部圈层划分图的判读技巧可提取的信息:地震波的类型、莫霍面、古登堡面、地球内部圈层的结构。
(1)横波(S波)和纵波(P波)的判断。横波传播速度慢,只在固体中传播;纵波传播速度快,固体、液体、气体中都可以传播。(2)莫霍面的判断。在地下平均17千米处,横波和纵波的传播速度都突然增大,说明此处为莫霍面,即地壳和地幔的分界面。(3)古登堡面的判断。在地下平均2900千米处,横波突然消失,纵波的传播速度突然减小,说明此处为古登堡面,即地幔和地核的分界面。(4)地球内部圈层的划分。根据莫霍面和古登堡面,地球内部分为地壳、地幔和地核。
[应用体验]【例题1】分析地震波波速变化可以了解地球内部的圈层构造。下图示意地震波波速的变化。据此完成下列各题。
(1)下列叙述正确的是()A.①—地壳,②—地幔,③—地核B.在①层中的地震波波速随深度加深而增加C.甲波由①层进入②层,波速急剧上升D.乙波无法通过地幔(2)上图中的X处为()A.莫霍面B.古登堡面C.岩石圈与软流层交界处D.内核与外核交界处解析第(1)题,根据深度和波速的大小及变化可知,①为地壳和地幔,②为外核,③为内核;甲波由①层进入②层,波速急剧下降;乙波为横波,可以通过地幔。第(2)题,X为地幔和地核的分界面,是古登堡面。BB
考题点睛
探究二地球的外部圈层有哪些?它们之间的关系是怎样的?[情境探究]我国“奋斗者”号全海深载人潜水器2020年11月10日完成万米级海试,首次探底全球海洋最深处——马里亚纳海沟“挑战者深渊”,下潜深度达到10909米,创造我国载人深潜新纪录。坐底后“奋斗者”号拍摄了海底地形地貌、海洋生物等影像资料,同时利用机械手对海洋生物、底层海水、海底沉积物和岩石进行采样。
结合材料探究:(1)分析“奋斗者”号采集到样品的位置处于地球的哪些圈层。提示该位置处于岩石圈与地球外部圈层的水圈和生物圈。(2)分析生物圈和水圈之间有什么联系。提示生物圈占据整个的水圈。
[方法突破]1.外部圈层的组成及特征圈层组成特征大气圈气体和悬浮物,主要成分是氮和氧密度随着高度的增加而减小,是地球生命生存的基础条件之一水圈由液态水、气态水和固态水组成。按照存在的位置和状态可分为海洋水、陆地水(地表水、地下水)、大气水和生物水陆地水与人类社会的关系最为密切;水圈的水处于不间断的循环运动之中生物圈地球上所有生物及其生存环境的总称生物圈与其他圈层相互渗透、相互影响,共同组成了地球的生态系统,生物是这个系统中的主体和最活跃的因素
2.生物圈的特殊性(1)组成成分特殊:生物圈由地球上所有生物和它们的生存环境组成,是唯一有生命存在的有机圈层,也是最活跃的圈层。(2)空间分布范围特殊:生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,是唯一不占有独立空间的圈层。(3)形成过程特殊:生物圈孕育于大气圈、水圈、岩石圈之中,离开了它们,生物圈将不复存在。生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果,也正因为如此,这些圈层才能紧密相连。
[应用体验]【例题2】下图是地球圈层间的物质交换示意图,图中序号①②③④代表四大圈层。读图,完成下列各题。(1)图中序号①②③④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.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈(2)“落红不是无情物,化作春泥更护花”反映的圈层关系是()A.①②B.②③C.①③D.③④CB
解析第(1)题,地球的各个圈层之间相互联系,根据它们之间的相互关系,可知图中①②③④依次代表的是水圈、岩石圈、生物圈、大气圈。第(2)题,“落红”属于生物圈,“春泥”属于岩石圈。
思维导引(1)大气圈的二氧化碳→生物圈;岩石圈的养分→生物圈;水圈的水→生物圈;大气降水→岩石圈、水圈;水圈的水渗透→岩石圈;生物圈中动植物的残枝落叶及遗体分解→岩石圈;水圈、岩石圈水分蒸发→大气圈;生物圈供氧→大气圈;岩石圈中的水分→水圈。(2)落花(生物圈)→春泥(岩石圈)。
(区域认知)雪后的山西黄河壶口瀑布景区银装素裹,美景如画,游客们踏着瑞雪,观赏正在消融的壶口瀑布。
(1)图中涉及地球的哪些圈层?提示水圈、大气圈、岩石圈、生物圈。(2)地球外部圈层的分布有什么特点?提示各圈层基本上下平行分布;在地球表面附近,各个圈层相互渗透,甚至相互重叠。
学以致用·随堂检测全达标
当地时间2021年2月21日4时30分,位于意大利西西里岛的埃特纳火山喷发,喷发活动从位于东南方向的火山口开始,整个过程持续数小时,喷出的烟雾高度为800米至1000米,岩浆则流至火山周边,景象蔚为壮观。2022年2月21日,经过几个月的相对平静后,埃特纳火山再一次喷发,浓浓烟雾和灰烬迫使西西里岛卡塔尼亚机场临时关闭。据此完成第1~2题。
1.埃特纳火山喷发出的炽热岩浆,在地球内部主要存在于()A.莫霍界面上部B.古登堡界面下部C.上地幔上部D.地核内部2.埃特纳火山喷发出的熔岩流凝固后位于()A.地球的外部圈层B.上地幔C.下地幔D.岩石圈解析第1题,软流层是岩浆的主要发源地,存在于上地幔上部。第2题,火山喷发,熔岩流凝固转化为岩石,成为岩石圈的一部分。CD
下图为地球内部圈层结构的局部图。读图,完成第3~4题。3.下列有关图中说法正确的是()A.地壳在海洋中缺失B.①层和②层是地壳C.②层是软流层D.岩石圈是指①②层的全部和③层的大部分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BC
解析第3题,由图可知,海洋中地壳没有缺失;岩石圈的范围是指①②层的全部和③层的顶部;地壳位于莫霍面以上,为图中①层和②层;软流层属于地幔,位于③层。第4题,地震波传播速度最快的地方是古登堡面上部附近,在古登堡面,横波消失,纵波速度迅速减小。
下图为地球圈层结构示意图。读图,完成第5~6题。
5.图中数码所代表的地球圈层正确的是()A.①为地壳B.②为岩石圈C.③为软流层D.④为下地幔6.下列有关地球圈层特点的叙述,正确的是()A.①圈层随着高度的增加,大气密度迅速增加B.②圈层的厚度陆地比海洋大C.③圈层横波不能穿过D.④圈层的物质状态为固体解析第5题,根据图中海拔数据可知,①为大气圈的一部分,②为地壳,③为软流层,④为外核,⑤为内核。第6题,①圈层随着高度的增加,大气密度迅速减小;③圈层(位于地幔)横波能穿过;④圈层(外核)的成分虽以铁、镍为主,但却是液态或熔融状态。CB
7.读地球内部圈层示意图,完成下列各题。
(1)地震发生时释放出巨大的能量,下列说法正确的是()A.地震通过地震波向外释放出能量B.地球的内能主要来源于太阳辐射C.地震发生时,首先到达地面的是地震波中的横波D.发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害(2)图中两个不连续面A为,B为,地震波通过B界面时,波速变化有何特点?(3)填出图中字母代表的圈层名称:C,D+E,F+G。(4)自己设计图例,并在图中画出岩石圈的范围。(5)如何推断地球内部各圈层的物质是固态还是液态?
答案(1)A(2)莫霍面 古登堡面 纵波传播速度突然下降,横波完全消失。(3)地壳 地幔 地核(4)画图略(软流层以上部分)。(5)由于纵波可以在固体、液体和气体中传播,横波只能在固体中传播,因此可以判断:地壳和地幔属于固态,外核可能为液态或熔融状态。解析第(1)题,地震发生时释放出巨大能量,并以地震波的形式释放出来;由纵波传播速度快、横波传播速度慢可知,首先到达地面的是地震波中的纵波。第(2)(3)题,结合地球内部圈层结构及图示各字母的位置可判断各字母代表的名称,明确B界面为古登堡面,进而判断地震波通过此界面时的波速变化特点。第(4)题,岩石圈包含地壳和上地幔顶部,即软流层以上的部分。第(5)题,依据纵波和横波的特点分析。
本课结束
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