逍遥右脑 2013-05-06 14:04
1.4 地球的结构 学案（湘教版必修1）
[学习目标] 1.了解地球内部圈层结构及其划分依据，概括各圈层的主要特点。2.了解大气圈、水圈、生物圈等外部圈层的组成及其特征。
一、地球的内部圈层
1．划分：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。三层之间的两个界面依次称为①莫霍面和②古登堡面。
2．地壳：地壳是地球表面以下、③莫霍面以上的固体外壳。地壳平均厚度约④17千米，大陆部分平均厚度约⑤33千米，高、高原地区可达⑥60～70千米。海洋地壳平均厚度约为6千米。
3．地幔：地幔是地球内部介于⑦地壳和⑧地核之间的圈层。地幔上层物质具有固态特征。地壳和上地幔顶部(软流层以上)合在一起叫做⑨岩石圈，平均厚度为100～110千米。⑩软流层一般认为可能是岩浆的主要发地之一。
4．地核：地核是地球的核心部分，即⑪古登堡面所包围的球体。根据地震波传播速度的不同，地核又分为内核和外核。外核的物质在高压和高温下呈⑫液态或⑬熔融状态，一般认为地球内核呈⑭固态。
二、地球的外部圈层
1．划分：通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界划分为三个圈层：
⑮大气圈、⑯水圈和生物圈，统称为地球的外部圈层。
2．大气圈：是包裹地球的气体层。近地面的大气密度⑰大。随着高度的增加，大气的密度迅速下降。
3．水圈：由液态水、⑱固态水和气态水组成。按照它们存在的位置和状态，可分为海洋水、⑲陆地水、⑳大气水和生物水。陆地水主要可分为○21地表水和○22地下水。
4．生物圈：是广泛分布于地壳、○23大气圈和○24水圈中的生物世界。○25生物是这个系统中的主体和最活跃的因素。
探究点一 地球的内部圈层
【探究材料】
位于冰岛南部亚菲亚德拉冰盖的艾雅法拉火，当地时间2010年4月14日凌晨1时(北京时间9时)，火开始喷发，喷发地点位于冰岛首都雷克雅未克以东125公里，岩浆融化冰盖引发洪水，附近约800名居民紧急撤离。火喷发释放出的大量气体、火灰对航空运输、气候和人体健康均产生长期影响。
1．火喷发的岩浆自于地球的哪个圈层，它到达地表时穿越了地球的哪些内部圈层？
2．为什么能用地震波划分地球内部结构？我们还可以通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息。
3．地震发生时，陆地上的人们与轮船上的人的震动感觉一样吗？为什么？
4．通过下图探究地壳和岩石圈的区别和联系。
5．人类已经利用地震波了解地球内部信息，为什么还要花巨资进行钻探？是否可以完全脱离地震波？
【探究归纳】
1．岩浆自上地幔中的软流层，它到达地表时，仅仅穿过了地壳。
2．如图所示：
还可以从火喷发出的物质、钻探得到的岩芯、温泉等，了解地球内部的信息。
3．不一样。地震发生时，陆地上的行人首先感到地面上下颠簸，然后左右晃动，因为陆地上纵波、横波都能通过，且纵波传播速度比横波快，处于轮船上的人只能感到上下颠簸，因为水只有纵波能通过。
4．通过题图可以看出，岩石圈与地壳从厚度和范围上既有联系又有区别，具体分析如下表：
厚度范围联系
地壳平均17千米地表至莫
霍面岩石圈不仅包括地壳而且还包括上地幔顶部(软流层以上部分)
岩石圈70千米～
100千米地表至
软流层
5.深入到地下直接对内部物质进行分析研究，得到的信息更真实可靠，目前还不能完全脱离地震波。
【规律总结】
图解地球内部圈层的划分及特点
【考例探究1】 读“地震波传播速度和距离地表深度的关系图”，完成下列问题。
(1)图中地震波E是________，F是________；图中分界面A是________；B是________。
(2)在界面A～B地震波波速的变化情况是________
________________________________________________________________________；
在界面B以下地震波波速的变化情况是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中圈层：C是________，D是________，H是________。
(4)物质状态：D层________，H层________。
答案 (1)横波 纵波 莫霍面 古登堡面
(2)纵波和横波的传播速度都突然增加 纵波突然变慢，横波则完全消失
(3)地壳 地幔 地核
(4)液态 固态
解析 解本题时要注意把读图与教材相关知识结合。根据地震波中纵波的传播速度较快、横波的传播速度较慢的特点，确定E表示横波、F表示纵波。第(4)题，对D层物质状态的回答也可通过B界面处纵波的传播速度突然变慢，横波完全消失，推测外核的物质接近液态或熔融状态。答题时应注意物质状态与物质组成的区别。如H层的物质状态为固态，不能回答为极高温度和高压状态下的铁和镍。
探究点二 地球的外部圈层
【探究材料】
岩石圈、水圈、大气圈、生物圈共同构成地球的圈层结构，有人提出：生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层。
1．该图景观体现出的地球圈层的个数是( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
2．构成该景观的主体要素属于的圈层是( )
A．生物圈 B．水圈 C．岩石圈 D．地壳
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自太阳辐射能
【探究归纳】
1．C 2.B 3.C 4.B
图中显示的有大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等；瀑布属于水圈；生物圈属于最活跃的圈层；图中各圈层之间相互影响、相互制约，存在着物质迁移和能量转化。
【规律总结】
地球外部圈层的基本特征
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和悬浮物，主要成分是氮和氧 地球自然
环境的重
要组成
部分
相互渗透、
相互影响、
相互联系
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占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部
【考例探究2】 读下图，回答问题。
(1)②圈层的主体是( )
A．河流 B．湖泊 C．冰川 D．海洋
(2)①②③④四圈层中处于不断循环更新之中的是( )
A．④ B．② C．① D．③
(3)③圈层中最活跃的因素是( )
A．大气 B．水 C．土壤 D．生物
答案 (1)D (2)B (3)D
解析 本题利用地球外部圈层结构简图，考查地球外部圈层的各自特点。由图可知①为岩石圈，②为水圈，③为生物圈，④为大气圈。这四大圈层中，生物圈有生命存在，成为最活跃的圈层；水圈通过水循环可以更新再生。