地球的圈层结构

[课标导读]
新课程标准中对“地球的圈层结构”部分提出的要求是“说出地球的圈层结构，概括各圈层主要特点”。并且在活动建议中提出：“绘制示意图，或利用教具、学具，说明地球的圈层结构”。由此看来，对地球的圈层结构，从分布到划分依据，从各层特点到学生理解、分析、判断和运用，都是本章内容的重点。因此，在中，始终把握住该节内容的标准要求，提高学生自主学习的能力，是教师力求完成的主要任务。
[目标]
本节教学要重点突出“地球圈层”和“结构特点”两个核心概念，围绕这两个概念，逐步将地球圈层结构及其划分依据——圈层特点等知识点顺序展开。在学习过程中，教师让学生充分发挥学习的主观能动性，利用丰富的图例和图片展示，让学生分析和理解各圈层的结构特点。
1、通过探究活动让学生了解地球的圈层结构及分布。
2、通过学生的自主学习，举例说明主要的地球圈层结构特点。利用图解，由学生分析判断划分的依据。
[教学设计]
课时安排
本节内容是第一章的最后一节，建议用2个课时完成教学。
第一课时：着重从教学内容的讲授和分析入手，完成地球内部圈层结构教学内容的学习。同时，通过师生互动，将地球的圈层结构及划分依据让学生能够深入了解。
第二课时：通过内部和外部圈层的划分，让学生对地球的圈层结构有更加清晰的认知。在讲授地球外部圈层知识过程中，对大气圈、水圈进行简洁而又清晰的介绍。在新课程中，没有像老教材将各圈层分成小节单独分析，而是重在基本了解和理解的程度。所以，教师在讲授这一部分内容时，最好是突出重点和大的结构而尽量高度概括。
教学安排
（第一课时）
1、通过读图，让学生从感性上认识地球的圈层结构及层次关系。
2、在有了基本的结构认知后，着重讲授地球的内部圈层的划分。但教师不要过于拘泥于概念的讲授和分析，尤其是地震波、纵波、横波等概念，他们并非是该节内容的核心知识，只要学生了解了内部的几个圈层及层次关系即可。
3、在教学中值得注意的是，在学生掌握的主要内部圈层的结构后，可以将岩石圈的概念有意识地强调。因为岩石圈是内外部圈层的结合部，与外部圈层的联系也最紧密。学生了解了岩石圈的概念后，对后面的学习就有了知识铺垫。
（第二课时）
1、引导学生了解地球外部圈层的划分，明确外部圈层的结构和层次关系，尤其是外部圈层的相互渗透和相互影响的关系更是要交代清楚。
2、本课时对大气圈、水圈两个圈层的介绍是重点，而生物圈和岩石圈并没有深入下去。因此教师应该适当的用描述性的语言简洁地概括他们的关系。
3、结合实际案例“美国生物圈2号实验的失败说明了什么问题”，让学生课后对生物圈进行自主学习，是教材设计的一个创意。教师完全可以很好地利用这个案例，开展学生的研究性学习活动。通过探究，学生对生物圈的了解会更加直接。
1、案例研究是教学中的关键。本节教学内容较多，但教师应该通过各种案例分析将“区域”和“区域差异”这两个概念始终把握住。
2、教学中，教师应该将国情知识渗透进每节课堂，尤其是我国东西部自然、人文上的巨大差异，其产生的历史原因和因应策略，都是当前影响我国可持续发展的关键问题。
3、利用图表知识进行绘图分析的练习，体现了能力训练的课堂化。设计适当的课堂练习，应该是新课程教学过程从教人员备课中要用心准备的一项工作。往往很多知识点，学生看、老师讲，好象并不难，但到了学生进行实际分析时，效果却不理想，其实就是没有很好地进行配合训练的缘故。
一堂课下来，教师课前准备的充分不充分，对教学效果起着决定性的作用。新课程理念如何体现出新字，仍然需要我们在工作中不断努力地探索。
深圳市福田中学地理教师郭纯
第四节地球的圈层结构
教学目标：
1、知道地球具有明显的圈层结构。
2、了解地球的内部圈层、划分依据及其相互特征。
3、了解地球的外部圈层。
4、了解地球的垂直分层及与人类活动的关系。
5、培养自学能力和分析问题、解决问题的能力，树立辨证唯物主义观和正确的环境观。
教学重点：
地球的内部结构及地壳、大气的组成和垂直分层。
教学难点：
地幔，对流层和平流层温度随高度变化的原因。
教学用具：多媒体投影
教学准备：
课前布置作业：查找地壳、地幔、地核的相关资料，准备课堂上进行交流。
教学过程：
师：同学们，你们说一个煮熟的鸡蛋从里到外可以分成几部分？
生：蛋黄、蛋清、蛋壳。
师：那么你们是如何知道答案的呢？
生（笑）：吃过。
师：地球的圈层结构和大家吃过的鸡蛋有一些相似之处。
板图：地球圈层结构圈层示意图。
师：地球从外到内可以分为大气圈、水圈、生物圈、地壳、地幔和地核六个圈层，其中前三个者为地球的外部圈层，这些圈层是我们目前可以比较直观地进行观察和研究的。后三者为地球的内部圈层，显然，我们不能象剥鸡蛋一样地对它们进行观察和研究。我们对地球内部圈层的研究需借助于地震波。
师：地震波是地震时产生的机械波，分为纵波和横波。质点的震动方向与波的传播方向一致为纵波，质点的传播方向与波的传播方向垂直为横波。在不同的介质中纵波和横波的传播特性不同。一般而言，纵波可通过各种介质，但横波只能在固态介质中传播。在相同的介质中，纵波的传播速度比横波快。科学家就是利用地震波的这种传播特性来研究地球内部物质组成和特性的。
投影：地球内部圈层结构示意图（图1-4-1）
师：大家注意观察，从地面往下随着深度的变化横波和纵波传播速度的变化。
（注意）此处要给学生足够的时间，必要时教师需进行讲解。
生：（归纳整理）
师：横波和纵波传播速度突然发生变化的界面称为不连续面，请同学们注意观察在2900km深度处，横波和纵波波速出现了什么明显变化？
生：横波波速突然变为零，纵波波速从约13.5km/s突变为约8km/s.
师：所以2900km深度处存在一个“一级不连续面”，我们将其称为古登堡面，以上为地幔，以下为地核。另一个一级不连续面叫莫霍洛维奇面，它是地壳和地幔的分界面。请大家继续观察还在哪里波速出现了明显的变化。
生：1000km我们把根据不连深度处。
师：对了，这里也有一个不连续面，但这个不连续面我们称为次级不连续面，其以上为上地幔，以下是下地幔。同样的道理，地核也可以分成两部分，请大家观察应该从多少千米深度处分开。
生：大约是5000km。
师：对，这里地震波的波速也发生了明显的变化。
活动：同学们根据课前作业说明地壳、地幔和地核的主要物质构成和特征。
生（归纳）：地壳是由岩石组成的。地壳中主要的化学元素有氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等，它们占整个地壳的98%以上。地壳的厚度在各处是不均一的，一般来说，大洋地壳较薄，平均厚度只有7km，主要由玄武岩之类密度较大的岩石组成，大陆地壳平均厚度约为35km，表层主要由花岗岩之类密度较小的岩石组成。与地壳相比，地幔的化学组成变化不大，但其温度、压力随深度增加变化较为显著。在上地幔的上部有一个处于熔融状态的软流层，一般认为这里是岩浆的发源地。地核的化学组成主要是铁和镍，外核物质呈熔融状态，内核为固体金属球。总体来看，各层的温度随深度的增加而升高，到地核温度已达到2000～5000℃之间。
师：地壳是由岩石组成的，上地幔顶部也是由岩石组成的，二者合称为岩石圈，因此，岩石圈和地壳所指的范围是不一样的，请大家注意区别。
师：地球的外部圈层可以分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层。这些圈层之间相互联系，相互制约，形成人类赖以生存的自然环境。请同学们阅读26～27页课文，完成下列问题：
1、随着高度的变化，大气密度有什么变化？为什么？
2、低层大气主要由哪三部分组成？水汽和固体杂质有什么特殊作用？
3、分别说明氮气、氧气、二氧化碳和臭氧对生命活动与地理环境的影响。
4、依据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况，可以将大气分为哪三层？
投影：大气层气温随高度变化曲线图。
师：请大家观察，对流层中气温随高度的变化如何变化？为什么？
生：降低，原因是对流层大气的热量主要来自于地面。
师：一般高度每增加100米，气温降低多少℃？
生：0.6℃。
师：由于对流层大气上冷下热，所以空气对流运动显著。
师：对流层集中了大气质量的3/4和几乎整个大气中的水汽和固体杂质，又因为水汽和固体杂质是成云致雨的重要条件，因此，对流层天气状况复杂多变。
讨论：从低纬度到高纬度对流层厚度一样吗？为什么？
结论：由于从低纬度到高纬度地表热量分布是不均匀的，所以对流层的厚度从低纬度到高纬度是逐渐变薄的。
师：我们从温度变化、大气运动状况和天气现象三个方面了解了对流层的特点，下面请大家就从这些方面了解平流层的特点。
生（归纳）：温度随高度增加而升高，主要原因是其热量主要来自臭氧对太阳紫外辐射的强烈吸收。大气稳定，以水平方向运动为主。天气晴朗，有利于航空飞行。
师：高层大气又可以分为中间层、热层、外逸层等，其密度非常小，与星际空间的密度相当接近。在该层大气中存在电离层，能够反射无线电波，为人类的信息交流提供了极大的方便。
师：阅读“水圈”部分课文，了解地球上水体的组成。
讨论：我们日常生活中应如何合理用水。
师：水分和能量的不同组合使地球表面形成了不同自然带和自然景观类型，水溶解岩石和土壤中的营养物质，为满足生物需要创造了前提。水分循环可以调节气候，净化大气。水几乎伴随一切自然地理过程，促进地理环境的发展和演化。
师：生物圈是地球上最大的生态系统，它是由地球上全部生物及其生存环境的总称。包括水圈的全部、大气圈的下层和地壳的表层。虽然生物圈的质量仅相当于大气圈的1/300，水圈的1/7000，但它是自然地理环境系统中最活跃的圈层。
活动：阅读案例研究《美国“生物圈2号”实验》。
讨论：“生物圈2号”实验的意义是什么？是什么原因导致了这场实验的失败？

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