《地球的結(jié)構(gòu)》學(xué)案2（湘教版必修1）

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淺析“地球的結(jié)構(gòu)” 一、析課標(biāo)要求 把學(xué)習(xí)方向 地理課程標(biāo)準(zhǔn)是地理備考的基本依據(jù)。本節(jié)教材相應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容是“說出地球的圈層結(jié)構(gòu)，概括各圈層的主要特點(diǎn)”。本條標(biāo)準(zhǔn)有顯性和隱性兩方面的要求，顯性要求是從宏觀上了解地球結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，隱性要求是了解自然環(huán)境的組成。在復(fù)習(xí)備考過程中，學(xué)習(xí)的著重點(diǎn)應(yīng)放在行為動詞的落實(shí)上。 首先，需要“說出”地球的圈層，可以劃分出內(nèi)部圈層和外部圈層。內(nèi)部圈層包括地殼、地幔和地核；外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。巖石圈是介于內(nèi)部圈層和外部圈層之間的一個圈層?！罢f出”各個圈層的范圍、組成和劃分依據(jù)，特別是在腦海建立地球圈層的立體三維空間模式，形成整體系統(tǒng)的物理地球概念。 其次，需要“概括”地球的各圈層，特別是大氣圈、巖石圈的主要特點(diǎn)，在空間范圍上把自然環(huán)境放在地球圈層結(jié)構(gòu)中認(rèn)識，并初步分析各圈層之間的關(guān)系及其對人類活動的影響。概括圈層特點(diǎn)需要抓住本質(zhì)，從物質(zhì)組成、物理特性、空間結(jié)構(gòu)、物質(zhì)運(yùn)動等多個方面綜合分析。 二、析教材內(nèi)容 梳主干知識 地球的結(jié)構(gòu)特征之一就是同心圈層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)部圈層和外部圈層組成。外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈，可以直接觀察研究；內(nèi)部圈層包括地殼、地幔和地核，不能直接觀察，只能供借助地震波來研究和劃分。地球的圈層結(jié)構(gòu)，如圖1所示: 圖1 地球的圈層結(jié)構(gòu) （一）地球的內(nèi)部圈層 1、地球內(nèi)部圈層劃分的依據(jù)——地震波 到目前為止，關(guān)于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的知識，主要來自對地震波的研究。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，地下巖層受到強(qiáng)烈的沖擊會產(chǎn)生彈性震動，其能量以波的形式向四周傳播，形成地震波。地震波有縱波（P波）和橫波（S波）之分，其傳播速度及所能通過的物質(zhì)不同。如表1所示 表1 地震波的分類及特點(diǎn) 分類 特點(diǎn) 意義 傳播速度 所經(jīng)物質(zhì)狀態(tài) 共同點(diǎn) 地震波 縱波（P波） 較快 固體、液體、氣體 都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而改變 ①研究地球內(nèi)部圈層的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，劃分地球內(nèi)部圈層 ②研究地震的能量和劃分 橫波（S波） 較慢 固體 科學(xué)家利用地震波的上述傳播特點(diǎn)，通過對地震波在地球內(nèi)部傳播狀態(tài)和傳播速度的精確測量，“透視”了地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。如圖2所示： 圖2 地震波傳播速度與地球內(nèi)部構(gòu)造圖 速度（千米/秒） 地 核 莫霍面 古登堡面 2、地球內(nèi)部圈層劃分的界面——不連續(xù)面 從地球內(nèi)部地震波曲線圖上（圖2左）我們可以看出：地震波在一定深度發(fā)生突然變化。這種波速發(fā)生突然變化的面叫做不連續(xù)面。地球內(nèi)部有兩個明顯的不連續(xù)面：莫霍面和古登堡面，它們具有的特征如表2所示： 表2 不連續(xù)面特征比較 不連續(xù)界面 （圈層界線） 深度 地震波速的變化 分界意義 莫霍面 平均33千米 （大陸部分） 縱波和橫波的都明顯增加 地殼 和地幔 古登堡面 2900千米 縱波的傳播速度突然下降 橫波完全消失 地幔 和地核 3、地球內(nèi)部圈層組成——地殼、地幔和地核 地球內(nèi)部以莫霍面和古登堡面為界，劃分為地殼、地幔和地核三個主要圈層。 （1）地殼：地殼是地球表面以下、莫霍面以上很薄的一層固體外殼，主要由各種巖石組成。其特點(diǎn)主要是：①水平方向上：地殼厚薄不均，大陸部分較厚，大洋部分較薄，整個地殼的平均厚度約為17千米。地殼厚度變化規(guī)律是地球大范圍固體表面的海拔越高，地殼越厚；海拔越低，地殼越薄。②垂直方向上：硅鋁層不連續(xù)分布（大洋部分缺失）。大陸地殼為雙層結(jié)構(gòu)，而大洋地殼以單層結(jié)構(gòu)為主。其結(jié)構(gòu)如圖3所示： 圖3 地殼結(jié)構(gòu)示意圖 （2）地幔：地幔是地球內(nèi)部介于莫霍面和古登堡面之間的圈層，深度從5千米—70千米以下到2900千米。這一層也能傳播橫波，所以仍是固態(tài)。主要物質(zhì)成分為鐵、鎂的硅酸鹽類，由上而下，鐵、鎂的含量逐漸增加。從莫霍面到1000千米深處，叫上地幔。在上地幔上部存在一個軟流層，一般認(rèn)為這里可能是巖漿的主要發(fā)源地之一。地殼和上地幔頂部（軟流層以上），是由巖石組成的，合稱巖石圈，平均厚度為100—110千米。地殼、上地幔、巖石圈、軟流層之間的關(guān)系如圖4所示： 圖4 地殼、上地幔、軟流層和巖石圈的關(guān)系圖 （3）地核:地核是從古登堡面到地球核心之間的圈層。地下2900千米—5100千米深處，叫做外核，橫波不能通過，物質(zhì)呈液態(tài)或熔融狀態(tài)。5100千米以下的深部為內(nèi)核，則為固態(tài)。地核部分的溫度很高，壓力和密度很大。地核的物質(zhì)成分據(jù)推測以鐵鎳為主。 地球的內(nèi)部圈層的基本特征，列表比較如表3所示 表3 地球內(nèi)部圈層劃分及其基本特征 圈層名稱 不連續(xù)面 深度（KM） 各圈層特征 圖示 地殼 硅鋁層 莫霍面 平均17 鐵鋁比重大，密集小，不連續(xù) ①由堅(jiān)硬的巖石組成的固體外殼 ②厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚 硅鎂層 鐵鎂比重大，密度大，連續(xù)圈層 地幔 上地幔 固態(tài)，由硅酸鹽組成，存在軟流層 ①由上而下，鐵鎂含量增加 ②軟流層可能是巖漿的主要發(fā)源地之一 古登堡面 2900 下地幔 物質(zhì)狀態(tài)可能是固態(tài) 地核 外核 高溫、高壓下呈現(xiàn)液態(tài)或熔融狀態(tài)，產(chǎn)生磁場 組成物質(zhì)是高溫高壓下的鐵和鎳 內(nèi)核 呈固態(tài) 地殼 地 幔 地 核 軟流層 外 核 內(nèi)核 上地幔 下地幔 （二）地球的外部圈層 地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等(如圖5所示)，這些圈層之間相互聯(lián)系、相互制約，形成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。 大 氣 圈 生 物 圈 地 幔 地 殼 圈 水 圖5 地球外部圈層示意圖 大氣的上界 （1）大氣圈：大氣圈是包裹地球的氣體層，是地球生命生存的基礎(chǔ)之一。按照大氣的物理特性和運(yùn)動狀況，大氣圈由低到高，可劃分為三層，對流層、平流層、高層大氣，各層大氣物理屬性和運(yùn)動特征各不相同，對人類活動的影響也不相同，如表4所示： 表4 大氣圈各圈層的特征及對人類活動的影響 分層 高度范圍 主要特征 特點(diǎn)成因 與人類的 聯(lián)系 對流層 低緯：17~18千米 中緯：10~12千米 高緯：8~9千米 氣溫隨高度增加而遞減（數(shù)值：0.60c/100m） 地面是對流層大氣的直接熱源 人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切。 空氣對流運(yùn)動顯著 該層上部冷，下部熱 天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)都集中在該層，對流運(yùn)動易成云致雨 平流層 對流層頂?shù)?0~55千米 氣溫隨高度增加呈遞減趨勢 該層的臭氧大量吸收紫外線 人類生存環(huán)境的天然屏障，利于高空飛行。 以平流運(yùn)動為主 該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定 天氣晴朗單一 水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn) 高層大氣 平流層頂?shù)?000千米 大氣密度極小 距地面遠(yuǎn)，受到的引力小 電離層能反射無線電波 （2）水圈：水圈是由地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層。按照不同分類方式水圈可以分為多種不同的水體（如圖6所示）。陸地水與人類社會的關(guān)系最為密切，陸地水主要可分為地表水和地下水。人類利用的淡水資源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及淺層地下水。 水圈 性質(zhì) 存在位置和狀態(tài) 海洋水 陸地水 大氣水 生物水 地表水 地下水 河流水 湖泊水 沼澤水 土壤水 生物水 冰川水 液態(tài)水 固態(tài)水 氣態(tài)水 圖6 （3）生物圈：生物圈是地球上所有生物及生存環(huán)境的總稱。是廣泛分布于地殼、大氣圈、水圈中的生物世界。生物圈與其他圈層相比，其不同點(diǎn)主要有以下幾個方面。首先，其他圈層是由無機(jī)物組成的，而生物則構(gòu)成了生物圈的主體，是一個非常活躍的圈層；其次，其他圈層都具有相對獨(dú)立的空間結(jié)構(gòu)，而生物圈則滲透于其他圈層之中。它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。厚度約為20千米。地面以上100米到水面以下200米是生物圈的核心部分，主要集中在這一薄層的原因是該層有充足的太陽光照、有適宜的溫度范圍、有大量液態(tài)水、氧氣、二氧化碳以及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。 地球外部圈層的特征，列表比較如表5所示： 表5 地球外部圈層的基本特征 外部圈層 概念 組成 其它 相互關(guān)系 大 氣 圈 由氣體和懸浮物組成的包圍地球的復(fù)雜系統(tǒng) 氣體和懸浮物，主要成分是氮和氧 地球自然環(huán)境的重要組成部分 巖石圈 生 物 圈 水圈 大氣圈 相互滲透、相互影響、相互聯(lián)系 水 圈 地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層 地表水、地下水、大氣水、生物水等 處于不間斷的循環(huán)運(yùn)動之中 生 物 圈 地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱 生物及其生存環(huán)境 占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部 三、析知識聯(lián)系 建思維線索 1、地震波——不連續(xù)面——地球內(nèi)部圈層之間的縱向聯(lián)系。仔細(xì)閱讀“地震波速度和地球內(nèi)部構(gòu)造圖”，一讀圖名：明確主題；二讀坐標(biāo)軸：了解要素；三讀曲線變化：把握波速變化規(guī)律；在此的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)兩個不連續(xù)面：莫霍面（33km）和古登堡面(2900km)；根據(jù)兩個界面可劃分地球內(nèi)部的三大圈層：地殼、地幔、地核。然后列表比較三層特征的差異，既形成良好的知識線索，又發(fā)展讀圖技能，解題能力。 2、大氣圈——水圈——巖石圈——生物圈之間的橫向聯(lián)系。巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈是相互滲透、相互影響，相互聯(lián)系的，它們共同組成了地球的生態(tài)系統(tǒng)。大氣運(yùn)動和水的相變產(chǎn)生各種天氣現(xiàn)象，在漫長的地質(zhì)歷史時期，不斷改變和塑造著地球表面的形態(tài)。大氣中的氧是人類和一切生物維持生命活動所必需的物質(zhì)，大氣中的臭氧對紫外線的大量吸收，又使地球上生物的生存環(huán)境更為安全、可靠；生物圈中的生物廣泛分布于大氣圈、水圈和巖石圈之中，植物通過光合作用、蒸騰作用、風(fēng)化作用等作用對其它圈層產(chǎn)生影響，人類則以陸地為生存依托，通過植樹造林、跨流域調(diào)水、圍海造陸、工業(yè)活動等相關(guān)產(chǎn)業(yè)活動，一直以來影響和改造著其它圈層。 3、地殼——巖石圈——軟流層——上地幔之間的空間聯(lián)系。閱讀相關(guān)于意圖（圖4），分析得出莫霍面是地殼和地幔的分界線，地殼位于地表至莫霍面之間，地幔則位于莫霍面以下；在地幔上部分布著軟流層，而軟流層以上即是巖石圈的位置所在。巖石圈的范圍是地殼和上地幔頂部。 4、大氣熱力性質(zhì)——運(yùn)動特征——天氣現(xiàn)象的因果聯(lián)系。閱讀“氣溫隨高度的變化示意圖”，在分析氣溫垂直變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，自然劃分垂直分層，對流層、平流層、高層大氣；進(jìn)而分析對流層大氣的熱動力基礎(chǔ)，能量來自地面輻射，故大氣上冷、重，下熱、輕，不穩(wěn)定，易發(fā)生對流運(yùn)動；由于地球表面的大量水汽和雜質(zhì)集中于低層大氣，導(dǎo)致本層大氣天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。既形成大氣垂直分層的空間概念，又明確大氣熱力性質(zhì)——運(yùn)動特征——天氣現(xiàn)象的因果關(guān)系，可推而廣之，分析平流層大氣的特征。 四、建知識體系 明學(xué)習(xí)內(nèi)容 地球結(jié)構(gòu)的知識體系構(gòu)建如下圖所示： 地球圈層結(jié)構(gòu)歌：同心圈層分內(nèi)外，地面原是內(nèi)外界。 內(nèi)部圈層殼幔核，莫霍古登來分界。 氣水生物同屬外，一起構(gòu)成自然界。 氣圈最厚排在外，水圈水體分三態(tài)； 生物生存他圈界，外圈活躍要數(shù)它。 高考學(xué)習(xí)網(wǎng)－中國最大高考學(xué)習(xí)網(wǎng)站Gkxx.com | 我們負(fù)責(zé)傳遞知識！