人教版必修一1.4 地球的圈層結(jié)構(gòu) 教學設(shè)計

第四節(jié) 地球的圈層結(jié)構(gòu)教學設(shè)計【學習目標】1讀圖說出地球的各個圈層名稱。 2閱讀材料和相應(yīng)的圖表，概括地球內(nèi)部圈層和外部圈層的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的特點。 1、知識與技能 掌握地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)及組成；掌握地殼、地幔、地核的基本特征；了解地球的外部圈層之間的密切關(guān)系及主要特點。 2、過程與方法 通過讀內(nèi)部構(gòu)造圖了解地球內(nèi)部圈層的劃分，明確地殼與巖石圈的范圍、軟流層的位置；運用比較法學習內(nèi)部和外部圈層的特點。 3、情感、態(tài)度與價值觀 地球內(nèi)部的物質(zhì)運動及地球外部的各個圈層之間相互聯(lián)系，認識事物是普遍聯(lián)系的；通過地震波的應(yīng)用認識到人類利用自然、改造自然的能力；通過探索地球內(nèi)部物質(zhì)培養(yǎng)科學的探索精神。【學情分析】課標要求“說出地球的圈層結(jié)構(gòu)，概括各圈層的主要特點?！贝艘笥袃蓚€內(nèi)容，一是了解地球的結(jié)構(gòu)和特點，二是要了解自然環(huán)境的組成。在了解地球圈層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上認識自然環(huán)境的組成，即把自然環(huán)境放在地球圈層結(jié)構(gòu)中認識，也為后續(xù)學習大氣運動，地球上的水等奠定了一定基礎(chǔ)。 【教學重點、難點】 1了解地球的內(nèi)部圈層和外部圈層結(jié)構(gòu)，并能概括出各圈層的主要特點。2利用“地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖”，初步掌握讀圖分析技能。重點 ：(1)、運用圖表說明地球內(nèi)部圈層劃分的依據(jù)，兩個不連續(xù)面及地殼、地幔、地核的特征。 (2)、用圖歸納地球的外部圈層及其特點 難點 ：(1)、地震波傳播速度的變化與地球內(nèi)部物質(zhì)組成的關(guān)系 (2)、地球內(nèi)部圈層劃分【教學方法】講授法【教學用具】 多媒體輔助教學、地球內(nèi)外部圈層結(jié)構(gòu)圖 【課時安排】 一課時 【教學過程】導(dǎo)入：在凡爾納的科幻小說地心游記中，主人公可以在地下旅行，其至穿過地心。但就當前實際的科技水平來說，人類還無法實現(xiàn)“地心漫游”。目前最深的鉆井深度為12千米，僅僅觸及地球的“表皮”（還不到地球半徑的1/500）。那么人類通過什么方式認識地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢?【思考】 那你能想出什么辦法來探測地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和組成物質(zhì)呢？ 提示：啄木鳥如何知道哪種樹生病了？哪棵樹里有蟲子？是不是將每一棵樹都啄開看一看呢？ 啄木鳥是通過敲擊樹木發(fā)出的聲音來判斷，實心樹木與空心樹木發(fā)出的聲音不同。 對此你受到什么啟發(fā)了嗎？人類是否可以利用地球內(nèi)部產(chǎn)生的振動來研究地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？那大地會振動嗎？ 【學生回答】地震，地震波。 教師總結(jié)：利用地震波來探測地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)是我們目前最有效的探測方法。那么，人們是如何利用地震波來實現(xiàn)對地球的“透視”的呢？接下來我們一起探討一下地震波?！景鍟?一、劃分依據(jù)地震波 當?shù)卣鸢l(fā)生時，地下巖層受到強烈的沖擊會產(chǎn)生彈性震動，并以波的形式向四周傳播。即地震波。 地震波是一種機械波。同學們總結(jié)機械波特點，進一步歸納地震波特點。（教師補充：從物理角度分析縱波和橫波的傳播差異。） 對比縱波和橫波，完成下列表格：特點 共同點 傳播速度 通過的物質(zhì) 縱波（P波） 快 固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì) 在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同（密度越大，速度越快） 橫波（S波） 慢 固態(tài)物質(zhì) 【深入探究】當?shù)卣鸢l(fā)生時，人們首先感到地面是上下跳動還是左右晃動?為什么？（如果是在水面上呢？你的感受又會是什么？為什么？） 當?shù)卣鸢l(fā)生時，震中的人先是感覺到上下顛簸，然后是左右搖晃。這就是縱波、橫波的傳播速度不同而造成的。人類通過對地震波傳播速度變化的研究，將地球內(nèi)部劃分了三層?！締l(fā)提問】 師：什么又叫不連續(xù)面呢？ 生2：從地球內(nèi)部的地震波曲線圖上，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)生突然變化的面叫不連續(xù)面。 【板書】二、地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu) 師：在地球內(nèi)部圈層中傳播的地震波是否也存在相同的問題呢? 閱讀“地震波的傳播速度圖”，學生觀察。 師：在地球內(nèi)部地震波發(fā)生著怎樣的變化？在地面以下平均33千米處，縱波與橫波傳播速度明顯加快，這個不連續(xù)面叫莫霍面。 在地下2900千米處，縱波傳播速度突然下降，橫波完全消失，這個不連續(xù)面叫古登堡面。 【教師講解】 師：地震波在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同（密度越大，速度越快）。對于這句話我們可以這樣理解：假如一條柏油公路一端連接泥巴路，另一端連接高速公路，當汽車從柏油公路開往高速公路時，當汽車進入高速公路的瞬間，速度開始逐漸變快，也就是可以把柏油公路和高速公路相連接的地方看作是汽車速度發(fā)生變化的界面；同理，當汽車從柏油公路進入泥巴路時，柏油公路和泥巴路相連接的地方也可以看作是汽車速度發(fā)生變化界面。其實我們同樣可以根據(jù)地震波傳播速度的突然變化，來推知傳播介質(zhì)的變化。不連續(xù)面把地球內(nèi)部分成幾個圈層，分別叫什么？ 人類通過對地震波傳播速度變化的研究，發(fā)現(xiàn)兩個不連續(xù)面，它們將地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔、地核三個圈層。 【啟發(fā)性提問】 據(jù)此你能推測出地幔和地核的物質(zhì)狀態(tài)嗎？判斷的依據(jù)是什么？ 地幔為固態(tài)，外核為液態(tài)，內(nèi)核為固態(tài)?！咀⒁狻靠偨Y(jié)知識點時特別要落實巖石圈、軟流層范圍。【難點講析】 （1）地殼：位于莫霍界面以上，由巖石組成，大陸部分較厚大洋部分較薄。地殼的特點 ：地殼的厚度不均，陸地地殼厚，海洋地殼薄，就好像建房子,高樓必須挖深地基一樣。 下列地區(qū)地殼最厚的是（）A四川盆地 B青藏高原 C巫山 D大西洋中脊（2）地幔：介于莫霍界面和古登堡界面之間，根據(jù)地震波的波速變化又可分為上地幔和下地幔，在上地幔上部存在一個軟流層，這里可能是巖漿的主要發(fā)源地。 巖石圈是否就是我們平時所說的地殼？ 不是。巖石圈包括地殼和上地幔頂部(軟流層以上)兩部分，由堅硬的巖石組成。 （3）地核：位于古登堡界面以下，根據(jù)地震波的波速變化可分為外核和內(nèi)核。橫波如何通過軟流層？ 誤區(qū)：軟流層給人“液體”印象，但為什么能通過橫波？ 解析：軟流層所在深度溫度、壓力極大，強大的壓力下，巖面處于一種潛在融熔態(tài)，就像燒紅的玻璃，既不是液態(tài)，又有可塑性，以巖漿形式噴出時，由于壓力減小，這種可塑性巖石轉(zhuǎn)化成液態(tài)。 （4）內(nèi)核為何是固體？ 誤區(qū)：外核是液體，橫波不能通過，內(nèi)核從課本圖中也沒有見到橫波通過，為何是固體？ 解析：縱波在地下5 000千米深處，傳播速度明顯增加，說明可能由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)；圖上未表現(xiàn)出，橫波在5000千米以下由縱波轉(zhuǎn)化而成，比較微弱，進一步證明內(nèi)核為固態(tài)。（最后，教師可對比驗證地球內(nèi)部圈層確實很象一個雞蛋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。） 【小結(jié)】 可以用半熟的雞蛋來形象直觀地記憶地球內(nèi)部圈層的劃分和物質(zhì)組成。蛋殼為地殼；蛋白為地幔，由于是半熟，所以有些蛋白漿代表軟流層中的巖漿；蛋殼與蛋白之間的膜和地殼合起來就是巖石圈；蛋黃為地核。 【過渡】要使我們更全面地認識地球整體面貌，除了需要對地殼結(jié)構(gòu)的了解外，還需要對地球外部結(jié)構(gòu)的層次。那么地球的外部圈層主要有哪些層次？它們各自范圍和作用是什么呢？【承轉(zhuǎn)】我們了解了地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，相比較而言，與我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活聯(lián)系的更緊密的應(yīng)該是地球外部圈層！現(xiàn)在我們就來了解一下地球外部可以分成哪些圈層?！景鍟?大氣圈 （投影）地球外部圈層示意圖 大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它的主要物質(zhì)組成是氣體和懸浮物。主要成分：氮和氧。 大氣圈包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界，在201916000千米高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下，土壤和某些巖石中也會有少量空氣，它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成分為氮、氧、氬、二氧化碳和不到004比例的微量氣體。由于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100千米的高度范圍內(nèi)，其中75的大氣又集中在地面至10千米高度左右的對流層范圍內(nèi)。 再來看水圈有什么特點？ 【板書】2水圈 水圈由地球表面水體構(gòu)成，連續(xù)但不規(guī)則。包括地表水、地下水、大氣水、生物水等。水圈的水在不斷地循環(huán)運動之中。 水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，它是一個連續(xù)但不很規(guī)則的圈層。從離地球數(shù)萬千米的高空看地球，可以看到地球大氣圈中水汽形成的白云和覆蓋地球大部分的藍色海洋，它使地球成為一顆“藍色的行星”。如果整個地球沒有固體部分的起伏，那么全球?qū)⒈簧钸_2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結(jié)合，組成地表的流體系統(tǒng)。 生物圈有什么特點呢？ 【板書】3生物圈 生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。占有大氣圈的底部、水圈的全部、巖石圈的上部。 由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物，在地球上這個合適的溫度條件下，形成了適合于生物生存的自然環(huán)境。人們通常所說的生物，是指有生命的物體，包括植物、動物和微生物。據(jù)估計，現(xiàn)有生存的植物約有40萬種，動物約有110多萬種，微生物至少有10多萬種。據(jù)統(tǒng)計，在地質(zhì)歷史上曾生存過的生物約有5億10億種之多，然而，在地球漫長的演化過程中，絕大部分都已經(jīng)滅絕了?，F(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部，構(gòu)成了地球上一個獨特的圈層，稱為生物圈。生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。 小結(jié)：地球所有的外部圈層是相互滲透、相互影響，甚至相互重疊的，在太陽和人類生活的參與下，整個地球生機盎然；同時，它們起著保護地球的作用，可以減弱太陽和宇宙輻射對地表的影響，減少宇宙中的隕石對