【地理】地球的圈層結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計 2023-2024學(xué)年高中地理人教版（2019）必修一

1.4地球的圈層結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.結(jié)合示意圖，說明科學(xué)家利用地震波研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的過程。（地理實踐力）2.結(jié)合圖文資料，描述地球內(nèi)、外圈層范圍、物質(zhì)組成。（區(qū)域認(rèn)知）3.說明四大圈層之間相互聯(lián)系、相互滲透的關(guān)系。（綜合思維）4.說明各圈層與人類的關(guān)系。（人地協(xié)調(diào)觀）教學(xué)重難點：重點：1.地球內(nèi)部圈層劃分的依據(jù)、分界面、特點。2.地球外部圈層的劃分。3.各圈層與人類活動的關(guān)系難點：1.地震波傳播速度變化與地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)聯(lián)系。2.各圈層之間的關(guān)系。教學(xué)方法案例教學(xué)法、探究教學(xué)法、講授法教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及內(nèi)容教師活動學(xué)生活動新課導(dǎo)入科幻小說中，可以在地下旅行甚至穿過地心。就當(dāng)前科技水平來說還無法實現(xiàn)。目前最深的鉆井，深度為12千米，僅僅觸及地球“表皮”。那人類通過什么方式認(rèn)識地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是什么樣？教師引導(dǎo)學(xué)生了解地震波特點PPT展示圖片，組織學(xué)生閱讀教材P21后回答問題。地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，無法直接觀察?？茖W(xué)家主要通過對地震波的研究來了解地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，地震波分為縱坡（P波）和橫波（S波），下面我們一起來了解地震波的性質(zhì)。1.橫波和縱波的運動形式是怎樣的？2.橫波和縱波的傳播速度是怎樣的？橫波和縱波分別可以在什么介質(zhì)中傳播？3.在陸地和海洋感受到的地震波一樣嗎？哪種地震波危害更大？解答：1.從圖中可以看出，縱波是上下晃動，橫波是左右搖擺。2.地震波類型傳播速度特點能通過的介質(zhì)共性縱波(P波)較快傳播方向與振動方向一致固體、液體和氣體傳播速度都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變化橫波(S波)較慢傳播方向與振動方向垂直只能通過固體3.當(dāng)某處發(fā)生地震時，在附近有明顯震感的城市中，街道上的行人與湖中船上的人的感覺并不一樣。處于街道上的行人首先感到地面上下顛簸，然后左右晃動，因為縱波、橫波都能通過固體傳播，且縱波傳播速度比橫波快。處于船上的人只能感到上下顛簸，因為只有縱波能通過液體傳播。橫波更容易使建筑物解體，造成的危害更嚴(yán)重。板書1.4地球的圈層結(jié)構(gòu)一、地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1.地震波2.地球內(nèi)部圈層閱讀教材并依據(jù)教材回答問題教師引導(dǎo)學(xué)生了解地殼通過地震波的變化可知地球內(nèi)部有兩個不連續(xù)面，以此為界，地球內(nèi)部被劃分為地殼、地帷和地核三個圈層。除此之外因為不同介質(zhì)地震波傳播速度不同，科學(xué)家還經(jīng)常用它來進(jìn)行勘探。PPT展示圖片，組織學(xué)生閱讀教材P21后回答問題。1.地震波在莫霍界面附近發(fā)生了什么變化？2.地殼厚度是多少？3.地殼的物質(zhì)構(gòu)成？解答：1.橫波和縱波的速度都明顯增加。2.地殼厚薄不一，海洋地殼薄，一般為5-10千米；大陸地殼厚，有高大山脈的地方地殼會更厚，最厚達(dá)70千米，大陸部分平均33千米處，全球平均17千米。3固體巖石組成的堅硬外殼，由硅鎂層和硅鋁層組成。閱讀教材并依據(jù)教材回答問題教師補充說明地殼相關(guān)內(nèi)容依據(jù)地震波波速變化情況差異，地球內(nèi)部可以分為兩個一級不連續(xù)面（包括莫霍界面和古登堡界面，莫霍界面橫波、縱波速度都明顯增加，古登堡界面橫波完全消失，縱波速度突然下降）和5個次級連續(xù)面。一級不連續(xù)面地震波變化非常明顯。根據(jù)地殼化學(xué)組成的差異和地震波傳播速度的不同，將地殼分為上下兩層，這兩層的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)有著明顯的區(qū)別。結(jié)合下圖，總結(jié)地殼的相關(guān)特征。PPT展示組織學(xué)生填寫分層名稱主要成分密度分布上層下層PPT展示答案分層名稱主要成分密度分布上層硅鋁層由硅、鋁成分較多的花崗巖類組成小不連續(xù)分布；在大洋底部非常罕見，即使有也非常薄下層硅鎂層由鎂、鐵、鈣成分較多的玄武巖類組成大連續(xù)分布；大陸和大洋地殼中都有分布筆記教師引導(dǎo)學(xué)生了解地幔和巖石圈組織學(xué)生閱讀教材P21后回答問題。在地下約2900千米處，縱波傳播速度突然下降，橫波完全消失，這個界面叫古登堡界面。從莫霍界面到古登堡界面之間的范圍叫做地幔，占地球總體積的80%。根據(jù)地震波速變化，把地幔分為上地幔和下地幔，上地幔頂部與地殼都由堅硬的巖石組成，合稱巖石圈，上地幔的上部存在一個軟流層，溫度很高，巖石部分熔融，是巖漿的主要發(fā)源地。那么請同學(xué)們回答下面問題。1.軟流層是固態(tài)還是液態(tài)？2.在課本圖1.34中標(biāo)明巖石圈的范圍。依據(jù)教材回答問題。教師講解軟流層形態(tài)和巖石圈范圍PPT展示軟流層給人“液體”印象，但為什么能通過橫波？由于人類尚未直接接觸此層，故對其性質(zhì)都是推測的，根據(jù)地震波傳播速度的性質(zhì)。在巖石堅硬處傳播快，反之慢。此處地震波傳播速度明顯減緩，因此被認(rèn)定較軟，并可能有一定流動性，故名軟流層?？茖W(xué)家們推測，該層變軟的原因是地球內(nèi)部放射性元素聚集衰變產(chǎn)熱。軟流層經(jīng)最新的測量，被認(rèn)為仍是固體。但在熱量集中的地方，可能有局部熔融，被認(rèn)為是巖漿的源地。有人曾根據(jù)巖石的導(dǎo)熱性推測軟流層的溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在100km深度上溫度可達(dá)1300℃左右，這個溫度與從火山口流出的熔巖的溫度十分接近，這似乎證明：火山熔巖就來自于軟流層，換句話說軟流層似乎就是巖漿的發(fā)源地。繪圖，筆記。教師引導(dǎo)學(xué)生了解地核地核是指古登堡界面直到地心部分，古登堡界面附近橫波突然消失，說明可能為液態(tài)，縱波在地下5000千米深處，傳播速度明顯增加，說明可能由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)。因此可將地核分為外核和內(nèi)核。推測地核主要由鐵和鎳組成。組織學(xué)生閱讀P22并按照下表整理相關(guān)內(nèi)容。圈層名稱不連續(xù)面深度/km物質(zhì)形態(tài)特征地殼17(平均)地幔上地幔17~900下地幔900~2900地核外核2900~5150內(nèi)核5150~6370展示答案圈層名稱不連續(xù)面深度/km物質(zhì)形態(tài)特征地殼莫霍界面古登堡界面17(平均)固態(tài)由固體巖石組成的堅硬外殼，厚薄不一，海洋地殼薄，一般為大陸地殼厚，有高大山脈的地方地殼會更厚地幔上地幔17~900固態(tài)上部存在一個軟流層,深度在80~400千米；由鐵鎂為主的硅酸鹽巖組成下地幔900~2900溫度、壓力、密度均很大地核外核2900~5150液態(tài)或熔融狀態(tài)橫波不能通過內(nèi)核5150~6370固態(tài)溫度很高，密度、壓力都很大依據(jù)教材整理相關(guān)內(nèi)容。教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)了解外部圈層組織學(xué)生閱讀P23并按照下表整理相關(guān)內(nèi)容。圈層組成地理意義大氣圈水圈生物圈展示答案圈層組成地理意義大氣圈由氣體和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，主要成分是氮氣和氧氣①使得地球上的溫度變化和緩；②提供了生物生存所必需的氧氣；③大氣圈中的風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，與人類息息相關(guān)水圈地表和近地表的各種形態(tài)水體，主體是海洋，還包括陸地上的河流、湖泊、沼澤、冰川、地下水等水是最活躍的自然環(huán)境要素之一，在地球表面物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)換中起著十分重要的作用生物圈地球表層生物的總稱，占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部①促進(jìn)太陽能轉(zhuǎn)化；②改變大氣圈和水圈的組成；③改造地表形態(tài)板書二、地球的外部圈層結(jié)構(gòu)依據(jù)教材整理相關(guān)內(nèi)容。活動組織學(xué)生閱讀教材P24并回答相關(guān)問題。解答：1.自行在圖中找出答案2.山屬于巖石圈，云屬于大氣圈，山頂積雪、河流屬于水圈，草、樹木屬于生物圈。2.圖中的主要事物分屬四個圈層，但相互聯(lián)系，并不是單獨存在的。圖中的幾種主要事物，分屬四個圈層，體現(xiàn)了四個圈層之間的相互聯(lián)系、相互滲透，各圈層之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)交換和能量傳遞，共同構(gòu)成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈之間的關(guān)系大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈，四個圈層之間的相互聯(lián)系、相互滲透，各圈層之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)交換和能量傳遞，共同構(gòu)成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。依據(jù)所學(xué)和生活常識回答相關(guān)問題。課堂小結(jié)當(dāng)堂練習(xí)一、選擇題讀下圖“地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖”，完成下面小題。1．下列巖層組合表示巖石圈的是（）A．a(chǎn)+b+c B．a(chǎn)+c+dC．b+c+d D．c+d+e2．下列四幅地震波示意圖中，表示地底儲有石油的是（）A．① B．② C．③ D．④3．為了探測f的情況，A、B、C、D在下圖中四點地殼上同時進(jìn)行地震波的測定，其中最早得到從f傳來的地震波的地點是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點下圖為云南省元陽梯田景觀圖。讀圖，完成下面小題。4．圖中包含的地球外部圈層有（）A．水圈、大氣圈、生物圈B．水圈、巖石圈、生物圈C．水圈、巖石圈、大氣圈D．水圈、巖石圈、生物圈、大氣圈5．圖中各圈層（）A．都是連續(xù)而不規(guī)則的B．都是獨立發(fā)展變化的C．之間存在著物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)化D．物質(zhì)運動的能量都來自于太陽輻射6．關(guān)于圖中各圈層特點的正確敘述是（）A．地殼是厚度最大的地球圈層 B．生物圈屬于地球的內(nèi)部圈層C．水圈是連續(xù)但不規(guī)則的圈層 D．巖石圈由厚度相同的巖石組成7．聯(lián)系各圈層，促進(jìn)各圈層間物質(zhì)遷移和能量交換的能源來源主要是（）A．太陽輻射B．巖漿活動C．熱力環(huán)流D．水循環(huán)二、綜合題8．下圖為地球圈層結(jié)構(gòu)示意圖。讀圖，完成下列問題。(1)填寫圖中字母代表的圈層或界面名稱：F，M。地球外部圈層包括（填字母）。(2)地球內(nèi)部圈層是依據(jù)劃分的，地震發(fā)生時，橫波只能通過傳播，所以，在水中游泳的人會感到。（填正確項的字母代號）A．左右搖晃B．先搖晃后顛簸C．先顛簸后搖晃D．上下顛簸(3)說出地震波通過N界