【備課參考】2020年新人教版高中地理必修1：課堂實錄1.4《地球的圈層結構》

地球的圈層結構●從容說課地球的圈層結構包括內部圈層和外部圈層。對內部圈層內容的教學，關鍵要使同學抓住地震波、橫波、縱波的概念和特征，知道不連續(xù)面的含義，地震波傳播速度的變化及緣由，再引導同學分析教材23頁圖1.26，劃分出地球的內部圈層。巖石圈概念的教學要據圖講授，劃出范圍，強調巖石圈與地殼的區(qū)分。外部圈層則要重點講明各圈層的空間分布和物質形態(tài)，知道外部圈層是同心圈層。教學方法可實行多媒體演示，對內外圈層逐個顯示和疊加，并初步使同學了解各圈層之間的相互聯系?！袢S目標學問與技能1.了解地球的圈層構造，初步把握地球內部圈層的組成和劃分依據（有關地震波的基本學問、地震波在地球內部的傳播狀況及兩個主要的不連續(xù)面）。2.把握地殼、地核、地幔的基本特征（界線、厚度、物理性狀和物質組成等）。3.了解地球的外部圈層——大氣圈、水圈和生物圈的基本特征。過程與方法1.初步學會讀地球內部地震波與地球內部圈層構造圖，了解地球內部圈層的劃分。2.運用比較法學習各內部和外部圈層的特點。情感、態(tài)度與價值觀1.通過地球內部圈層劃分的教學，培育同學“本質是通過現象表現出來的，而現象總是表現本質”的辯證唯物主義觀點。2.通過教學對同學進行寵愛自然、寵愛科學的訓練。●教學重點1.了解地球的內部圈層和外部圈層結構，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部圈層的劃分示意圖”，初步把握讀圖分析技能?！窠虒W難點1.地震波在地球內部傳播速度的變化與地球內部物質組成的關系。2.地球的內部圈層。●教具預備多媒體軟件，地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分示意圖，地球的內部圈層結構示意圖，地球各內部圈層對比表，地球的外部圈層示意圖●課時支配1課時●教學過程［新課導入］前邊我們學習了地球的宇宙環(huán)境，“談天”是為了“說地”，整個地球不是一個均質體，而是一個由不同物質、不同狀態(tài)組成的同心圈層結構，每個圈層的成分、密度、溫度等各不相同。以地心為共同球心，地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。下面我們就來學習第四節(jié)——地球的圈層結構。（板書）第四節(jié)地球的圈層結構師：我們先來看看地球的內部圈層。（板書）一、地球的內部圈層推動（新學問傳授）［老師精講］（學問拓展）師：地球內部到底是什么樣子？鉆探是了解地球內部狀況的直接手段，最好把地球挖開來看看。我國地處江蘇省東海縣茆北村的亞洲第一井也就深5000多米，目前挖出來最深的井為12000m，還不到地球半徑的1/500，礦山的采挖就更淺了，目前最深的礦井可達3000m。目前的科學技術日新月異，載人宇宙飛船可以在外太空游覽，宇宙探測器甚至能飛出太陽系，可謂上天有路。然而對于我們腳下6371km半徑的地球，卻至今還是入地無門。我們如何得知地球內部可劃分為三大圈層呢？不妨借鑒一下夏季我們選擇西瓜的方法，為了能夠吃到可口的西瓜，我們通常把西瓜托在手上，用另一只手敲打西瓜，靠聽這種敲打產生的震驚在西瓜內部傳播的聲音來推斷西瓜的生熟、質量的優(yōu)劣。我們也可以在地球內部制造某種震驚，通過分析這種震驚在地球內部傳播的狀況來了解地球的內部結構、組成。我們知道，地震經常給人類帶來巨大的災難，但對于科學工作者來說，地震波卻帶來了地球內部的信息。那么什么是地震波？（板書）1.地震波生：當地震發(fā)生時，地下巖層受到猛烈的沖擊會產生彈性震驚，并以波的形式向四周傳播。即地震波。師：很好。地震波可以分為哪兩類呢？生：有縱波（P波）、橫波（S波）之分。（方法引導）師：那么縱波（P波）和橫波（S波）各有什么特性？（提示：地震波特性——速度、通過介質）生：（看書爭辯回答）縱波：傳播速度快，可以通過固體、液體、氣體傳播。橫波：只能通過固體傳播。縱波和橫波的傳播速度都隨著所通過物質的性質而變化。師：正確。為什么能用地震波探測地內結構？生：（爭辯回答）地球內部物質性質不均一，不同深度上性狀、組成不同。［活動與探究］探究課題：地震波的利用探究內容：（1）在莫霍面和古登堡面地震波波速的突然變化說明白什么問題？（2）推想地幔和地核的物質狀態(tài)可能是什么？（3）我們還可以通過哪些渠道或方法獵取地球內部的信息？探究方法、過程：觀看、分析、推理、爭辯探究結果：（1）說明物質狀態(tài)可能發(fā)生了變化。（2）地幔物質是固態(tài)，地核物質狀態(tài)可能是液態(tài)。（3）還可以從火山噴發(fā)出來的物質、鉆探得到的巖芯，來了解地球內部的信息。師：地震波在地球內部的傳播規(guī)律是怎樣的？（投影）地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分示意圖（先投影左半部分，待同學分析推想后再投影右半部分進行對比）生：地震波在地球內部的傳播規(guī)律：總的趨勢——速度隨深度遞增，但不均勻，有突變現象。師：地震波在地下傳播速度會發(fā)生變化，而某些地區(qū)肯定深度處，地震波有明顯的突變，這種波速發(fā)生突變處的層面叫不連續(xù)面。請大家看投影“地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分示意圖”（左半部分），找出地球內部兩個明顯的不連續(xù)面，填寫表格。（疊加投影表格）不連續(xù)面的特征生：（觀看、爭辯、回答、填表）（方法引導）師：（據同學回答逐個投影填充表格內容）特點界面深度縱波、橫波傳播速度發(fā)覺者發(fā)覺時間莫霍面33km縱波、橫波傳播速度明顯增加莫霍洛維契奇1909古登堡面2900km縱波速度明顯下降，橫波消逝古登堡1914師：兩個明顯的不連續(xù)面為什么會消滅？生：不連續(xù)面上下的物質性狀發(fā)生了變化。師：依據兩個最主要的不連續(xù)面，地球內部可劃分為幾個圈層？生：三個圈層。（對比）（投影）地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分示意圖師：很好。再看投影的右半部分，地球被分成哪幾個圈層？生：地殼、地幔、地核。師：（投影）地球的內部圈層示意圖生：（指認地球的內部圈層：地殼、地幔、地核）師：下面大家一起來爭辯這三個圈層。（板書）2.地球內部圈層的劃分（投影）地球的內部圈層結構示意圖師：請看圖說出三個圈層的劃分依據、兩個最主要的界面、各圈層的范圍。生：地殼、地幔、地核的劃分依據是莫霍面和古登堡面。莫霍面以上是地殼，莫霍面和古登堡面之間是地幔，古登堡面以下是地核。師：很好。依據地震波的傳播狀況，推斷地幔的形態(tài)是怎樣的？（合作探究）生：（爭辯回答）固態(tài)，由于橫波能通過。師：軟流層的位置和形態(tài)是怎樣的呢？生：（爭辯回答）軟流層在上地幔的上部，由于這層放射性元素大量集中蛻變生熱溫度高，呈融熔狀態(tài)。師：答的很不錯。巖石圈與地殼有什么區(qū)分與關系？生：（爭辯回答）范圍和界面不同。巖石圈包括地殼和上地幔的頂部，物質都由堅硬的巖石組成。師：很好。依據地震波來分析，地核又分為外核與內核，外核形態(tài)是怎樣的？生：（爭辯回答）由于橫波不能通過，所以外核是液態(tài)，溫度高于熔點。師：那內核的形態(tài)呢？生：（爭辯回答）固態(tài)，由于地震波速度加快，隨深度增加壓力和密度都增大，其熔點上升得比溫度升得快。（學問拓展）師：剛才同學們作了細致的觀看和分析，回答得很正確。我們下面作一個全面的分析。地殼：在地面以下，莫霍面以上，由巖石組成。大陸部分的平均厚度為33km，大洋地殼的平均厚度為5～8km，整個地殼平均厚度為17km。地殼最厚的地方在青藏高原。地殼又分為雙層結構：上層是硅鋁層，下層是硅鎂層，在大陸地殼中，兩個層次都有；在大洋地殼中，硅鋁層變薄甚至缺失。所以大洋地殼比較薄。地幔：地幔的范圍是從莫霍面到古登堡面，它位于地殼與地核之間，是三大圈層中的中間層，厚度為2800多千米。依據地震波的傳播狀況可把地幔分為上地幔和下地幔兩層，地幔圈占了地球大部分的質量。在上地幔的上部，有一個物質呈融熔狀態(tài)的軟流層，一般認為軟流層是巖漿和地震的發(fā)源地。軟流層物質仍是巖石（主要是橄欖巖、榴輝巖等），為硅酸鹽類、氧化物等。由于這層放射性元素大量集中蛻變生熱溫度高，巖石處于塑性狀態(tài)，局部地區(qū)呈融熔流淌狀態(tài)，猶如傾倒的漿糊。依據地震波變化狀況推想，軟流層物質的物理性狀與上下層物質都不同，并構成一個圈層，在地質構造學中稱軟流圈。軟流圈層厚度范圍并不是從莫霍面算起，約在地下60～250km，它屬上地幔部分，但位置并不在地幔的頂部。因此，軟流圈層與地殼之間（即與莫霍面之間）還有一層物質存在，即上地幔的頂部，也是巖石，并構成了一個圈層，它和地殼共同組成了巖石圈。巖石圈是指軟流層以上的部分，物質由巖石組成，包括地殼的全部和上地幔的頂部。地核：由于橫波不能通過外核，所以外核部分呈液態(tài)，主要成分是鐵鎳等重金屬元素，而液態(tài)鐵的運動形成一個巨大的磁場。由于地震波速度在內核處加快，隨著深度增加，壓力和密度都增大，其熔點上升得比溫度升得快，所以內核呈固態(tài)。（投影）表格內部圈層組成分層狀態(tài)地理意義地殼巖石硅鋁層固態(tài)硅鎂層地幔富含鐵鎂的硅酸鹽類上地幔固態(tài)巖漿和地震下地幔地核鐵鎳等重金屬元素外核液態(tài)磁場內核固態(tài)師：（小結）可以用半熟的雞蛋來形象直觀地記憶地球內部圈層的劃分和物質組成。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。我們了解了地球的內部圈層，我們再來學習地球的外部圈層。（板書）二、地球的外部圈層師：地球外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈，一般用直接觀測和測量的方法進行爭辯。首先看大氣圈有什么特點？（板書）1.大氣圈（投影）地球外部圈層示意圖生：物質組成——氣體和懸浮物。主要成分：氮和氧。師：很好。大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有精確?????的上界，在2000～16000千米高空仍有淡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0.04％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，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。再來看水圈有什么特點？（板書）2.水圈生：由地球表面水體構成，連續(xù)但不規(guī)章。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。師：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)章的圈層。從離地球數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掩蓋地球大部分的藍色海洋，它使地球成為一顆“藍色的行星”。假如整個地球沒有固體部分的起伏，那么全球將被深達2600米的水層所均勻掩蓋。大氣圈和水圈相結合，組成地表的流體系統。師：生物圈有什么特點呢？（板書）3.生物圈生：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。師：很好。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。據估量，現有生存的植物約有40萬種，動物約有110多萬種，微生物至少有10多萬種。據統計，在地質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，絕大部分都已經滅亡了?，F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，構成了地球上一個獨特的圈層，稱為生物圈。生物圈是太陽系全部行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。小結：地球全部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，整個地球生氣盎然；同時，它們起著愛護地球的作用，可以減弱太陽和宇宙輻射對地表的影響，削減宇宙中的隕石對地球表面的撞擊。外部各圈中的物質運動和循環(huán)，是促使地表物質和形態(tài)演化的重要動力。小結：今日我們學習了地球的圈層結構，知道地球內部的三個圈層和外部的三個圈層。下面大家來做些鞏固習題。練習：1.填表特點界面深度縱波、橫波傳播速度發(fā)覺者發(fā)覺時間莫霍面古登堡面2.填表內部圈層組成分層狀態(tài)地理意義地殼地幔地核3.地球外部圈層包括________、________、________。4.水圈有什么特點？5.生物圈的范圍。（布置作業(yè)）：填圖冊第四節(jié)答案：1.填表特點界面深度縱波、橫波傳播速度發(fā)覺者發(fā)覺時間莫霍面33km縱波、橫波傳播速度明顯增加莫霍洛維契奇1909古登堡面2900km縱波速度明顯下降，橫波消逝古登堡19142.填表內部圈層組成分層狀態(tài)地理意義地殼巖石硅鋁層固態(tài)硅鎂層地幔富含鐵鎂的硅酸鹽類上地幔固態(tài)巖漿和地震下地幔地核鐵鎳等重金屬元素外核液態(tài)磁場內核固態(tài)3.大氣圈水圈生物圈4.連續(xù)但不規(guī)章。包括地表水、地下水、大氣水、生物水等。5.占有大氣圈的底部、水圈的全部、巖石圈的上部?！癜鍟O計●活動與探究探究課題：生疏地球的圈層結構探究內容：