地球的结构教案

第一篇：地球的结构教案

第一章 第四节 地球的结构

教材分析

地球结构是高一地理（湘教版）必修一第一章第四节的内容。是第二章之后内容的初步概括和学习，是学习地壳物质组成和循环、大气循环，水循环的基础和总括。本节重点在于地球内外部圈层的介绍和对学生地理空间联系思维的培养。

学情分析

1、高一学生记忆能力和联想能力强。

2、学生读图能力较弱，本节通过读图训练，提高学生对图表的掌握。

3、学生概括总结能力较弱，本节继续加强学生概括总结和自主学习的能力。

4、学生初学地理，对地理思维掌握不够，本节有意识培养学生的地理空间思维。

教学方法

讲授法、读书指导法、地图法、板书笔记法

教学目标

知识与技能

2、了解地球的内部圈层和外部圈层。过程与方法

通过绘制内部圈层和外部圈层示意图，掌握地球圈层结构，并掌握地震波的特征。情感、态度与价值观

结合地质钻探计划和对地球圈层结构的绘制，体会地球结构特殊性，培养学生地理要素联系的思维，激发对地理学习的兴趣。

师：讲新课前先问一个问题，同学们上了一个月的地理，有没有明白地理在研究什么？ 生：…….师：我刚刚听到有人回答地球，回答得非常对，我们地理其实简单来说就是研究地球运行的原理。用科学的语言来解释地理是研究地球表层各圈层相互作用关系，及其空间差异与变化过程。（这句话希望大家能记住，以后对于我们地理学习很有用）我们第一节课学习了宇宙中的地球，从天文学角度来看，认识到了地球是一个天体，这也是与其他星球的共性。而我们看见的身边的河流，花朵，石头等很多都是地球所独有的，也是我们地理学所要研究的。今天我们学习的这节课其实不难，却是正式进入地理学的一小步。大家再看看这句话，结合大家预习这节课，同学们有没有什么疑问？

生：……

师：（黑板上写）那我问一个问题，这句话里面“表层”是什么意思，是500km以上还是100km以上算表层，这个疑问我们留到后面来解决。下面我们对地球正式开启一段探索之旅，（这节课同学们不仅要按照之前任老师的要求记笔记，还要跟着我画图，这也是地理重要的一种学习方式）首先我们来看看地球的内部圈层。

师：有这样一则新闻：要探索地球内部，同学们不知道有没有这样的想法，直接在地球钻一个洞就知道科拉超深井（Кольская сверхглубокая скважина）是苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区开始的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔SG-3在1989年达到12,262米，截止目前，以垂深计算，这个钻孔仍是到达地球最深处的人造物。然而，其井深记录在2008年和2011年被在卡塔尔的阿肖辛油井（12,289米）和俄罗斯在库页岛的Odoptu OP-11油井（12,345米）打破，目前排名世界第三。科拉超深井SG-3是世界上最深的参数井。由科学研发中心“NEDRA”钻成。位于摩尔曼斯克州，扎波利亚尔内市以西10公里。井开于波罗的海地盾东北部，前寒武纪携矿接合处。井深12262米，上部直径92cm，下部直径21.5cm。SG-3井不带勘探目的，纯粹用于在莫霍面接近地表处的科研。

说明科学家和我们想法差不多，直接钻探来地球看看地底下有什么，那么现在发展怎么样了

21世纪初，由于财政困难及缺乏国家支持，“科拉超深钻井”项目被决定彻底关闭。2008年该井被废弃，设备被拆除，地面建筑被破坏。2010，根据俄罗斯科学院科拉科学中心地质学院院长的评估，恢复该项目需要一亿卢布。根据他的意见，现在可以恢复科学仪器并开办学院用于大陆架钻井的专家培训。

1957年美国开始深钻计划，1958年成立了“莫霍计划”，计划从较薄的太平洋地壳向下钻4.5千米，到达莫氏不连续面，研究地壳和地幔构造。计划取该名以纪念克罗地亚研究地壳与地幔的科学家安德里亚·莫霍罗维奇。然而该项目进展不顺利，花费巨资却没有产生预期的科研成果。1966年美国国会停止了该项目的资金，该项目随即终止。

可见钻探开地球的这个想法实现难度还是特别大的，如果把地球比作一个鸡蛋，那钻探可能连蛋壳都没有突破，尽管我们现在可以把宇宙飞船送上月球，但是对地球内部却无能为力，那么内部圈层人类又是怎么探索的呢？ 同学们买过西瓜没，有没有人知道怎么挑好吃的西瓜？ 生：……

师：我们选西瓜当然要选甜的西瓜，有些西瓜里面水太多，没有味道。有经验的商贩一般拍着西瓜，然后告你绝对甜，那么这些商贩是怎么知道的呢？简单来说是声音的音调和音色不同，用手指在西瓜上弹几下,如果声音清脆、音调高,就知道是生瓜.声音较沉闷,音调低,瓜瓤里的组织紧密就是熟瓜。这种方法为我们研究地球内部圈层提供了思路，我们能不能也找一种介质来探测无法到达的地球内部圈层呢？于是我们想到了地震波。同学们快速读25页的阅读，三分钟时间总结一下地震波的性质。师：好了，看完了阅读，我们一起总结一下，地震波有以下三点性质：

1． 纵波在固体、液体中传播，横波只能在固体中传播，纵波的传播速度高于横波 2． 地震波在不同介质中传播速度不同 3． 地震波在不同介质发生反射和折射现象

师：根据地震波的这些性质，我们发现经过一些界面时波速发生突变，我们把这些面叫做不连续面。地球内部有两个不连续面，地下33千米的莫霍面和地下2900千米处的古登堡面。

读图能力也是地理学习重要的一项技能，下面利用地震波的性质和波速的变化，结合图1-21我找同学来讲讲从图中得到什么信息。生：……

师：地球内部分为地壳、地幔和地核三个主要的圈层。三层之间两个界面依次为莫霍面和古登堡面。在地球内部纵波速度高于横波速度，莫霍面以下横波和纵波速度陡然加快，在古登堡面以下横波消失，所以地核可能为液体，这里只是可能，因为地核分为内核和外核，内核地震波无法到达，所以不一定，我们一会学习。下面我们就边画图，边来依次学习这些圈层。

（画图，板书）我们边画图，边整理一下

范围

特点

地壳

表面以下，莫霍面以上固态，厚度不一，大陆较厚，海洋较薄，硅镁连续，硅铝层

海洋缺失

地幔

莫霍面和古登堡面之间

固态，上地幔存在软流层，岩浆发源地之一 地核

古登堡面到地心

高温高压，外核液态或熔融状（地球磁场产生原

因），内核固态

师：这里面有一个很重要层被称为软流层，软流层是岩浆的、发源地之一，大家有没有听说过板块漂移学说，软流层也与之有很大的关系，有兴趣的同学可以下去自己研究或者找老师探讨。当然最重要的是地壳和软流层以上部分我们称为岩石圈，岩石圈是我们地理研究的下限，再往下主要是地质学研究范围，这也解释了我们刚开始的疑问，地理研究的表层各圈层主要指岩石圈以上部分。可能有的同学会有问题，为什么只研究岩石圈以上呢？因为再往下接近地核，高温高压，并且缺少氧气的条件下生命难以存活，与其他圈层联系不大，主要就是矿物质，所以主要是地质学需要关注的范围。岩石圈与我们人类生产生活联系如此紧密，理论上应该列入地球外部圈层，但是这种观点还属于争论阶段，本书把岩石圈列入内部圈层，所以我们暂时采用这种观点。接下来我们就继续学习，地球的外部圈层。

组成 特点

大气圈

氮气氧气和悬浮物

地球生存的基础条件之一 水圈

固态、液态、气态

处于不断循环运动之中 生物圈

生物与生存的环境

与其他圈层相互渗透，相互联系

师：正如我之前说过的，这节课内容并不难，却是地理学的入门，通过学习地理，同学们要养成一定的地理思维，无论是在学习还是答题过程中一定要多角度思考，各个圈层都是相互联系，相互影响的，并不是单一的存在。下面我们做两道题来检验一下。

师：最后布置一下作业，同学们课后复习本节所讲的圈层和上节课地球运动的内容，导学案跟上课时，预习下一节矿物和岩石的内容

第二篇：地球的圈层结构教案

《地球的圈层结构》

教学目标

一、知识与技能

1．了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据。2．了解各内部圈层的界限、厚度、物理性状等。

二、过程与方法

1．了解研究地球内部构造的方法，从而认识人类对未知事物所进行的探索实践，激发学科学、爱科学的兴趣及责任感。

2．了解地球内部圈层划分实况及各层主要特点，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观念。

3．通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，培养综合归纳等思维能力。

三、情感、态度与价值观

1.培养热爱自然、热爱科学、献身于科学教育事业的情感。2.激发学科学、爱科学的兴趣及责任感，地球系统观念的形成。教学重点

1．地震波的波速及传播特点，区别横波与纵波。

2．地球内部圈层划分实况及各层主要特点，特别是地壳的特点。3．岩石圈概念，软流层知识。教学难点

1．“地幔”的有关知识。教学方法

讲授法、探究式学习法、多媒体辅助教学法、自主学习法 教具媒体和教具

地震波速度与地球内部构造图，地球内部结构示意图，投影片（或多媒体、图片）。课时安排 1课时 讲授过程 【导入新课】

师：回想夏日的烈日当空、汗流浃背，此时此刻要是来个冰镇西瓜，该是一件多么美妙的事！

但是，面对这一大堆的西瓜，我却犯难了，如何才能挑选到已经成熟并且甜美多汁的西瓜呢？大家有什么好建议呢？

学生：结合生活实际纷纷给出各种建议：挖一个口子、切一小块、敲打西瓜听声音„„ 对学生的建议给予评价，讲述“听瓜神器”

【过渡】师：在各位同学的建议下，终于挑选到满意的西瓜！引申类比——

展示地球，这瓜成熟没有呢？地球的内部结构，无法直接观察，那么如何探究地球的内部结构呢？

【讨论】人类用什么方法可以了解地球的内部结构？ 【学生回答】略。

【讲解】钻探取样分析，火山喷发，地壳运动，地震波带来地球内部信息等。到目前为止，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。【提问】什么是地震波呢？ 【学生回答】略。

【归纳讲解】当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。按传播方式可分为纵波（P波）和横波（S波）。

【观看flash动画】同学们归纳地震波特点。（波速、对物体的感觉）【板书】

一、划分依据——地震波

纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播 横波(S波)：传播速度较慢，只通过固体传播

【过渡】人类通过对地震波传播速度变化的研究，将地球内部划分了三层。【板书】

二、地球的内部圈层结构

【读图分析】读投影片“地震波的传播速度”分析：

分析P、S波的波速变化情况，由波速的突然变化引入不连续面的存在和地球内部圈层的划分。①两条波速变化曲线，区别出P、S波（依据：同一物质中P波速较S波快）

②总结P、S波速变化情况，归纳波速发生突然变化的层次及大致深度。

③定义不连续界面：波速突然发生变化的面。莫霍界面（平均地下33Km），古登堡界面（地下平均2900km）。

纵波和横波的传播速度随着所通过的物质性质而变化。根据地震波在地球内部的传播情况的研究，人们将地球内部划分为几个圈层结构：地壳、地幔、地核。

【读图思考】 1.在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的波速发生突然变化，这说明什么问题？ 2.推测地幔和地核的物质状态。证实学生的猜想

【讲解】地球内部各圈层的特点

地壳：厚薄不一，大陆部分较厚，大洋部分较薄 软流层：上地幔上部，岩浆主要发源地 岩石圈：上地幔顶部和地壳

【注意】总结知识点时特别要落实岩石圈、软流层范围。【难点讲析】

(1)横波如何通过软流层？

误区：软流层给人“液体”印象，但为什么能通过横波？

解析：软流层所在深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃，既不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时，由于压力减小，这种可塑性岩石转化成液态。

【过渡】要使我们更全面地认识地球整体面貌，除了需要对地球内部结构的了解外，还需要掌握地球外部结构的层次。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自范围和作用是什么呢？

【板书】

三、地球的外部圈层结构

【提问】请同学们回答地球的外部圈层的主要层次及各自范围和作用分别是什么？ 【学生回答】略。

【归纳讲解】外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(如图所示)，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。

大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。它是地球自然环境的重要组成部分。

水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。

生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。【板书】

1．大气圈 2．水圈 3．生物圈 【课堂小结】 板书设计

地球的圈层结构

一、划分依据——地震波

纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播 横波(S波)：传播速度较慢，只通过固体传播

二、地球内部圈层结构

不连续面：波速突然发生变化的面

三、地球外部圈层结构 1．大气圈 2．水圈 3．生物圈 教学反思

第三篇：1.4地球的结构教案[范文模版]

第四节 地球的结构

三维目标

一、知识与技能

1.初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据。 2.掌握地壳、地幔和地核的基本特征。

3.明确软流层的位置和岩石圈的范围。

4.了解地球的外部圈层即大气圈、水圈和生物圈的基本特征。

二、过程与方法

1.通过阅读教材、听教师讲解、图片分析等方式，初步了解地震波在地球内部的传播速度及特点，了解地球内部的圈层划分及各圈层的特点。

2.通过观察动画演示和动手绘制圈层图，加深对地球圈层结构特点的认识。

三、情感态度与价值观

通过本节课的学习，激发学生探究自然奥秘的兴趣和强烈欲望，培养学生热爱科学的精神，从而树立正确的环境观。

教学重点地球内部和外部圈层结构及各圈层的主要特点。

教学难点地震波在地球内部传播速度的变化和地球内部物质组成的关系；软流层的位置及岩石圈的范围。

教具准备多媒体课件、地球仪、地震波传播速度和距离地表深度的关系图、地球内部圈层构造示意图等。

课时安排1课时

教学过程

导入新课

师 以上我们学习了宇宙中的地球，通过学习我们知道，在浩瀚的宇宙中地球是一颗非常普通而又特殊的星球，特殊之处在于地球在漫长的形成演化中形成了独特的适合人类生存的地理环境，那么构成这种适合地球人类生存环境的地球内部和外部在结构上有何特点呢？通过本课的学习，我们将获得问题的答案。

板 书：

第四节 地球的结构

生（阅读总结）可划分为大气圈、水圈和生物圈三层。 板 书：

（一）大气圈

师 地球上大气的形成和演化是地球生命形成的重要条件之一，大气的厚度有多大呢？ 生 阅读教材，明确范围：在2000～3000千米的高空，每立方厘米的空间，平均只有1个气体分子，与星际空间的情况很接近，一般把这个高度作为大气圈的上界，即大气的厚度约为2000～3000千米。

板 书：

（二）水圈

师 水圈由哪些水体组成？可按哪些方式进行分类？

生（讨论回答）①按形态可分为液态水、固态水和气态水三类；②按空间分布可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水，其中陆地水又可分为地表水和地下水；③按水的性质可分为咸水和淡水。

师 总结评价，并转入生物圈。 板 书：

（三）生物圈

师 提问：什么是生物圈？其范围包括哪些部分？生物圈的核心部分是什么？

生（合作讨论回答）①生物圈不仅指地球上的所有生物，还包括生物生存的环境。即它是地球上所有生物及其生存环境的总称。②生物圈的界线不像大气圈、水圈、地壳那么分明，它同大气圈、水圈、地壳是相互渗透、相互影响的。③生物圈的核心部分是生物绝大部分集中分布的区域，即地面以上100米，相当于木本乔木植物的大致高度；海面以下200米，相当于阳光能透射到的水深，因为这一部分能获得充足的太阳光能，具备最适宜生物生命活动的温度、水、氧、二氧化碳及营养条件。总之，生命的产生是在地球漫长演化过程中产生的，然而，它的出现却对地理环境的形成和发展起着非常重要的作用。

过渡：地球的外部圈层中的水圈、生物圈我们都可以身临其境的触碰到，但是地球内部又是怎么样一副景象呢？

一、地球的内部圈层 推进新课

师 地球的内部结构，无法直接观察，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。请同学们阅读教材内容并思考如下问题：什么叫地震波？地震波一般有哪两种？各有什么特点？

生 阅读教材后回答：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。地震波有纵波和横波之分，纵波传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。纵波和横波的传播速度，都随着所通过物质的性质而变化。

师 回答得很好。出示“地震波速度与地球内部构造图”，并提出以下问题：为什么能用地震波来探测地球内部的构造呢? 投影：

地震波速度与地球内部构造图

生 合作小组结合教材内容，讨论分析“地震波传播速度和距离地表深度的关系图”。 师 结合各小组回答情况精讲总结：

（1）由于地震波在不同的介质中传播的速度不同，地震波在经过不同介质的界面时就会发生反射和折射现象，科学家正是利用了地震波的上述性质，通过对地震波的精确测量，“透视”了地球内部的结构。

（2）从地球内部地震波曲线图上可以看出，地震波在一定深度发生突然变化，这种速度发生突然变化的面，叫做不连续面。

（3）地球内部有两个不连续面。一个在地面下平均33千米处（指大陆部分），在这个不连续面以下，纵波和横波传播速度都明显增加。这个不连续面是奥地利地震学家莫霍洛维奇首先发现的，所以叫莫霍面。另一个在地下2900千米深处，纵波传播速度突然下降，横波则完全消失。这个不连续面是德国地震学家古登堡最早研究的，所以叫古登堡面。

（4）用莫霍面和古登堡面为界面，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。所以地球的内部圈层是依据地震波传播的突然变化的两个不连续面（莫霍面和古登堡面）来划分的。

以上我们了解了地球内部圈层结构的划分，那么，各圈层有何特点呢？ 板 书：

地球内部圈层的划分

（一）地壳

师 提问：什么叫地壳？地壳的厚度怎样?主要由什么组成? 生 对照“地球内部圈层示意图”，阅读教材，画出要点。投影：

师 利用地球仪和“地球内部圈层示意图”指出：地面以下，莫霍面以上的一层很薄的固体外壳，叫做地壳。

师 出示“地壳结构示意图”，引导学生观察：大陆地壳和大洋地壳在空间分布和厚度上各有何特点？ 投影：

生 大陆地壳较厚；海洋地壳较薄。地壳平均厚度约17千米，大陆部分平均厚度约33千米，高山、高原地区地壳厚度可达60～70千米，海洋地壳平均约6千米。

师 你能用一句话总结地壳厚度的变化规律吗？

生（总结回答）地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚，海拔越低，地壳越薄。师 地壳主要是由90多种化学元素组成，这些化学元素组成了多样的矿物并最终形成了三大类岩石。那么，构成地壳的化学元素有哪些？在地壳中的分布有何特点？ 生 阅读教材“组成地壳的元素”及“地壳结构示意图”，自主探究或合作探究后回答问题。

①地壳中的化学元素多以化合物的形态存在，其中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁8种元素的质量总数占地壳总质量的9804%，其中氧几乎占1/2，硅占1/4强，硅酸盐类矿物在地壳中分布最广。

②元素在地壳中分布不均衡，除氧之外，地壳上层硅和铝的比重较大些，密度相对较小些，被称为硅铝层；其下地壳中铝的成分减少，镁和铁的比重相对增加，密度也较硅铝层增大，被称为硅镁层。

③通过读图观察我们可以看出，地壳的厚度不均和硅铝层的不连续分布是地壳结构的突出特点。

（承转）以上我们了解了地壳的有关知识，请同学们阅读教材，思考回答有关地幔和地核的相关问题。

板 书：

（二）地幔

师（提问）（1）什么叫地幔?厚度怎样?地幔主要由哪些物质组成？其含量从上到下怎样变化?

（2）地幔可分为哪两部分?下地幔的物质性状有何特点?（3）上地幔顶部还存在一个什么层?是如何形成的？

（4）岩石圈的范围包括哪些？ 生 对照教材“地球内部圈层示意图”，带着这一系列问题自学课文，画出要点。投影：

“圈层剖面图”（结合图示总结精讲）

地球内部的分层

地壳、地幔、岩石圈、软流层示意图

（1）地幔是国内外科学界十分注意的问题之一，近年来，国际上召开过多次有关地幔问题的科学讨论会，对地幔的物理性状和分层结构问题等进行探讨研究，已取得了一些最新的科学成果。

（2）在莫霍面和古登堡面之间，处在地壳与地核之间，又叫中间层。深度从5～70千米以下到2900千米。它仍是固体，主要物质成分是铁镁的硅酸盐类，由上而下，铁镁含量逐渐增加。

（3）以地下1000千米深处为界，地幔又分为上地幔和下地幔两部分。在地下50～250千米范围内的上地幔顶部，存在一个软流层，这里是地震波不连续的低速带，根据推理，它可能是放射性元素大量集中蜕变生热而形成的高温异常、局部是熔融状态的圈层，称为软流层，一般认为这里是岩浆的发源地。下地幔的温度、压力和密度都增大，温度约为3500～4000 ℃，压力约为150万大气压，平均密度约为5.6，物质在这样的高温高压下呈现可塑性固体状态。

（4）地壳和上地幔顶部（软流层以上）是由岩石组成的，合称岩石圈。 板 书：

（三）地核

师 提问：什么叫地核?地核可分为哪两部分?各自的厚度和物质性状怎样? 生 对照教材插图“地球内部圈层图”，自学课文。（学生总结回答）

（1）从古登堡面到地球核心，为地核。地核分为外核和内核两部分。

（2）地核的情况是推断性的。在地下2900～5000千米深处的外核范围内，地震波的横波消失，由于横波不能通过，所以外核物质接近液体。在地下5000千米以下的内核，地震波的纵波速度增加，横波又产生，则为固体。

（3）为什么地球的外核接近液体面内核为固体呢?这是因为在地核里，由于压力随深度而增加，物质的熔点随深度而增加，温度随深度而稍有增加，比较起来，地核物质熔点的增加较快，而温度的增加较慢。在地球外核，物质的熔点较低，温度稍高于熔点，物质就熔化了。在地球内核，物质的熔点已经显著升高，而温度的升高是很有限的，温度就相对低于熔点，物质就以固体存在了。

（4）地核部分的温度、压力和密度都很大，据推测，地核的物质成分主要是铁和镍，与铁镍陨石相类似，所以称为“铁镍核心”。

课堂小结

地球在结构上的一个明显特征是圈层构造。依据地震波在地球内部传播突然变化的两个不连续面——莫霍面和古登堡面，将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。地壳在地面以下，莫霍面以上。地幔分为上地幔和下地幔两部分，上地幔的顶部存在一个软流层，这里是岩浆活动的物质来源，下地幔为可塑性固体。地核分为外核和内核，一般认为外核近于液体，内核是固体，地核的物质成分主要是铁镍，称为“铁镍核心”。地球的外部也呈圈层结构，可划分为大气圈、水圈和生物圈，我们生活在地球上，正是因为地球上有了生命，才能够说四大圈层共同组成了地球的生态系统，在这个生态系统中，生物是系统的主体和最活跃的因素。

板书设计

第四节 地球的结构

一、地球的内部圈层 1.地震波

2.地球内部圈层的划分

（一）地壳

（二）地幔：软流层 岩石圈

（三）地核

二、地球的外部圈层

（一）大气圈

（二）水圈

（三）生物圈

活动与探究

探究课题：地震波的利用

探究内容：

1.在莫霍面和古登堡面附近地震波波速的突然变化说明了什么问题？ 2.推测地幔和地核的物质状态可能是什么？

3.我们还可以通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息？ 探究过程、方法：观察、分析、推理、讨论。 探究结果：

1.说明物质状态可能发生了变化。

2.地幔物质状态是固态，地核（外核）物质状态可能是液态。

3.还可以从火山喷发出来的物质、钻探得到的岩芯，来了解地球内部的信息。

第四篇：地球的圈层结构教案

第四节：地球的图层结构(1课时)

一、课标解读 课标要求：说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点为。有两方面的要求，1.从宏观上了解地球的结构及特点。

2、要求了解地球自然环境的组成，这也是根本要求。

3、说明地球的圈层结构。

二、教材分析：1.地球的内部圈层，主要包括内部圈层的划分及边界，地壳的组成元素、厚薄和分布，地幔的组成和地核的组成和状态。2.地球的外部圈层，主要包括大气圈、水圈、生物圈等的组成和空间分布及相互的联系。三、三维教学目标 知识和技能：1.了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据2．使学生了解各内部圈层的界限、厚度、物理性状等。过程和方法：1．使学生了解研究地球内部构造的方法，从而认识人类对未知事物所进行的探索实践，激发同学们学科学、爱科学的兴趣及责任感。2．了解地球内部圈层划分实况及各层主要特点，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观念。3．通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，对学生进行综合归纳等思维能力的培养和训练。[来源:Z。xx。k.Com] 情感态度价值观：过学习对学生进行热爱自然、热爱科学的教育，鼓励学生献身于科学教育事业。

四、教学重点：1．地震波的波速及传播特点，区别横波与纵波。2．地球内部圈层划分实况及各层主要特点，特别是地壳的特点。3．岩石圈概念，软流层知识。4．激发同学学科学、爱科学的兴趣及责任感，地球系统观念的形成。

五、教学难点：“地幔”的有关知识；学生学科学、爱科学的兴趣及责任感，形成地球系统观念。

六、教学方法：自主学习法、导学法、对比法和分组合作讨论 【课时安排】1课时

七、教学用具：地震波速度与地球内部构造图，地球内部结构示意图，投影片（或多媒体、图片）。

八、教学过程：说地”，“谈天”中已知地球的形状──球体，但它既不同于篮球──空心，也不同于铅球──均质体，而是从里向外划分为若干个球形的层次──圈层（出示“地球的圈层构造”示意图）。地球有六大圈层：内部三个，外部三外，界限是固态的地表。六大圈层中，与人类关系最密切的有四个（“立足之地”──地壳、“空气”──大气圈、“水”──水圈、“食物”──生物圈），今天我们这节课就主要讲述这几大圈层，第四节：地球的圈层结构 首先我们学习地球的内部圈层：[来源:学,科,网Z,X,X,K] 【引发思考】地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神密的，我们怎么会知道地球内部是由地壳、地幔、地核组成的呢？学生讨论人类用什么方法可以了解地球？ 【讲解】钻探取样分析，火山喷发带来的地球内部信息；地震波带来地球内部信息等。【提问】哪种方式能将地心的信息也传递出来呢？地震波。你知道其机理吗？ 源:Zxxk.Com] 【归纳讲解】当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。地震波是一种机械波。同学们总结机械波特点，进一步归纳地震波特点。人类通过对地震波传播速度变化的研究，将地球内部划分了三层。

一、划分依据——对地震波的研究地震波特点 1．纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播 横波(S波)：传播速度较慢，只通过团体传播 2．物质密度越大，传播速度越快 【过渡】虽然人类限于岩石图阻挡，目前对地球内部的了解仅是皮毛，但人类的认识潜力是无限的，人类会日益深入地认识地球的真实面貌，从而和谐地与之共存。人类认识事物的一种方法是：从了解宏观结构到逐步深入分析微观结构。对地球内部认识就是如此，首先通过研究地震波变化曲线了解其结构。

二、地球内部圈层结构 读投影片“地震波速度与地球内部构造图”分析： 纵波和横波的传播速度随着所通过的物质性质而变化。根据地震波在地球内部的传播情况的研究，人们将地球内部划分为几个圈层结构。分析P、S波的波速变化情况，由波速的突然变化引入不连续面的存在和地球内部圈层的划分。①两条波速变化曲线，区别出P、S波（依据：同一物质中P波速较S波快）②总结P、S波速变化情况，归纳波速发生突然变化的层次及大致深度。③定义不连续界面：霍面（平均地下33Km），古登堡界面（地下平均2900Km）（板图边讲边绘边讲述）通过分析图表总结（利用表解对比法帮助学生理解记忆）：（备注：此部分可以用投影或电脑投到黑板上）圈层名称[来源:学科网ZXXK] 地壳 上地幔 地幔 地幔（莫霍界面）[来源:Z.xx.k.Com平均17[来源:Z#xx#k.Com][来源:学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com] [来源:Zxxk.C接近液态、横波不能通过 ①可能为固态 ②温度、压力和密度均增大 ①固态 ②上部存在一个软流层（可能是岩浆的发源地 ①由岩石构成的固体外壳 ②大陆地壳厚、海洋地壳薄 不连续面 深度（Km）特征 下]（古登堡界地外面）核 核 om][来源:学科网ZXXK] 1000 内核 om] 2900 5000 6370 【注意】总结知识点时特别要落实岩石圈、软流层范围。【难点讲析】(1)横波如何通过软流层？误区：软流层给人“液体”印象，但为什么能通过横波？ 解析：软流层所在深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃，既不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时，由于压力减小，这种可塑性岩石转化成液态。(2)内核为何是固体？误区：外核是液体，横波不能通过，内核从课本图中也没有见到横波通过，为何是固体？ 解析：①纵波在地下5 000千米深处，传播速度明显增加，说明可能由液态转为固态；②图上未表现出，横波在5 000千米以下由纵波转化而成，比较微弱，进一步证明内核为固态。[来源:Zxxk.C温度、压力和密度都很大 【过渡】要使我们更全面地认识地球整体面貌，除了需要对地壳结构的了解外，还需要对地球外部结构的层次。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自范围和作用是什么呢？ 请同学们结合教材内容回答地球的外部圈层的主要层次及各自范围和作用分别是什么？ 【归纳讲解】外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(如图所示)，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。它是地球自然环境的重要组成部分。水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。【板书】

三、地球外部圈层结构 1．大气圈 2．水圈 3．生物圈 【课堂小结】 【探究性作业】P25活动 【板书设计】 第四节：地球的圈层结构

一、划分依据——对地震波的研究地震波特点 1．纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播 横波(S波)：传播速度较慢，只通过固体传播 2．物质密度越大，传播速度越快

三、地球外部圈层结构 1．大气圈 2．水圈 3．生物圈

第五篇：地球的圈层结构

地球的圈层结构

导入新课：提问：大家在平时吃鸡蛋的时候有没有注意到鸡蛋是分几层？

学生回答：略

总结：好，我们把鸡蛋分为蛋壳、蛋白和蛋黄三层。可见同学们平日里观察生活还是非常仔细的。那么有没有哪位同学知道，我们的地球可以分几层呢？

这节课我们就来学习一下《地球的圈层结构》。记课标（养成习惯）讲授新课：

设问：由于我们平时都吃过鸡蛋，所以同学们都能记住鸡蛋的分层。但是，我们的地球呢？有没有哪位同学曾经到地球的内部圈层去旅游过？或者说我们哪天也把地球剥开来看下到底有几层？我们有这样的机会吗？ 学生回答：都没有。

提问：既然都没有，那我们是怎么知道地球内部的圈层结构的呢？

聪明的人类是利用了一种自然媒介----地震波。通过对地震波进行相关的探测，来了解地球的内部。现在，请大家花两分钟的时间，快速阅读课本第21页的内容。了解是如何用地震波来划分地球的内部圈层的。

地震波（概念）：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播。这种弹性波称为地震波。

我们来回答几个问题：地震波可以分为------和-------

（指导学生看图）

纵波的传播速度--------，而横波的传播速度--------

纵波的传播介质有-----------，而横波的传播介质只有----------

两种波的共同点-------。提问：根据这个表格，我们来设想下一个问题，当地震发生时，人们首先感到地面上下跳动还是左右晃动呢？为什么？

在海洋上，又是怎样的情况？

过渡句：不管是横波还是纵波，它们的共同点，其传播的速度与其通过的介质的性质有关。假如地球物质完全均一，那么地震波将在地球内部的不同位置上都以直线和不变的速度前进。

但实际分析的结果表明，我们看图，地震波在向下传播时总是沿着弯曲的路径传播并且不同深度的波速还不一致，这就表明地球内部的物质是不均一的，应该被分成了不同的物质圈层。所以地震波就作为划分地球内部圈层的依据。

请同学们看到图1.25。先看到左边的直角坐标图，图中横坐标表示地震波的传播速度，纵坐标表示地面以下的深部。大家注意观察，这两种波自地面以下随着深度的变化，它们的传播速度有什么变化？（留给学生足够的读图和思考时间，必要时教师给予必要的提示）

师：请同学们注意观察在地下33km深度处，横波和纵波波速出现了什么变化？ 生：速度都加快。

师：在地下2900km处，横波、纵波又出现了什么明显的变化？ 生：横波波速突然变为0，纵波波速从约14km/s突然变成8km/s.师：像这种波速发生突然变化的面就叫作不连续面。

① 我们看地下2900km处的这个不连续面，它的纵波传播速度突然下降，横波完全消失，我们把这个不连续面叫做古登堡界面。古登堡面以下是地核，以上是地幔。

② 另一个不连续面叫莫霍界面，它在地下约33km,在它以下，不管横波还是纵波，传播速度都会突然的增大。莫霍面是地壳和地幔的分界面。我们把这两个面成为“一级不连续面”。

师：请大家再仔细观察以下，除了这两种不连续面，还有哪些地方的波速也出现了明显的变化？

生：1000km和5000km处。

师：对，这两个地方也有不连续面，我们称之为“次级不连续面”。它们分别将地幔分为上地幔、下地幔，将地核分为外核和内核。（画板书图）

接下来，我们就对地球的这些内部圈层作一些简要了解。（按表格）

① 地壳指莫霍界面以上坚硬的固体外壳，主要由岩石组成，平均厚度为17km,陆壳厚而洋壳薄。

② 地幔介于古登堡面和莫霍面之间，平均厚度为2800km,物质状态为固态，根据地幔物质具有的分异性，可将地幔分为上地幔和下地幔，上地幔密度较小，下地幔密度较大。另外，在上地幔的上部还存在着一层部分熔融的软流层。

③ 古登堡面则将地核跟地幔分开，地核的厚度有3400多km，地核的温度、压力和密度都是三大圈层中最大的，由于其物质形态不同，我们又可以将地核分为液态的外核和固态的内核。

讨论推测地幔和地核的物质状态可能是什么？（如何证明，找出证据）地幔是固体。

外核是液体，内核是固体。

外核是液体，因为横波不能通过。纵波依然可以通过，直到地下5000km深处。

由外核进入内核时，纵波传播的速度明显增大，说明这里可能是由液态转为了固态。

软流层：给人“液态”的印象，但为什么这里横波依然可以通过呢？

我们这里需要解释一下：软流层所在的深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在的熔融状态，就像烧红的玻璃，是固态而不是液体，又具有一定的可塑性。那么当这种可塑性的岩石以岩浆形式喷出地表时，由于压力减小，这时才转化为液态。所以在软流层当中，横波 依然可以通过。

最后，（地壳、软流层与岩石圈的位置关系。）

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。这里需要注意的是，红笔标出顶部、上部、下部

上地幔分为三部分 地壳和上地幔顶部（软流层以上），合称为岩石圈。我们要特别区分出岩石圈的范围。

过渡句：要使我们全面的认识地球整体面貌，除了需要了解地球内部结构，还需要了解地球外部的结构。那么，地球外部圈层主要有哪些层次？它们各自的范围和作用是什么呢？ 请同学们阅读教材的第二部分，地球的外部圈层。

归纳讲解：大家看到图1.27，外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈等。

【大气圈】大气圈是地球外部圈层中最外部的气体圈层，由气体和悬浮物组成的复杂系统，包裹着地球的海洋和陆地。

大气最主要的组成成分是氮和氧，分别占到总体积的78%和21%，除此之外，还有二氧化碳、水汽、臭氧、尘埃杂质和惰性气体。其中，氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质，氮是组成生物体的基本成分

二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起着保温作用

臭氧能够吸收大量的对生物有害的紫外线

而大气中的水汽和固体杂质含量虽少，但却在很大程度上影响着天气变化。水汽和杂质都是成云致雨的必要条件。

在第一节中我们已经提到，相对于其他天体，地球上能够形成大气圈的原因就在于：地球的质量和体积适中，从地球形成演化的早期开始，就不断地将一些气态物质吸住，极少成多而形成了原始的大气圈，在地球发展到一定的时期后，由于植物的大规模繁殖，才逐渐形成了如今以氮氧为主的大气成分。

大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的分布是不均匀的。人们依据温度、密度和大气状况，将大气自上而下依次划分为对流层、平流层和高层大气。

① 对流层是贴近地面的大气最底层，整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质都集中在这一层，该层是大气中最活跃，也是与人类联系最密切的一层，人类就生活在对流层的最低层。

对流层有如下特点：（1）气温随高度的增加而递减，这是因为对流层大气最直接的热源是地面，因此，离地面越高，气温越低，平均每上升100米，气温下降约0.6℃。

（2）对流运动显著，地面是直接热源，大气上冷下热，由于下垫面性质的差异，同一平面上不同地点的大气受热也是不均的，大气层不稳定，这就为对流运动创造了有利的条件。

（3）大气现象复杂多样，对流层中多含水汽和杂质，随对流运动上升后，气温降低，形成的云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。

②平流层位于对流层之上，它有以下特点：（1）由于它的热量主要来源于太阳辐射，所以

其气温是随高度增高的；

（2）平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，以平流为主，有利于高空飞行，飞机多在这一层飞行。

③高层大气位于大气圈的最外层，空气的密度已经很小了。在该层的80~500千米的高空有一层电离层，能够反射无线电短波，对无线电通信有重大意义。

大气圈的范围没有明显的界限，大致自地面以下5~6米，上至2000~3000千米高空，还与其他的圈层相互渗透，如水圈、生物圈。

【水圈】水圈是由地表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下水、大气水、生物水和冰川等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。

地球上的水有三相变化，广泛地存在于空中、地表和地下，水还是所有固体和液体中热容量最大的物质之一，相对于其它物质，将相同质量的水加热到相同的温度将会吸收更多的热量。水的这种热力性质对整个地球上的气候变化具有重要的调节作用。

水圈还是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层，在运动的过程中，水圈对地表物质进行不停的侵蚀、搬运、堆积，塑造出千姿百态的地貌形态。

（可以学生讨论说出）除此之外，水还是一种宝贵的资源，它除被人类直接饮用外，还是支撑整个经济发展的重要物质条件，为人们提供灌溉、航运、养殖等便利的同时，也是一种被广泛利用的清洁能源，如今水电占到了全球发电总量的21%。但是，如果利用不当又将给公众带来巨大的灾难；水的时空分配不均又往往引起洪涝、旱灾等自然灾害。水污染给人类健康造成的迫害时有目共睹的。这些都体现了水圈与人类活动密切关系。

【生物圈】

包括人类在内地球表层生物及赖以生存的自然环境共同组成了生物圈。从范围上来说，它占据大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。生物圈是地球上最大的生态系统，包括了地表所有的生物及其生活环境。

生物圈与人类活动的关系史十分密切的，彼此间相互作用、。相互影响。比如说，农业就是人类有意识地利用动植物的生长机能，以获取生活所必需的食物和其他的物质资料的经济活动；

城市中的绿化带就有净化空气、降低噪音、美化环境的作用；在国土整治方面，增加植物覆盖率可以防治水土流失，保护、改良与合理利用水、土地资源，维护和提高土地生产力，减轻旱涝、风沙灾害，支撑整个社会的可持续发展等方面都有着十分重大的意义。

维护生物多样性是摆在当今国际社会面前的重大课题。生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是，由于人类长期以来对生物资源掠夺式的开发和不加节制的肆意捕杀，这在很大程度上威胁到了一些物种的生存，甚至造成了众多物种的灭绝。如今，维护生物多样性已经得到了国际社会的普遍认可和广泛实行，每年的5月22日是国际生物多样性日，联合国也将其下属的全国环境基金中的大部分资金用作保护全球生物的多样性。但是，即便如此。每年全球仍有约6万种物种灭绝，因此，维护生物多样性的任务仍然任重而道远。