【摘要】鑒于大家對(duì)高中頻道十分關(guān)注，小編在此為大家搜集整理了此文高一地理學(xué)案地球的圈層結(jié)構(gòu)，供大家參考!
高一地理學(xué)案地球的圈層結(jié)構(gòu)
1.4 地球的圈層結(jié)構(gòu)
三維教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)使學(xué)生了解地球的圈層構(gòu)造，初步掌握地球內(nèi)部圈層的組成和劃分依據(jù)
(2)使學(xué)生了解各內(nèi)部圈層的界限、厚度、物理性狀等。
2、過(guò)程與方法：
(1)使學(xué)生了解研究地球內(nèi)部構(gòu)造的方法，從而認(rèn)識(shí)人類對(duì)未知事物所進(jìn)行的探索實(shí)踐，激發(fā)同學(xué)們學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的興趣及責(zé)任感。
(2)了解地球內(nèi)部圈層劃分實(shí)況及各層主要特點(diǎn)，從宏觀上認(rèn)識(shí)全球的整體面貌，形成地球系統(tǒng)觀念。
(3)通過(guò)歸納、總結(jié)、對(duì)比地球內(nèi)部各層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用具體實(shí)例說(shuō)明地球表層的特征
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)地球內(nèi)部圈層劃分的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生本質(zhì)是通過(guò)現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)的，而現(xiàn)象總是表現(xiàn)本質(zhì)的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
(2)通過(guò)教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)自然、熱愛(ài)科學(xué)的教育。
教學(xué)重點(diǎn)
(1)了解地球內(nèi)部圈層劃分實(shí)況及各層主要特點(diǎn)，特別是地殼的特點(diǎn)。
(2)理解地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化與地球內(nèi)部物質(zhì)組成的關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)
(1)區(qū)分巖石圈與地殼、地球各圈層的特點(diǎn)。
(2)地震波傳播原理,
教具準(zhǔn)備：多媒體課件
課時(shí)安排：1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程
[新課導(dǎo)入]教師手持一個(gè)匣子,讓學(xué)生說(shuō)出可以通過(guò)什么方法知道匣子內(nèi)所裝物品是什么.
學(xué)生議論：有的說(shuō)鉆個(gè)洞看,有的說(shuō)搖一搖聽聽,有的說(shuō)用X光透射。
啟發(fā)教師：那假設(shè)這是地球的話，我們可以通過(guò)哪些渠道或方法獲取地球內(nèi)部信息?
學(xué)生討論：改進(jìn)鉆探技術(shù);火山噴發(fā)的物質(zhì);溫泉、熱泉;遙感技術(shù)
教師解釋：很好，地球就像一個(gè)巨大的黑匣子,打鉆井探究,目前最多只能鉆3000米,遙感感知的深度也很有限,目前唯一的辦法只能通過(guò)地震波間接地推知地球內(nèi)部的物質(zhì)狀況.
具體怎么利用地震波去了解地球內(nèi)部的情況呢?我們就得先了解一下地震波的基本情況
【板書】一、地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)
1.劃分依據(jù)：地震波
師：當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生彈性震動(dòng)，并以波的形式向四周傳播，這種彈性波叫地震波。地震波就類似我們?？吹降乃ā．?dāng)向池塘里扔一塊石頭時(shí)水面被擾亂，以石頭入水處為中心有波紋向外擴(kuò)展，是不是水朝周圍流去?不是，如果水面浮著一個(gè)軟木塞，它只是在原來(lái)位置上下跳動(dòng)。地震波也是如此，只是質(zhì)點(diǎn)的上下或左右振動(dòng)造成的。地震波可以分為哪兩類呢?
生：有縱波(P波)、橫波(S波)之分。
師：橫波是質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向與地震波傳播方向垂直，又稱剪刀波，破壞性較強(qiáng)?？v波是質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向與地震波傳播方向平行，又稱推進(jìn)波，破壞性較弱.那么縱波(P波)和橫波(S波)各有什么特性?
師：大家感覺(jué)過(guò)地震沒(méi)有?如果有機(jī)會(huì)可有去臺(tái)灣或是日本感覺(jué)一下，其中，臺(tái)灣每天平均有40次地震，能夠感覺(jué)到的有3、4次之多，我們福清也常常波及，那大家想一想，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地面上的人首先感覺(jué)到的是左右搖晃還是上下?lián)u晃呢?
生：先感覺(jué)到上下?lián)u晃，再左右搖晃。
師，那大家知道為什么嗎?
生：縱波的傳播速度較快，橫波的傳播速度較慢。
師，很好，那如果地震發(fā)生時(shí)你在船上，又會(huì)有什么樣的感覺(jué)呢?為什么?
師：船是左右搖晃還是上下?lián)u晃?還是和在地面的感覺(jué)一樣呢?
生：感覺(jué)到上下顛簸
師：為什么只有上下?lián)u晃呢?
生：這是因?yàn)橹挥锌v波能在液體中傳播，橫波無(wú)法再液體中傳播
師：很好，由此我們可以看到不同的物質(zhì)中地震波的傳播是不同的，固態(tài)物質(zhì)中橫縱波都能通過(guò)，液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)中只有縱波能夠通過(guò)，并且縱波的傳播速度在三態(tài)中也是不同的，固態(tài)大于液態(tài)大于氣態(tài)。因此地震波的傳播速度，都隨著所通過(guò)物質(zhì)的性質(zhì)而變化。
師：對(duì)于這句話我們可以這樣理解：假如一條柏油公路一端連接石子路，另一端連接高速公路，當(dāng)汽車從柏油公路開往高速公路時(shí)，當(dāng)汽車進(jìn)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(dāng)汽車從柏油公路進(jìn)入石子路時(shí)，柏油公路和石子路相連接的地方也可以看作是汽車速度發(fā)生變化界面。請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)剛才所講的，根據(jù)表格進(jìn)一步歸納地震波特點(diǎn)。
地震波的分類及特點(diǎn)：
分 類特 點(diǎn)
傳播速度所經(jīng)物質(zhì)狀態(tài)共同點(diǎn)
縱波(P波)較 快
固體、液體、氣體
都隨所通過(guò)物質(zhì)的性質(zhì)而改變
橫波(S波)較 慢固 體
師：地球內(nèi)部物質(zhì)性質(zhì)是均一的嗎??
生：(討論回答)地球內(nèi)部物質(zhì)性質(zhì)不均一，不同深度上性狀、組成不同。所以地震波的傳播速度不同，
師：根據(jù)這種不同我們可以根據(jù)地震波傳播速度的突然變化，來(lái)推知傳播介質(zhì)的變化，從而了解地球內(nèi)部狀況。同學(xué)們打開書21頁(yè)，觀察地震波在地球內(nèi)部的傳播規(guī)律是怎樣的?波速有沒(méi)什么明顯的變化?并歸納波速發(fā)生突然變化的層次及大致深度。
(投影)地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖(先投影左半部分，待學(xué)生分析推測(cè)后再投影右半部分進(jìn)行對(duì)比)
深度
(千米)
0 3 6 9 12 15
1000
2000
3000
4000
5000
6000
速度(千米/秒)
S
P
生：地震波在地球內(nèi)部的傳播規(guī)律：總的趨勢(shì)速度隨深度遞增，但不均勻，有突變現(xiàn)象。
師：地震波在地下傳播速度會(huì)發(fā)生變化，而某些地區(qū)一定深度處，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(qǐng)大家看投影地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖(左半部分)，找出地球內(nèi)部?jī)蓚€(gè)明顯的不連續(xù)面。
生：離地表33千米處有個(gè)莫霍界面，在2900千米處有個(gè)古登堡界面
師： 很好，1909年，奧地利地震學(xué)者莫霍洛維奇根據(jù)地震資料發(fā)現(xiàn)了33千米處的這一不連續(xù)界面，為了紀(jì)念他，人們將此界面命名為莫霍界面，1914年德國(guó)地震學(xué)者古登堡最早研究了2900千米處的這一不連續(xù)面，故將此界面命名為古登堡界面。
特 點(diǎn)
界 面深 度縱波、橫波傳播速度變化發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)時(shí)間
莫霍面33 km縱波、橫波傳播速度明顯增加莫霍洛維契奇1909
古登堡面2900 km縱波速度明顯下降，橫波消失古登堡1914
師：地震波的波速突然發(fā)生變化，這說(shuō)明了什么問(wèn)題?
生：不連續(xù)面上下的物質(zhì)性狀發(fā)生了變化。
師：根據(jù)兩個(gè)最主要的不連續(xù)面，地球內(nèi)部可劃分為幾個(gè)圈層?
生：地殼、地幔、地核。
師：(投影)地球的內(nèi)部圈層示意圖
生：(指認(rèn)地球的內(nèi)部圈層：地殼、地幔、地核)
師：下面大家一起來(lái)研究這三個(gè)圈層。
(板書)2.地球內(nèi)部圈層的劃分
(投影)地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)示意圖
師：請(qǐng)看圖說(shuō)出三個(gè)圈層的劃分依據(jù)、兩個(gè)最主要的界面、各圈層的范圍。
生：地殼、地幔、地核的劃分依據(jù)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。
思考1：在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的忽然變化說(shuō)明了什么問(wèn)題?推測(cè)地幔和地核的物質(zhì)組成可能是什么?
生：說(shuō)明了物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了變化;在莫霍界面下P、S波都能通過(guò)，物質(zhì)狀態(tài)可能是固態(tài)，在古登堡界面以下，S波消失，物質(zhì)狀態(tài)可能是液態(tài)。
師：軟流層的位置是怎樣的呢?
生：(討論回答)軟流層在上地幔的上部，
思考2：軟流層給人液體印象，但為什么能通過(guò)橫波?
解析：軟流層所在深度溫度、壓力極大，強(qiáng)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(shí)，由于壓力減小，這種可塑性巖石轉(zhuǎn)化成液態(tài)。
思考3.地殼和巖石圈都是由巖石構(gòu)成的,你能說(shuō)明它們之間的關(guān)系嗎
師：地殼位于地面以下、莫霍面以上，主要由花崗巖和玄武巖構(gòu)成，是巖石圈的一部分。
巖石圈由地殼和上地幔頂部(軟流層之上)構(gòu)成，即軟流層與地面之間的部分。
師：很好。根據(jù)地震波來(lái)分析，地核又分為外核與內(nèi)核，外核形態(tài)是怎樣的?
生：(討論回答)因?yàn)闄M波不能通過(guò)，所以外核是液態(tài)，溫度高于熔點(diǎn)。
師：那內(nèi)核的形態(tài)呢?
生：(討論回答)固態(tài)。
思考4：外核是液體，橫波不能通過(guò)，內(nèi)核從課本圖中也沒(méi)有見到橫波通過(guò)，為何是固體?
解析：①縱波在地下5 000千米深處，傳播速度明顯增加，說(shuō)明可能由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài);②圖上未表現(xiàn)出，橫波在5 000千米以下由縱波轉(zhuǎn)化而成，比較微弱，進(jìn)一步證明內(nèi)核為固態(tài)。
師：剛才同學(xué)們作了細(xì)致的觀察和分析，回答得很正確。我們下面作一個(gè)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33 km，大洋地殼的平均厚度為5～8 km，整個(gè)地殼平均厚度為17 km。地殼最厚的地方在青藏高原。
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。根據(jù)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(zhì)量。在上地幔的上部，有一個(gè)物質(zhì)呈融熔狀態(tài)的軟流層，一般認(rèn)為軟流層是巖漿和地震的發(fā)源地。巖石圈是指軟流層以上的部分，物質(zhì)由巖石組成，包括地殼的全部和上地幔的頂部。
地核：因?yàn)闄M波不能通過(guò)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(yùn)動(dòng)形成一個(gè)巨大的磁場(chǎng)。因?yàn)榈卣鸩ㄋ俣仍趦?nèi)核處加快，隨著深度增加，壓力和密度都增大，其熔點(diǎn)升高得比溫度升得快，所以內(nèi)核呈固態(tài)。
下
地
幔
外
核
地殼
地
幔
地
核
內(nèi)
核
上
地
幔
巖石圈
軟流層
【板書】(板圖邊講邊繪邊講述)
圈層名稱不連續(xù)面深度(Km)特征
地殼
(莫霍界面)
(古登堡界面)平均17
1000
2900
5000
6370①由巖石構(gòu)成的固體外殼
②大陸地殼厚、海洋地殼薄
地幔上地幔①固態(tài)
②上部存在一個(gè)軟流層(可能是巖漿的發(fā)源地
下地幔
①可能為固態(tài)
②溫度、壓力和密度均增大
地核外核接近液態(tài)、橫波不能通過(guò)
內(nèi)核溫度、壓力和密度都很大
【注意】總結(jié)知識(shí)點(diǎn)時(shí)特別要落實(shí)巖石圈、軟流層范圍。
師：(小結(jié))可以用半熟的雞蛋來(lái)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(lái)就是巖石圈;蛋黃為地核。
【過(guò)渡】要使我們更全面地認(rèn)識(shí)地球整體面貌，除了需要對(duì)地殼結(jié)構(gòu)的了解外，還需要對(duì)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?
【板書】二、地球外部圈層結(jié)構(gòu)
【提問(wèn)】請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材內(nèi)容回答地球的外部圈層的主要層次及各自范圍和作用分別是什么?
【學(xué)生回答】略。
【歸納講解】外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等(如圖所示)，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。
1.大氣圈的空間分布和物質(zhì)組成，有什么特點(diǎn)?
大氣圈包圍著地球，是由氣體和懸浮物組成的復(fù)雜系統(tǒng)，它的主要成分是氮和氧。它是地球自然環(huán)境的重要組成部分。
指導(dǎo)分析氣溫垂直分布圖(補(bǔ)充),推導(dǎo)對(duì)流層和平流層特點(diǎn).重點(diǎn)抓住co2,水汽吸收長(zhǎng)波輻射,o3吸收紫外線.
大氣的垂直分層及各層的特點(diǎn)
大氣的分層特點(diǎn)原因
對(duì)流層①氣溫隨高度增加而降低，平均上升100米，氣溫下降0.6℃;②對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變①熱量直接來(lái)自地面，水汽、二氧化碳隨高度的增加而減少,吸收地面長(zhǎng)波輻射的能力降低，氣溫隨高度增加而降低②對(duì)流運(yùn)動(dòng)易形成云致雨
平流層①氣溫隨高度增加而增加
②水平運(yùn)動(dòng)，利于高空飛行平流層中的臭氧吸收太陽(yáng)紫外線而升溫
高層大氣密度小，存在電離層空氣分子處于高度電離狀態(tài)
2水圈的空間分布和物質(zhì)組成，有什么特點(diǎn)?
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。它包括地表水、地下水、大氣水、生物水等。水圈的水處于不間斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中。
如何理解連續(xù)但不規(guī)則呢?
(1)連續(xù)：地球上的水是相互聯(lián)系，相互補(bǔ)給的
(2)不規(guī)則：地球上的水分以不同的數(shù)量分布在不同地方
(3)循環(huán)運(yùn)動(dòng)：如大氣降水到地表，地表又通過(guò)蒸發(fā)等一系列活動(dòng)回到大氣，又形成降水。
3. 生物圈的空間分布和物質(zhì)組成有什么特點(diǎn)?
生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。它占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。它是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結(jié)果。
【板書】
三、地球外部圈層結(jié)構(gòu)
1.大氣圈
2.水圈
3.生物圈
【課堂小結(jié)】外部圈層的相互關(guān)系――整體性;生物圈,水圈,巖石圈及大氣圈的底部交錯(cuò)重疊分布.
【板書設(shè)計(jì)】
第四節(jié)：地球的圈層結(jié)構(gòu)
一、劃分依據(jù)對(duì)地震波的研究地震波特點(diǎn)
1.縱波(P波)：傳播速度較快，可通過(guò)固、液、氣傳播
橫波(S波)：傳播速度較慢，只通過(guò)固體傳播
2.物質(zhì)密度越大，傳播速度越快
下
地
幔
外
核
地殼
地
幔
地
核
內(nèi)
核
上
地
幔
巖石圈
軟流層
二、地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)
三、地球外部圈層結(jié)構(gòu)
1.大氣圈
2.水圈
3.生物圈
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