(共18张PPT)
假如你是一名小科学家，要了解地球内部的状况，你有何设想？
1、概念：
（1）纵波
2、类型：
地震的能量以波动的方式向外传播
（2）横波
（P波：Primary wave）
（S波： Secondary wave ）
横波
（S波）
纵波
（P波）
共同特点
可通过物质
速度
类型
对地面影响
3、特点：
上下颠簸
左右摇晃
快
慢
固体、
液体、气体
固体
传播速度
随所通过介质的性质而变化
地表
A
测点1
测点2
测点3
测点6
测点5
测点4
★
地心
古登堡发现地球内部存在一个横波不能通过的区域，这个区域与横波能够通过的区域之间应该存在一个界面。
4、应用：
以古登堡面的发现为例
1、划分依据：
15
深
度
千
米
4000
3000
2000
5000
6000
1000
速度（千米/秒）
9
12
6
3
0
33
2900
（ ）
地核
地幔
地震波传播速度与地球内部圈层的划分
莫霍面
古登堡面
纵 波
横 波
对地震波传播速度的研究
2、内部圈层：
地壳
二面：莫霍面、古登堡面
三层：地壳、地幔和地核
地心
地表
（ ）
6000
1000
0
33
2900
深
度
千
米
速度（千米/秒）
地球内部结构与地震波速的变化
110
650
5150
9
12
6
3
15
2、内部圈层：
横波
纵波
地表
地心
任务：
根据左图观察讨论，除了距离
地表33km和2900km深度以外，
波速大约还在哪些深度发生了
变化？发生了什么变化？这说
明了什么问题？这些深度的物
质状态可能是什么？
要求：
1、分成两个学习小组。
2、小组内开展讨论、并
记录本组的答案。
3、推选一名代表阐述本
组的答案。
5000
33
1000
2900
下
地
幔
地 核
地 幔
650
110
地壳
岩石圈
5150
外核
内核
地心
地表
动手绘制地球内部圈层示意图
软流层
上
地
幔
古登堡面
莫霍面
小组合作，根据教材26面的内容以及学案第二面第三小点中的表格和问题，归纳出各圈层的主要特点。
3、各圈层的主要特点：
地
核
地
幔
地
壳
温度压
力密度
组成
物质
物质
形态
底界深度（km）
分层
1000
2900
5150
逐
渐
增
大
液态
固态
铁镍为主
外核
内核
主要是
含铁、
镁的硅
酸盐类
矿物
上地幔
下地幔
各种岩石
固态
平均厚度33
平均厚度6
平均厚度17
硅铝层
硅镁层
上地幔顶部
上地幔上部
上地幔下部
固态
固态（塑性）
固态
固态
岩浆的主要发源地
地球磁场
的产生地
陆壳：
洋壳：
全球：
3、各圈层的主要特点：
自学教材，课后自主完成学案上相关的练习。
大
气
圈
生
圈
物
水
圈
层次一：软流层对自然地理环境有影响吗？
有哪些影响？
层次三：奥地利科学家莫霍洛维奇是怎样发
现莫霍界面的？
层次二：目前科学家已经发现在地下2000
米深的极端条件下，仍然存在大量
靠 “吃”铁、镍、甲烷等“生活”的微
生物。在地球内部是否也存在一个
生态系统，甚至有高等智慧生命呢？
反馈练习：
1.有关地震波的叙述正确的是（ ）
A . 地震波是一种无线电波
B . 纵波传到古登堡面时完全消失
C . 纵波和横波传播速度在莫霍面 都明显减少
D . 从震源发生的地震波，纵波比 横波先到达地面
D
反馈练习：
2、下列地区中地壳的厚度最大的是（ ）
A、喜马拉雅山 B、黄土高原
C、大西洋 D、刚果盆地
3、关于岩石圈的说法正确的是（ ）
①岩石圈是地壳部分
②岩石圈是地壳加地幔两部分
③软流层之上部分为岩石圈
④地壳和上地幔顶部合在一起为岩石圈
A ① ② B ① ③ C ② ④ D ③ ④
A
D
陶托那金矿，
这座矿井位于约翰内斯堡，深约
3600米，是目前
世界上所有矿井
中最深的一座。
世界最深的矿井
科拉钻井，位于俄罗斯摩尔曼斯克州的科拉半岛上，井深12262 米。
世界最深钻井
组成地壳的元素
养闺女贴给哪家美——O Si Al Fe Ca Na K Mg
用谐音的方法,
试着记忆地壳
中八大元素的
名称。
地壳结构示意图
1、硅铝层和硅镁层的分布有什么不同？
2、地壳厚度的变化有什么规律可循？第四节 地球的结构学案
探究：
假如你是一名小科考家，要了解地球内部的状况，你有何设想？
一、地震波
1、概念：
2、类型：
3、特点：
类 型 速 度 可通过的介质 对地面影响 共同特点
纵波（P波）
横波（S波）
4、应用：
二、地球的内部圈层
1、划分依据：
2、内部圈层：
（1） 思考题：
问题1：绿线和红线分别代表什么地震波？判断的依据是什么？
问题2：在距离地表大约33km的深度，地震波的传播速度发生了什么变化？
问题3：在距离地表大约2900km的深度，地震波的传播速度又发生了什么变化？说明了什么问题？
（2）合作学习一：
要求：1、分成两个学习小组。 2、小组内开展讨论、并记录本组的答案。
3、推选一名代表阐述本组的答案。
任务：根据左图观察讨论，除了距离地表33km和2900km深度以外，波速还在哪些深度发生了变化？发生了什么变化？这说明了什么问题？这些深度的物质状态可能是什么？
（3）活动一：动手绘制地球内部圈层的示意图。
3、各圈层的主要特点
合作学习二：小组合作，归纳各圈层的主要特点。
（1）地壳
名称 分层 底界深度（km) 物质形态 组成物质
地壳 陆壳 岩石
洋壳
全球
活动二：用谐音的方法记忆地壳中八大元素的名称。
活动三：1、硅铝层和硅镁层的分布有什么不同？
2、地壳厚度的变化有什么规律可循？
（2）地幔
名称 分 层 底界深度（km) 物质形态 组成物质
地幔 顶部 大约110
上部 大约 固态（塑性）
下部 大约
大约2900
（3）地核
名称 分层 底界深度（km) 物质形态 组成物质
地核 大约
大约6371
三、地球的外部圈层
自主学习：自学教材，课后自主完成学案上相关的练习。
四、课外探究：
层次一：软流层对自然地理环境有影响吗？有哪些影响？
层次二：目前科学家已经发现在地下2000米深的极端条件下，仍然存在大量靠 “吃”铁、镍、甲烷等“生活”的微生物。在地球内部是否也存在一个生态系统，甚至有高等智慧生命呢？
层次三：奥地利科学家莫霍洛维奇是怎样发现莫霍界面的？
五、反馈练习：
1、关于地震波的叙述，正确的是 ( )
A、横波传播速度快于纵波 B、纵波只能在固体中传播
C、横波能在固体、液体中传播 D、纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化
2、下列关于莫霍面的说法，正确的是 ( )
A、位于地面以下2900千米深处
B、是德国科学家发现的
C、纵波和横波的传播速度都突然增加
D、纵波速度下降，横波完全消失
3. 下列关于岩石圈的说法，正确的是 ( )
A、由地壳中坚硬的岩石组成
B、由莫霍面以上的地壳部分构成
C、由地壳和上地幔构成
D、由地壳和上地幔顶部的岩石组成
4、下列地区中，地壳厚度最大的是 （ ）
A、青藏高原 B、东北平原 C、太平洋 D、四川盆地
读“地球内部的圈层”图（右图）回答5-6题。
5、图中A表示的是：
A、莫霍面 B、古登堡面
C、软流层面 D、地幔和地核的分界面
6、下列说法正确的是：
A、玄武岩为喷出岩
B、岩石圈就是地壳层
C、石灰岩由大理岩变质而成的
D、地幔层都是液态物质
7、地球的圈层结构包括_____和_____两大部分（ ）
A.地壳与地幔 B.内部圈层与外部圈层 C.生物圈、岩石圈 D.水圈与大气圈
8、下列有关地球外部圈层的叙述，正确的是（ ）
A．地壳、大气圈、水圈、生物圈共同组成地球的外部圈层
B．地球的外部圈层自里到外分别是生物圈、水圈和大气圈
C．外部圈层中的水圈有液态水和固态水组成
D．生物圈的范围涉及地壳、大气圈和水圈
9、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（ ）
①地表水 ②地下水 ③大气水 ④生物水
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
10、读地球内部圈层示意图，回答下列问题。
(1)图中甲、乙是地球内部的两个不连续面，其名称分别是
甲_____ ___，乙__ ______。
(2)当A地发生地震时，B、C、D、E、F五个观测点都测到了A地发生的地震波，B地测得地震震级为8.3级，E地测得的地震震级为________级。B、E两点中能最先感到地震的可能为________，其原因是__________________________
(3)请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。
地表
地心地球的结构
长沙市明德中学 颜俊
【导入】
2003年，一个美国教授在具有世界权威的科学期刊《自然》杂志上刊登了一篇论文，在论文中他提出了一个疯狂的设想：用原子弹在地球表面炸开一个洞，然后放入先进的探测器来发掘地下奥秘。我们暂且不去管它能否实现，但起码他的这种敢于大胆设想的精神是值得我们学习的，世界上有很多重大的科学成果，往往都是先有幻想后才实现，没有做不到，只有想不到嘛！
假如你是一名小科学家，要了解地球内部的状况，你有何设想？（学生思考回答，老师适当提示：1、我们可以直接进入地球内部观察或钻井勘探；探究地下奥秘，最直接的办法就是钻穿地球。我做个形象的比喻，人们一般认为地球的结构就像鸡蛋，有蛋黄、蛋清、蛋壳。但到目前为止，人类钻的最深的一口井连蛋壳都还没有钻透，离地心还差得远。看样子这种办法仅凭目前的技术还不能达到目的。2、地球内部的物质也可以通过火山爆发，温泉、热泉等途径喷发出来3、我们可以发射探测器进去，通过探测器的观察和取样进行了解分析；4、人工发射模拟地震波，通过接收反射回到地面的地震波来研究。）
迄今为止，人类对地球深处的了解，几乎全部来自对地震波的研究，那什么是地震波呢？(板书一)（学生看教材P25的阅读材料）地震的能量以波动的方式向外传播，就形成了地震波。地震波有两种：纵波和横波，其中纵波的质点振动方向与传播方向一致，地面上人的感觉是上下颠簸，其英文单词是Primary wave，简称P波，横波的质点振动方向与传播方向垂直，地面上人的感觉是左右摇晃，其英文单词是Secondary wave，简称S波。地震波有什么特点呢？我们来看一个的flash。（引导学生看图思考,星星闪烁的地方是我们人工释放的一个地震波，请大家观察纵波和横波的速度变化、可通过什么介质。看完后师生共同填写表格，并强调纵波和横波在遇到两种物质的界面时会发生反射，甚至可以相互转换，即横波可以转换为纵波，纵波可以转换为横波。科学家发现，地震波的波速与地球内部物质的密度和硬度成正比,密度和硬度越大波速越快，因而纵波通过固态的速度大于液态，液态大于气态。即使通过的都是固态物质，由于物质密度和硬度的差异，波速也会有差异。）科学家是如何运用地震波的上述特点推断出地球内部结构的呢？下面，我们就以1914年古登堡界面的发现为例来看看。
德国科学家古登堡经过多年对世界各地地震波资料的研究发现，每次地震发生时，在地球表面总有一部分区域接收不到横波，并且这一部分区域的位置与震源的位置存在一定的关联。例如：当A地发生地震时，测点3和测点4所在的区域就接收不到横波，根据这种现象，古登堡会作出什么推断呢？是不是可以说明地球内部存在非固态物质，使横波不能穿透地球内部到达相对应的地表。根据这一推断，如果在测点5发生地震，请同学们判断一下，测点2和测点4所接收到的地震波有什么不同？（学生思考回答，测点2接收不到横波）古登堡正是通过这样的分析发现了地球内部存在一个横波不能通过的区域，这个区域与横波能够通过的区域之间应该存在一个界面，即古登堡面。
正是由于有了许许多多像古登堡这样对事实孜孜以求的科学家，通过他们对地震波传播速度的不断研究，才使得地球的内部圈层逐步被划分出来。(板书二)我们来看地震波传播速度与地球内部圈层的关系图，横坐标表示地震波的传播速度，纵坐标表示距离地表的深度，上面是地表，下面是地心。请大家根据曲线的变化思考学案上的思考题。问题1：绿线和红线分别代表什么地震波？判断的依据是什么？（学生思考回答，老师点评，并详细分析判断的依据：即讲解波速的大小变化，绿线的初速度约为4千米/秒，最快时约为7千米/秒，红线的初速度约为8千米/秒，最快时约为13千米/秒，无论是初速度还是最快速度，红线都要快于绿线，所以说红线是纵波，绿线是横波。）
问题2：在距离地表大约33km的深度，地震波的传播速度发生了什么变化？
（学生思考回答：横波和纵波的速度都突然加快，这一现象最早是由奥地利的科学家莫霍洛维奇发现的，后来人们为了纪念他，就把这一波速突然发生改变的界面称之为莫霍面。科学家把莫霍面以上，地表以下的固体外壳称之为地壳。）
问题3：在距离地表大约2900km的深度，地震波的传播速度又发生了什么变化？说明了什么问题？（学生思考回答：横波和纵波的速度都陡然下降，纵波大约由13千米/秒陡降到大约8千米/秒，横波大约由7千米/秒陡降到0，也就是说横波完全消失了。这个界面就是前面我们所讲的古登堡面。该面和莫霍面之间称之为地幔，该面以下称之为地核。根据横波的特性，科学家一般认为地幔为固态，地核为液态。）
这样我们对地球内部圈层的了解便有了一个整体印象，地球内部被分为二面三层，二面即莫霍面和古登堡面；三层即地壳、地幔和地核。
实际上，科学家对地球内部的研究并没有停留在这几个层面上，他们通过不断的努力，绘出了更加详细的波速传播图。下面就请同学们通过合作学习来掌握这一部分内容，合作学习的要求是：1、分成两个学习小组。 2、小组内开展讨论、并记录本组的答案。3、推选一名代表阐述本组的答案。合作学习的任务是：根据左图观察讨论，除了距离地表33km和2900km深度以外，波速还在哪些深度发生了变化？发生了什么变化？这说明了什么问题？这些深度的物质状态可能是什么？（学生合作学习阐述答案，最后老师点评，看哪个小组的答案最完美。）。
（答案要点：大约33千米到2900千米之间，横波和纵波的速度总体趋势上都是在加快，说明该处的物质比较均一，都呈固态。在地幔内部，大约以110千米和650千米为界，110千米到650千米之间的速度变化缓慢，说明这一层次的物质状态有所改变，硬度开始下降，后来经过反复研究，科学家发现这一层次可能是岩浆的主要发源地，并命名为软流层。软流层的上面就是岩石圈，当然岩石圈的厚度因地而异，有的地方可能超过110千米，有的地方可能低于110千米，因此我们这里所说的110千米只是全球岩石圈的平均厚度。大约650千米以下，速度变化的幅度又开始变大，尤其是到了大约1000千米的深处，速度变化的幅度较为明显，因此科学家以此为界又把地幔分为上地幔和下地幔。在地核内部，大约在5150千米的深处，纵波又开始加速，说明此深度以下的物质状况不同于此深度以上的，因而又以此为界把地核分为外核和内核，且科学家发现原本消失了的横波（此横波是纵波转换生成的）在内核中又重新出现，从而推断内核可能是固态。）
请大家根据刚刚分析的过程，动手绘制地球内部圈层的示意图。即完成学案上的活动一。
那各个圈层又有何特点呢？请大家通过小组合作，根据学案上第二面第三小点中的表格和问题，归纳出各圈层的主要特点。（学生填完学案上的单个表格后，请几个代表分别回答各个圈层的主要特点。老师根据代表的回答填完总表格，且老师补充讲解地壳的物质组成、分层以及地壳厚度的变化规律；软流层被认为可能是岩浆的主要发源地；科学家一般认为外核为液态，它相对于地壳的“流动”可能是地球磁场产生的主要原因。）
好了，到此为止，我们重点学习了地球内部圈层，而地球的外部圈层我们将在后面的章节中逐步了解，这里便不重点学习啦，请同学们自学教材，(板书三)课后完成学案上相关的练习即可。
同学们，地球内部的结构到底是一个什么样子，真是今天我们所学的这样吗？说实话，这些依然还只是科学家的猜测，我们有权利怀疑权威，甚至可以推翻权威，因为地球内部还有很多未解之谜亟待我们去解决。最后我给大家准备了三道课外探究题。我们的口号是：地理大发现，奇迹在实现，奇迹的创造属于你们，属于你们这群未来的科学家。谢谢！
层次一：软流层对自然地理环境有影响吗？有哪些影响？
层次二：目前科学家已经发现在地下2000米深的极端条件下，仍然存在大量靠 “吃”铁、镍、甲烷等“生活”的微生物。在地球内部是否也存在一个生态系统，甚至有高等智慧生命呢？
层次三：奥地利科学家莫霍洛维奇是怎样发现莫霍界面的？
板书设计：
§1.4 地球的结构
地震波
概念
类型：（1）纵波（P波） （2）横波（S波）
特点
应用
二、地球的内部圈层概念
1、划分依据
2、内部圈层：二面：莫霍面和古登堡面
三层： 地壳、地幔和地核
3、各圈层的主要特点
三、地球的外部圈层
