高中地理人教版（2019）必修一1.4地球的圈层结构（共31张ppt）

(共31张PPT)
地球的圈层结构
第一章第4节
宇宙中的地球
课标解读
运用示意图，说明地球的圈层结构。
【课标要求】
了解地震波的类型和传播特点及其在划分地球内部圈层方面的应用
理解并掌握地球内部圈层的划分依据、主要特点
理解地球外部各圈层的组成、主要特点及各圈层的相互关系
结合实际，会分析地球圈层结构与人类活动的密切关系
【学习目标】
19世纪，法国有个科幻小说家凡尔纳，他写了许多地理科幻小说，其中《从地球到月球》幻想发射一颗空心炮弹将人载到月球上去旅行；他的另部小说《地心游记》则幻想到地球中心去探险，这两部小说代表了人类“上天入地”的梦想。100多年过去了，现在已有6000多颗人造卫星飞上了天，月球旅行也已实现，甚至有航天器飞出了太阳系，可谓上天有路，但对于我们脚下的地球却是入地无门。
人类可以通过什么方式来认识地球的内部结构呢？
地球的内部结构究竟是怎样的呢？
图示为科拉超深钻孔，是苏联进行的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔达12,262米。它曾是世界上最深的钻孔，这个记录在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)两次打破，现时排名世界第三。
人类试图用钻井的方法来了解地球内部，但是人类钻井最深处才12,345米，相比地球的平均半径6371km来说，差距太远，还远不能了解我们地球的内部。
还有什么方法来研究地球内部结构和物质组成？
改进钻探技术、根据火山喷发物，获取地球内部物质组成的相关信息。
地表的温泉、热泉可知地球内部有丰富的地热资源、其他的手段，如地震波。
一、地震和地震波
是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。
1.地震
震源深度
震中距
等震线
地震波
震源
震中
请阅读教材P21内容，思考下列问题：
1.什么是地震波？
2.地震波分为哪两类？各有什么特性？又有哪些共性？
(1)概念：当地震发生时，地下物质受到强烈的冲击会发生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波就叫地震波。
2.地震波
(2)分类及特征
地震波
特 征
纵波
横波
传播速度
传播介质
共同点
较快
较慢
固、液、气
固
传播速度随所通过的物质的性质的不同而改变
(S)
(P)
Primary Wave
Secondary wave
地震波在不同介质中的传播速度不同；地震波经过不同介质的界面时，还会发生反射和折射现象。科学家利用地震波的上述性质，通过对地震波的精确测量，“透视”了地球内部的结构。
先上下颠簸，后左右晃动
原因：纵波的传播速度比横波的快
只上下震动
原因：纵波能在液体中传播，横波不能
地震小常识
地震时先感到P波，破坏性不是很强。后是S波，破坏强烈。从感觉到P波到S波，时间短则几秒，长则一分钟，应利用好地震波时间差立即逃生。
【探究活动】
体育课时地震突然发生，操场上的同学们先感到上下颠簸还是左右晃动？后来呢？为什么？
如果在海里游泳时地震突然发生，你感觉上下震动还是左右晃动？为什么
3
6
9
12
15
速度/km S-1
内核
外核
地幔
地壳
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
6371
地面
地心
深度/km
纵波
横波
莫霍界面
古登堡面
二、地球的内部圈层结构
划分依据——地震波的传播速度→两个不连续面
内部圈层：地壳、地幔、地核
2900
0
3
6
9
12
15
速度/km.s-1
17
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
900
5100-
外核
地面
17千米
莫霍面
2900千米
地心
古登堡面
上地幔
下地幔
内核
S P
固态
S、P增加
S(消失) P(突然减小)
地
幔
地壳
地
核
S(消失)
P(突然减小)
地球内部压力大
固态
内核：P波速增加
液态
S P
固态
900
5100
17
2900
地球内部地震波发生突然变化的面叫不连续面。
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度：km
速度：km/s
地壳
地幔
外核
内核
17km
2900km
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
（1）在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速如何变化？
——33千米处（大陆部分）波速明显增加 (Vs < Vp)
——2900千米处横波消失，纵波减速
莫霍界面
古登堡界面
莫霍界面
探究活动
物质组成或状态(介质)发生了变化
（2）在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速突然变化说明了什么问题？
地幔是固体，外核是液体
（3）请推测地幔和地核的物质状态。
①地壳
（1）位置：地面以下、莫霍面以上的固体外壳
（2）厚度：17km/33km/6km
地壳平均厚度17千米，大陆地壳较厚，平均厚度约 39~41 千米（33千米），高山、高原地区（如青藏高原）地壳最厚处可达70千米；
大洋地壳较薄，平均厚度为 5~10 千米（6千米）
地壳厚度的变化规律：厚度不均，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。
内核
17km
2900km
古登堡界面
地壳
地幔
莫霍界面
外核
5-10千米
大陆部分厚：双层
大洋部分薄：单层
39-41千米
60—70千米
平均厚度17km
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层，这两层的物质组成和结构有着明显的区别。
分层 名称 主要成分 密度 分布
上层 硅铝层 由硅、铝成分较多的花岗岩类组成 小 不连续分布；在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄
下层 硅镁层 由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成 大 连续分布；大陆和大洋地壳中都有分布
①地壳
（4）地壳可分为哪两层？ 它们的分布有什么不同？
（下层）硅镁层
（上层）硅铝层
不连续分布，在大洋底部消失
连续分布
（3）组成：各类岩石组成。由90多种化学元素组成，主要组成为氧、硅、铝，硅酸盐类矿物在地壳中分布最广。
养（氧）闺（硅）女（铝）贴（铁）给（钙）哪（钠）家（钾）没（镁）
②地幔
地壳
上地幔
下地幔
软流层
岩石圈
岩石圈：软流层以上（地壳+上地幔顶部），由坚硬的岩石组成，岩石圈平均厚度约100千米。
软流层：位于上地幔上部岩石圈之下，深度在80—400km之间；岩石部分熔融，一般认为是岩浆发源地，影响着板块运动。
地幔的范围、深度
软流层的位置
岩石圈的范围
组成：含铁和镁的硅酸盐类，由上而下，铁、镁的含量逐渐增加
认识误区 | 软流层并不是液态的
软流层又叫软流圈，位于上地幔上部岩石圈之下,深度在80～400 km之间。软流层温度较高，但刚性较弱，能够长期缓慢变形，相对低温的、刚性的岩石圈可作为一个整体漂流在软流圈之上。
据地震波的传播可以推测：软流层的物质从总体上看仍是固态的，因为纵波、横波都能通过；然而波速的降低又说明该层的物质较岩石要软要热些。
①概念：地核是地球的核心部分，即古登堡面所包围的球体，厚
度约3400多千米，分外核与内核。
②组成物质：可能是极高温高压下的铁和镍。
③结构：
外核：横波不能通过，液态或熔融状态，它们相对地壳流动，可
能是地球磁场产生的主要原因。
内核：纵波速度突然增加，固体金属壳，具有超强的压力
③地核
名称 划分 主要特点
地壳 地表至莫霍面 a.主要由岩石组成
b.厚度不一，大陆厚，海洋薄
地幔 莫霍面至古登堡面 a.分为上地幔和下地幔
b.上地幔存在软流层，是岩浆发源地
c.上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈
地核 古登堡面至地心 a.主要由铁、镍组成
b.分为外地核和内地核
c.外核可能为熔融状态；内核为固态金属球
地球内部圈层特点
活动探究
如图，我们将煮熟的鸡蛋一切两半，便会呈现蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层。
结合所学知识和生活常识，比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同。
同：在内部圈层和结构和比例上，煮熟的鸡蛋和地球很相似。
异：鸡蛋整体上呈椭圆，地球接近正圆；
鸡蛋壳较均匀，而地壳（陆地和海洋）厚薄不均匀；
熟鸡蛋蛋白结构一致，呈固态，地幔分上地幔和下地幔，上地
幔上部有软流层；
地核呈液态或熔融状态，而熟鸡蛋的蛋黄呈固态。
地磁场源自地球外核，穿透地球并延伸至太空。2020年，中国科学院在西安某处遗址发掘出埋藏大量陶器碎片的堆积剖面，是理想的考古地磁学研究对象。通过测定其中陶器碎片等古物件的磁性.
1．地磁场从地球外核向外，先后穿过（ ）
A．莫霍界面、软流层、古登堡界面
B．莫霍界面、古登堡界面、软流层
C．古登堡界面、软流层、莫霍界面
D．古登堡界面、莫霍界面、软流层
C
北京时间2014 年10月20日，太平洋某海域海底10km处发生地震并引发火山喷发，形成一座新岛屿。回答第2-3题。
2．组成新岛屿的物质来源于（ ）
A．地壳 B．软流层 C. 下地幔 D．地核
3.该地震发生于
A．地壳 B．上地幔 C. 下地幔 D．地核
B
B
2021 年 5 月 22 日 2 时 4 分，青海省果洛藏族自治州玛多县发生里氏 7.4 级地震，震源深度 17 公里，该次地震 未造成人员伤亡。下图为地震波的传播速度随深度变化示意图。读图完成下面小题。
4．下列叙述正确的是（ ）
A．①-地壳 ②-地幔 ③-地核
B．甲为横波
C．岩浆的主要发源地位于①内部
D．乙波无法通过地幔
C
三、地球的外部圈层结构
水
圈
生
圈
物
大
气
圈
通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界，划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层，统称为地球的外部圈层。
岩石圈的表面高低不平，被大气圈、水圈和生物圈覆盖
外部圈层的组成及地理意义
圈层 组成 地理意义
大气圈 由气体和悬浮物质组成，主要成分是氮气和氧气 调节地球的温度，提供生物生存所必需的氧气，形成复杂的天气，与人类息息相关
水圈 地表和近地表的各种形态水体，主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等 参与地表物质迁移和能量转换，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的
生物圈 地球表层生物及其环境的总称，占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部；生物的绝大部分集中在地面以上100米到水面以下200米的范围内 生物从环境中获取物质和能量；促进太阳能转化；
改变大气圈和水圈的组成；
改造地表形态
C
大
气
圈
A
B
生物圈
水圈
岩石圈
理论依据
生物圈包含：
大气圈的底部、
水圈的全部、
岩石圈的上部
【思考探究】
读地球四个圈层构成示意图，分析A、B、C分别代表什么圈层？
大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境。
为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层
生物圈中的生物，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，从而使地球面貌发生了根本的变化。
想一想：生物圈与其他圈层比，有何不同？
其他圈层是无机物组成的，而生物圈是由生物构成的，是一个非常活跃的圈层
其他圈层都具有相对独立的空间结构，而生物圈则渗透于其他圈层之中，形成一个特殊的结构
课堂小结
危地马拉当地时间 2018 年 11 月 19 日凌晨，富埃戈火山再次喷发。
图甲为富埃戈火山图，图乙为地球圈层结构示意图。读图回答下列各题。
1．火山喷发的岩浆来自圈层
A．II B．III C．IV D．V
2．关于各圈层特点的叙述，正确的是
A．圈层 I 越向下密度越小
B．圈层 II 是连续但不规则的圈层
C．圈层 III 由厚度相同的岩石组成
D．圈层 IV 和圈层 V 物质均为固态
随堂练习
地球是一个具有圈层结构的天体。图2为某同学手绘的“地球圈层结构示意图”。 读图回答3-5题。
3.与地幔相邻的地球圈层是
A.地核、地壳 B.大气圈、水圈
C.生物圈、水圈 D.地壳、气圈
随堂练习
4.关于图中各圈层特点的正确叙述是
A.地壳是厚度最大的地球圈层
B.生物圈属于地球的内部圈层
C．水圈是连续但不规则的圈层
D.岩石圈由厚度相同的岩石组成
5.联系岩石圈、大气圈、水圈和生物圈，能促进各圈层间物质迁移和能量交换的是
A.太阳辐射 B.岩浆活动 C.热力环流 D.水循环
随堂练习
下图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号①②③④代表四大圈层，回答6-7题。
6.图中序号依次是（ ）
A. 大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B. 岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C. 水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D. 水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
7.“落花不是无情物，化作春泥更护花”，反映的圈层关系是（ ）
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④
随堂练习
8.下图为地球内部圈层示意图。读图,回答问题。
(1)结合图判断两个不连续面:
A为__________　,B为__________,
地震波通过B界面时,波速变化有何特征
(2)填出图中字母代表的圈层名:
C_______,D+E________,F+G_________。
(3)如何推断地球内部各圈层的物质是固态还是液态
莫霍界面
古登堡界面　
纵波传播速度突然下降,横波完全消失。
地壳
地幔
地核
由于纵波可以通过固体、液体、气体三态传播,而横波只能通过固体传播,因此可以判断:地壳和地幔属于固态,地核可能为液态。
随堂练习