(共62张PPT)
第二节 地球的圈层结构
课标要求 素养目标
运用示意图,说明地球的圈层结构。 1.结合地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图,判断地震震源的位置。(地理实践力)
2.理解地震波的分类和特点,掌握地球圈层结构的划分与各圈层的结构特点。(综合思维)
预习导学
01
一、地球的内部圈层
1.划分依据:地震波在地下不同深度 的变化。图中A表示 ,B表示 ,确定两个界面(C为 ,
D为 )。
传播速度
横波
纵波
莫霍面
古登堡面
2.圈层划分
(1)地壳(C以上):地球的坚硬外壳,由 组成,厚度不均,平均厚度为17千米。
(2)地幔(E+F):E上部存在 层(阴影部分),被认为是岩浆的发源地。
(3)岩石圈:由 和 (软流层以上的上地幔)组成。
(4)地核(H+G):主要由 和 组成。
岩石
软流
地壳
上地幔顶部
铁
镍
[思考1] 地震波为什么能够作为地球内部圈层划分的
依据
提示:地球内部物质性质不均一,不同深度上性状、组成不同。纵波和横波的传播速度会随着通过物质的性质不同而变化。
二、地球的外部圈层
1.大气圈:环绕地球的 层,其下部的边界为地球海陆表面。大气的密度随着高度增加而逐渐 。
2.水圈组成
(1)组成: (海洋、河流、湖泊等)、 、大气水、生物水等。
(2)海洋咸水:是水圈的主体,占总量的 。
气体
减小
地表水
地下水
97%
(3)淡水:仅占3%,其中 约占淡水的2/3,主要储存在南北极和高山地区的冰川中。
3.生物圈
(1)组成:广义上的生物圈由地球上所有生物及其 .构成,狭义上的生物圈则指生物本身。
(2)范围:不单独占有空间,而是存在于 下层、整个
和 上层。
(3)核心部分:地面以上100米至水面以下200米之间。
(4)意义:自然地理环境系统中极其特殊和重要的圈层。
冰川与永久积雪
生存环境
大气圈
水圈
岩石圈
[思考2] 为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层
提示:水圈、大气圈、岩石圈均由无机成分构成,而生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称,是由有机成分和无机成分共同组成的。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。因此,自然地理环境系统中最活跃的圈层是生物圈。
导学探究
02
探究一 地球的内部圈层
2022年9月5日12时52分,四川省甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,震源深度16千米。截至5日20时30分,此次地震已造成46人死亡(甘孜藏族自治州29人、雅安市17
人)、16人失联,并导致了巨大的财产损失。
[思考]
(1)(综合思维)此次地震发生时,说出理论上受地震波影响的泸定县县城居民的先后感觉有什么差异
提示:先感觉上下颠簸,后感觉左右摇晃。
(2)(区域认知)此次泸定县地震的震源位于地球哪个圈层 该圈层的主要特点有哪些
提示:震源深度为16千米,位于地球内部圈层的地壳。主要特点:由各类岩石组成,呈固态;厚度不均,大陆地壳厚,海洋地壳薄;平均厚度约为17千米。
(3)(地理实践力)掌握地震发生规律可有效减少危害,若要了解四川地区地球内部各圈层组成物质和结构特征,请你说出目前主要的研究依据及其原理。
提示:地震波。地震波的传播速度随所通过的介质不同而变化;纵波能通过固体、液体和气体传播,横波只能通过固体传播。
1.地球内部圈层的划分依据:根据地震波在地球内部的传播情况,将地球划分为三层,三层之间的界面依次称为莫霍面和古登堡面。如下图所示:
界面 深度 / 千米 地震波波速的变化 分界意义
莫霍面 30—40 (大陆) P波和S波的速 度都突然增加 地壳与
地幔
古登 堡面 2 900 P波速度突然下降, S波完全消失 地幔与
地核
2.地球内部圈层的结构:包括地壳、地幔、地核三部分,具体分析如表:
圈层名称 主要组成物质 物质 形态 特 征
地壳 岩石 固态 是地球的坚硬外壳,地壳厚度不均,大洋地壳薄,大陆地壳厚
地 幔 上地幔 含铁、镁的硅酸盐类矿物 固态 上部存在一软流层,被认为是岩浆的发源地
下地幔 温度、压力、密度均增大
地 核 外地核 以铁、镍 为主 熔融 状态 横波不能通过
内地核 固态 温度很高,密度、压力都很大
3.地壳与岩石圈的区别:地壳与岩石圈的内涵不同,具体区别如下:
范围 联系
地壳 地表至莫霍面 岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部(软流层以上的上地幔)
岩石圈 地表至软流层 中国地震台网测定,2022年6月10日1时28分,在四川省阿坝藏族羌族自治州马尔康市发生6.0级地震,震源深度
13千米。下图示意地球内部圈层结构(阴影部分为岩浆的发源地)。据此回答(1)—(3)题:
(1)此次地震的震源位于( )
A.① B.② C.③ D.④
√
思路点拨:第(1)题,此次地震的震源深度为13千米,位于地壳内。结合图中莫霍面可知,①为地壳,②为岩石圈的下部,③为软流层,④为上地幔。
(2)此次地震的地震波通过外核时( )
A.纵波完全消失,横波速度下降
B.横波完全消失,纵波速度上升
C.横波完全消失,纵波速度下降
D.纵波完全消失,横波速度上升
√
思路点拨:第(2)题,结合所学知识可知,外地核由液态的金属物质组成,纵波可通过,横波不能通过。故当地震波通过外地核时,横波的速度变为0,纵波的速度明显下降。
(3)图中岩石圈的构成是( )
A.① B.②
C.①② D.①②③
√
思路点拨:第(3)题,岩石圈位于上地幔的软流层以上,由坚硬的岩石组成,由图中的①②组成。
探究二 地球的外部圈层
2022年1月15日,位于南太平洋的岛国汤加发生火山爆发,喷发出高达18千米的蒸汽柱。图1为汤加火山喷发景观图,图2为地球外部圈层结构示意图。
[思考]
(1)(区域认知)汤加火山喷发形成的蒸汽柱联系了地球的哪些圈层
提示:地球内部圈层的地幔、地壳,地球外部圈层的大气圈、水圈、生物圈。
(2)(综合思维)火山喷发物进入大气后,会形成火山灰,写出火山灰在地球圈层结构中的物质迁移顺序。
提示:大气圈→水圈、生物圈→岩石圈。
(3)(综合思维、人地协调观)如何理解生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称
提示:地球生物的活动和影响范围虽然涉及大气圈、水圈和岩石圈,但多数生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈很薄的接触带中。生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。
1.地球外部圈层的组成及各部分的位置
2.各部分的概况
圈层名称 概念 组成 其他
大气圈 环绕地球的气体层 气体和悬浮物 质,主要成分是氮气和氧气 ①厚度2 000—3 000千米;②地球生命生存的基础条件之一
水圈 由地球表层水体构成的连续的不规则圈层 地表水(海洋、河流、湖泊 等)、地下水、大气水、生物 水等 ①连续但不规则的圈
层;②水圈里的水处于不间断地循环运动
之中
生物圈 广义上:由地球 上所有生物及其生存环境构成的圈层 生物及其生存环境 ①不单独占有空间,集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中;②最活跃的圈层
狭义上: 指生物本身 雾凇,俗称树挂,是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,是非常难得的自然奇观。我国雾凇景观以吉林雾凇最为有名。下图为吉林雾凇景观图。据此回答(1)—(3)题:
(1)在雾凇景观图中,代表自然地理系统中最活跃的圈层要素是( )
A.水 B.岩石
C.大气 D.树木
√
思路点拨:第(1)题,在雾凇景观图中,代表自然地理系统中最活跃的圈层要素是生物,即图中的树木,D正确。
(2)雾凇的形成,体现的地球圈层的数量为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
√
思路点拨:第(2)题,据图文材料可知,雾凇是空气中的水汽在树木等物体上凝华而成,故雾凇的形成体现的地球圈层有大气圈、水圈和生物圈,共3个,故选C。
(3)构成雾凇景观的核心要素所属的地球圈层是( )
A.大气圈 B.水圈 C.岩石圈 D.生物圈
√
思路点拨:第(3)题,由材料可知,构成雾凇景观的核心要素是冰晶,属于水圈,B正确。
地理视野
03
地壳“厚薄”歌
大陆厚,海洋薄——海陆差异;
山地厚,平原薄——地貌差异。
海岭厚,海沟薄——海底差异;
高处厚,低处薄——海拔差异。
地壳厚度各处不一,大陆地壳较厚,高大山系地区的地壳更厚,欧洲阿尔卑斯山的地壳厚达65千米,亚洲青藏高原某些地方超过70千米。大洋地壳很薄,例如大西洋南部地壳厚度为12千米,北冰洋为10千米,有些地方的大洋地壳的厚度只有5千米左右。整个地壳平均厚度约17千米。一般认为,地壳上层由较轻的硅铝物质组成,叫硅铝层。大洋底部一般缺少硅铝层;下层由较重的硅镁物质组成,称为硅镁层。大洋地壳主要由硅镁层组成。
读地球圈层结构示意图(部分),回答 (1)—(2) 题:
(1)人类赖以生存的地理环境的空间范围最接近于( )
A.生物圈 B.水圈 C.①圈层 D.②圈层
√
解题思路:第(1)题,生物包括动物和植物,人属于生物圈,人类赖以生存的地理环境的空间范围最接近生物圈,A对。水圈中主要是海洋生物,B错。①圈层是大气圈,②圈层是岩石圈,不是人类最接近的圈层,C、D错。
(2)有关图中地球圈层特点的叙述,正确的是( )
A.水圈都分布在海平面以下
B.生物圈孕育于其他圈层中
C.①圈层温度随高度增加而递减
D.②圈层中硅镁层在大洋洋底缺失
√
解题思路:第(2)题,水圈、大气圈、岩石圈有交错在一起的部分,所以水圈不都分布在海平面以下,A错。生物圈主要分布在这个交错地带,所以说孕育于其他圈层中,B对。①圈层在底部的对流层中温度随高度增加而递减,中部平流层随高度增加而温度增加,C错。②圈层中硅铝层在大洋洋底缺失,不是硅镁层,D错。
课堂小结
04
随堂练习
05
一、选择题
读地震波在地球内部圈层传播速度变化示意图,回答1—
3题:
1.图中①②③分别代表( )
A.①地壳 ②地幔 ③地核
B.①地壳、地幔 ②外地核 ③内地核
C.①岩石圈 ②地幔 ③地核
D.①地壳、上地幔 ②下地幔 ③地核
1
2
3
4
5
6
7
√
解析:1.B 第1题,读图可知,横坐标表示深度,越往右越深,纵坐标表示速度,越往上速度越快,甲地震波速度比乙地震波速度快,所以甲为纵波,乙为横波。X界面大约位于地下2 900 km处,纵波速度突然下降,横波完全消失,可以判断X界面为古登堡面。莫霍面大约在地下33 km处,莫霍面至地面为地壳,莫霍面至古登堡面为地幔,则①表示地壳和地幔,古登堡面之下为地核,地核分为外地核和内地核,内地核位于地心,则②为外地核,③为内地
核,B正确。
1
2
3
4
5
6
7
2.关于甲、乙地震波的说法,正确的是( )
A.甲波传播速度慢,为横波
B.乙波在X界面消失,为纵波
C.甲波在各圈层都能传播,为纵波
D.乙波只在①圈层传播,为纵波
√
1
2
3
4
5
6
7
解析:2.C 第2题,由上题分析可知,甲为纵波,传播速度快,可通过固、液、气三态物质,在各圈层都能传播,A错误,C正确;乙为横波,只在固态中传播,B、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
3.地震波中的横波会引起地面左右摇晃,纵波会引起地面上下颠
簸,一般认为横波的水平晃动力是造成建筑物破坏及人员大量伤亡的主要原因。但地震发生以后,建筑物并不会马上倒塌,一般都要间隔约12秒,这就是地震救援领域所说的“黄金12秒”,在这12秒中人们可以决定是躲是逃。根据所学知识推断“黄金12秒”确定的依据是( )
A.横波和纵波的传播速度差异
B.人体对紧急事件的生理反应能力
C.横波和纵波的传播介质差异
D.建筑物的抗震系数
√
1
2
3
4
5
6
7
解析:3.A 第3题,地震波有横波和纵波两种类型,横波传播速度慢,纵波传播速度快,由于速度差引起传播时间的间隔相差约12秒,A正确。
1
2
3
4
5
6
7
读秀丽的黄果树瀑布景观图,回答4—5题:
4.该景观图体现出的地球圈层个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
√
1
2
3
4
5
6
7
解析:4.C 第4题,图中有水、植物、岩石和大气,所以体现出的圈层有:水圈、大气圈、生物圈和岩石圈。
1
2
3
4
5
6
7
5.该景观的形成过程充分说明了( )
A.图中各圈层都是连续而不规则的
B.图中的各圈层之间是相互联系、相互影响的
C.图中的各圈层都是独立发展变化的
D.图中各圈层内部物质运动的能量都来自太阳辐射
√
1
2
3
4
5
6
7
解析:5.B 第5题,水圈是连续但不规则的;图中可以显示出的水、生物、大气、岩石等自然地理要素互相联系、互相影响,因而可以判断各圈层是相互联系、相互影响的;内部物质运动的能量来源除了太阳辐射能,还有化学能、重力能等。
1
2
3
4
5
6
7
二、非选择题
6.读地球内部地震波传播速度与地球内部圈层结构示意图,回答下列问题:
1
2
3
4
5
6
7
(1)图中地震波A表示 ,传播速度较 ,可以传播的介质是 。
横波
慢
固体
1
2
3
4
5
6
7
解析:第(1)题,地震波分横波(传播速度慢)和纵波(传播速度快),根据这一特点可判断A为横波、B为纵波,横波只能在固体中传播,纵波可以在固体、液体、气体中
传播。
(2)图中不连续面D是 ,D以上部分是 。
1
2
3
4
5
6
7
莫霍面
地壳
解析:第(2)题,地球物理学家通过对地震波传播速度的研究,将地球内部大致分为三个主要圈层——地壳、地幔、地核,它们的分界面分别为莫霍面(横波和纵波的传播速度增加)和古登堡面(横波完全消失,纵波的传播速度下降),根据这一特点判断出图中D是莫霍面,C是古登堡面,D以上部分为地壳。
(3)在上地幔的上部存在一个 ,被认为是岩浆的发源地。
软流层
1
2
3
4
5
6
7
解析:第(3)题,D和C之间为地幔,在上地幔的上部存在一个由塑性物质组成的软流层,被认为是岩浆的发源地。
(4)有关岩石圈的叙述,正确的是( )
①包括地壳和地幔 ②主要是由各种岩石组成的 ③位于软流层以上 ④厚度不一,大陆部分厚,大洋部分薄,甚至缺失
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
1
2
3
4
5
6
7
√
1
2
3
4
5
6
7
解析:第(4)题,岩石圈包括地壳和上地幔顶部,①错误;岩石圈主要是由各种岩石组成的,②正确;岩石圈位于软流层以上,③正确;岩石圈厚度不一,大陆部分厚,大洋部分薄,但不会缺失,④错误,故B正确。
三、优选题
7.读一个震源的地震波传播路径图,回答(1)—(2)题:
(1)当O处地震发生时,地震波传播方向有( )
A.沿地表传播与向下传播
B.沿地表传播与向上传播
C.只有向下传播
D.只有沿地表传播
1
2
3
4
5
6
7
√
解析:(1)A 第(1)题,图示代表地球圈层,O处位于地表,当O处地震发生时,图中地震波有的在地表传播,有的经过地幔、地核部分,说明向下传播,A对。
1
2
3
4
5
6
7
(2)上图是地震波向下传播的示意图。P波与S波都能够到达的是( )
A.甲与乙 B.乙与丙
C.丙与丁 D.甲与丁
√
1
2
3
4
5
6
7
解析:(2)D 第(2)题,甲、丁两处位于地表,P波、S波都能到达,D对。丙处表示纵波能够穿过地核,乙处地震波不能都到达。