1.3 地球圈层结构 （教案）——高中地理湘教版（2019）必修一

1.3地球的圈层结构
【课程标准】
运用示意图，说明地球的圈层结构。
【教材分析】
本节课是2019湘教版普通高中教科书《地理一》第一章第三节《地球的圈层结构》，是承上启下的一节内容，旨在为后面四章自然环境不同要素的学习奠定知识基础。从宏观层面看，地球具有圈层结构的特点，其中内部圈层有地壳、地幔、地核。外部圈层有大气圈、水圈、生物圈。从微观层面看，即具体到地球的某一个区域内，地球的自然环境可以看作是由一系列地理要素组成的，如地貌、水文气候、生物等。地球各圈层之间的相互作用在某一区域内具体表现。人们可以直接观测地球的外部圈层，只能通过地震波间接研究地球内部结构。在圈层结构知识之前，教材安排了“地震与地震波”的相关内容，主要介绍了地震波的含义、分类、传播特征等问题，以及与地震相关的一些基本概念，旨在引导学生认识研究地球内部结构的方法，并认识到我国是一个地震多发的国家。只有了解了地球的圈层结构特点，人类才能更好的在地球上生存。
【教学目标】
1. 通过学习地震波的基本特征，了解地震预警的原理和意义。
2. 能从宏观和微观层面认识地球自然环境，能辨识给定区域自然环境中所涉及的圈层和自然地理要素，提升区域认知能力。
3. 通过绘制地球圈层结构示意图，或制作地球圈层结构模型，了解地球各圈层的主要特征，突出地理实践力。
【重难点】
用图示的方法认识地球各圈层的位置关系。
【学习方法】
读图分析法、合作探究法、归纳总结法、绘图法
【教学过程】
【情境导入】
播放“破坏性地震预警声音”。这是什么声音？（破坏性地震预警声音）此时，听到这种声音，你应该做什么呢？(跑，或躲到坚固物体下等）怎样可以得到地震预警的信息呢？（地震预警APP）什么时候会发出警报声？（截屏了解，当达到触发条件时，可自行设置，当震级达4级，烈度达4度时变会报警）那么，这种预警信息准确吗？地震预警的原理是什么？带着这些疑问进入课堂学习。
1、地震与地震波
1. 什么是地震？自主学习概念：震源、震中、震源深度、烈度、等震线、震中距
2. 比较震级、烈度：
（1）一次地震有几个震级？几个烈度？
一次地震只有一个震级，一次地震可以有多个烈度。
（2）A、B、C、D、E五点的烈度是否相同？影响烈度的因素有哪些？
影响烈度的因素：①震级，震源深度，震中距。②建筑物自身抗震性的影响③地质构造，土壤条件等。
举例，灯泡瓦数固定，相当于地震震级；灯泡的亮度在不同地区的。人们感受是不一样的，如果距离足够远，可能就看不到了，不同地区亮度不同相当于烈度。
播放视频《地震等级知多少》，学生直观感受不同震级和烈度造成的影响。
【承转】
地震震级和烈度是衡量地震的两把尺子。那么，地震预警信息准确率高吗？地震预警的原理是什么？
3. 地震波：
（1）概念。地震的能量以波动的方式向外传播
（2）类型：横波（S波：Secondary wave：次要的，第二的）
纵波（P波：Primary wave主要的）
（3）对比二者不同
思考：为什么纵波的传播速度比横波快呢？（观看动画演示）
纵波的传播方向与质点的振动方向一致（直线向上）横波的传播方向与质点的振动方向垂直（曲线向上）在横波纵波影响下，地表物质的移动方向先上下震动后左右摇摆。
【巩固练习】
播放视频：池塘里游泳的小朋友如果遇上地震，他的感觉是？
只有上下颠，因为泳池横波会消失。
如果小朋友在地面上，又是何种体验呢？
先上下颠，后左右晃。
【总结】
对于地表建筑物也是如此，当建筑物上下震动时，不宜倒塌，而倒塌的主要原因是左右晃动，所以横波会使建筑物倒塌，而纵波最先传到地表，中间往往相距十几秒，这就是黄金逃生时间。
地震预警系统工作原理：利用深入地下的探测仪探测纵波，传给计算机，即刻计算该次地震震级、烈度、震源等，并抢在横波到达前，通过传播速度远快于地震波的电磁波(如电视、广播、短信等)发出警报，地震预警信息的准确率较高。
大陆地震预警网分布图已延伸至31个省市区，覆盖着220万平方公里，覆盖我国地震区人口90%，可为6.6亿人服务。
我国地震预警系统覆盖区域越来越广泛，绿色表示地震预警监测台站，红色表示地震断裂带，预警的准确率越来越高。
思考：地震预警与地震预报是同一个概念吗？
不是，地震预报是指地震未发生时便可预测，可提前几个小时到几天。
【承转】
地震波除可进行地震预警之外，还可“透视”地球内部结构。
2、地球内部圈层结构
思考1：地球内部划分三个圈层，分别是什么？三个圈层间的两个分界面分别是什么？它们的平均深度分别为多少？
如同半熟的鸡蛋，鸡蛋壳为地壳，蛋白为地幔，蛋黄为地核。
【承转】
在这个界面处地震波的速度突然发生明显的变化，说明地球内部物质发生明显不同，便以此界面为界划分圈层结构。
思考2：观察图，在这两个界面处，波速发生了怎样的变化呢？
思考3：推测地球外核是固态还是液态？
液态或熔融态，横波消失。
4. 具体了解每一圈层结构（组成物质和特殊之处）
（1）组成地壳的主要化学元素是什么？
（2）大陆地壳是由哪两层组成？大洋地壳是由哪一层组成？
（3）地壳的厚度：大陆地壳厚，硅铝层和硅镁层组成，海拔越高，地壳越厚；大洋地壳薄，仅有硅镁层。
（4）地幔分两层，主要组成物质是什么？
（5）上地幔中特殊的层——软流层（岩浆发源地）
板块都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上， 随着软流层的运动，各个板块也会发生相应的水平运动。
（6）岩石圈的范围
（7）地核分为内核和外核，组成物质为铁和镍（推测）
横波不能在外核中传播，表明外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态。它们相对于地壳的“流动”可能是地球磁场产生的主要原因。一般认为地球内核呈固态。
【承转】
岩石圈的表面高低不平，被大气圈、水圈、生物圈所覆盖。相对于地球内部圈层而言，这便是地球的外部圈层。
3、地球的外部圈层
读地球四个圈层构成的示意图，分析A、B、C分别代表什么圈层？
1. 大气圈：厚度为2000——3000千米，密度随高度增加而减少，主要成分为气体和悬浮物质。
2. 水圈：连续而不规则。
3. 生物圈：所有生物及其生存环境总称，最活跃。生物圈不单独占有任何空间，分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互联系
自然景观涉及大气圈、水圈、生物圈和岩石圈
1.找出照片中主要事物，如山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等
2.将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类
3.思考各事物之间的联系
【总结】
大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境
【板书设计】
【课后活动】绘制地球圈层结构示意图或制作地球圈层结构模型。
【达标检测】
1.读图，有关地壳和岩石圈的说法，正确的是(　　)
A．地壳和岩石圈都是由岩石组成的
B．地壳的厚度比岩石圈大
C．地壳就是岩石圈
D．岩石圈包括地壳和下地幔的底部
2018 年 11 月 21 日，中国台湾屏东县（位于台湾南部，西临台湾海峡，）大鹏湾海岸出现异象，上万尾鱼突然如炸锅一般，不断从水面飞起跃上码头，持续时间长达 3 分钟以上。2018 年 11 月 26 日 7 时 57 分在台湾海峡发生 6.2 级地震。据此完成下列各题。
2.上万尾鱼突然如炸锅一般，不断从水面飞起跃上码头，对这种现象的正确解释是（ ）
A．是大鱼在追捕小鱼，小鱼跃出水面试图躲避
B．电磁场发生变化，预示将要发生地震
C．进入冬季，海水中氧气减少，小鱼跃出水面呼吸空气
D．小鱼逃离被污染的海水
3.地震发生时，位于台湾海峡轮船上的小明的感觉是（ ）
A．左右摇晃 B．先左右摇晃后上下颠簸
C．上下颠簸 D．先上下颠簸后左右摇晃
读图，回答下列问题。
4．右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，读图回答，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
5．右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，读图回答，“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的圈层关系是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．③④
6．读地球圈层结构示意图，回答相关问题。
（1）图示地球圈层结构中，外部圈层 a 是 圈，b 是 圈。
（2）图示地球圈层结构中，内部圈层 c 、d 的名称分别是 、 ，它们之间的界面是 ，该界面的深度在陆地上比海洋上 （深、浅），请简要说明你的判断理由。
（3）地震波自下而上通过 c 、d 之间的界面后，波速的变化特点是 。
（4）c 和 d 顶部的地球圈层名称是 ，其位于 层之上，d 以下的圈层界面名称是 。
（5）近年来，我国采用三维地震勘探技术，在渤海湾等海域陆续发现总储量逾数 10 亿吨的大油田。根据地震波传播规律，在通过含油层时，传播速度发生明显变化的地震波是 ，请简要说明你的判断理由。
【答案】（1）大气 水
（2）地壳 地幔 莫霍面 深 陆壳比洋壳厚
（3）横波和纵波的波速都减小
（4）岩石 软流 古登堡面
（5）横波（S 波） 横波不能通过液体，所以在通过含油层时波速会发生明显变化。