高一地理人教版必修一（2019） 课件 1.4 地球的圈层结构（38张）

(共38张PPT)
第四节
第一章 宇宙中的地球
地球的圈层结构
教学目标和要求
教学目标和要求
学科能力要求：了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用。理解地球内部圈层的划分及各圈层的特点。理解地球外部圈层的组成及各圈层之间的关系。
区域认知：从地球圈层的角度，认识地球的内部圈层和外部圈层。
综合思维：能够运用圈层理论，说明各圈层之间的关系和变化过程。
人地协调观：从人地关系的角度，描述地球各圈层和人类活动的关系。
科拉半岛超深钻孔
前苏联·科拉半岛超深钻孔
Ultra deep drilling in Kola Peninsula, former Soviet Union
前苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区开始的一项科学钻探
其中最深的一个钻孔SG-3在1989年达到12,263m（12Km），截止目前，以垂深计算，这个钻孔仍是到达地球最深处的人造物
《地心游记》地球内部揭秘
在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿过地心。
但就当前实际的科技水平来说，人类还无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井，深度为12千米，仅仅触及地球的“表皮”。
那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢
地球的内部结构究竟是怎样的呢
一、地球的内部圈层结构
二、地球的外部圈层结构
目录
CONTENTS
01
1、地震波与地球内部结构
地球的内部结构，无法直接观察
科学家主要通过对地震波的研究来了解地球的内部结构
地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分
震中
震源
波面
断层
断面
# 地震
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。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。
地震与地震波模式图
地震 建筑物破坏
地震波及其特征
Seismic waves and the internal structure of the earth
地震发生时，地下岩石受到强烈冲击产生弹性震动，以波的形式向四周传播。
纵波的传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播；
横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。
传播速度：速度较快
传播介质：可以通过固体、液体和气体传播
质点移动：使地表物质上下震动
纵波在地壳中传播速度为5.5-7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。
① 纵波
传播速度：速度较慢
传播介质：只能通过固体传播介质
质点移动：使地表物质左右摇摆
介质质点振动方向与波的前进方向垂直，故称地震横波；到达地面时人感觉摇晃，物体为摆动，对地面破坏很大。
② 横波
2、地震波与地球不连续面
从地球内部地震波曲线图上，可以看出地震波在一定深度发生突然变化，这种波速突然变化的面叫不连续面，地球内部有两个不连续面：
在大陆地面下平均33千米处，在这个不连续面下，横波和纵波的速度都明显增加，这个不连续面叫“莫霍界面”
横波
纵波
0
3
6
9
12
15
速度/km S-1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
6371
地面
地心
33
莫霍界面
2、地震波与地球不连续面
以这两个界面为界，地球内部被划分为三个圈层
地壳
地幔
地核
在地下约2900千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，这个面叫“古登堡界面”
内核
外核
地幔
地壳
横波
纵波
0
3
6
9
12
15
速度/km S-1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
莫霍界面
6371
地面
地心
33
2900
5150
古登堡界面
内核
外核
地幔
地壳
横波
纵波
0
3
6
9
12
15
速度/km S-1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
莫霍界面
古登堡界面
6371
地面
地心
33
2900
5150
① 地壳
地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳，位于莫霍界面以外；
地壳厚薄不一
海洋地壳薄，一般为5-10千米；
大陆地壳厚，平均厚度为39-41千米，有高大山脉的地方地壳会更厚，最厚达70千米。
① 地壳
地壳的主要元素：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁
地壳上层：硅铝层，不连续；只存在于大陆上；
地壳下层：硅镁层，连续，存在于大陆和大洋底部。
② 地幔
地幔从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面，占地球总体积的80%
根据地震波波速的变化，地幔分为上地幔和下地幔
地球内部圈层结构模式
地壳
地幔
地核
# 软流层、地壳与岩石圈
岩石圈是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层
包括地壳的全部和上地幔的顶部，由花岗质岩、玄武质岩组成
岩浆喷出
软流层
上地幔的上部存在一个软流层，温度很高，岩石部分熔融，能缓慢流动；科学家推断，软流层是岩浆的主要发源地，地球板块的运动与之相关
上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈
# 软流层、地壳与板块运动
板块运动是指地球表面一个板块对于另一个板块的相对运动
这些板块，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
③ 地核
地核主要由铁和镍等金属组成，厚度约3400多千米；
外核是熔融状态的金属物质，科学家认为，外核液态物质的运动形成了地球的磁场
内核是一个密度极大的固体金属球，超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起
地球内部圈层结构模式
地壳
地幔
地核
# 熔融外核与地球磁场
温差电效应学说认为地球内部的放射性物质产生的热量；
使地核熔融物质发生连续的不均匀对流，这样产生温差电动势和电流，由此电流产生地球磁场。
固态外壳 厚度：海拔越高，地壳越厚
陆壳平均39～41km，洋壳平均5～10km，全球平均17km
元素组成：氧硅铝铁钙钠钾镁
莫霍界面: 平均深度17km，深度=地壳厚度
软流层厚度：80~400km；岩浆主要发源地
地幔(上地幔、下地幔)
铁、镁的硅酸盐类物质，固态
古登堡面：2900km
外核：液态或熔融态
可能是地球磁场产生的原因
铁镍核心，固态，温度高，压力、密度很大
圈层名称 不连 续面 深度 地震波的速度变化 特征
地壳 莫霍 界面 古登 堡界面 平均 33千米 2900 千米 纵波和横波 速度明显加快 纵波速度突然下降，横波完全消失　 固体外壳；
厚度不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚
地 幔 上地幔 主要呈固态，上地幔上部存在一个软流层，物质处于熔融状态；
温度、压力、密度增大
下地幔
地 核 外核 液态的金属物质
内核 固态，温度很高，
压力、密度很大
02
1、地球的外部圈层结构
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等
岩石圈的表面高低不平，被大气圈、水圈和生物圈覆盖
地球大气层
大气圈
由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气
大气圈使得地球上的温度变化和缓，同时提供了生物生存所必需的氧气；大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关
氮气
氧气
氩气
氙气
氖气
氢气
氦气
氪气
二氧化碳
瀑布
水圈
水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称
其主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等
水是最活跃的自然环境要素之一，是人类和其他生物生存发展不可或缺的
森林
生物圈
生物圈是地球表层生物的总称，地球上最大的生态系统，最大生命系统。
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。
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。
2、地球外部圈层与自然环境
#
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
找出照片中主要事物，如山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等；
将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类；
思考各事物之间的联系。
图示 自然景观
山体
云层
树木
积雪
湖泊
草本
课后作业
如图为地球内部圈层局部示意图。读图,完成1~2题。
1.图中(　　)
A.①为岩石圈 B.软流层以上由岩石组成
C.③为地壳 D.古登堡界面以上为地幔
2.图中①②③所属关系可以表示为下图中的(　　)　　　　　　　　　　　　　　
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
浅层地能主要指地球浅层地表数百米内的土壤砂石和地下水所蕴藏的低温热能。据专家测量，我国百米内的土壤每年可采集的低温热能达1.5万亿千瓦，是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3 750倍，而百米内地下水每年可采集的低温热能也有 2亿千瓦。由于储量大，分布普遍，被喻为“绿色聚宝盆”。完成3~4 题。
3.浅层地能存在的内部圈层是(　　)
A.软流层 B.地幔 C.地壳 D.地核
4.浅层地能的主要来源最可能是(　　)
A.太阳辐射 B.地面辐射 C.大气辐射 D.地球内部
课后作业
右图为地球内部圈层结构的局部图。读图，完成5~6题。
5.下列有关说法正确的是(　　)
A.地壳在海洋中常常缺失
B.横波在②传播速度比③快
C.②是软流层
D.①和②属于地壳
6.在地球内部，地震波传播速度变化最大的地方是 (　　)
A.莫霍界面附近 B.上、下地幔之间
C.古登堡界面 D.内外核之间
课后作业
位于俄罗斯堪察加半岛上的Plosky Tolbachik火山爆发，火山灰云有10千米高，并散布到了太平洋的上空。据此完成7~8题。
7.本次火山喷发，影响到的地球圈层有(　　)
①大气圈　②水圈　③生物圈　④岩石圈
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
8.火山灰漫天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大影响。有关地球圈层的说法，正确的是(　　)
A.大气圈是由大气组成的简单系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈就是指地球表层的各种动物
D.地球的外部圈层之间关系密切，但与地球的内部圈层没有关系
课后作业
2020年3月25日10时49分(北京时间)在千岛群岛发生7.5级地震，震源深度30千米。图1为“震中位置(图中甲)示意图”，图2是“地球内部地震波传播速度示意图”。据此完成9～11题。
9．此次地震的震源位于地球内部圈层的(　　)
A．地壳
B．地幔
C．内核
D．外核
课后作业
10．地震发生后，正在千岛群岛附近海域航行轮船上的人感受到的震动是(　　)
A．先水平晃动，后上下颠簸
B．先上下颠簸，后水平晃动
C．有水平晃动，无上下颠簸
D．有上下颠簸，无水平晃动
11．形成船上这种震动特点的原因是(　　)
A．横波可以通过液体传播，纵波不能通过液体传播
B．横波可以通过气体传播，纵波不能通过气体传播
C．纵波可以通过固体传播，横波不能通过固体传播
D．纵波可以通过液体传播，横波不能通过液体传播
课后作业