1.3 地球的圈层结构 教案 2026-2027学年高中地理鲁教版必修第一册

基础信息
（一）核心基础信息
项目 内容
课题 鲁教版（2019）高中地理必修第一册 第一章第三节 地球的圈层结构
课时 1 课时（45 分钟）
授课年级 高一年级
课型 新授课
授课教师
授课时间
（二）课标要求
运用示意图，说明地球的圈层结构。
二、教学设计依据
（一）教材分析
本节课选自鲁教版 2019 必修第一册第一单元第三节，承接前两节宇宙环境、太阳对地球影响的内容，由宏观宇宙转向地球自身内部与表层环境，是认识地球整体环境的核心一课。
知识逻辑：以地震波为探究工具，借助莫霍面、古登堡面两个不连续面划分地壳、地幔、地核三大内部圈层；再拓展大气圈、水圈、生物圈三大外部圈层，最后归纳圈层整体性，逻辑层层递进。
重难点突出：核心概念包含横波与纵波、软流层、岩石圈、生物圈范围；易混点为地壳与岩石圈、外核液态的判断依据，是高考高频考点。
素养导向：教材配套示意图、课堂探究活动，侧重培养学生读图判读、类比推理、综合分析的地理实践力与综合思维，渗透整体性与人地协调思想。
（二）学情分析
知识基础：高一学生已掌握地球基本概况，生活中听过地震、火山、大气、水体等地理事物，但对地球内部无法直接观测，缺乏圈层分层、地震波相关专业知识，抽象理解难度大。
能力特点：高一学生具象思维占优，难以直接想象地下数千千米圈层结构，对 “横波不能穿过液体”“软流层塑性熔融” 等抽象原理理解困难，需鸡蛋类比、示意图、模型辅助理解。
认知规律：学生对火山、地震、地球内部奥秘好奇心强，适合设置探究式问题；具备基础读图能力，可通过地震波速度图自主推导圈层分界。
三、教学目标与重难点
（一）教学目标
1. 综合思维
① 结合地震波传播特点，分析推断地球内部圈层划分依据。
② 理解各圈层之间相互联系、相互渗透，形成统一整体。
2. 区域认知
① 认识地壳厚度大陆与海洋的差异及空间分布。
② 结合实例了解大气圈、水圈、生物圈的全球分布特征。
3. 人地协调观
① 认识人类生存的地球环境是多个圈层共同构成的整体。
② 树立爱护地球、保护环境的可持续发展观念。
4. 地理实践力
① 通过地震波速度变化图，判读地球内部结构。
② 模拟圈层划分实验，提升地理观测与动手探究能力。
（二）教学重难点
教学重点
1. 地球的内部圈层与外部圈层的划分依据与具体组成。
2. 地震波的传播特点及其在划分地球内部圈层中的应用。
3. 莫霍面与古登堡面的位置、特征及其圈层划分意义。
4. 地壳、地幔、地核的物质组成、厚度及主要特征。
5. 大气圈、水圈、生物圈的概念、范围与作用。
6. 各圈层之间相互联系、相互渗透的关系。
教学难点
1. 根据地震波传播速度的变化推断地球内部结构。
2. 横波与纵波传播特性的差异及其实际意义。
3. 软流层与岩石圈的范围界定及其相互关系。
4. 地幔与地核之间物质状态的判别。
四、教学准备
多媒体资源：本节精品 PPT 课件、短视频：地震发生时船上与地面人员感受对比、火山喷发岩浆来源动画、电子示意图：地震波速度变化曲线图、地球圈层分层剖面图；
教具模型：熟鸡蛋、橡皮泥地球圈层分层模型、地球外部圈层立体简易模型；
学习资料：地震波对比表格、两大不连续面对比表、圈层特征填空；
前置任务：预习课本本节内容，思考：人类无法直接钻入地心，科学家依靠什么手段研究地球内部？
五、教学过程设计
第一课时：地球在宇宙中的位置
（一）新课导入（5 分钟）
【教师活动】实物展示熟鸡蛋，抛出设问：一颗熟鸡蛋从外到内分为蛋壳、蛋清、蛋黄三层，地球是否拥有类似同心分层结构？
【学生回答】熟鸡蛋由蛋壳、蛋清、蛋黄三层构成。地球同样具有"同心圈层"结构
【设计意图】通过类比，让学生初步认识地球的圈层结构，引出本课内容。
（二）新课讲授：地球的内部圈层结构（20 分钟）
【知识讲解】地震波
1.地震波是研究地球内部结构的主要"探测器"。
2.横波与纵波
比较项目 纵波（P波） 横波（S波）
传播速度 较快 较慢
介质通过性 固体、液体、气体均可 仅能通过固体
振动方向 与传播方向一致 与传播方向垂直
振动特点 质点疏密相间 质点上下起伏
应用意义 可探测固态、液态圈层 可判别固态圈层
3.应用意义
判别物质状态；划分内部圈层；推断物质组成
4.不连续面
（1）莫霍面（M界面）
● 发现者：奥地利地震学家 莫霍洛维奇
● 深度：地下约 33 km
● 波速变化：纵波和横波速度明显增大
● 界线意义：地壳与地幔的分界线
● 两侧介质：上方为地壳，下方为地幔
（2）古登堡面（G界面）
● 发现者：德国地震学家 古登堡
● 深度：地下约 2900 km
● 波速变化：横波完全消失，纵波速度突然减小
● 界线意义：地幔与地核的分界线
● 两侧介质：上方为地幔，下方为地核
5.地震波速度与深度变化示意
【教师活动】解读地震波的波速变化，帮助学生学习地震波速度变化图的判读。
波速变化解读
①0-33 km
波速较低且平稳，为地壳区域
② 33 km 处
波速突然增大(莫霍面)
③33-2900 km
波速持续增大，为地幔区域
④2900 km 处
横波消失，纵波骤降(古登堡面)
⑤2900 km 以下
纵波继续传播，为地核区域
【设计意图】帮助学生学会地震波速度变化图的变化，学会地理图表的使用。
【知识讲解】地球内部的圈层结构
1.地壳
位置：莫霍面以上的固体外壳
物质组成：由岩石组成(花岗岩、玄武岩等)
平均厚度：约17 km
大陆地壳：较厚，平均约 33 km(高原可达60-70 km)
大洋地壳：较薄，平均约 5-8 km
厚度规律：海拔越高，地壳越厚;洋底越深，地壳越薄
物理状态：固态，刚性外壳
2.地幔
位置：莫霍面与古登堡面之间
厚度：约2800km(地球内部最厚圈层)
物质组成：含铁、镁的硅酸盐类矿物
上地幔：上部固体，下部有软流层(塑态)
下地幔：温度、压力、密度增大，呈可塑性，固态
软流层：位于上地幔上部，约 80-400 km深处
重要意义：软流层被认为是岩浆的主要发源地
岩石圈（Lithosphere）
● 范围：软流层以上的部分
● 组成：包括地壳的全部 + 上地幔顶部
● 厚度：约 80—100 km
● 状态：由坚硬的岩石组成
● 特征：板块构造的载体
软流层（Asthenosphere）
● 范围：上地幔上部（地下约 80—400 km）
● 位置：岩石圈之下
● 状态：物质呈塑性（部分熔融）
● 温度：约 1100℃ 以上
● 特征：岩浆的主要发源地
● 与岩石圈：软流层之上 = 岩石圈
● 与地壳关系：岩石圈 地壳
3.地核
位置：古登堡面以下至地心
厚度：约3400km
物质组成：铁、镍等重金属元素
温度：约5000-6000℃
密度：极大，约9-13g/cm
压力：极大，约300-360万个大气压
外核
· 古登堡面至约 5150 km 深处
· 物质状态：液态
· 依据：横波在此完全消失
· 主要成分：铁、镍（熔融状态）
内核
· 约 5150 km 深处至地心
· 物质状态：固态
· 依据：纵波进入内核速度又增大
· 主要成分：铁、镍（固态合金）
（三）新课讲授：地球的外部圈层结构（20 分钟）
1.大气层
概念：包裹地球的气体层，是最外部圈层
范围：从地球表面向上延伸至数千千米高空
主要成分：氮气(78%)、氧气(21%)、其他气体
物质状态：气态
厚度：大气圈厚度很大，但密度随高度递减
作用：
保护作用：使地球免受过多流星体撞击
防护作用：削弱太阳紫外线辐射，保护生物
保温作用：调节地表温度，减小昼夜温差
供氧作用：提供生物呼吸所需的氧气
水循环：是水循环的重要环节(云、雨、雪)
能量交换：促进地球热量与水分的交换输送
2.水圈
概念：地球表层各种水体组成的圈层
范围：一个连续但不规则的圈层
物质状态：液态为主，也有固态、气态
主要组成：海洋水、陆地水、大气水、生物水
重要特征：使地球成为"蓝色星球
3.生物圈
概念：地球所有生物及其生存环境的总称
范围：大气圈底部 + 水圈全部 +岩石圈上部
物质状态：包含生物及其生存环境
空间分布：不单独占有空间，渗透于其他圈层中
生物种类：植物、动物、微生物等
重要特征：地球特有的、最活跃的圈层
核心地位：生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层
作用：
改造大气：生物通过光合作用释放氧气，改变大气成分;植物吸收二氧化碳，调节大气。
影响水圈：生物参与水循环，通过蒸腾作用将水分送入大气。
塑造岩石圈：生物参与岩石风化和土壤形成，是岩石圈变化的重要推动力。
促进物质循环：生物是地球上物质循环(碳、氧、氮等)的重要环节。
4.各圈层间的相互关系：地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间，相互联系、相互制约、相互渗透，不断地进行着物质和能量的交换，形成了人类赖以生存的地球表层环境。
（四）课堂小结与练习（5 分钟）
（五）作业布置
1.课后作业
完成教材课后练习题，巩固本节课所学知识。
2.拓展作业（选做）
模型制作：利用橡皮泥、乒乓球、卡纸等材料制作地球同心圈层模型，分层标注内部圈层与外部圈层，附上 50 字模型说明。
六、板书设计
1.3 地球的圈层结构
一、地震波
1.概念
2.横波与纵波
3.应用意义
4.不连续面
（1）莫霍面（M界面）
（2）古登堡面（G界面）
5.地震波速度与深度变化示意
二、地球内部的圈层结构
1.地壳
2.地幔
3.地核
三、地球的外部圈层结构（20 分钟）
1.大气层
2.水圈
3.生物圈
4.各圈层间的相互关系
七、教学评价与反思
（一）教学评价
（1）采用鸡蛋实物类比抽象的地球内部圈层，降低地心结构理解难度，贴合高一学生具象思维特点；
（2）以地震波为核心线索贯穿整节课，从探测工具到分层界线再到圈层特征，知识逻辑连贯；
（3）设置小组探究、景观图判读活动，落实综合思维与整体性观念，兼顾讲练结合，当堂习题及时巩固易错点；
（4）分层作业兼顾基础巩固与拓展探究，满足不同层次学生学习需求。
（二）教学反思
（1）地震波速度曲线图读图难度较高，部分学生无法自主识别莫霍面、古登堡面波速变化，课堂讲解时间有限，个体辅导不足；
（2）圈层间物质能量交换仅依靠图片举例，缺少动态视频演示，学生对整体性理解较为表层；
（3）课堂时间分配紧张，外部圈层探究环节小组讨论时间不足，学生举例不够丰富。