1.1 地球的圈层结构 教案
一、课标分析
课标
运用图表，描述地球的内外圈层结构,说明不同圈层结构的特点。
本条“标准”的具体含义如下：
A.让学生从显性层面上理解地球内外圈层的各自特点。
B.让学生从隐形层面上理解自然环境的组成。
C.让学生学会在空间范围上讲自然环境与地球内外圈层结构结合起来，从不同的角度去认知。
课程标准中对本课的要求是“说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点。”。主要从两个方面阐述课程标准：第一是地球的内部圈层，要求能够说出地球内部圈层特点主要包括；地壳、地幔和地核；第二是地球的外部圈层，包括大气圈、水圈和生物圈；还有介于内部和外部圈层之间的一个圈层，包括地壳和上地幔顶部，即软流层之上的固体岩石部分。本条标准有显性和隐形两方面的要求，显性要求是从宏观上了解地球结构的特点，隐形要求是为了解自然环境的组成。在宏观了解地球圈层结构的基础上认识自然环境的组成，即在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中认识。
这一节的课标要求学生学会使用图表解决相关问题，特别是在分析地球的内外圈层结构和临界点的特点时，要学会运用图表对其进行说明和理解。这些图表能够引导学生对地球的内外圈层结构有一个清楚的对比，有一个更加清楚的认识和更深刻的记忆。因此，作为教师在一节应该引导学生尝试用图表的方法将该节的只是立体的呈现出来，同时引导学生加以记忆。
二、教材分析
教材安排在必修1的第一章第四节,是在学习前三节的内容之上进行学习的，这一劫本质上是继续学习地球自转的特点，为地理环境的发生、发展、变化的学习打下基础。教材的结构明确，分为两部分的内容：一是地球的内部圈层，主要包括内部圈层的划分及边界、地壳的厚薄和分布、地幔的组成和地核的组成及状态；二是地球的外部圈层，主要包括各圈层的组成和空间分布以及相互之间的联系。同时本节内容也是后面几章的引言，起着承上启下的作用。
三、学情分析
由于学生刚由初中转入高中的学习，高中地理的学习能力比较薄弱，尤其缺乏独立思考的能力和地理的读图、读表的能力和技巧。初中的地理学习大部分基于死记硬背的方式，对于理解知识和运用知识的能力缺乏，所以，本节着重训练学生的读图分析的能力，进一步提升图表在地理教学中的地位和作用；另外应该更加着眼于课本力求参透课本中出现的图表，进口课本的每个知识点，让学生在初次学习和二次复习能够有理有据，减少高一地理学习的盲目性。
四、教学目标
知识与技能
1.了解地震波的传播特征及其划分地球内部圈层方面的作用。
2.掌握地球内部圈层的划分和内部圈层的界限、厚度、物理形状等。
3.掌握地球外部圈层的组成和特征。
4.通过归纳、总结、对比地球内部各圈层的特点使学生形成综合归纳等思维能力。
过程与方法
1.初步学会读地球内部地震波与地球内部圈层构造图，了解地球内部圈层的划分。
2. 通过读图训练、提高阅读、析图能力，明确地震波和地球内部圈层的关系。
3.引导学生运用图明确地壳与岩石圈、软流层的位置关系等。
4.联系实际，结合图示，了解各圈层之间的特征。
情感、态度与价值观
通过学习对学生进行热爱自然、热爱科学的教育。鼓励学生献身于科学教育事业；使学生了解地球的圈层构造。从宏观上认识全球的整体面貌。形成地球系统观和责任感，增强环境及保护意识。
五、教学重点
1.了解地球的内部圈层和外部圈层结构，并能概括出各圈层的主要特点。
2.利用“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图”，初步掌握读图分析技能。
六、教学难点
1.地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部物质组成的关系。
2.地球的内部圈层。
七、教学方法 读图分析比较法 自主学习与合作探究
八、教学用具 多媒体软件，地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，地球的内部圈层结构示意图，地球各内部圈层对比表，地球的外部圈层示意图
九、课时安排 1课时
十、教学过程
内容
教师活动
学生活动
意图与备注
导入：前边我们学习了地球的宇宙环境，“谈天”是为了“说地”，整个地球不是一个均质体，而是一个由不同物质、不同状态组成的同心圈层结构，每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。以地心为共同球心，地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。下面我们就来学习第四节——地球的圈层结构。
播放视频： 地球内部究竟是什么样子？钻探是了解地球内部情况的直接手段，最好把地球挖开来看看。我国地处江苏省东海县茆北村的亚洲第一井也就深5000多米，目前挖出来最深的井为12000 m，还不到地球半径的1/500，矿山的采挖就更浅了，目前最深的矿井可达3000m。
给出问题：如何去了解半径6371km的地球？
过渡：地区内部的结构到底是什么样？都是由什么组成？
1、带着问题相互讨论
2、初步的认识到人类掌握的科学技术远远不能对地球内部进行很明确的探索。
学生听老师的介绍，能够有一个初步的认识
现实生活中的真实案例有助于学生更加容易接受和进入课堂，但教师应该在导入和拓展新知识的时候注意引导学生进行思考。
第一部分：地震波
1.横波（P波）
2.纵波（S波）
举例当地震发生时，地表的岩石受到强烈的撞击而产生弹性形变，引出地震波概念。
地震波有哪些分类？
不同类型的地震波有什么特点？
不同类型的地震波曲线为什么会变化
老师列出课本上的图1.34 地球的内部地震波传播速度与圈层结构示意图。
让学生结合书上的内容，老师引导学生读图，分析图说明不同的曲线代表地震波类型。
抓住“纵波和横波的传播速度都随着所通过物质的性质改变而改变”，通过设问与思考，得出“地震波是地球圈层划分依据”的结论?
问题一、假如地球内部物质性质完全是均一的，那么地震波在地球内部的传播速度会否变化？
老师得出答案是不会
既然图中纵波和横波的传播速度变化曲线是弯曲的，说明地球内部物质性质是不均一的。传播速度发生明显变化的地方，物质性质肯定是发生明显改变，所以我们就能根据这点把地球内部划分成不同的部分，而地震波的突然变化就是地球内部圈层划分的依据。
阅读课本P21和P22的图，加以总结
学生填写横波和纵波的对比表格。
并且思考不同地震波类型传播速度发生变化的原因
学生相互讨论思考回答
学生做好笔记
这部分的内容为该节核心知识的引入部分，所以需要学生自己去掌握。
培养学生读图分析能力，掌握读图方法；
分析一：科学家运用地震波去探测地球内部的原因在哪里？
分析二：不同的地震波曲线能说明地球内部圈层结构的什么特征？
分析三：通过引导学生分析地震波速度变化的原因，能够为后面地球内部圈层结构物质组成买下伏笔
分析四：引导学生对地震波的进一步探索，得出地震波是划分地球内部圈层的依据的结论。
第二部分：
地球的内部圈层结构
1.地壳
地幔
地核
第三部分
地球的外部结构
大气圈
水圈
3.生物圈和岩石圈
过渡：明确地球内部圈层划分依据是地震波的突然变化后，引出波速发生明显变化的面就是不连续面的概念，不连续面就是地球内部圈层之间的界限。接着继续讲解地球内部圈层的划分及不连续面的分布
1、老师提出问题，学生读图解答有了活动一的读图基础，到这里，我基本可放手让学生自主读图解答以下问题，
1.让学生找出2900千米深处，横波、纵波传播速度分别发生的明显变化，得出第一个不连续面——古登堡界面的概念
2.找出第二个不连续面——莫霍界面及地震波通过此时的变化
3.让学生思考横波在2900km出消失的原因，最后老师做总结
4.最后，老师让学生仔细阅读地球内部不同圈层的特点，通过老师提问的方式进一步巩固知识
过渡：在完成复杂的内部全程结构之后，为了使学生能够对地球的外部圈层和不同圈层有一个初步的认识，在这里设置几个问题。
问题一、地球外部圈层的关系
问题二、大气圈的组成和成分
问题三、水圈的分类，水圈是连续的但不规则的定义
问题四、生物圈的含义和范围
学生按照老师的要求和相关问题读图。
并且试图填写和总结下面的表格
学生思考老师提出的问题
学生重读课本，准备思考老师的问题
学生阅读课本，回答老师的问题，并且做好先关笔记
该内容较为浅显，采用让学生自行阅读的方式，培养阅读与挖掘信息的能力。
这部分内容是在有了老师引导学生进行了地震波波速变化的图之后，学生了有了一定的读图能力，可以进行自我尝试，老师最后得出相关结论
通过老师进行先关问题的提问，学生进行思考，提出疑问，最后老师帮忙解决，这样能够让学生循序渐进的掌握地球的内部圈层结构。
通过地心之旅的探究，让学生进一步掌握地球内部不同圈层结构的组成和特征。
这一部分的内容相对来说简单，老师可以通过提出问题的方式让学生自己得出结论。老师适当梳理即可。
课堂小结
课堂课后练习。
板书
课件36张PPT。
人教版 高中地理必修一第四节 地球的圈层结构 第一章 宇宙中的地球 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；他的另一部小说《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6 000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。
思考讨论：我们生活在地球的表面，地表以下的地球内部是什么样的呢？情境导入地球的圈层结构地球的外部圈层地球的内部圈层生物圈大气圈地核地壳新知导览地幔水圈新知讲解新知一：地球的内部圈层新知讲解
1．地震波分类及特点地震波新知讲解新知讲解2.地球内部圈层的分界面——不连续面
(1)概念：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做不连续面。地球内部有两个明显的不连续面：莫霍界面和古登堡界面。如下图：新知讲解(2)莫霍界面：在地面下平均33千米处(指大陆部分)，在这个不连续面下，纵波和横波的传播速度都明显增加(如上图)。
(3)古登堡界面：在地下2 900千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失。新知讲解3．地球内部圈层
(1)内部圈层的划分：新知讲解新知讲解(2)内部圈层的特征：
以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。如下表新知讲解(3)岩石圈
地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。
特别提醒
岩石圈不等于地壳。
①岩石圈是指软流层以上的地幔部分(即上地幔顶部)和地壳的总称。
②岩石圈包括地壳，地壳是岩石圈的一部分。
新知讲解新知二：地球的外部圈层大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。 水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层，水圈的水处于不间断的循环运动之中。 生物圈是地表生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。1．组成及相互关系
外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。
新知讲解2．外部圈层概况新知讲解2．空间分布范围特殊：生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，是唯一不占独立空间的圈层。如图所示：
3．形成过程特殊：生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。
理解生物圈特殊性的思路
1．组成成分特殊：生物圈由所有生物和它们的生存环境组成，是唯一有生命存在的有机圈层，也是最活跃的圈层。特别提醒:1．人们利用地震波——横波(S)和纵波(P)的传播速度及传播过程中发生的显著变化来确定地球内部结构，这种手段同样广泛应用于生产实践活动中，如利用地震波寻找石油，其原理是( )
A．S波、P波遇到液态物质波速都明显增加
B．遇到石油时，S波完全消失，P波波速突然下降
C．遇到石油时， S波、P波波速都明显下降
D．遇到石油时，P波完全消失，S波波速突然下降课堂练习课堂练习【解析】 横波只能通过固态物质，纵波可以通过固、液、气三态物质。因此如果横波消失，则一定遇到了非固态物质，有可能是石油，当然也可能是天然气或地下水，这需要通过钻井取样来进一步确定。
【答案】 B地震波在不同媒介中传播速度是不同的，科学家们利用这一原理探究地球内部结构。据此回答2～3题。
2．地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2 900 km深处横波速度突然降低为0，纵波速度也突然降低，这说明了( )
A．地球内部存在着岩浆
B．该深度上下层次的温度变化明显
C．大陆地壳与大洋地壳的厚度不同
D．该深度上下层次的物质组成存在很大的差异课堂练习【解析】 地震波的传播速度随所经过物质的性质而变化，因此地震波速发生变化的地方，其上下层物质的组成应该存在很大的差异。
【答案】 D课堂练习3．地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( )
A．① B．② C．③ D．④课堂练习【解析】 石油为液体，横波传到含油层时会消失，而纵波可以通过任何状态的物质。
【答案】 A课堂练习下图为“地球圈层结构示意图”。读图回答4～5题。课堂练习4．图中数码所代表的地球圈层正确的有( )
A．①为地壳 B．②为岩石圈
C．③为软流层 D．④为下地幔
5．下列有关地球圈层特点的叙述，正确的有( )
A．①圈层气温随高度增加而递减
B．②圈层的厚度陆地较海洋大
C．③圈层横波不能穿过
D．④圈层的物质状态为固体课堂练习4～5.【解析】 图中①为大气平流层，②为地壳，③为软流层，④为外核，⑤为内核。平流层(①层)气温随高度增加而增加；外核(④层)的主要成分虽以铁、镍为主，但却是液态，③层横波能穿过。
【答案】 4.C 5.B课堂练习课堂练习请填写地球圈层结构示意图中方格中的内容。一、地球外部圈层结构---大气圈、水 圈、生物圈
二、地球内部圈层结构
1、划分依据——地震波（纵波与横波）
2、不连续面
3、地球内部圈层的划分
地壳 ---地幔---地核（莫霍界面与古登堡界面）
4、地壳与岩石圈课堂总结活动探究教材P21读图思考
1．在莫霍界面和古登堡界面，地震波速度的突然变化说明了物质组成的突然变化。
2．从莫霍界面向下，纵波和横波都可以传播且速度增大，可以推断地幔仍为固态，但物质成分发生了改变。从古登堡界面向下，纵波速度减小而横波消失，可以推断地核的外核可能为液态。教材P23活动
(点拨：这是一个拓展内容，对四大圈层的学习，重点放在其空间分布上，对它们的相互联系，不要求此时就能完全回答，可留待以后章节再深入探讨。)
如开放性问题：
1．地球上的各种水体是相互联系的吗？
2．地震、火山为什么会爆发？它们释放的能量是从哪里来的？
3．为什么生态系统内能量是逐级递减的，而物质却是守恒的？
4．海水为什么会不断运动？洋流与潮汐是一回事吗？活动探究答案：地震发生时，地球内能以地震波的形式从震源强烈释放出来，从而引起一定范围内地面的震动。地震波分纵波(P波)和横波(S波)，纵波传播的速度较快，最先到达地面，引起地面上下跳动；横波传播的速度较慢，随纵波之后到达地面，引起地面左右晃动。所以，当地震发生时，人们首先感到地面上下跳动，然后左右晃动。课堂作业地震发生时人的感觉到地面是如何晃动的？地壳和岩石圈有什么区别？ 答案：地壳是岩石圈的一部分，是组成地球内部圈层最外的一个圈层。岩石圈则包括上地幔的顶部(软流层以上)和地壳的全部。课堂作业 答案：地球的外部圈层由大气圈、生物圈、水圈等共同组成。具有三个特点： (1)它是一个开放的系统，与系统外的宇宙空间和地球内部始终保持着物质和能量联系； (2)它是一个不均一的层面，存在明显的地域分异； (3)它在不断地变化着。课堂作业地球的外部圈层有什么特点？谢谢！
