宇宙中的地球
§4 地球的圈层结构
蕲春县实验中学 余银峰
[课标导读]
新课程标准中对“地球的圈层结构”部分提出的要求是“说出地球的圈层结构，概括各圈层主要特点”。并且在活动建议中提出：“绘制示意图，或利用教具、学具，说明地球的圈层结构”。由此看来，对地球的圈层结构，从分布到划分依据，从各层特点到学生理解、分析、判断和运用，都是本章内容的重点。因此，在教学中，始终把握住该节内容的标准要求，提高学生自主学习的能力，是教师力求完成的主要任务。
[教学目标]
本节教学要重点突出“地球圈层”和“结构特点”两个核心概念，围绕这两个概念，逐步将地球圈层结构及其划分依据——圈层特点等知识点顺序展开。在学习过程中，教师让学生充分发挥学习的主观能动性，利用丰富的图例和图片展示，让学生分析和理解各圈层的结构特点。
1、通过探究活动让学生了解地球的圈层结构及分布。
2、通过学生的自主学习，举例说明主要的地球圈层结构特点。利用图解，由学生分析判断划分的依据。
[教学设计]
课时安排
本节内容是第一章的最后一节，用2个课时完成教学。
第一课时：着重从教学内容的讲授和分析入手，完成地球内部圈层结构教学内容的学习。同时，通过师生互动，将地球的圈层结构及划分依据让学生能够深入了解。
第二课时：通过内部和外部圈层的划分，让学生对地球的圈层结构有更加清晰的认知。在讲授地球外部圈层知识过程中，对大气圈、水圈进行简洁而又清晰的介绍。在新课程中，没有像老教材将各圈层分成小节单独分析，而是重在基本了解和理解的程度。
教学安排
（第一课时）
1、通过读图，让学生从感性上认识地球的圈层结构及层次关系。
2、在有了基本的结构认知后，着重讲授地球的内部圈层的划分。但不过于拘泥于概念的讲授和分析，尤其是地震波、纵波、横波等概念，他们并非是该节内容的核心知识，只要学生了解了内部的几个圈层及层次关系即可。
3、在教学中值得注意的是，在学生掌握的主要内部圈层的结构后，可以将岩石圈的概念有意识地强调。因为岩石圈是内外部圈层的结合部，与外部圈层的联系也最紧密。学生了解了岩石圈的概念后，对后面的学习就有了知识铺垫。
（第二课时）
1、引导学生了解地球外部圈层的划分，明确外部圈层的结构和层次关系，尤其是外部圈层的相互渗透和相互影响的关系更是要交代清楚。
2、本课时对大气圈、水圈两个圈层的介绍是重点，而生物圈和岩石圈并没有深入下去。因此适当的用描述性的语言简洁地概括他们的关系。
3、结合实际案例“美国生物圈2号实验的失败说明了什么问题”，让学生课后对生物圈进行自主学习，是教材设计的一个创意。利用这个案例，开展学生的研究性学习活动。通过探究，学生对生物圈的了解会更加直接。
1、案例研究是教学中的关键。本节教学内容较多，但要通过各种案例分析将“区域”和“区域差异”这两个概念始终把握住。
2、教学中，将国情知识渗透进每节课堂，尤其是我国东西部自然、人文上的巨大差异，其产生的历史原因和因应策略，都是当前影响我国可持续发展的关键问题。
3、利用图表知识进行绘图分析的练习，体现了能力训练的课堂化。设计适当的课堂练习，应该是新课程教学过程从教人员备课中要用心准备的一项工作。往往很多知识点，学生看、老师讲，好象并不难，但到了学生进行实际分析时，效果却不理想，其实就是没有很好地进行配合训练的缘故。
第四节 地球的圈层结构
教学目标：
知道地球具有明显的圈层结构。
了解地球的内部圈层、划分依据及其相互特征。
了解地球的外部圈层。
了解地球的垂直分层及与人类活动的关系。
培养自学能力和分析问题、解决问题的能力，树立辨证唯物主义观和正确的环境观。
教学重点：
地球的内部结构及地壳、大气的组成和垂直分层。
教学难点：
地幔，对流层和平流层温度随高度变化的原因。
教学用具：多媒体投影
教学准备：
课前布置作业：查找地壳、地幔、地核的相关资料，准备课堂上进行交流。
教学过程：
第一课时
一、导入：师：同学们，你们说一个煮熟的鸡蛋从里到外可以分成几部分？生回答
师：那么你们是如何知道答案的呢？生回答
师：地球的圈层结构和大家吃过的鸡蛋有一些相似之处。
板图：地球圈层结构圈层示意图。
二、讲授新课
师：地球从外到内可以分为大气圈、水圈、生物圈、地壳、地幔和地核六个圈层，其中前三个者为地球的外部圈层，这些圈层是我们目前可以比较直观地进行观察和研究的。后三者为地球的内部圈层，显然，我们不能象剥鸡蛋一样地对它们进行观察和研究。那么我们该怎么来研究地球内部的圈层结构呢？ （生讨论）
师：地球的平均半径是6371千米，我们所能直接探测到的只是地球浅浅的一层表层，地球的内部结构，我们无法直接观察。因此，人们采用了间接的方法，就是利用地震波在地球内部的传播速度的变化来推测地球内部结构及物质组成。
师：地震波是地震时产生的机械波，分为纵波和横波。质点的震动方向与波的传播方向一致为纵波，质点的传播方向与波的传播方向垂直为横波。在不同的介质中纵波和横波的传播特性不同。一般而言，纵波可通过各种介质，但横波只能在固态介质中传播。在相同的介质中，纵波的传播速度比横波快。科学家就是利用地震波的这种传播特性来研究地球内部物质组成和特性的。
投影：地球内部圈层结构示意图（图1-4-1）
师：大家注意观察，从地面往下随着深度的变化横波和纵波传播速度的变化。读图，地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图，思考
1、地震波的传播速度在什么位置出现突然急剧的变化？这两个位置叫什么名称，它们因何得名？
2、在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？
3、根据地震波在地球内部传播速度上的差异，地球内部划分为几个圈层，它们的名称是什么，是否可以进一步划分？
（注意）此处要给学生足够的时间，必要时教师需进行讲解。
生：（归纳整理）
师：横波和纵波传播速度突然发生变化的界面称为不连续面，请同学们注意观察在2900km深度处，横波和纵波波速出现了什么明显变化？
生：横波波速突然变为零，纵波波速从约13.5km/s突变为约8km/s.
师：所以2900km深度处存在一个“一级不连续面”，我们将其称为古登堡面，以上为地幔，以下为地核。另一个一级不连续面叫莫霍洛维奇面，它是地壳和地幔的分界面。请大家继续观察还在哪里波速出现了明显的变化。
生：1000km深度处。
师：对了，这里也有一个不连续面，但这个不连续面我们称为次级不连续面，其以上为上地幔，以下是下地幔。同样的道理，地核也可以分成两部分，请大家观察应该从多少千米深度处分开。生：大约是5000km。
师：对，这里地震波的波速也发生了明显的变化。
活动：同学们根据课前作业说明地壳、地幔和地核的主要物质构成和特征。
圈层 分界面 厚度（千米） 特征 组成物质
岩石圈地壳 （ 界面）（33千米）（60—250——400千米）（1000千米） 界面）（2900千米）（5120千米） 平均：17大陆：35大洋：7
地幔 上地幔（软流层） 2840
下地幔
地核 外核 3500
内核
师：地壳是由岩石组成的，上地幔顶部也是由岩石组成的，二者合称为岩石圈，因此，岩石圈和地壳所指的范围是不一样的，请大家注意区别。
三、想一想:
在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么？（说明了物质状态发生了变化；在莫霍界面下P、S波都能通过，物质状态可能是固态，在古登堡界面以下，S波消失，物质状态可能是液态。）
四、思考探究：除了可以依靠地震波，想一想还能通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息？
五、作业：（见课件）(共14张PPT)
中图版 高中地理I（必修）
第一章 宇宙中的地球
第四节 地球的圈层结构
蕲春县实验中学 余银峰
一个煮熟的鸡蛋从里到外可以分成几部分？
大
气
圈
生
物
圈
水
圈
水
圈
地
壳
地
壳
地
幔
地球的圈层结构示意图
地 核
目前，世界最深的矿井不超过3千米
最深的钻井，不过12千米
地壳运动能掀起地下20—30千米的物质到地球表层
火山喷发能将地下几百千米的岩浆泛到上层，但最深不超过450千米
地球的平均半径是6371千米
小资料
一、地球的内部圈层
1、划分依据：地震波
2、圈层的划分：
分 类 特 点
传播速度 所经物质状态 共同点
纵波
横波
较 快
较 慢
固体、液体、气体
固 体
都随所通过物质的性质而改变
当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？
35
2900
速度{千米/秒)
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
莫霍界面
古登堡界面
地壳
地幔
地核
上地幔
下地幔
外核
内核
圈层名称 不连续面 深度（km) 特征
莫霍界面
古登堡界面
2900
35
地壳
地幔
地核
上地幔
下地幔
外核
内核
上地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要源地
温度、压力和密度
很大
1、由岩石组成的固体外壳
2、厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚
圈层的划分：
1000千米
平均：17
大陆：35
大洋：7
5120千米
活动
想一想：
在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么？
说明了物质状态发生了变化；在莫霍界面下P、S波都能通过，物质状态可能是固态，在古登堡界面以下，S波消失，物质状态可能是液态。
除了可以依靠地震波，想一想还能通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息？
火山喷发的物质
温泉、热泉
遥感技术
其他
改进钻探技术
地球的内部圈层结构
地核
地幔
地壳
1、有关地震波的叙述正确的是？( )
A . 地震波是一种无线电波
B . 纵波传到古登堡面时完全消失
C . 纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少
D . 从震源发生的地震波，纵波比横波先到达地面
D
课堂作业
2、在莫霍界面以下（ ）
A.纵波和横波传播速度都增加
B.纵波传播速度下降,横波传播速度增加
C.纵波和横波传播速度都下降
D.纵波传播速度增加,横波传播速度下降
3、岩浆的主要发源地位于（ ）
A.地壳 B.地幔 C.地核 D.岩石圈
课堂作业
课外作业
完成导学教程有关本节的练习
A
B
谢谢指导！
