1.4 地球的圈层结构（学案）

宇宙中的地球
第四节 地球的圈层结构
学习目标
1.了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的运用。
2.掌握地球内部圈层的划分和内部圈层的界限、厚度、物理性状等。
3.通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，使学生形成综合归纳等思维能。
学习要点
1.重点：
A.地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。
B.地球内部圈层划分实况及各层主要特点。。
2.难点：
A.两种地震波的传播特征及其在地球内部圈层研究中的运用。
B.地球各圈层的物质组成和主要特点。
学习过程
地球的内部圈层结构
1.地球的内部结构，无法直接观察。科学家主要通过对 的研究来了解地球的内部结构。
2.地震波有 和 之分。 的传播速度较快，可以通过固体、 和 传播； 的传播速度较慢，只能通过 传播。
3.纵波和横波的传播速度，都随着所通过 的性质而变化。
4.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（图1.34），这种波速突然变化的面叫 。
5.地球内部有两个不连续面：一个在大陆地面下平均 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 ；另一个在地下约 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 面。以这两个界面为界，地球内部被划分为地壳、 和 三个圈层。
6.地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳，位于 以外。
7.地壳厚薄不一，海洋地壳薄，一般为 千米；大陆地壳厚，平均厚度为 千米，有高大山脉的地方地壳会更厚，最厚达 千米。8.地幔从莫霍界面直至 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 和 。
9.上地慢的上部存在一个 ，温度很高，岩石部分熔融，能缓慢流动。科学家推断， 是 的主要发源地，地球板块的运动与之相关。
10. 顶部与 都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。
11.地核主要由 和 等金属组成，厚度约 多千米。12.根据地震波的变化，可将地核分为 和 两层。
二、地球的外部圈层结构
1.地球的外部圈层包括 、 、 等。
2.大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统，它的主要成分是 和氧气。
3.大气圈笼罩着地球，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 。
4.大气圈中的出现的 、 、 、 等天气现象，与人类息息相关。
5.水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是 ，还包括陆地上的河流、 、沼泽、 、地下水等。
6.水是最活跃的自然环境要素之一，在地球表面物质 和能量转换中起着十分重要的作用，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。
7. 是地球表层生物的总称。
8.生物从环境中获取物质和能量，同时也在促进 转化、改变大气圈和水圈组成、改造 等方面起着重要作用。
9.大气圈、水圈、生物圈与岩石圈 、 ，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
达标检测
1.下图为地球圈层结构示意图。读图，完成下列各题。
(1)关于图中各圈层的叙述正确的是(???)
A.地球外部圈层由A、B、C三部分组成，其中C为生物圈
B.地球内部圈层由E、F、G三部分组成，其中G为地核
C.一般认为，岩浆的主要发源地是G
D.E、D合为岩石圈
(2)D层的平均厚度(???)
A.约为33千米 B.约为6千米
C.小于岩石圈的平均厚度 D.大于岩石圈的平均厚度
2.2010年3月以来，北大西洋极圈附近的冰岛发生大规模火山喷发，火山灰蔓延，欧洲航空业蒙受重大损失。读火山喷发图和地球的内部圈层结构图。回答下列各题。
(1)从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于(???)
A.①圈层 B.②圈层 C.③圈层 D.④圈层
(2)火山灰漫天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大影响，有关地球外部圈层的说法，正确的是(???)
A.大气圈是由大气组成的简单的系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
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
3.读某同学手绘的地球圈层结构示意图，完成下列各题。
(1)地壳和上地幔顶部合称为(???)
A.软流层 B.地核 C.岩石圈 D.地幔
(2)关于图中各圈层特点的叙述，正确的是(???)
A.大气圈主要是由固体杂质组成
B.水圈是连续但不规则的圈层
C.地壳是厚度最大的地球圈层
D.地核可能是岩浆主要发源地
4.读图，回答下列各题。
(1)图中地理事物，属于水圈的有(???)
A.湖水与雪 B.草原和森林 C.雪山与湖泊 D.雪与森林
(2)图中“湖泊”涉及到的圈层主要有(???)
①生物圈 ②水圈 ③岩石圈 ④大气圈
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
5.北京时间2020年5月24日，希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震，震源深度20千米，如图为震中所在区域图，●为震中。读图回答下列小题。
(1)本次地震的震源位于(???)
A.地壳 B.上地幔 C.下地幔 D.软流层
(2)本次地震发生时，地震波在传播过程中经过莫霍面时波速变化是(???)
A.纵波、橫波波速均变小 B.纵波波速变大、横波波速变小
C.纵波、横波波速均变大 D.纵波波速变小、横波波速变大
6.2019年6月17日，四川省南部宜宾市长宁县发生了6.0级地震，震源深度为16km。上图为地球圈层结构示意图。据此回答下面小题。
(1)此次地震的震源最可能位于( )
A.Ⅱ圈层 B.Ⅳ圈层 C.莫霍界面以下 D.Ⅲ圈层
(2)关于图中各圈层的特点，描述正确的是( )
A.Ⅰ圈层的根本热源是地面辐射 B.Ⅲ圈层空间分布不均
C.Ⅱ圈层是地核 D.Ⅳ圈层为固态物质
7.读地球四个圈层结构示意图，回答下面小题。
(1)图中所示a、b、c三个圈层分别为( )
A.水圈、生物圈、岩石圈 B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈 D.生物圈、水圈、岩石圈
(2)下列对a圈层的叙述，正确的有( )
①是有机圈层
②是厚度最小的圈层
③是质量最大的圈层
④是由生物组成的圈层
⑤它占据大气圈的底部，水圈的全部，岩石圈的上部
A.①⑤ B.③④ C.④⑤ D.①②
8.下图为地球内部圈层局部结构示意图。读图回答下面小题。
(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. B. C. D.
参考答案
答案以及解析
1.答案：(1)D；?(2)C
解析：(1)考查地球的外部圈层及特点，地球内部圈层的划分依据及各层的特点，岩石圈的范围。由图中可判断，A为大气圈，B为生物圈，C为水圈。D为地壳，E为软流层以上的地幔部分，F为地幔，G为地核。地壳以外可以划分为大气圈、水圈和生物圈三个外部圈层，C为水圈，故A选项是错的。内部圈层位于地表以下，包括地壳、地幔、地核，故B选项是错的，岩浆的主要发源地是地幔，故C选项是错的；D为地壳，E为软流层以上的地幔部分，即上地幔的顶部，岩石圈包括地壳全部、软流层以上的地幔部分(上地幔顶部)，故D、E合为岩石圈，D正确。故选D。
(2)由以上分析可知，D为地壳，岩石圈包括地壳全部及软流层以上的地幔部分(即上地幔顶部)，故地壳的厚度小于岩石圈的平均厚度，C正确，D错误；陆壳的平均厚度约为33千米，洋壳的平均厚度约为6千米，地壳的平均厚度约为17千米，AB错误。故选C。
2.答案：(1)B；?(2)B
解析：(1)在上地幔的上部存在一个软流层，是岩浆的重要发源地。地壳与地幔的分界线是莫霍界面，地幔与地核的分界线是古登堡界面。读图可知①为地壳，②为地幔，③为外核，④为内核。从火山口喷发出的炽热岩浆一般来源于上地幔，属于第②圈层。故B正确。
(2)大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统，低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成，A错误。水圈是一个连续且不规则的圈层，B正确。生物圈包括大气圈的底部、水圈全部、岩石圈表面，C错误。地球的外部圈层之间关系密切，与地球的内部圈层也有关系，D错误。选B。
3.答案：(1)C；?(2)B
解析：(1)地壳和上地幔顶部(软流层以上)是由岩石组成的，合称岩石圈。
(2)大气圈主要由气体、水汽和尘埃组成，A错；水圈是连续但不规则的圈层，B对。地球内部圈层中地壳厚约30km，地慢厚约2840km，地核厚约3500km，C错。上地幔顶部的软流层是岩浆的发源地，D错。
4.答案：(1)A；?(2)A
解析：(1)根据所学知识可知，湖水、雪、湖泊都属于水圈，草原和森林属于生物圈，雪山属于岩石圈，A正确，B、C、D错误。
(2)湖泊中有水生植物和水生动物，这涉及生物圈，湖泊本身属于水圈的一部分。读图可知，图中的湖泊存在于山体之间且湖泊的边缘主要是由岩石组成的，可知其涉及岩石圈。由以上分析可知，图中湖泊涉及生物圈、水圈以及岩石圈。故选A。
5.答案：(1)B； (2)A
解析：(1)“希腊克里特岛附近海域发生5.2级地震，震源深度20千米”，因为海洋的地壳较薄，平均厚度约为6千米，所以本题地震的震源不在地壳，而是在地壳以下。软流层的深度大约为80-400千米，可见震源在软流层以上，地壳以下的上地幔，故B正确。故选B。
(2)本次地震发生时，地震波自下而上传播，所以在传播过程中经过莫霍面时纵波、横波波速均变小，故本题正确答案为A。
6.答案：（1）A（2）B
解析：（1）因该地震震源深度为16km，应该位于莫霍界面以上的岩石圈部分。
（2）Ⅰ圈层属于大气圈，根本热源是太阳辐射。Ⅲ圈层是水圈，具有连续而不规则分布的特点，空间分布不均，B项正确。Ⅱ圈层是岩石圈。Ⅳ圈层为外核，物质状态接近液态。
7.答案：（1）D（2）A
解析：（1）从图中可以看出，c位于最底层，是岩石圈，而位于岩石圈与大气圈中间的是水圈，生物圈是分布最广、覆盖面最广的圈层，横跨大气圈、水圈和岩石圈，故a、b、c代表的圈层分别是生物圈、水圈、岩石圈，故选D项。
（2）生物圈是地球表层生物的总称，是有机圈层，占据大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。
8.答案：（1）B（2）D
解析：（1）读图可知，①为地壳，③为软流层以上的岩石圈，由岩石组成；地幔位于古登堡界面以上，莫霍界面以下，故B项正确。
（2）读图可知，①和②没有交集，②和③有交集，③包括①，故D图符合。