新教材高中地理第一章宇宙中的地球第三节地球的圈层结构学案湘教版必修第一册

第三节 地球的圈层结构
[课程标准]运用示意图,说明地球的圈层结构。

[核心素养]1．综合思维：了解地球的内部圈层的划分,掌握各圈层的主要特征。

了解地球的外部圈层的划分,掌握各圈层的主要特征。

2．地理实践力：以某次地震的发生,探究地球内部圈层结构及其特征。

结合某幅自然景观,探究地球外部圈层结构及其特征。

3．人地协调观：简述大气圈、水圈、生物圈、岩石圈与人类活动的关系。

4．区域认知：结合材料分析不同地区地壳厚度的差异。

一、地震和地震波 1．地震
(1)概念：地震是地壳快速释放能量过程中造成的__地面震动__。

(2)地震的几个要素 位置 B C AB
BC 名称
__震中__ __震源__
__震中距__
震源深度
特征
震源在地面上的
__垂直投影__,
即地面正对着震
源的那一点
地球内部岩石发
生__断裂__引起
震动的地方
从观测点到震中
的__直线__距离
从震中到震源的__垂直__距离
(3)震级：表示地震的大小。

地震释放出来的__能量__越大,震级越高。

一次地震,只有
一个__震级__。

(4)烈度：表示地震对地表和建筑物等__破坏__强弱的程度。

一次地震,可以有多个__烈度__。

(5)等震线：将__烈度__相同的点连成的封闭的曲线,图中位于其上的点是__D__。

2．地震波
(1)定义：地震的能量以__波动__的方式向外传播。

(2)分类与特点
(3)利用：“透视”地球内部的结构。

二、地球的内部圈层
科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。

三、地球的外部圈层
1．大气圈
(1)组成：包裹地球的气体层。

(2)密度：近地面的大气密度大,随着__高度__的增加,大气的密度迅速减小。

(3)意义：地球生命存在的基础条件之一。

2．水圈
(1)组成：液态水、__固态水__和气态水。

(2)分类：海洋水、__陆地水__(包括地表水和地下水)、大气水和生物水。

(3)意义：__陆地水__与人类社会的关系最为密切。

3．生物圈
(1)组成：地球上所有生物及其__生存环境__的总称。

(2)分布：渗透于__大气圈__的底部、水圈的__全部__和__岩石圈__的上部。

(3)意义：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。

【思辨】
1．判断正误
(1)地震发生时,震中的人先感到地面上下颠簸后感到前后左右晃动。

( √)
(2)从地面向下依次为古登堡面、莫霍面。

( ×)
(3)地面海拔越高,地壳越薄。

( ×)
(4)海拔越高,大气的密度越大。

( ×)
(5)生物是生物圈中的主体和最活跃的因素。

( √)
2．连线
将下列地震波及界面与其对应的特点用直线连接起来。

①纵波A．传播速度较慢
②横波B．传播速度较快
③莫霍面C．波速下降(横波完全消失)
④古登堡面D．波速突然增加
【答案】①—B ②—A ③—D ④—C
3．特别提醒
(1)分析地震烈度大小的方法
地震发生时,烈度大小要考虑震级、震中距、震源深度、地质构造、地表建筑物和发生时间等因素。

如下图所示：
(2)地壳上层为硅铝层,以硅和铝为主,密度较小。

地壳下层为硅镁层,以镁和铁为主,密度较大。

硅镁层是连续的,硅铝层主要分布在大陆地壳上,海洋底部很少。

(3)地壳是岩石圈的一部分,是组成地球内部圈层最外面的一个圈层,平均厚度17千米。

岩石圈则包括上地幔的顶部(软流层以上的地幔)和地壳的全部,平均厚度100～110千米。

如
下图所示：
(4)地球外部圈层之间是相互渗透的,没有明确的分界面。

如生物圈渗透于岩石圈、大气圈和水圈中,而组成水圈的水有陆地水、大气水等。

【体系构建】
地球的内部圈层
【地理情景】
阅读材料,探究下列问题。

材料一：地震波的传播速度与地球内部圈层划分示意图。

材料二：地球内部圈层结构局部图。

材料三：2020年7月12日6时38分,我国河北省唐山市古冶区发生里氏5.1级地震,震源深度约10km。

材料四：我国部分大陆地壳等厚度线图。

(1)据材料一判断A为__横__波,B为__纵__波,并说明判断理由。

(2)据材料一分析地震波经过C和D界面时波速的变化特点。

(3)据材料二分析地壳厚度的分布规律。

(4)分析材料三中地震震源位于地球的哪个内部圈层,并说明地震发生时,街道上的行人与轮船上的游客感觉有什么不同。

(5)分析地壳等厚度线0km表示哪个不连续面。

【答案】(1)在同一深度传播速度慢的为横波,传播速度快的为纵波。

(2)地震波穿过C界面时,横波和纵波的传播速度都明显增加；穿过D界面时纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。

(3)陆地地壳厚,海洋地壳薄；高山厚,平原和盆地薄。

(4)地壳。

街道上的行人先感觉上下颠簸,后感觉左右摇晃。

轮船上的游客只感觉上下颠簸。

(5)莫霍面。

【思维点拨】
1．地球的内部圈层
以莫霍面和古登堡面为界,可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。

2．地球内部圈层划分图的判读技巧
可提取的信息种类：地震波的类型、莫霍面、古登堡面、地球内部圈层的结构。

①横波(S波)和纵波(P波)的判断：横波传播速度慢,只在固体中传播；纵波传播速度快,在固、液、气三态中都可传播。

②莫霍面的判断：在地下(陆地部分)平均39～41千米处,横波和纵波的传播速度都突然增大——不连续面(莫霍面),即地壳和地幔的分界面。

③古登堡面的判断：在地下2900千米处,横波突然消失,纵波的传播速度突然减小——不连续面(古登堡面),即地幔和地核的分界面。

④地球内部圈层的划分：根据莫霍面和古登堡面,地球内部分为地壳、地幔和地核。

⑤地球内部圈层物质状态的判断：根据地震波的传播情况可判断出物质的状态。

3．地壳的结构特点及厚度差异
(1)地壳的结构特点
①水平方向上：地壳厚度不均(陆壳厚,洋壳薄)。

②垂直方向上：硅铝层不连续分布(大洋部分缺失或罕见)。

③大陆地壳为双层结构,而大洋地壳以单层结构为主。

(2)地壳的厚度差异⎩⎪⎨⎪⎧海陆：大陆厚，大洋薄地貌：高山厚，平原薄
海拔：高处厚，低处薄深度：海岭厚，海沟薄
【迁移应用】
2021·温州联考2020年2月3日0时5分在四川成都市青白江区(北纬30.74度,东经104.46度)发生里氏5.1级地震,震源深度21千米。

据此,完成1～2题。

1．关于地震的说法,正确的是( C ) A ．一次地震,只有一个烈度 B ．一次地震,可以有多个震级 C ．地震波是震源释放的能量波 D ．观测点到震源的垂直距离为震源深度
【解析】一次地震只有一个震级,但距震中距离不同,烈度不同；从震中到震源的垂直距离,称为震源深度。

A 、B 、D 错误。

故选C 。

2．该次地震震源所处位置位于( A ) A ．地壳B ．地幔 C ．地核D ．软流层
【解析】本次地震的震源深度21千米,位于大陆地壳,故A 正确。

B 、C 、D 错误。

2021·浙东北联考下图为地震波在地球内部传播速度曲线和地球内部结构(①～④为地球内部圈层,甲、乙表示地震波传播速度的不连续面)示意图。

读图,完成3～4题。

3．双选题下列对地球内部圈层特点的描述,正确的是( CD ) A ．①层厚度分布均匀
B．②内部物质组成均匀
C．③呈液态或熔融状态
D．④由高温、高压状态下的铁镍组成
【解析】只选C或D可得1分,选CD可得3分。

从图中看,①为地壳,陆地地壳较厚,海洋地壳较薄,厚度分布不均匀,A错。

②为地幔,内部物质组成不均匀,B错。

③为外核,从图中看横波不能通过,说明呈液态或熔融状态,C正确。

④为内核,主要由铁和镍组成,D正确。

4．双选题关于地震波在地球内部的传播速度,叙述正确的是( AD )
A．发生深源地震时,地震波向上经过甲界面,横波和纵波的速度都减慢
B．地震波依次经过①②圈层,横波和纵波的速度都连续加快
C．横波的速度比纵波快
D．经过乙处界面,横波消失,纵波速度减慢
【解析】只选A或D可得1分,选AD可得3分。

图中甲为莫霍面,地震波向上经过甲莫霍面时,横波和纵波的速度都减慢,A正确。

从图中看,地震波依次经过①②圈层,横波和纵波的速度都加快,但不是连续加快,B错误。

横波速度比纵波慢,C错误。

图中乙为古登堡面,经过乙界面,横波消失,纵波速度减慢,D正确。

地球的外部圈层
【地理情景】
大气圈、水圈、生物圈是地球的外部圈层。

材料一：地球圈层间的物质交换示意图,图中序号①②③代表外部圈层。

材料二：某学生外出时拍摄的风景照。

(1)分析材料一中①②③分别代表哪个外部圈层。

(2)据图说明连接地球内部圈层和外部圈层的是哪个部分。

“落红不是无情物,化作春泥更护花”反映的是哪两个圈层之间的关系？
(3)分析材料二中景观图体现出地球的哪些圈层,并说明构成该景观的主体要素属于哪个圈层。

(4)该景观的形成说明了各圈层之间有什么关系？
【答案】(1)①水圈,②生物圈,③大气圈。

(2)岩石圈。

岩石圈和生物圈。

(3)景观图中涉及的圈层有水圈、生物圈、岩石圈和大气圈。

该景观的主体要素是瀑布,属于水圈。

(4)说明地球的大气圈、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,形成人类赖以生存的地球表层环境。

【思维点拨】
地球外部圈层的特点比较
【迁移应用】
读地球四个圈层构成示意图,完成1～2题。

1．图中所示的圈层甲、乙、丙分别为( D )
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
【解析】生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,它与其他圈层相互渗透、相互联系,岩石圈位于各圈层的底部,水圈位于大气圈和岩石圈之间。

故甲、乙、丙分别为生物圈、水圈、岩石圈,选D。

2．对甲圈层的说法正确的一组是( D )
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地球上最大的生态系统⑤存在于地球的外部圈层和地幔之间
A．①②⑤B．②③④
C．③④⑤D．①④
【解析】甲圈层(生物圈)是有机圈层,同时为地球上最大的生态系统。

故①④说法正确,选D。

2021·磐安联考地球表面四个圈层联系紧密,存在物质、能量交换,形成人类赖以生存和发展的自然环境。

读下图,回答3～4题。

3．①圈层的主要特点是( A )
A．连续但不规则
B．由气体和悬浮物质组成
C．能够进行光合作用
D．由坚硬岩石组成
【解析】根据图示各圏层存在物质分析,降水进入①圈层,并且①圈层是水蒸气的来源,故①圈层是水圈,主要特点是连续但不规则,A正确。

由气体和悬浮物质组成的是大气圈,是②圈层,B错误。

③圈层吸收无机盐,产生有机物,为生物圈,能够进行光合作用,C错误。

④圈层是岩石圈,由坚硬岩石组成,D错误。

4．下列关于图示圈层的叙述,正确的是( B )
A．各圈层上下平行分布
B．各圈层相互渗透
C．③圈层单独占有空间
D．都属于地球的外部圈层
【解析】各圈层上下交错分布,A错。

各圈层相互渗透,B正确。

③圈层是生物圈,渗透于其他三个圈层中,C错误。

其中岩石圈由地壳和上地幔顶部构成,属于地球的内部圈层,D错误。

温馨说明：课后请完成高效作业5。