《地球的圈层结构》教学设计【高中地理人教版必修1(新课标)】

《地球的圈层结构》教学设计

教材分析

这节课是第一章第三节课的内容，在前两节学习了行星地球的外部环境和太阳对地球影响的基础上，学习地球的内外圈层构造，使学生对地球有一个由内而外的了解。本节教材主要从两个方面阐述课程标准。

教学目标

【知识与能力目标】

1.了解纵波与横波的区别；掌握地球内部各圈层的划分依据；

2.了解地球内部各圈层的深度、厚度、物质状态等；

3.了解地球外部各圈层定义、组成、相互联系；培养学生读图分析问题的能力。

【过程与方法目标】

掌握读图分析问题的方法。用具体实例说明地球表层的特征。

【情感态度与价值观目标】

让学生学会用联系的观点看问题，用一分为二的观点看问题，培养学生热爱探索科学的精神。

教学重难点

【教学重点】

横纵波的区别与各自特点；地球内部各圈层的划分、组成和特征；地球外部各圈层的划分、组成和特征。

【教学难点】

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。地球各圈层的物质组成和主要特点。

课前准备

1.多媒体课件；

2.学生完成相应预习内容。

教学过程

【课程引入】

在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说，人类还无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井深度为12千米，仅仅触及地球的“表皮”。那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢？地球的内部结构究竟是怎样的呢？

【新课学习】

一、地球内部圈层结构

（一）划分依据--地震波

问题：什么是地震波？

当地震发生时，地下物质受到强烈的冲击会发生的弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波就叫地震波。

问题：地震波可以分为哪两类呢？

有纵波（P波）、横波（S波）之分。

讨论：那么纵波（P波）和横波（S波）各有什么特性？（提示：地震波特性——速度、通过介质）

纵波：传播速度快，可以通过固体、液体、气体传播。

横波：只能通过固体传播。

纵波和横波的传播速度都随着所通过物质的性质而变化。

纵波到达地面，人们感觉上下颠簸；横波到达地面，人们感觉左右摇晃。

想一想

1.当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？

2.当地震发生时，在海洋中航行的人(位于震中的上面)的感觉呢？

学生回答，教师总结：

1.先上下颠簸，后左右前后摇晃。

2.只能感觉到上下颠簸。

讨论：看地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，纵坐标是地壳深度，横坐标是地震波的传播速度。地震波在地球内部的传播规律是怎样的？

在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速突然变化说明了什么问题？请推测地幔和地核的物质状态？

地震波在地球内部的传播规律：总的趋势——速度随深度递增，但不均匀，有突变现象。

地震波在地下传播速度会发生变化，而某些地区一定深度处，地震波有明显的突变，这种波速发生突变处的层面叫不连续面。

物质组成或状态发生了变化。

地幔是固体，外核是液体。

探究：读地球内部圈层结构图思考

1.地壳的厚度有何特点？

2.软流层是不是液态？

3.岩石圈有哪几部分组成？

地壳：在地面以下，莫霍面以上，由岩石组成。大陆部分的平均厚度为39~41km，大洋地壳的平均厚度为5～10km。

地幔：地幔的范围是从莫霍面到古登堡面，它位于地壳与地核之间，是三大圈层中的中间层，厚度为2800多千米。根据地震波的传播状况可把地幔分为上地幔和下地幔两层，地幔圈占了地球大部分的质量。在上地幔的上部，有一个物质呈融熔状态的软流层，一般认为软流层是岩浆和地震的发源地。软流层物质仍是岩石（主要是橄榄岩、榴辉岩等），为硅酸盐类、氧化物等。岩石圈是指软流层以上的部分，物质由岩石组成，包括地壳的全部和上地幔的顶部。

地核：因为横波不能通过外核，所以外核部分呈液态，主要成分是铁镍等重金属元素，而液态铁的运动形成一个巨大的磁场。因为地震波速度在内核处加快，随着深度增加，压力和密度都增大，其熔点升高得比温度升得快，所以内核呈固态。

岩石圈：地球表面一层薄薄的由岩石组成的坚硬外壳和上地幔上部软流层以上的部分称为岩石圈。

二、地球的外部圈层

思考：人类的生存，与地球外部的哪些物质息息相关呢？

接下来我们看一下地球的外部圈层。讨论地球的外部圈层结构。

地球外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。一般用直接观测和测量的方法进行研究。

问题：

1.首先看大气圈有什么特点？（指示大气圈的范围）

物质组成——气体和悬浮物。主要成分：氮和氧。

大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界，在2000～16000千米高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04％比例的微量气体。

2.看地球上水循环和水的存在形式图试分析水圈有什么特点？

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万千米的高空看地球，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋，它使地球成为一颗“蓝色的行星”。

3.结合幻灯片图说一下生物圈的特点。

由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微生物。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

4.你们觉得这三个地球外部圈层之间和岩石圈之间有什么关系吗？

地球所有的外部圈层是相互渗透、相互影响，甚至相互重叠的，在太阳和人类生活的参与下，整个地球生机盎然；同时，它们起着保护地球的作用，可以减弱太阳和宇宙辐射对地表的影响，减少宇宙中的陨石对地球表面的撞击。外部各圈中的物质运动和循环，是促使地表物质和形态演变的重要动力。

【课堂小结】