高中地理 1.4《地球的结构》学案 湘教必修1

第四节 地球的结构
[学习目标]
1.了解地球内部圈层结构及其划分依据，概括各圈层的主要特点。

2.了解大气圈、水圈、生物圈等外部圈层的组成及其特征。

一、地球的内部圈层
1．划分：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。

三层之间的两个界面依次称为①莫霍面和②古登堡面。

2．地壳：地壳是地球表面以下、③莫霍面以上的固体外壳。

地壳平均厚度约④17千米，大陆部分平均厚度约⑤33千米，高山、高原地区可达⑥60～70千米。

海洋地壳平均厚度约为6千米。

3．地幔：地幔是地球内部介于⑦地壳和⑧地核之间的圈层。

地幔上层物质具有固态特征。

地壳和上地幔顶部(软流层以上)合在一起叫做⑨岩石圈，平均厚度为100～110千米。

⑩软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地之一。

4．地核：地核是地球的核心部分，即⑪古登堡面所包围的球体。

根据地震波传播速度的不同，地核又分为内核和外核。

外核的物质在高压和高温下呈⑫液态或⑬熔融状态，一般认为地球内核呈⑭固态。

二、地球的外部圈层
1．划分：通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界划分为三个圈层： ⑮大气圈、⑯水圈和生物圈，统称为地球的外部圈层。

2．大气圈：是包裹地球的气体层。

近地面的大气密度⑰大。

随着高度的增加，大气的密度迅速下降。

3．水圈：由液态水、⑱固态水和气态水组成。

按照它们存在的位置和状态，可分为海洋水、
⑲陆地水、⑳大气水和生物水。

陆地水主要可分为○
21地表水和○22地下水。

4．生物圈：是广泛分布于地壳、○
23大气圈和○24水圈中的生物世界。

○25生物是这个系统中的主体和最活跃的因素。

探究点一 地球的内部圈层
【探究材料】
位于冰岛南部亚菲亚德拉冰盖的艾雅法拉火山，当地时间2010年4月14日凌晨1时(北京时间9时)，火山开始喷发，喷发地点位于冰岛首都雷克雅未克以东125公里，岩浆融化冰盖引发洪水，附近约800名居民紧急撤离。

火山喷发释放出的大量气体、火山灰对航空运输、气候和人体健康均产生长期影响。

1．火山喷发的岩浆来自于地球的哪个圈层，它到达地表时穿越了地球的哪些内部圈层？
2．为什么能用地震波划分地球内部结构？我们还可以通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息。

3．地震发生时，陆地上的人们与轮船上的人的震动感觉一样吗？为什么？
4．通过下图探究地壳和岩石圈的区别和联系。

5．人类已经利用地震波来了解地球内部信息，为什么还要花巨资进行钻探？是否可以完全脱离地震波？
【探究归纳】
1．岩浆来自上地幔中的软流层，它到达地表时，仅仅穿过了地壳。

2．如图所示：
还可以从火山喷发出来的物质、钻探得到的岩芯、温泉等，来了解地球内部的信息。

3．不一样。

地震发生时，陆地上的行人首先感到地面上下颠簸，然后左右晃动，因为陆地上纵波、横波都能通过，且纵波传播速度比横波快，处于轮船上的人只能感到上下颠簸，因为水只有纵波能通过。

厚度范围联系
地壳平均17千米地表至莫
霍面
岩石圈不仅包括地壳而且还包
括上地幔顶部(软流层以上部
分)
岩石圈70千米～
100千米
地表至
软流层
地震波。

【规律总结】
图解地球内部圈层的划分及特点
【考例探究1】读“地震波传播速度和距离地表深度的关系图”，完成下列问题。

(1)图中地震波E是________，F是________；图中分界面A是________；B是________。

(2)在界面A～B地震波波速的变化情况是________
________________________________________________________________________；
在界面B以下地震波波速的变化情况是_____________________________________
________________________________________________________________________。

(3)图中圈层：C是________，D是________，H是________。

(4)物质状态：D层________，H层________。

答案(1)横波纵波莫霍面古登堡面
(2)纵波和横波的传播速度都突然增加纵波突然变慢，横波则完全消失
(3)地壳地幔地核
(4)液态固态
解析解本题时要注意把读图与教材相关知识结合。

根据地震波中纵波的传播速度较快、横波的传播速度较慢的特点，确定E表示横波、F表示纵波。

第(4)题，对D层物质状态的回答也可通过B界面处纵波的传播速度突然变慢，横波完全消失，推测外核的物质接近液态或熔融状态。

答题时应注意物质状态与物质组成的区别。

如H层的物质状态为固态，不能回答为极高温度和高压状态下的铁和镍。

探究点二地球的外部圈层
【探究材料】
岩石圈、水圈、大气圈、生物圈共同构成地球的圈层结构，有人提出：生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层。

1．该图景观体现出的地球圈层的个数是( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
2．构成该景观的主体要素属于的圈层是( )
A．生物圈 B．水圈 C．岩石圈 D．地壳
3．在景观图中，代表自然地理系统中最活跃的圈层的要素是( )
A．瀑布 B．岩石 C．树木、花草 D．大气
4．该景观的形成过程，充分说明了( )
A．图中各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系
B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化
C．图中的各圈层是独立发展变化的
D．图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能
【探究归纳】
1．C 2.B 3.C 4.B
图中显示的有大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等；瀑布属于水圈；生物圈属于最活跃的圈层；图中各圈层之间相互影响、相互制约，存在着物质迁移和能量转化。

【规律总结】
外部
圈层
概念组成其他相互关系
大
气
圈
由气体和悬浮物
组成的包围地球
的复杂系统
气体和悬浮物，主
要成分是氮和氧
地球自然
环境的重
要组成
部分
相互渗透、
相互影响、
相互联系水
圈
地球表层水体构
成的连续但不规
则的圈层
地表水、地下水、
大气水、生物
水等
处于不间断的循
环运动之中
生
物
圈
地球表层生物及
其生存环境的总
称
生物及其生存环
境
占有大气圈的底
部、水圈的全部和
岩石圈的上部
(1)②圈层的主体是( )
A．河流 B．湖泊 C．冰川 D．海洋
(2)①②③④四圈层中处于不断循环更新之中的是( )
A．④ B．② C．① D．③
(3)③圈层中最活跃的因素是( )
A．大气 B．水 C．土壤 D．生物
答案(1)D (2)B (3)D
解析本题利用地球外部圈层结构简图，考查地球外部圈层的各自特点。

由图可知①为岩石圈，②为水圈，③为生物圈，④为大气圈。

这四大圈层中，生物圈有生命存在，成为最活跃的圈层；水圈通过水循环可以更新再生。

【基础过关】
2011年3月11日，日本气象厅表示，日本当地时间14时46分发生里氏9.0级地震，震中位于宫城县以东太平洋海域(146.2°E,38.1°N)，震源深度约10公里。

地震引发大规模海啸，造成重大人员伤亡，并引发日本福岛第一核电站发生核泄露事故。

结合所学知识，完成1～2题。

1．地震发生时( )
A ．能量以波的形式传播到东京
B ．横波先传播到东京
C ．宫城的居民先感觉到地板水平晃，后感觉到上下颠
D ．宫城的居民只感到上下颠
2．下面关于宫城地震产生的地震波的叙述，正确的是( )
A ．P 波到达莫霍面后速度迅速降低
B ．S 波到达古登堡面后速度迅速降低
C ．P 波和S 波到达莫霍面后速度均迅速增加
D ．P 波和S 波在地幔内部的传播速度是相同的
答案 1.A 2.C
解析 第1题，地震发生时能量以波的形式向外传播；纵波的传播速度快于横波，先到达东京的地震波应是纵波，宫城的居民先感觉地板上下颠，后感觉水平晃动。

第2题，P 波和S 波到达莫霍面后速度均迅速增加；S 波到达古登堡面后消失；地幔内部的物质并不是不均的，因此地震波的传播速度也是不相同的。

3．地壳的平均厚度( )
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
答案 C
解析 此题主要考查对地壳和岩石圈的概念及厚度的识记能力。

地壳是指地面以下、莫霍面以上很薄的一层固体外壳，整个地壳平均厚度约为17千米。

上地幔的上部(地下60～250千米)存在一个软流层，地壳和软流层以上合称为岩石圈。

显然地壳的平均厚度小于岩石圈的平均厚度。

4．为了探测莫霍面的情况，在以下图中的A 、B 、C 、D 四点同时进行了地震波的测定，其中最迟得到从莫霍面传来的地震波的地点是( )
答案 A
解析 地壳的厚度与露出地表的部分高度呈正相关，大陆上海拔越高，地壳越厚，那么地震波从莫霍面传播到测定点所需的时间越长。

5．下列关于地球外部圈层的说法，不正确的是( )
A ．地球外部可划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层
B ．大气圈是包裹地球的气体层，近地面的大气密度小
C ．水圈由液态水、固态水和气态水组成
D ．生物系统是由地壳、大气圈、水圈和生物圈共同组成的，地球生态系统中最活跃的因素是生物
答案 B
解析 地球外部圈层与地球内部相同的是都分为三层，地球外部的三个圈层为：
⎩⎪⎨⎪⎧
生物圈：最活跃的圈层水圈：其中的水体分为固、液、气三态，又可分为海 洋水、陆地水、生物水和大气水大气圈：包裹地球的气体层，大气的密度随着高度 的增加而逐渐减小。

这三个圈层又与岩石圈(或地壳)共同组成了地球的生态系统，生物是这个系统的主体和最活跃的因素。

【能力提升】 下图是“地球内部圈层示意图”，读图，完成6～9题。

6．图中四个圈层中，是岩浆源地的是( )
A．① B．② C．③ D．④
7．图中四个圈层中，全部为液态的是( )
A．① B．② C．③ D．④
8．图中四个圈层中，可能与地球磁场形成有关的是( )
A．① B．② C．③ D．④
9．图中四个圈层中，与地球外部圈层关系最密切的是( )
A．① B．② C．③ D．④
答案 6.B 7.C 8.C 9.A
解析图中的序号中，①为地壳，②为地幔，③为外核，④为内核；岩浆的发源地为上地幔顶部的软流层；外核呈液态或熔融状态，它相对地壳的流动形成磁场；岩石圈与地球的三大外部圈层形成相互渗透的整体。

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，火山灰蔓延使欧洲航空业蒙受重大损失。

下图为火山喷发图片。

回答下题。

10．这些蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是( )
A．大气圈→水圈、生物圈→岩石圈
B．岩石圈→大气圈→水圈、生物圈
C．水圈、生物圈→大气圈→岩石圈
D．水圈、生物圈→岩石圈→大气圈
答案 A
解析火山灰是岩浆喷出地表在大气中冷凝形成的，之后进入生物圈和水圈，而后进入岩石圈。

故正确选项为A。

读“地球四大圈层构成示意图”，完成11～12题。

11．圈层甲、乙、丙分别是( )
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
12．对甲圈的说法正确的一组是( )
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．①②⑤ B．②③④ C．③④⑤ D．①④
答案11.D 12.D
解析第11题，图中甲圈层位于大气圈底部、乙圈层全部、丙圈层上部，为生物圈；丙圈层位于最底部，为岩石圈；乙图层为水圈。

第12题，可以用排除法解答该题；从图中可以看出厚度最小的圈层是水圈，质量最大的圈层是岩石圈，这样就排除②③，正确的只有D项。

生物只能生存在地壳的表层，而非地幔之上。

地震波在不同媒介中传播速度是不同的，科学家利用这一原理探究地球内部结构。

据此完成13～14题。

13．地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约 2 900千米深度处横波速度突然降低为零，纵波速度也突然降低，这说明了( )
A．地球内部存在着岩浆
B．该深层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差异
14．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( )
答案13.D 14.A
解析第13题，距离地面大约2 900千米深度为古登堡面，在该处横波速度突然降低为零，纵波速度也突然降低，说明其下可能为液态。

第14题，本题主要考查了学生的读图分析能力。

若海底储存石油，因横波不能穿过液体，故横波到达一定深度后会消失，故选A。

15．地震会给人类带来巨大灾害，人类也可以利用地震技术探索地球内部物质分异、勘探石油。

(1)根据地震波的传播状况可以划分地球内部圈层构造。

在下面地球内部圈层构造示意图中的方框内，填写地球内部各圈层和分界面的名称。

(2)下列关于地球内部圈层特点的叙述，正确的有(双选) ( ) A．地壳的厚度陆地较海洋大
B．地壳和地幔合称岩石圈
C．软流层呈熔融状态
D．外核的物质状态为固态
(3)我国在渤海湾发现储量逾10亿吨的大油田。

该油田储量的探明是采用三维地震勘探技术的结果。

地震波分为纵波与横波，根据地震波传播原理，在通过含油层时，传播速度发生明显变化的主要是______波。

答案(1)见下图
(2)AC (3)横
解析第(1)题，地球内部的圈层结构由外到内依次是地壳、地幔、地核三部分，地壳与地幔的分界面为莫霍面，地幔与地核的分界面为古登堡面。

第(2)题，此题较简单，为教材基础知识，地壳和上地幔顶部合称岩石圈，外核由于横波不能通过，表明其中物质是熔融状态或液态的。

第(3)题，由地震波的特点可知，横波在液态物质中不能通过，所以，在通过含油层时，传播速度发生明显变化的应是横波。

【巧学速记】
1．地壳“厚薄”歌
大地厚，海洋薄——海陆差异；
山地厚，平原薄——地貌差异；
海岭厚，海沟薄——海底差异；
高处厚，低处薄——海拔差异。

2．地球圈层结构歌
同心圈层分内外，内外划界用地面。

内部圈层壳幔核，莫霍古登来分界。

气水生物同属外，一起构成自然界。

气圈最厚排在外，水圈水体分三态。

生物生存他圈界，外部圈层添光彩。

重要知识点关键点总结我的反思
地球的内部圈层地球内部圈层的划分，岩石圈的范围和特点，地震波在地球内部传播特点是重要的考查点
地球的外部圈层地球的外部圈层即大气圈、水圈、生物圈的特点是基本的地理知识，在高考中的分量较小。