中小学教育资源站（http:/www.edudown.net)，百万免费教育资源当下来，无须注 册！中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 地球的圈层结构地球的圈层结构一、教学目标一、教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能1了解地球内部和外部的圈层结构2了解地球各圈层结构的特征及划分依据3从人地关系的角度，了解各圈层对人类活动的主要影响4了解地壳、地慢和地核的界限、厚度、物理性状和物质组成5了解大气圈、水圈、生物圈物质循环的规律及地理意义（二）过程与方法（二）过程与方法1通过读图、画图来分析掌握地球内部与外部圈层结构，训练学生读图用图的能力2运用图解方法，正确表示出地球大气圈、水圈和生物圈之间的关系，培养学生地理 思维能力，空间想像能力和综合分析加工地理信息的能力3通过对人类活动与地球外部结构相互作用的分析，理解人类活动在地理环境形成、 发展过程中的重要意义。（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观1通过本节的探究活动，激发学生探究地理问题的兴趣和动机，养成求真、求实的科 学态度。2培养学生树立自然环境是人类赖以生存和发展的基础、因地制宜等基本的地理观念， 进一步强化学生科学的人地观和可持续发展观。 3通过对地球内部结构的学习，使学生进一步认识地球结构的复杂性，从而培养学 生利用自然、改造自然必须遵循自然规律的求真务实的意识。二、教材分析二、教材分析本节教材要求从宏观上了解地球的结构及特点。地球的圈层结构，可以划分为内部圈 层和外部圈层。内部圈层包括地壳、地慢和地核，外部圈层包括大气圈。水圈和生物圈。 岩石圈是介于内部圈层和外部圈层之间的一个圈层，包括地壳和上地慢顶部，即软流层之 上的固体岩石部分。此外，了解自然环境的组成，这也是课标的根本要求之一。在学习了有关 “宇宙中的地球”之后，面临的一个基本问题就是 “什么是自然环境” 。以“宇宙环境一地球 一自然环境” 的认识思路，在宏观上了解地球圈层结构的基础上，认识自然环境的组成， 即在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中加以认识。自然环境可以从宏观和微观两个层面上理解。从宏观层面上，根据现代自然地理学的 研究，自然环境就是指地球表层系统，它是由岩石圈、大气圈、水圈。生物圈四大圈层交 叉而形成的。人类属生物圈的一部分。也有人为了强调人类的重要性和特殊性，单分出一 个“智慧圈” ，这样就共有五大圈层。从微观层面上讲（如落实到一定的地域） ，自然环境是由岩石、地貌、土壤。气候、水 文、生物等要素组成的从人地关系角度出发，课标对于各圈层不要求展开深入探讨，而要抓其主要特点及与 人类活动关系密切的内容。在自然环境的基础上，人类通过长期活动创造了人文环境（也称社会环境） ，自然环境 和人文环境共同组成地理环境。可见，地理环境的空间范围与自然环境是一致的。中小学教育资源站（http:/www.edudown.net)，百万免费教育资源当下来，无须注 册！中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 本节教材主要讲述地球的内部和外部圈层，以使学生对地球有一个整体的概念。包括 两部分内容：一是内部圈层及其划分特征，二是外部圈层的组成、结构。地球的内部圈层是根据对地震波传播速度曲线的分析来划分的。地震波传播速度曲线 分析出两个不连续面莫霍面和古登堡面。地球刚刚开始形成时是一个比较均质的球体，铁、镍和硅酸盐物质混杂在一起，没有 明显的分层现象。后来，由于地球内部放射性元素蜕变放出大量的热，使地球内部的温度 逐渐升高，当达到一定温度时，地球内部的物质开始熔化。由于铁、镍的熔点比大多数硅 酸盐的熔点低，所以铁、镍首先熔化，形成熔融金属层，随后硅酸盐物质也开始熔化，铁、 镍熔体渗过硅酸盐物质，向地心集中；同时，地内深处较轻的硅酸盐物质浮出地球上部。 这样，地球就首先分化成地核和地慢。组成地慢的硅酸盐物质，也存在着较轻和较重的差 异。在长期的演化分异中，在重力的作用下，较轻的花岗岩物质浮在地球的最上层，玄武 岩位于花岗岩之下，较重的橄榄岩又位于玄武岩层之下。这样，花岗岩层和玄武岩层构成 了地壳，而橄榄岩则形成了上地慢的重要成分。那么，地球内部圈层是如何根据地震波传播速度曲线来划分的呢？地震波传播速度与 其通过的介质性质有关。如果介质是均质体，地震波是等速直线传播的。当介质性质发生 改变时，地震波传播的速度便有变化，特别是地震波通过性质完全不同的两种物质分界面 时，波速会发生突然变化。此外，地震射线还会发生折射和反射现象，使地震射线由直线 变成曲线和折线。浅处地震，地震波可先传到深处，以后又折回地面而被仪器接收到。这 样，地震波就带来了地球内部的信息，利用这些信息就可以推测地球内部构造和物质状态。地震波在地球内部传播的速度一般随深度递增，但又不是匀速增加，通常在若干深度 处发生突然变化，这种纵向上的不均匀性，说明地球内部物质呈同心圈层构造。地震波在 地球内部传播的速度明显变化的深度，反映该深度处上下物质在成分或物态上有改变，这 个深度就是上下两种物质的分界面，地球物理学称它为不连续面或叫“界面” 。据此，在地 球内部可以划分若干个同心的球形面。其中有两个波速变化最明显的一级不连续面，第一 个不连续面的深度很不一致，在大陆区较深，最深可达 70 千米，在大洋区较浅，最浅不足 5 千米。陆地部分平均深度为 33 千米。在此界面处纵波速度由 76 千米秒，剧增为 81 千米秒；横波则由 42 千米秒，增加到 46 千米秒。这个不连续面是奥地利 的地球物理学家莫霍洛维奇于 1909 年发现的，所以叫莫霍洛维奇不连续面，简称莫霍面。 第二个一级不连续面位于地下 2900 千米处。纵波在这里由 136 千米秒，突然降到 81 千米秒；横波到此中断消失，不能通过。这个不连续面是美国地球物理学家古登堡 于 1914 年提出的，所以叫古登堡不连续面，简称古登堡面。这两个一级不连续面把地球内 部分成三大圈层，即地壳、地慢和地核。对于地壳的结构，教材指出了地壳的厚度和物质组成的差异性。讲授时，可板书地壳 结构示意图，先指出海陆位置及地壳与地慢的分层，然后分析地壳构造的特点，并通过阅 读材料，简单介绍地壳中的组成元素。引导学生以矿物的定义去鉴别生活中所见到的物质， 哪些是矿物，哪些不是矿物，以加深学生对矿物概念的理解。地壳和岩石圈不是一个概念。位于地面与莫霍面之间的部分称地壳。地壳主要由花岗 岩层和玄武岩层构成，它是岩石圈的一部分，是固体地球最外的一个圈层。地壳的厚度变 化很大。大陆地壳较厚，高山高原地区最厚处可达 70 千米以上，平均厚度约 33 千米。大 洋地壳较薄，太平洋的最薄处不到 5 千米，平均厚度约 6 千米。这说明地壳下界面（即莫 霍面）是起伏不平的。地面以下 60250 千米至 400 千米之间是波速减慢的低速层。这是 放射性元素大量集中，蜕变生热，温度很高，使岩石处于塑性状态，局部地区发生熔融流中小学教育资源站（http:/www.edudown.net)，百万免费教育资源当下来，无须注 册！中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 动的结果。该层在地质构造学中称为软流层。软流层与地面之间部分称岩石圈。岩石圈的 平均厚度为 70100 千米，包括全部地壳和上地慢顶端的一层。岩石圈是力学性质基本一 致的刚性体，绝大多数地震的震源都位于岩石圈内。地慢又叫中间层，位于莫霍界面和古登堡界面之间，厚约 2 900 千米，占地球总体积 的 82，质量为地球的 678。密度、温度和压力都随深度增加。地慢由于纵波和横波 都能通过，而且速度都比在地壳中大得多，因此，应属于固态物质。根据地震波变化情况， 以 984 千米（约 1000 千米）为界，又可把地慢分为上地慢和下地慢上地慢地于 331000 千米处）比较复杂，又分为上部和下部两层。上地慢上部位于地下 33413 千米，厚约 400 千米，由橄榄岩和榴辉岩组成。据地震 波速变化（82 千米秒一 77 千米秒十 84 千米秒）表明，层内存在一个低速层， 波速缓慢，局部地区横波不能通过，那是因为放射性元素大量放热，使岩石接近熔点，塑 性增大，局部呈熔融流动状态造成的，是火山喷发、岩浆活动的发源地。因此，这一层又 称为软流层或软流圈。上地慢下部位于地下 4131000 千米处，厚约 600 千米，地震波速度增加很快。在这 里的高温高压下，橄榄石晶体变成密度更大的尖晶石，随着深度增加，再分离成氧化物， 如方镁石、方铁矿等高压型矿物，使地慢的密度越来越大，波速迅速增加。下地慢位于地下 10002900 千米处，厚约 1900 千米，平均密度 51 克立方厘米， 地震波速度平缓增加，成分比较均匀，物质结构变化不大，主要由金属硫化物和氧化物组 成，铁、镍成分有显著增加。从古登堡面到地心部分称为地核。地核厚度约 3473 千米，密度为 9713 克立方 厘米。地心温度在 3 000以上，压力约 371011帕。根据地震波的变化情况，地核又 可以分为三层：即外地核、过渡层和内地核。外地核（2 9004 980 千米）平均密度约为 105 克立方厘米，在此层内纵波速度 减缓，横波不能通过，证明外核是液体。外核为液体的原因是温度超过了该处物质的熔点。过渡层（4 9805 120 千米）厚度不大，波速变化复杂，从已测到的微弱横波推知， 过渡层处于液态向固态的过渡状态。内地核（5 1206 371 千米）厚约 1251 千米，平均密度约 129 克立方厘米。纵 波和横波（由纵波转变而成）都能通过，呈固体状态，关于地核的物质成分，假说很多， 一般公认的铁镍地核说，认为地核是由铁、镍组成的。关于地球的外部圈层，着重介绍大气圈、水围和生物圈的组成、厚度等基本知识，以 及三者之间相互渗透、相互联系的关系和人类活动的影响等。在后面的教材中，外部圈层 的具体情况将作详细介绍，因此这里要有所侧重。大气圈。水圈和生物圈以及地壳，它们相互联系、相互影响，共同构成了人类赖以生 存的地理环境。随着人类社会的发展和人口的急剧增加，人类与地理环境的关系更加错综 复杂。关于大气圈，要讲述大气的组成和分层结构。这两方面都是了解大气的基础知识。低 层大气是由干洁空气、水汽和悬浮在空气中的固体杂质三部分组成的。干洁空气又是多种 气体的混合物。大气的主要成分是氮和氧，它们对生命活动具有重要意义。有些成分如二 氧化碳、臭氧、水汽、杂质等，含量虽少，但其作用也是很重要的，主要表现在对大气热 状况和大气降水的影响。特别是它们含量变化很大；作用非常显著。大气的垂直分层是地球大气最主要的特征。大气的垂直分层主要根据大气在垂直方向 上温度变化的特征，大体划分为五个层次。各个层次之间的界限高度是不严格的，它是随中小学教育资源站（http:/www.edudown.net)，百万免费教育资源当下来，无须注 册！中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 季节和昼夜的改变而变化的一个过渡的界限。在各层次中，要以与人类关系最为密切的对 流层作为讲授重点，另外臭氧层、电离层对人类也有重要影响，也可列为主要内容。气温 的垂直分布是大气在垂直方向上最基本的特征。其中气温随高度的增加而递减是最基本的， 没有这种温度结构，就没有大气的对流运动。没有对流运动，复杂的天气现象也就不会产 生。关于水圈，教材介绍了其组成，主要是液态水、固态水和气态水。按照它们存在的位 置和状态，可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。陆地水与人类社会的关系最为密切， 又可分为地表水和地下水。地球上有丰富的水，这是地球不同于其他行星的主要特征之一。由于水在常态下具有 固态、液态和气态三态相互转化的物理特性，因此，它在各自然地理要素中表现最为活跃， 在自然界的分布也最为广泛。水对地理环境起着重要的作用，水和热结合起来成为控制一 个地区基本自然地理特征的主导因素，水热的不