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第四節(jié) 地球的結(jié)構(gòu) 從容說(shuō)課 地球的圈層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部圈層和外部圈層。對(duì)內(nèi)部圈層內(nèi)容的教學(xué)，關(guān)鍵要使學(xué)生抓住地震波、橫波、縱波的概念和特征，知道不連續(xù)面的含義，地震波傳播速度的變化及原因，再引導(dǎo)學(xué)生分析教材23頁(yè)圖1.26，劃分出地球的內(nèi)部圈層。巖石圈概念的教學(xué)要據(jù)圖講授，劃出范圍，強(qiáng)調(diào)巖石圈與地殼的區(qū)別。外部圈層則要重點(diǎn)講明各圈層的空間分布和物質(zhì)形態(tài)，知道外部圈層是同心圈層。教學(xué)方法可采取多媒體演示，對(duì)內(nèi)外圈層逐個(gè)顯示和疊加，并初步使學(xué)生了解各圈層之間的相互聯(lián)系。 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.了解地球的圈層構(gòu)造，初步掌握地球內(nèi)部圈層的組成和劃分依據(jù)（有關(guān)地震波的基本知識(shí)、地震波在地球內(nèi)部的傳播情況及兩個(gè)主要的不連續(xù)面）。 2.掌握地殼、地核、地幔的基本特征（界線、厚度、物理性狀和物質(zhì)組成等）。 3.了解地球的外部圈層——大氣圈、水圈和生物圈的基本特征。 過(guò)程與方法 1通過(guò)閱讀了解地震波的分類，特征及劃分依據(jù)。 2通過(guò)讀地球內(nèi)部地震波與地球內(nèi)部圈層構(gòu)造圖，了解地球內(nèi)部圈層的分界面。 3看圖了解地殼中兩大圈層的特點(diǎn)。 4.運(yùn)用比較法學(xué)習(xí)各內(nèi)部和外部圈層的特點(diǎn)。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.通過(guò)教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)自然、熱愛(ài)科學(xué)的教育。 教學(xué)重點(diǎn) 1.了解地球的內(nèi)部圈層和外部圈層結(jié)構(gòu)，并能概括出各圈層的主要特點(diǎn)。 2.利用“地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖”，初步掌握讀圖分析技能。 教學(xué)難點(diǎn) 1.地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化與地球內(nèi)部物質(zhì)組成的關(guān)系。 2.地球的內(nèi)部圈層。 教具準(zhǔn)備 多媒體軟件，地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖，地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)示意圖，地球各內(nèi)部圈層對(duì)比表，地球的外部圈層示意圖 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 ［新課導(dǎo)入］ 前邊我們學(xué)習(xí)了地球的宇宙環(huán)境，“談天”是為了“說(shuō)地”，整個(gè)地球不是一個(gè)均質(zhì)體，而是一個(gè)由不同物質(zhì)、不同狀態(tài)組成的同心圈層結(jié)構(gòu)，每個(gè)圈層的成分、密度、溫度等各不相同。以地心為共同球心，地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)第四節(jié)——地球的結(jié)構(gòu)。（看雞蛋的示意圖） 師：我們先來(lái)看看地球的內(nèi)部圈層。 （板書(shū)）一、地球的內(nèi)部圈層 推進(jìn)（新知識(shí)傳授） ［教師精講］ 二、地震波與地球內(nèi)部圈層的劃分： 1．認(rèn)識(shí)地震波，指出縱波與橫波最突出的差異？（傳播速度與傳播介質(zhì)）。 思考：當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，在震中的人們首先感到地面上下跳動(dòng)還是左右晃動(dòng)？為什么？ 地震波 傳播速度 傳播介質(zhì) 縱波 快 固液氣三態(tài) 橫波 較慢 固 態(tài) 地震波傳播的速度與其通過(guò)的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。地球上的大部分地震發(fā)生在地殼，假如地球物質(zhì)完全是均一的，那么由震源發(fā)出的地震波將以直線和不變的速度前進(jìn)。但實(shí)際分析的結(jié)果表明，地震波在向下傳播時(shí)總是沿著彎曲的路徑傳播并且不同深度的波速不一致，這表明地球內(nèi)部的物質(zhì)是不均一的。 2．讀圖訓(xùn)練，認(rèn)識(shí)地震波的變化與地球的內(nèi)部分層。 引導(dǎo)讀圖“地震波傳播速度和距離地表深度的關(guān)系”， 逐步深入。 縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)分別表示的含義？如何區(qū)別縱波與橫波？縱波、橫波有幾次明顯的變化？在什么深度上有明顯的變化？怎么變化？在兩個(gè)不連續(xù)面上，地震波波速的突然變化說(shuō)明了什么問(wèn)題（傳播介質(zhì)的變化——地球內(nèi)部的組成物質(zhì)差別很大）？推測(cè)古登堡界面兩側(cè)地球物質(zhì)的狀態(tài)可能是什么？根據(jù)地震波的這種變化特征，我們把地球分成三層（地殼、地幔、地核）。 特 點(diǎn) 界 面 深 度 縱波、橫波傳播速度 發(fā)現(xiàn)者 發(fā)現(xiàn)時(shí)間 莫霍面 33 km 縱波、橫波傳播速度明顯增加 莫霍洛維契奇 1909 古登堡面 2900 km 縱波速度明顯下降，橫波消失 古登堡 1914 三、細(xì)讀地球內(nèi)部圈層的特點(diǎn)，分析對(duì)比，列表比較。 名稱 范圍 深度 主要特征 地殼 地表~莫霍界面 平均17千米 （1）固態(tài)，由各種巖石組成 （2）各地厚度不一 （3）可分為硅鋁層和硅鎂層 地幔 莫霍界面~古登堡界面 17~2900千米 （1）固態(tài)，硅酸鹽類物質(zhì)，自上而下鐵、鎂的含量逐漸增加 （2）上部有一軟流層 （3）軟流層以上的地幔部分是巖石圈的組成部分 地核 古登堡界面~地心 2900~6371千米 （1）外核呈液態(tài)或熔融狀態(tài)，內(nèi)核為固態(tài) （2）物質(zhì)成分以鐵和鎳為主 （3）溫度、壓力、密度均很大 注意四點(diǎn)： 1．地殼、軟流層與巖石圈的位置關(guān)系。 2．軟流層物質(zhì)的物理性狀。橫波如何通過(guò)軟流層？由于這一層放射性元素大量集中蛻變生熱溫度高，巖石就像燒紅的玻璃，處于塑性狀態(tài)，局部地區(qū)呈熔融狀態(tài)，猶如傾倒的漿糊。 3．地幔的物質(zhì)成分？主要是硅酸鹽類，鐵鎂是硅酸鹽類物質(zhì)中含量較多的化學(xué)元素。組成物質(zhì)與化學(xué)成分的區(qū)別。 4．內(nèi)核為何是固體？①縱波在地下5 000千米深處，傳播速度明顯增加，說(shuō)明可能由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)；②圖上未表現(xiàn)出，橫波在5 000千米以下由縱波轉(zhuǎn)化而成，比較微弱，進(jìn)一步證明內(nèi)核為固態(tài)。 （投影）地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖 地幔：地幔的范圍是從莫霍面到古登堡面，它位于地殼與地核之間，是三大圈層中的中間層，厚度為2800多千米。根據(jù)地震波的傳播狀況可把地幔分為上地幔和下地幔兩層，地幔圈占了地球大部分的質(zhì)量。在上地幔的上部，有一個(gè)物質(zhì)呈融熔狀態(tài)的軟流層，一般認(rèn)為軟流層是巖漿和地震的發(fā)源地。軟流層物質(zhì)仍是巖石（主要是橄欖巖、榴輝巖等），為硅酸鹽類、氧化物等。由于這層放射性元素大量集中蛻變生熱溫度高，巖石處于塑性狀態(tài)，局部地區(qū)呈融熔流動(dòng)狀態(tài)，猶如傾倒的漿糊。根據(jù)地震波變化情況推測(cè)，軟流層物質(zhì)的物理性狀與上下層物質(zhì)都不同，并構(gòu)成一個(gè)圈層，在地質(zhì)構(gòu)造學(xué)中稱軟流圈。軟流圈層厚度范圍并不是從莫霍面算起，約在地下60～250 km，它屬上地幔部分，但位置并不在地幔的頂部。因此，軟流圈層與地殼之間（即與莫霍面之間）還有一層物質(zhì)存在，即上地幔的頂部，也是巖石，并構(gòu)成了一個(gè)圈層，它和地殼共同組成了巖石圈。 巖石圈是指軟流層以上的部分，物質(zhì)由巖石組成，包括地殼的全部和上地幔的頂部。 地核：因?yàn)闄M波不能通過(guò)外核，所以外核部分呈液態(tài)，主要成分是鐵鎳等重金屬元素，而液態(tài)鐵的運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)巨大的磁場(chǎng)。因?yàn)榈卣鸩ㄋ俣仍趦?nèi)核處加快，隨著深度增加，壓力和密度都增大，其熔點(diǎn)升高得比溫度升得快，所以內(nèi)核呈固態(tài)。 （投影）表格 內(nèi)部圈層 組 成 分 層 狀 態(tài) 地理意義 地 殼 巖石 硅鋁層 固態(tài) 硅鎂層 地 幔 富含鐵鎂的硅酸鹽類 上地幔 固態(tài) 巖漿和地震 下地幔 地 核 鐵鎳等重金屬元素 外核 液態(tài) 磁場(chǎng) 內(nèi)核 固態(tài) 我們了解了地球的內(nèi)部圈層，我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)地球的外部圈層。 四、簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)地球的外部圈層，強(qiáng)調(diào)它們之間的相互影響。 1．大氣圈范圍和大氣的密度的變化？水圈中水體的分類？生物圈涉及的范圍？ 2．內(nèi)部圈層與外部圈層的劃分界限有什么差異？（內(nèi)部圈層的界限相對(duì)明顯，外部圈層相互滲透、相互影響更為密切，并無(wú)明顯的界限。） 3．通過(guò)分析水圈的特點(diǎn)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)外部圈層相互聯(lián)系和相互制約的關(guān)系。 水體的分布與水循環(huán)——連續(xù)不規(guī)則的圈層。 小結(jié)：今天我們學(xué)習(xí)了地球的圈層結(jié)構(gòu)，知道地球內(nèi)部的三個(gè)圈層和外部的三個(gè)圈層。下面大家來(lái)做些鞏固習(xí)題。 練習(xí)： 3.地球外部圈層包括________、________、________。 4.水圈有什么特點(diǎn)？ 5.生物圈的范圍。 1.填表 特點(diǎn)界面 深 度 縱波、橫波傳播速度 發(fā)現(xiàn)者 發(fā)現(xiàn)時(shí)間 莫霍面 33 km 縱波、橫波傳播速度明顯增加 莫霍洛維契奇 1909 古登堡面 2900 km 縱波速度明顯下降，橫波消失 古登堡 1914 2.填表 內(nèi)部圈層 組 成 分 層 狀 態(tài) 地理意義 地 殼 巖石 硅鋁層 固態(tài) 硅鎂層 地 幔 富含鐵鎂的硅酸鹽類 上地幔 固態(tài) 巖漿和地震 下地幔 地 核 鐵鎳等重金屬元素 外核 液態(tài) 磁場(chǎng) 內(nèi)核 固態(tài) 3.大氣圈 水圈 生物圈 4.連續(xù)但不規(guī)則。包括地表水、地下水、大氣水、生物水等。 5.占有大氣圈的底部、水圈的全部、巖石圈的上部。 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 詳 解 從宏觀上，正確認(rèn)識(shí)地球的圈層結(jié)構(gòu)由內(nèi)部圈層和外部圈層組成，從微觀上分析地震波分為縱波(P波)和橫波(S波)，不同的地震波在不同的介質(zhì)中傳播速度也不相同。從而了解地殼、地幔、地核的劃分依據(jù)和基本特征，地殼、巖石圈、軟流層的區(qū)別。還應(yīng)理解地殼厚度變化規(guī)律和地殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，掌握地球外部三大圈層及其相互關(guān)系。 (一)運(yùn)用圖表分析說(shuō)明地球內(nèi)部圈層劃分的依據(jù)，兩個(gè)不連續(xù)面及地殼、地幔、地核的基本特征。 當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生彈性振動(dòng)，并以波的形式向四周傳播。這種彈性波叫地震波。地震波有縱波(P波)和橫波(S波)之分。縱波的傳播速度較快，可以通過(guò)固體、液體和氣體傳播；橫波的傳播速度較慢，只能通過(guò)固體傳播。地震波在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同。 兩個(gè)不連續(xù)面：地球內(nèi)部地震波速發(fā)生突然變化的面叫做不連續(xù)面。地球內(nèi)部有兩個(gè)明顯的不連續(xù)面：一個(gè)在地面下平均33千米處(指大陸部分)，在這個(gè)不連續(xù)面下，縱波和橫波的傳播速度都明顯增加，這個(gè)不連續(xù)面叫莫霍界面；另一個(gè)在地下2900千米處，在這里縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失，這個(gè)面叫做古登堡界面.莫霍界面和古登堡界面是劃分地球內(nèi)部圈層的分界面。 地殼與巖石圈概念的區(qū)別：在于范圍和界面的不同。莫霍界面以上稱地殼，以下為地幔。軟流層僅是上地幔上部的較薄的一層。地殼和上地幔頂部(軟流層以上)，由堅(jiān)硬的巖石組成，合稱巖石圈。地殼的厚度比巖石圈要小。 (二)識(shí)記大陸和海洋地殼厚度的變化規(guī)律，理解地殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。 地殼是地球表面以下、莫霍面以上的固體外殼。地殼平均厚度約17千米，大陸部分平均厚度約33千米，高山、高原地區(qū)(如青藏高原)地殼厚度可達(dá)60一70千米；海洋地殼較薄，平均厚度約6千米。地殼厚度變化的規(guī)律是：地球大范圍固體表面的海拔較高，地殼越厚；海拔越低，地殼越薄。 大陸地殼是雙層結(jié)構(gòu)，上層是硅鋁層，下層是硅鎂層，大洋地殼往往是單層結(jié)構(gòu)，硅鋁層很薄，甚至缺失。 地殼厚度的不均和硅鋁層的不連續(xù)分布狀態(tài)，是地殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。 (三)運(yùn)用圖表分析歸納地球的外部圈層及其特點(diǎn) 地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等，這些圈層之間相互聯(lián)系、相互制約，形成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。 難點(diǎn)解析 從物質(zhì)形態(tài)、空間分布、相互聯(lián)系等方面了解地球的外部圈層是同心圓圈層。生物圈與其他圈層相比，其不同點(diǎn)主要有以下方面：首先，其他圈層是由無(wú)機(jī)物組成的，而生物則構(gòu)成了生物圈的主體，是一個(gè)非?；钴S的圈層；其次，其他圈層都具有相對(duì)獨(dú)立的空間結(jié)構(gòu)，而生物圈則滲透于其他圈層之中，形成一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)。 (1)地震波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，橫波(S波)傳播速度慢，縱波(P波)傳播速度快。 (2)地震波中縱波可以通過(guò)固體、液體和氣體傳播；橫波只能通過(guò)固體傳播。 (3)地球內(nèi)部地震波傳播有兩個(gè)明顯的不連續(xù)面：一個(gè)在地面下平均33千米處，在這里縱波和橫波的傳播速度都明顯增加；另一個(gè)在地下2 900千米處，在這里縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失。 (4)巖石圈的范圍包括地殼和上地幔頂部(軟流層以上)。 1．當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，震中的人們首先感到地面上下跳動(dòng)還是左右晃動(dòng)? 我的思路：地震發(fā)生時(shí)，地球內(nèi)能以地震波的形式從震源強(qiáng)烈釋放出來(lái)，從而引起一定范圍內(nèi)地面的震動(dòng)。地震波分縱波（P波）和橫波（S波），縱波傳播的速度較快，最先到達(dá)地面，引起地面上下跳動(dòng)；橫波傳播的速度較慢，隨縱波之后到達(dá)地面，引起地面左右晃動(dòng)。所以，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，人們首先感到地面上下跳動(dòng)，然后左右晃動(dòng)。 2．你知道地震波在經(jīng)過(guò)莫霍界面和古登堡界面時(shí)速度有什么變化嗎?你能解釋為什么嗎? 我的思路：從課本圖1.26可以看出：地震波在經(jīng)過(guò)莫霍界面時(shí)，縱波和橫波的速度都明顯加快，一般認(rèn)為是由于溫度和密度都明顯增加造成的；在經(jīng)過(guò)古登堡界面時(shí)，縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失，一般認(rèn)為地球的外核是液態(tài)。 3．地殼和巖石圈都是由巖石構(gòu)成的，你能說(shuō)明它們之間的關(guān)系嗎? 我的思路：地殼位于莫霍界面以上，是地球表面一層薄薄的由巖石組成的堅(jiān)硬外殼。其大陸部分較厚，約33千米，海洋部分較薄，只有幾千米，整個(gè)地殼的平均厚度約17千米。巖石圈是由巖石組成的，包括地殼和上地幔頂部（軟流層以上）。 www.ks5u.com