1、第四节地球的圈层结构学习目标核心素养目标1理解并掌握地震波的类型及传播特点，地震波在莫霍界面、古登堡界面传播速度的变化特点。2理解并掌握地球内部圈层的划分依据、各层的特点。3明确地球外部圈层的组成、各圈层的主要特点及各圈层间的相互关系。地理实践力：从地球圈层的角度，认识地球的内部圈层和外部圈层。区域认知：观察、识别、描述与地球圈层有关的一些自然现象。综合思维：能够运用圈层理论，说明各圈层之间的关系和变化过程。人地协调观：从人地关系的角度，描述地球各圈层和人类活动的关系。本节重点1地球的内部圈层包括地壳、地幔和地核。上地幔的上部存在软流层。上地幔顶部和地壳合称岩石圈。2地球的外部圈层包括大气圈、
2、水圈和生物圈，它们和岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。自主梳理一、地球的内部圈层结构1地震波(1)分类：图中A表示_横波_，B表示_纵波_。(2)特征(3)波速变化在地下33 km的C处(指大陆部分)：传播速度都明显_增加_。在地下2 900 km的D处：A波_完全消失_，B波传播速度_突然下降_。2圈层划分(1)依据：地震波在地球内部传播速度的变化。(2)界面：图中C_莫霍_界面，D_古登堡_界面。(3)圈层：由内向外EF为_地核_，G为地幔，H为_地壳_。3岩石圈包括地壳和_上地幔顶部_(软流层以上)，由坚硬的岩石组成。易错提醒岩石圈不等于地壳。岩石圈不仅包含
3、地壳而且还包含上地幔顶部(软流层以上)部分。二、地球的外部圈层结构1大气圈由_气体_和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是_氮气_和_氧气_。2水圈是地表和_近地表_的各种形态水体的总称，其主体是_海洋_，还包括陆地上的_河流_、湖泊、_沼泽_、冰川、_地下水_等。3生物圈是地球表层_生物_的总称。涉及_大气圈_、_水圈_和岩石圈。合作探究知识点地球的内部圈层结构问题探究_地心游记讲述一位教授在一本古老的书籍里偶然发现一张羊皮纸，他从这张羊皮纸上的字里行间得到了启示：前人曾到地心旅行。这位教授决定也进行同样的旅行。他在某年带着侄子以及足够的粮食、仪器和武器等，由汉堡出发，到了冰岛，又请了一位向导
4、随行。他们三人按照前人所留信息的指引，由冰岛的一个火山口进入地下，经过3个月的旅行，历尽千辛万苦，最后由于岩流的冲击，又从地中海的一个岛上的火山口回到了地面。据此探究下列问题：(1)材料中讲述的故事可能发生吗？科学家利用什么手段来了解地球内部的结构？(2)有人用“半熟的鸡蛋”形象地比喻地球的内部圈层结构，你认为合理吗？(3)岩浆发源于地球内部的哪个圈层？提示：(1)不可能。利用地震波来研究地球内部结构。(2)合理。用“半熟的鸡蛋”来比喻地球的内部圈层，则蛋壳为地壳；蛋白为地幔，由于半熟，所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆；蛋黄为地核。(3)地幔(上地幔顶部)。归纳拓展_1纵波与横波的比较分类纵波
5、横波别称P波S波概念波的振动方向与传播方向一致波的振动方向与传播方向垂直传播状况速度快；固体中最快，气体中最慢慢介质可以通过固体、液体和气体传播只能通过固体传播共性传播速度都随着所通过物质的性质而变化；都是弹性波；都是能量的载体和传递形式地物表现上下颠簸左右摇晃拓展延伸：地震波的应用1根据地震波在地球介质中传播的规律，来研究地球内部的结构、矿产资源和油气资源的分布以及与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构。2在油田开发中的应用。人们通过研究地震波在地下岩石中的传播规律，来确定被研究储层的岩性、物性及含气性，从而为油田开发提供决策支持。3工程探测。在实施工程当中，由于地质条件复杂、施工环境恶劣
6、、施工工艺不规范、工序不严格等诸多因素，可能导致混凝土结构存在振捣不密实、存有孔洞、出现蜂窝状等问题，从而给隧道、桥梁以及其他土木工程项目中的结构体带来质量隐患。因此在土木工程中常用地震CT对工程进行勘察。2地球的内部圈层结构图解地球的内部圈层两“面”三“层”圈层不连续面特征地壳莫霍界面古登堡界面地壳位于莫霍界面之外，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。它厚薄不一，大陆部分比较厚，平均厚度为3941千米；大洋部分比较薄，一般为510千米。地幔上地幔上地幔顶部地幔介于莫霍界面和古登堡界面之间，占地球总体积的80%。根据地震波波速的变化，把地幔分为上地幔和下地幔两层。在上地幔上部存在一个软
7、流层，一般认为这里可能是岩浆的主要发源地软流层上地幔下部下地幔地核外核液态或熔融状态地核以古登堡界面与地幔分界，主要由铁和镍等金属组成，厚度为3 400多千米。根据地震波波速的变化，可以将地核分为外核和内核两层。外核液态物质的运动形成了地球的磁场。内核固体金属球方法技巧：1地壳“厚薄”歌大陆厚，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地壳、地幔、岩石圈、软流层的关系地壳是指从地面到地下33千米处的莫霍界面所包括的范围，它是由岩石组成的，但它只是岩石圈的一部分。岩石圈是指从地面向下，直至上地幔顶部的软流层之上的部分，它包括整个地壳以及上地幔的顶部
8、。如下图：3图解地球内部圈层结构及组成特点典例剖析_例题1(2019广东佛山一中期中)读下面“地球内部结构图”，完成(1)(2)题。(1)地震波是研究地球内部结构的重要手段，当c处岩层发生地震时，地表科研人员测得地震波在经过f界面时的变化是(B)纵波速度加快纵波速度减慢横波速度加快横波速度减慢ABCD(2)下列岩层组合表示岩石圈的是(A)AabcBacdCbcdDcde解析(1)读图可知，图中c位于莫霍面以下，该地发生地震时，地震波向地表传播，经过f界面时，横波和纵波传播速度明显变慢，正确。故选B。(2)岩石圈包括软流层以上的部分，即图中d以上，包括abc，A项正确。故选A。对点训练_1(20
9、19广东江门二中月考)下图为地球内部圈层结构的局部图，读图回答(1)(2)题。(1)下列有关说法正确的是(D)A地壳在海洋中常常缺失B横波在层传播速度比层快C是软流层D层和层属于地壳(2)在地球内部，地震波传播速度变化最快的地方是(C)A莫霍界面附近B上、下地幔之间C古登堡界面D内外核之间解析第(1)题，地壳分为硅铝层和硅镁层，硅铝层位于上部，是不完全圈层，在大洋中经常缺失。硅镁层是完整圈层， A错。横波在层传播速度比层慢，B错。是地壳的一部分，C错。层和层属于地壳，D对。第(2)题，在地球内部，地震波传播速度变化最快的地方是古登堡界面，横波消失，纵波速度减慢，C对。莫霍界面附近地震波速度加快
10、，但幅度较小，A错。上、下地幔之间没有明显变化，B错。内外核之间没有横波传播，D错。知识点地球的外部圈层结构问题探究_2019年1月11日1时11分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D” 通信广播卫星发射到预定轨道。根据材料探究以下问题：(1)长征三号乙火箭穿过的大气层的密度是否均一？(2)长征三号乙火箭穿过的大气层中是否有生物存在？生物主要集中在地球圈层的哪个部位？提示：(1)不均一。地球大气层是在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千公里的大气层。气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。探空火箭在3 000公里高空仍发现有稀薄大气，高于3 000公里
11、的高空，空气极其稀薄。(2)有。生物主要集中在大气层底部。归纳拓展_1地球的外部圈层结构比较外部圈层概念组成其他大气圈由气体和悬浮物质组成的复杂系统气体和悬浮物质，主要成分是氮气和氧气使得地球上的温度变化和缓，同时提供了生物生存所必需的氧气。大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关水圈地表和近地表的各种形态水体的总称主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等水是最活跃的自然地理要素之一，在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用，是人类和其他生物生存和发展所不可缺少的生物圈地球表层生物的总称涉及大气圈、水圈和岩石圈多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触
12、带中。生物从环境中获取物质和能量，同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用2生物圈对地球其他圈层的作用对大气圈的影响绿色植物能降低大气层中的二氧化碳浓度，调节气温对水圈的影响生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程；生物体中的水通过被吸收和排出以及在生命系统内部的运动，参与水圈的循环对岩石圈的影响生物风化作用和生物成矿作用典例剖析_例题2(2020山东济宁微山二中月考)下图为“地球外部圈层图”。回答(1)(2)题。(1)图中所示的圈层A、B、C分别是(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(2)A圈层不同于
13、其他圈层的特点是(D)只有A圈层具有生命存在的条件不单独占有空间，渗透于其他圈层之中占有独立空间，厚度为300多米地球上非常活跃的特殊圈层ABCD解析(1)读图，图中所示的圈层均为地球外部圈层，根据各圈层所包括的范围，A占据大气圈的底部，水圈的全部和岩石圈的上部，应为生物圈；B、C分别是水圈、岩石圈。A、B、C错误，D正确。故选D。(2)结合图示 A、B、C 及与大气圈的位置可判断A为生物圈，B为水圈，C为岩石圈。生命存在的条件主要有适宜生物呼吸的大气、适宜的温度和液态的水等，并不是生物圈具有生命存在的条件，在地球的外部圈层里的地球表面部分一般都具有生命存在的条件，错误；其中生物圈包括大气圈底
14、部、水圈全部和岩石圈上部，即生物圈不单独占有空间，正确。生物圈不单独占有空间，错误；由于生物圈是生命存在的主要场所，故可称之为地球上非常活跃的特殊圈层，正确。正确，故选D。对点训练_2(2019北京东城区春季会考考前训练)读“地球圈层局部示意图”，完成(1)(2)题。(1)图中表示大气圈的是(D)AABBCCDD(2)图中B圈层物质运动的主要动力是(B)A地球内部的能量B太阳辐射C地球的引力D人类活动解析第(1)题，图中表示大气圈的是D，D对。A表示岩石圈，B表示水圈，C表示生物圈，A、B、C错。所以选D。第(2)题，图中B圈层是水圈，物质运动的主要动力是太阳辐射，B对。地球内部的能量是地壳运
15、动、岩浆活动的主要动力，A错。地球的引力是重力能，C错。人类活动不是主要动力，D错。所以选B。素养培优策略指导地震波传播速度与地球内部圈层划分图的判读信息提取地震波的类型；莫霍界面；古登堡界面；地球内部圈层的结构。方法总结利用波速判定地震波类型的方法(1)看波速大小。根据在地球表面，纵波速度大约为89千米/秒，横波速度大约为45千米/秒，可判断纵波速度总比横波快。(2)看波速变化。根据纵波能在固体、液体、气体中传播，横波只能在固体中传播。在地下(陆地部分)平均33千米处，纵、横波速度都明显加快，至2 900千米处，横波速度增加至约7千米/秒，纵波速度增加至约13千米/秒。之后横波完全消失，纵波突然下降至约8千米/秒，可判断为地球内部经过的介质发生变化。考题展示读“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图”，回答问题。(1)图中A是_横_波，B是_纵_波，判断依据是_纵波传播速度较快，横波传播速度较慢_，_纵波能通过固体、液体和气体传播，横波只能通过固体传播_。(2)D不连续面的名称是_古登堡界面_，在此处地震波速度发生了什么变化？_纵波传播速度突然下降，横波完全消失_。(3)四个圈层中物质组成以岩石为主的是_，密度最大的是_。课堂小结
