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高中地理 第一章 宇宙中的地球 第四节 地球的结构教案 湘教版必修1


总 课



题 题

第一章 宇宙中的地球
第四节 地球的结构 [知识与技能]:

课 课

型 时

新授 1

教 学 目 标

1、了解地球的圈层构造,从宏观上认识全球的整体面貌,形成地 球系统观。 2、掌握地球内部圈层的划分依据和内部圈层的界限、厚度、物理 性状等。

[过程与方法]:
1、通过读图训练,提高读图、析图能力,明确地震波和地球内部 圈层的关系,地壳与岩石圈、软流层的位置关系等。 2、通过归纳、对比地球内部各层的特点及内部与外部圈层特点的 差异,对学生进行综合归纳、分析对比等思维能力的培养与训练。

[情感态度与价值观]:
1、通过了解研究地球内部结构的方法,认识人类对未知事物所进 行的探索实践,激发学生学科学、爱科学的兴趣及责任感。 2、 认识事物之间是普遍联系的。 地球外部各圈层之间的相互联系、 相互制约,形成人类赖以生存的自然环境。人类活动首先应尊重自然 规律,这样才能与自然协调发展。





地球内部的划分及地壳厚度的变化规律;外部圈层结构及各圈层的主 要特点。 内部圈层的划分依据;软流层的位置及岩石圈的范围。 多媒体课件、地图册、互联网

难 点 教具准备 教 学





备课札记

导入新课 〖师〗 “谈天”是为了“说地” ,我们在前面的“谈天”中已知地球的形状是球体, 但它既不同于篮球——空心,也不同于铅球——均质体,其机构究竟是怎样的 呢?我们知道地球的内部是不透明的,就人类目前的技术水平而言,还没有能力 直接下到“地下”去探明其内部结构。那人类究竟是用了什么方法去探明地球神 秘的内部结构呢? 〖活动〗我们如何认识地球先生的身体结构呢? 教师介绍获取地球内部信息的方法:钻探取样分析、火山喷发的物质、温泉、热 泉、陨石、地震波等。 〖承转〗在一次地震后,我们采访了三个人的感受: 陆地上挖土工人感觉到先上下颠簸,后左右摇晃? 海洋上船夫和热气球中的冒险家却只感到上下颠簸?

用心

爱心

专心

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(指导学生阅读课本中地震波的相关知识) 〖师〗 地震波有哪两种传播方式?其传播有何规律?地震波如何帮助我们了解地 球内波结构? (播放纵波和横波的动画,给学生直观感受。思考后请 1~2 位学生发言,老师做 适当补充。 ) 〖老师总结〗当地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的 形式向四周传播,这种弹性波叫地震波。地震波有纵波和横波之分,纵波传播速 度较快,可以通过固体、液体和气体传播;横波的传播速度较慢,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。 〖承转〗通过地震波传播速度的研究,我们可以把地球内部划分为不同的圈层。 出示 “地震波速度与地球内部构造 图” ,并提出以下问题:你觉得应 如何划分地球内部圈层? 〖师〗 地球内部圈层分为哪三层? 其界面是什么?其距地表深度大 致是多少千米? 〖师〗 结合各小组回答情况精讲总 结: (1)由于地震波在不同的介 质中传播的速度不同,地震波在经过不同介质的界面时就会发反射和折射现象, 科学家正是利用了地震波的上述性质,通过对地震波的精确测量, “透视”地球 内部的结构。 (2)从地球内部地震波曲线图上可以看出,地震波在一定深度发生突然变 化,这种速度发突然变化的面,叫做不连续面。 (3) 地球内部有两个不连续面。 一个在地面下平均 33 千米处 (指大陆部分) , 在这个不连面以下,纵波和横波传播速度都明显增加。这个不连续面是奥地利地 震学家莫霍洛维奇首发现的,所以叫莫霍面。另一个在地下 2900 千米深处,纵 波传播速度突然下降,横波则完全失。这个不连续面是德国地震学家古登堡最早 研究的,所以叫古登堡面。 (4)用莫霍面和古登堡面为界面,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三 个圈层。所以地的内部圈层是依据地震波传播的突然变化的两个不连续面(莫霍 面和古登堡面)来划分的。她的结构就好像一个煮熟的鸡蛋。 以上我们了解了地球内部圈层结构的划分,那么,各圈层有何特点呢?各圈层分 别有什么特征? 〖师〗引导学生阅读课本中“组成地壳元素的知识”并回答以下问题: 1.地壳主要分为哪两层?为什么? 硅铝层与硅镁层,因为组成地壳最多的元素为 O、Si、Al(介绍地壳元素组成) 〖师〗出示“地壳结构示意图” , 引导学生观察: 大陆地壳和大洋地 壳在空间分布和厚度上各有何特 点? 2.从图中总结地壳在全球分布的特 点? ①厚度不均(海拔越高,厚度越大) ②硅铝层的不连续分布

〖承转〗以上我们了解了地壳的有关知识,请同学们阅读教材,思考回答有关地 幔和地核的相关问题。

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爱心

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〖师〗 (提问) (1)什么叫地幔?厚度怎样?地幔主要由哪些物质组成?其含量 从上到下怎样变化? (2)地幔可分为哪两部分?下地幔的物质性状有何特点? (3)上地幔顶部还存在一个什么层?是如何形成的? (4)岩石圈的范围包括哪些? (5)什么叫地核?地核可分为哪两部分?各自的厚度和物质性状怎样? 〖生〗对照教材“地球内部圈层示意图” ,带着这一系列问题自学课文,画出要 点。 〖师〗指导学生观察课本中图 1-22“圈层构造示意图” (结合图示总结精讲) (1)地幔是国内外科学界十分注意的问题之一,近年来,国际上召开过多次有 关地幔问题的科学讨论会,对地幔的物理性状和分层结构问题等进行探讨研究, 已取得了一些最新的科学成果。 (2)在莫霍面和古登堡面之间,处在地壳与地核之间,又叫中间层。深度从 5~ 70 千米以下到 2900 千米。它仍是固体,主要物质成分是铁镁的硅酸盐类,由上 而下,铁镁含量逐渐增加。 (3)以地下 1000 千米深处为界,地幔又分为上地幔和下地幔两部分。在地下 50~250 千米范围内的上地幔顶部,存在一个软流层,这里是地震波不连续的低 速带,根据推理,它可能是放射性元素大量集中蜕变生热而形成的高温异常、局 部是熔融状态的圈层,称为软流层,一般认为这里是岩浆的发源地。下地幔的温 度、压力和密度都增大,温度约为 3500~4000℃,压力约为 150 万大气压,平 均密度约为 5.6,物质在这样的高温高压下呈现可塑性固体状态。 (4)地壳和上地幔顶部(软流层以上)是由岩石组成的,合称岩石圈。 (5)从古登堡面到地球核心,为地核。地核分为外核和内核两部分。地核的情 况是推断性的。在地下 2900~5000 千米深处的外核范围内,地震波的横波消失, 由于横波不能通过,所以外核物质接近液体。在地下 5000 千米以下的内核,地 震波的纵波速度增加,横波又产生,则为固体。地核部分的温度、压力和密度都 很大, 据推测, 地核的物质成分主要是铁和镍, 与铁镍陨石相类似, 所以称为 “铁 镍核心” 。 〖生〗在教师指导下完成表格: 分层 能否被 S 波通过 形态 物质组成 地 上地幔 幔 下地幔 地 核 外核 能 固态 铁、镁的 硅酸盐类物质

不能

液态或熔融态

铁、镍

内核



固态

〖活动〗学生动手画出软流层和岩石圈的范围: 强调:岩石圈的范围①软流层之上②地壳与上地幔的顶部 软流层是岩浆的发源地 〖补充材料〗为什么地球的外核接近液体面内核为固体呢? 这是因为在地核里,由于压力随深度而增加,物质的熔点随深度而增加,温 度随深度而稍有增加, 比较起来, 地核物质熔点的增加较快, 而温度的增加较慢。 在地球外核,物质的熔点较低,温度稍高于熔点,物质就熔化了。在地球内核, 物质的熔点已经显著升高,而温度的升高是很有限的,温度就相对低于熔点,物 质就以固体存在了。 〖承转〗通过以上学习,我们知道了地球具有同心圈层的特征,这种同心圈层不 仅表现在地球的内部,同样也出现在地球的外部,构成地球的外部圈层。请同学 们阅读教材,了解地壳表层以外,可划分为哪些圈层?
用心 爱心 专心 3

〖生〗 (阅读总结)可划分为大气圈、水圈和生物圈三层。 〖师〗地球上大气的形成和演化是地球生命形成的重要条件之一,大气的厚度有 多大呢? 〖生〗阅读教材,明确范围:在 2000~3000 千米的高空,每立方厘米的空间,平 均只有 1 个气体分子,与星际空间的情况很接近,一般把这个高度作为大气圈的 上界,即大气的厚度约为 2000~3000 千米。 〖师〗我们生活在大气中,那么有谁知道大气的组成成分有哪些?(引导学生分 析常见大气成分,及其各成分的作用。完成表格) 主要成分 氮 氧 二氧化碳 臭氧 作用 生物体的基本组成成分 人类和一切生物维持生命活动所必需的物质 植物进行光合作用的重要原料,对地面有保温作用 使地面上的生物免受紫外线的伤害

〖师〗 水圈中有哪些常见的水体类型?陆地水又有哪些常见类型?与人类关系最 密切的是哪种水体? 〖生〗 (讨论回答)地球表层水体构成的连续但不规则的圈层,陆地水与人类关 系最密切。①按形态可分为液态水、固态水和气态水三类;②按空间分布可分为 海洋水、陆地水、大气水和生物水,其中陆地水又可分为地表水和地下水;③按 水的性质可分为咸水和淡水。 〖师〗生物圈与其他圈层是怎样的一种关系?生物在其中起到什么样的作用? (出示地球外部圈层示意图) 〖生〗学生读图并结合课文综合分析后,小组派代表回答。 〖辅助材料〗①生物圈不仅指地球上的所有生物,还包括生物生存的环境。即它 是地球上所有生物及其生存环境的总称。②生物圈的界线不像大气圈、水圈、地 壳那么分明,它同大气圈、水圈、地壳是相互渗透、相互影响的。③生物圈的核 心部分是生物绝大部分集中分布的区域,即地面以上 100 米,相当于木本乔木植 物的大致高度;海面以下 200 米,相当于阳光能透射到的水深,因为这一部分能 获得充足的太阳光能,具备最适宜生物生命活动的温度、水、氧、二氧化碳及营 养条件。总之,生命的产生是在地球漫长演化过程中产生的,然而,它的出现却 对地理环境的形成和发展起着非常重要的作用。 〖活动〗在学案上草绘地球内部及外部圈层示意图及人类与之关系并说明理由。 〖小结〗请学生完成下列框架: 大气圈 外部圈层 水 圈 地 生物圈 球 地球结构 生 态 地壳 地壳和上地幔的顶部— 岩石圈 系 内部圈层 地幔 (软流层之上) 统 地核 作业:作业本 课后活动:在图书馆或互联网收集有关地球各圈层与人类活动关系的材料。 教学反思:

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