地理必修1导学案第一章 第四节 地球的圈层结构.docx

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地理必修1导学案第一章第四节地球的圈层结构

第四节　地球的圈层结构

[学习目标]　1.了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用。

2.掌握地球内部圈层的划分及圈层特点。

3.理解地球外部圈层的组成及意义。

一、地球的内部圈层

自主预习

1．分层依据：

①地震波在地下不同深度传播速度的变化。

2．结构划分

（1）地壳：

地表至②莫霍面之间的部分，由岩石组成，平均厚度为③17千米。

（2）地幔

（3）地核：

⑦古登堡面以下至地心，由外地核和内地核两部分组成。

思考　当某处发生地震时，附近有明显震感的城市中，街道上的行人与湖中船上的人的感觉是否一样，为什么？

答案　不一样。

处于街道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；处于行船上的人只能感到上下颠簸，因为水只有纵波能通过。

合作交流

结合材料，探究下列问题。

材料　探索地球内部圈层一直是人类关注的热点。

探索地球内部圈层最直观的方法就是进入地球内部观察，虽然这在目前的科技水平下是不可行的。

假如你乘坐一辆既能耐高温高压，又能穿透坚硬岩石的微型汽车，正进行一次穿越地心的科学探险活动。

下图是“地球内部圈层示意图”。

假如汽车上的车载仪表和各种感应器记录下了沿途的见闻，那么：

（1）地壳的组成物质主要是什么？

（2）软流层是在上地幔上部还是上地幔顶部，为什么有人认为它是岩浆的发源地之一？

（3）外核的物质状态是什么？

为什么？

答案　

（1）地壳的组成物质主要是岩石。

（2）软流层位于上地幔上部。

由于该处放射性元素衰变积累的热量可能使岩石处于熔融状态，因此有人认为它是岩浆的发源地之一。

　（3）外核的物质状态可能为液态，因为此圈层横波不能通过。

特别提醒

　地壳≠岩石圈

地壳与岩石圈的内涵不同，具体区别如下：

厚度

范围

联系

示意图

地壳

平均17千米

地表至莫霍面

岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部（软流层以上）部分

岩石圈

70~100千米

地表至软流层

练习巩固

　日本探测船“地球号”，从海底向下钻入7000米深处，进行探测、钻孔、取样。

这是人类首次尝试钻入地幔层，科学家希望能够揭开地震的成因。

据此完成下列问题。

（1）下列关于“地球号”探测船的钻探深度的说法，正确的是（　　）

A．此次钻探能够完全揭开地震的成因

B．此次钻探是迄今为止人类第一次地球钻探

C．此次钻探的深度只能到达地壳

D．此次钻探可达莫霍面

（2）有关此次钻探到达的地下圈层及圈层特点，叙述正确的是（　　）

A．地壳　由岩石组成，厚度均匀

B．地幔　上部由岩石组成，密度较大，有软流层

C．地核　分外地核和内地核，以铁、镍为主

D．以上说法都不对

答案　

（1）D　

（2）B

解析　第

（1）题，地壳平均厚度17千米，地壳大陆部分较厚，平均厚度约35千米，大洋部分较薄，平均厚度约7千米。

此次钻探从海底向下钻入7千米，能够穿过莫霍面，到达地幔。

第

（2）题，结合上题可知，本次钻探可达地幔，不能到达地核，而地壳厚度不均匀，B项中关于地幔的叙述是正确的。

二、地球的外部圈层及大气圈的分层

自主预习

1．对流层

（1）特点：

气温随⑧高度的增加而⑨降低，空气⑩对流运动十分显著，⑪天气变化最大

（2）作用：

与人类关系密切

2．平流层

（1）特点：

气温随⑫高度增加呈明显⑬递增趋势，空气大多作⑭水平运动。

（2）作用：

⑮臭氧层保护生物；利于⑯航空飞行。

3．高层大气

（1）特点：

密度非常小；存在⑰电离层。

（2）作用：

电离层能够反射⑱无线电波。

思考　从纽约飞往伦敦的一航班，正飞行在万米高空，前方突然乌云翻滚，为躲避空难飞行员最好采取什么方法？

为什么？

答案　从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知，该飞机飞行在对流层顶部，为了躲避空难，应该迅速提升飞行高度进入到平流层中，因为平流层大气以水平运动为主，大气平稳，天气晴朗，利于航空飞行。

合作交流

　读“大气的垂直分层示意图”，完成下列问题。

（1）填出大气层的名称：

A____________，B____________，C____________。

（2）A层气温变化的规律是____________，原因是______________________。

（3）臭氧层位于图中大气的哪一层（填字母）？

为什么该层被誉为“地球的天然屏障”？

目前人类对它有怎样的影响？

（4）空气对流显著的大气层是________（填出相应字母），主要原因是该层大气____________________。

人类目前利用B层最主要的方式是________，原因是______________________________________________。

（5）当太阳大气中的黑子和耀斑增多时，________层中的电离层会被扰乱，影响无线电短波通信。

答案　

（1）对流层　平流层　高层大气　

（2）随高度增加而递减　对流层大气的直接热源是地面　（3）B。

　臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。

　目前人类使用大量制冷设备，使大气中的氟氯烃含量增加，氟氯烃能破坏大气中的臭氧，使大气中的臭氧总量减少。

　（4）A　上部冷下部热　高空飞行　该层大气水汽、杂质含量极少，大气平稳，天气晴朗

（5）C

方法技巧

　图解大气的垂直分层

练习巩固

　下图为“大气垂直分层示意图”，读图回答下列问题。

（1）图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（　　）

A．①B．②C．③D．④

（2）对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于（　　）

A．Ⅰ层顶部B．Ⅱ层底部

C．Ⅱ层中部D．Ⅲ层

（3）2012年6月我国发射的“神舟九号”飞船的运行轨道所在的大气层（　　）

A．气温在－50℃到20℃之间

B．气温随高度增加平稳下降

C．最低气温约为－80℃

D．最高气温约为40℃

答案　

（1）B　

（2）D　（3）C

解析　

（1）根据大气的密度、温度和运动特征，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线在Ⅱ层上半部气温变化出现错误，故只有②正确。

（2）高层大气（Ⅲ层）中存在若干电离层。

（3）“神舟九号”飞船位于高层大气中。

课堂小结

知识提纲

强化记忆

地球外部圈层之歌

同心圈层分内外，内外划界有地面。

气水生物圈层外，一起构成自然界。

气圈最厚排在外，水圈水体有三态。

生物生存他圈界，生命活跃添光彩。

课堂检测

浅层地能主要指地球浅层地表数百米内的土壤砂石和地下水所蕴藏的低温热能。

据专家测量，我国近百米内的土壤每年可采集的低温能量达1.5万亿千瓦，是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3750倍，而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。

由于储量大，分布普遍，被喻为“绿色聚宝盆”。

据此回答1～3题。

1．浅层地能存在的内部圈层是（　　）

A．地壳B．地幔

C．地核D．软流层

2．浅层地能的主要来源最可能是（　　）

A．太阳辐射B．地面辐射

C．大气辐射D．地球内部

3．对浅层地能开发利用叙述正确的是（　　）

A．浅层地能太分散，根本不可开发利用

B．浅层地能属可再生能源，可循环开发利用

C．浅层地能分布普遍，目前人们已普遍使用

D．浅层地能虽可开发，但由于技术要求高，目前仍处于论证阶段，还未开发利用

答案　1.A　2.A　3.B

解析　第1题，浅层地能主要存在于地表数百米内，在陆地地壳平均深度范围内。

第2题，浅层地能埋藏浅，主要来自地球外部太阳辐射能，少量来自地球内部。

第3题，浅层地能属可再生能源，目前在某些地区已得到开发利用。

4．位于大西洋东加勒比海的海地发生7.3级地震，震中位于距海地首都太子港约16千米处，震源深度10千米。

地震造成15多万人死亡，损失惨重。

结合下图回答问题。

（1）此次海地地震的震源位于（　　）

A．地壳范围内B．上地幔

C．下地幔D．外核圈层

（2）若地震发生时，M处海面风平浪静，则该处船只上的人员感觉到________。

（3）试比较M处与太子港地壳特点的差异。

答案　

（1）A

（2）上下颠簸

（3）太子港地壳厚，M处地壳薄。

40分钟课时作业

[基础过关]

地震波在不同媒介中的传播速度是不同的，科学家利用这一原理探究地球内部结构。

据此完成1～2题。

1．地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2900千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．该深度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

2．人们在生产活动中还常利用地震波（　　）

A．传递声音信号B．进行地质探矿

C．调查农作物虫害情况D．测量山峰的高度

答案　1.D　2.B

解析　根据地震波传播的特征可知，在物质组成不同的介质里，地震波传播速度是不同的，且横波只能通过固体传播，故根据地下2900千米处的波速变化，可反推出该深度上下层物质组成存在较大差异。

在进行地质探矿过程中可利用返回地震波来测定矿产。

读右面“地球圈层结构图”，回答3～4题。

3．地震波自下而上通过C、D之间的界面后（　　）

A．横波和纵波增速

B．横波和纵波都减速

C．横波加速、纵波减速

D．横波减速、纵波加速

4．下列关于地球圈层结构叙述正确的是（　　）

A．B表示的地壳是由岩石构成的，故又叫岩石圈

B．水循环只在B所代表的水圈上运动

C．A所代表的大气层，其底部的对流层气温随高度的增加而降低

D．生物圈的核心部分是大气圈的全部、水圈的下部和地壳的表面

答案　3.B　4.C

解析　第3题，受物质密度的影响，地震波自下而上通过C、D之间的界面—莫霍界面后，纵波和横波的速度都减小了。

第4题，A所代表大气层，其底部的对流层能量主要来自地面，故该层气温随高度的增加而降低。

读“大气垂直分层图”，回答5～6题。

5．高度H1至H2在地球大气分层中应为（　　）

A．对流层B．平流层

C．中间层D．热层

6．图中所示大气分层与人类关系叙述正确的是（　　）

A．与人类关系最密切B．有利于高空飞行

C．反射无线电波D．直接影响近地面人类生产

答案　5.B　6.B

解析　第5题，随海拔高度的变化，大气的物理性质和运动状况都发生了很大变化，因而依据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况，可将大气分为三层，即对流层、平流层和高层大气。

对流层厚度一般小于20千米，而平流层范围是从对流层顶至50～55千米高度。

由图示可知，H1与H2之间应该为平流层。

而且平流层大气气温状况为下部冷，上部热，也同样符合本图所示。

第6题，平流层的重要意义是利于高空飞行，以及存在臭氧层是地球生命的保护伞。

俄罗斯远东堪察加半岛上的“PloskyTolbachik”火山爆发，火山灰云有10公里高，并散布到了太平洋的上空。

回答7～8题。

7．岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来。

关于岩石圈的叙述，正确的是（　　）

A．岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的

B．岩石圈属于上地幔的一部分

C．岩石圈与生物圈关系密切

D．岩石圈的上部是软流层

8．火山灰满天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大影响。

有关地球外部圈层的说法，正确的是（　　）

A．大气圈是由大气组成的简单的系统

B．水圈是一个连续但不规则的圈层

C．生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部

D．地球的外部圈层之间关系密切，但与地球的内部圈层没有关系

答案　7.C　8.B

解析　第7题，考查了有关岩石圈的知识。

岩石圈是由岩石构成的，它包括地壳和上地幔顶部（软流层的上部）。

它与地球的外部圈层关系密切。

第8题，考查了有关地球外部圈层的知识，大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统；水圈是一个连续但不规则的圈层；生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，它包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。

地球的外部圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存的自然环境，与岩石圈的关系也较密切。

9.

阅读下面材料，回答问题。

材料一　2008年5月12日14时28分（北京时间），我国四川汶川县（31.0°N，103.4°E）发生里氏8.0级地震，震源深度为10千米～20千米，破坏性巨大。

材料二　右图为地球内部圈层示意图。

（1）地震发生时释放出巨大的能量，下列说法正确的是（　　）

A．地震通过地震波向外释放出能量

B．地球的内能主要来源于太阳辐射

C．地震发生时，首先到达地面的是地震波中的横波

D．发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害

（2）地震发生时，在农田里耕作的农民感受是（　　）

A．左右摇晃　B．上下颠簸

C．先左右摇晃，后上下颠簸　D．先上下颠簸，后左右摇晃

（3）结合材料二判断两个不连续面：

A为________，B为________，地震波通过B界面时，波速变化有何特征？

（4）填出图中字母代表的圈层名称：

C________，D＋E________，F＋G________。

（5）如何推断地球内部各圈层的物质是固态还是液态？

答案　

（1）A　

（2）D

（3）莫霍界面　古登堡界面　纵波传播速度突然下降，横波完全消失。

（4）地壳　地幔　地核

（5）由于纵波可以通过固体、液体、气体三态传播，而横波只能通过固体传播，因此可以判断：

地壳和地幔属于固态，地核可能为液态。

10．下图是我国某校地理学习小组的一位同学在学习完本节课后，根据他家乡某地区的状况画的一幅图，根据这幅图回答问题。

（1）这位同学在画图时因为疏忽，出现了有几处错误，请你帮他指出来。

（2）该同学所画的图上呈现出哪些地球外部圈层？

答案　

（1）错误一是地壳厚度的表示，应是陆地地壳厚而大洋地壳薄；错误二是莫霍界面的位置，应与33千米的所在位置相同。

（2）水圈、生物圈、大气圈。

解析　第

（1）题，地壳厚度分布不均，陆地厚、大洋薄，莫霍界面位于地下约33km处。

第

（2）题，地球外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈，结合图示分析。

[能力提升]

如图为“月壳与月幔地震波速度变化示意图”。

据此完成11～12题。

11．月球地震波与地球地震波相比较，下列说法错误的是（　　）

A．都是P波速度始终大于S波

B．都在壳以下有突然加速的过程

C．在月球表面地震波的速度大于地球表面

D．在月球表面地震波的速度小于地球表面

12．根据图中所示内容，可以判断出（　　）

A．月球表面附近发生地震时有一地只能探测到P波，而没有S波

B．月球内部结构中一定有“软流层”

C．月球内部只能分为两层

D．通过图中地震波的变化，我们只能看出一个不连续界面

答案　11.C　12.D

解析　第11题，根据所学知识，在月球地震波的传播速度小于地球。

第12题，月球表面附近没有气体、液体存在，所以无法找到一地只能探测到P波；“软流层”从图中地震波变化上无法显示出来；从题干可知，这只是表示月壳与月幔。

读“秀丽的黄果树瀑布景观图”，回答13～14题。

13．构成该景观的主体要素所属的圈层是（　　）

A．生物圈B．水圈

C．岩石圈D．地壳

14．该景观的形成过程，充分说明了（　　）

A．各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系

B．各圈层之间存在着物质迁移和能量转化

C．各圈层是独立发展变化的

D．各圈层内部物质运动的能量都来自太阳辐射能

答案　13.B　14.B

解析　第13题，该景观图中涉及的圈层有水圈、生物圈、岩石圈、大气圈；该景观的主体要素是瀑布，应归属于水圈。

第14题，该瀑布的形成说明地球各圈层之间是相互联系、相互影响的，它们之间不断进行着物质迁移与能量转化。

各圈层内部物质运动的能量主要来自三个方面，分别是地球内能、重力能、太阳辐射能。

15.读”地球内部圈层示意图”，完成下列问题。

（1）图中甲、乙是地球内部的两个不连续面，其名称分别是：

甲________、乙________。

（2）当A处发生地震时，B、C、D、F四个观测点都测到了A地发出的地震波。

B地测得地震震级为8级，F地测得地震震级为__________级。

对B、E两点所测得的纵波波速进行比较，波速较快的是________，造成两地波速差异的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）地震波在经过甲时速度发生了怎样的变化？

（4）地球内部圈层划分的依据是_________________________________________________。

（5）请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。

答案　

（1）莫霍面　古登堡面

（2）8　E　纵波在地幔中的传播速度要快于在地壳中的传播速度，AE之间经过了地幔，AB之间没有经过地幔　（3）地震波传播速度明显加快。

（4）地震波传播速度的变化

（5）见右图

解析　第

（1）题，根据地震波在地球内部传播速度的不同划分了三个圈层，分界面分别是莫霍面和古登堡面，前者是地壳和地幔的分界面，后者是地幔和地核的分界面。

第

（2）题，震级表示地震释放的能量大小，一次地震只有一个震级，所以B和F处震级相同。

纵波在地幔中的传播速度要快于在地壳中的传播速度，AE之间经过了地幔，AB之间没有经过地幔，所以E点所测得的纵波波速要快于B点。

第（3）题，纵波和横波在莫霍界面以下波速都明显地加快了，在古登堡界面以下，纵波波速突然减慢，横波则完全消失。

第（5）题，地球内部外核是液态，横波不能通过，故从A点传出的横波不能传播到被外核阻挡的背影区。