2020-2021学年高一新教材地理人教版必修第一册学案：第1章第4节　地球的圈层结构

2020-2021学年高一新教材地理人教版必修第一册学案：第1章第4节　地球的圈层结构

www.ks5u.com 第四节　地球的圈层结构 ‎【热点链接】　据中国地震台网正式测定，北京时间‎2020年1月6日2时0分，河南省南阳市新野县发生2.1级地震。河南省地震局回应称，这是中国地震局地球物理勘探中心为了开展河南省地震构造工程探查项目而进行的一次人工地震施工作业。开展人工地震的主要目的是什么？‎ 提示　通过地震波的反馈，认识地球内部结构；研究地震构造，认识地震活动规律。‎ 课程标准 学业质量标准 核心素养定位 运用示意图，说明地球的圈层结构。‎ 水平1：根据资料，说出地震波的含义和地球圈层结构的名称。‎ 水平2：根据资料，说明地球内部圈层的划分依据，地震波的分类和特征。‎ 水平3：根据图表资料，描述地球内部圈层和外部圈层的主要特点及其联系。‎ 水平4：根据图表资料，探讨地球圈层结构与人类活动的关系。‎ 人地协调观：通过认识地球圈层结构，树立关爱地球，保护地球的理念。‎ 综合思维：分析地震波与地球内部圈层的关系，说明地球圈层结构的特点。‎ 区域认知：地壳分布的地区差异。‎ 地理实践力：查找某次地震资料，说明其与地球圈层结构的关系。‎ 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)特性 ‎(3)波速变化 ‎①在地下平均33千米C处：传播速度都明显增加。‎ ‎②在地下2_900千米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为莫霍界面，D为古登堡界面。‎ ‎(3)内部圈层 圈层 特点 地壳 由固体岩石组成；厚薄不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚 地幔 划分为上地幔和下地幔；上地幔上部存在软流层，是岩浆的主要发源地 地核 主要由铁和镍等金属组成；划分为内核和外核 ‎3．岩石圈：地壳和上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的岩石组成。‎ ‎1. 判断正误。‎ ‎(1)纵波传播速度慢于横波。(×)‎ ‎(2)横波能通过固体、液体和气体传播，纵波只能通过固体传播。(×)‎ ‎2．地震波横波(S)和纵波(P)的传播速度在莫霍界面处发生的显著变化是(　　)‎ A．S波、P波都明显增加 B．S波完全消失，P波突然下降 C．S波、P波都明显下降 D．P波完全消失，S波突然下降 答案　A 解析　横波和纵波的传播速度在莫霍面处都明显增加。‎ ‎3．试说明软流层和岩石圈的区别和联系。‎ 提示　上地幔的上部存在一个软流层，一般认为是岩浆的发源地。上地幔顶部与地壳都是由坚硬岩石组成的，合称岩石圈。岩石圈位于软流层之上。‎ 二　地球的外部圈层结构 ‎ ‎1．组成 ‎(1)包括大气圈、水圈、生物圈等。‎ ‎(2)特点 圈层 特点 作用 大气圈 由气体和悬浮物质组成，主要成分是氮气和氧气 使地球上的温度变化和缓，提供生物生存所必需的氧气 水圈 地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋；最活跃的自然环境要素之一 在物质迁移和能量转换中十分重要 生物圈 地球表层生物的总称，集中分布在大气圈、水圈与岩石圈的接触带中 促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等 ‎2．自然环境的组成 大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。　‎ ‎1．判断正误。‎ ‎(1)大气圈的主要成分是氢气和氧气。(×)‎ ‎(2)生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈的结合部。(√)‎ ‎2．地球的外部圈层包括(　　)‎ A．大气圈、水圈、地壳 B．大气圈、水圈、生物圈 C．地壳、地幔、地核 D．岩石圈、水圈、上地幔 答案　B 解析　地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈。‎ ‎3．请说出地表水的类型。‎ 提示　地表水包括河流水、湖泊水、沼泽水、冰川水等。‎ 主题探究　地球的内部圈层结构 ‎　北京时间‎2020年3月25日10时49分在千岛群岛(48.93°N,157.74°E)发生7.5级地震，震源深度‎30千米。右图为地震位置(图中黑点)示意图。‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)此次地震位于地球内部圈层的哪一层？请说明判断依据。‎ ‎(2)地震发生后，堪察加半岛的居民看到地面物体晃动的先后顺序是什么？‎ ‎(3)地震发生后，正在千岛群岛附近海域航行的轮船上的人感受到的晃动是怎样的？为什么？‎ ‎[成果展示]　(1)地幔。大洋地壳厚度一般为5～10千米，此次地震发生在海洋，震源深度为30千米，故震源位于地幔。‎ ‎(2)先上下颠簸，后水平晃动。‎ ‎(3)只能感受到上下颠簸。横波只能通过固体传播，纵波可以通过固体、液体和气体传播，故只能感受到纵波的影响，不能感受到横波的影响。‎ ‎1．地球内部圈层的划分 以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。‎ ‎2．地球内部各圈层的特点 圈层名称 分界面 深度 ‎(km)‎ 主要组 成物质 物质 形态 特征 地壳 ‎33‎ 岩石 固态 由岩石组成的坚硬外壳，厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚 ‎2 900‎ 地幔 上地幔 铁、镁的硅 固态 上部存在一个 酸盐类以铁、镍为主，含有少量较轻元素 软流层 下地幔 温度、压力、密度均增大 地核 外核 液态或熔融状态 横波不能通过 内核 固态 温度很高，密度、‎ 压力都很大 ‎3．地壳与岩石圈的区别和联系 厚度 范围 联系 示意图 地 壳 海洋：5～‎ ‎10千米 地表至莫霍界面 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 大陆：39～‎ ‎41千米 岩石圈 ‎70～100‎ 千米　‎ 地表至软流层　　‎ 读地震波波速与地球内部构造图，回答(1)～(3)题。‎ ‎(1)下列叙述正确的是(　　)‎ A．纵波和横波波速都随深度的增加而增大 B．①和②之间是古登堡界面 C．在深约2 900千米处横波突然消失 D．地核是岩浆的主要发源地 ‎(2)岩石圈是指(　　)‎ A．①的上部 B．②的上部 C．①和②的上部 D．③的外部 ‎(3)某地地下30千米处发生地震，这时地面上的人、附近不远处的飞鸟和池塘里的鱼，都会感到(　　)‎ A．先上下颠簸，后左右摇摆 B．先左右摇摆，后上下颠簸 C．P波，上下颠簸 D．S波，左右摇晃 ‎[科学思维]　地震波和地球内部圈层的分析思路 类题透析 思路点拨 地震波与内部圈层 地震波分为纵波和横波，纵波传播速度快，横波传播速度慢；地震波传播速度突变处为不连续面。‎ 在地下约2 ‎900千米处，纵波传播速度明显降低，横波完全消失；①和②之间的界面为莫霍界面；软流层为岩浆的主要发源地。‎ 岩石圈 地壳和上地幔顶部由岩石构成，统称为岩石圈。‎ ‎①为地壳，②为地幔。‎ 地震波 纵波可通过固、液、气态，使物体上下颠簸；横波只能通过固态，使物体左右摇晃。‎ 地面上的人，可感受到的地震波为横波和纵波；空中的飞鸟和池塘里的鱼可感受到的地震波为纵波。‎ ‎[答案]　(1)C　(2)C　(3)C 主题探究　地球的外部圈层结构 ‎2020年4月10日‎，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，喷发出高达1 000英尺的蒸汽柱。图一为喀拉喀托火山喷发景观图，图二为地球外部圈层示意图。‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)火山喷发形成的蒸汽柱联系了哪些地球圈层？‎ ‎(2)火山喷发物进入大气后，会形成火山灰，指出火山灰在地球圈层结构中的物质迁移顺序。‎ ‎(3)有人说，生物圈是地球上所有生物的总称；也有人说，生物圈是地球上生物及其生存环境的总称。 对此，你的理解是什么？‎ ‎[成果展示]　(1)岩石圈和大气圈。‎ ‎(2)大气圈→水圈、生物圈→岩石圈。‎ ‎(3)生物圈有广义和狭义之分，广义的生物圈包括生物及其生存环境，狭义的生物圈仅指生物本身。‎ 地球外部圈层 地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。各外部圈层的概况、特点见下表：‎ 外部圈层 概念 组成 其他 大气圈 包围着地球的气体层 气体和悬浮物，主要成分是氮和氧 它是地球自然环境的重要组成部分 水圈 由各种水体 地表水 连续但不规则 组成的外部圈层 ‎、地下水、大气水、生物水等 的圈层，且处于不间断地循环运动之中 生物圈 地球表层生物的总称 生物及其生存环境 生物圈与大气圈、水圈、岩石圈相互渗透、相互影响，是最活跃的圈层 读下图，完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)图中地理事物，属于水圈的是(　　)‎ A．湖水与雪 B．草原和森林 C．雪山与湖泊 D．雪与森林 ‎(2)图中“湖泊”涉及到的圈层主要有(　　)‎ ‎①生物圈　②水圈　③岩石圈　④大气圈 A．①②③ B．②③④ ‎ C．①③④ D．①②④‎ ‎[科学思维]　地球的外部圈层的组成及联系的分析思路 类题透析 思路点拨 外部圈层的组成 外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。水圈由各种形态的水体组成。‎ 湖水与雪属于水圈；草原与森林属于生物圈；雪山包括雪和山，分别属于水圈、岩石圈。‎ 圈层的联系 地球圈层不是独立存在的，而是与其他圈层发生联系的。‎ 湖泊属于水圈；湖泊中有生物，涉及到生物圈；湖泊的边缘及湖盆主要是由岩石组成的，涉及到岩石圈。‎ ‎[答案]　(1)A　(2)A 教材活动巧点拨 ‎[教材第22页思考]‎ 思路点拨　在莫霍界面处，纵波和横波速度均变快；在古登堡界面处，纵波突然减速，横波完全消失。这说明界面附近物质的组成和性质发生了明显变化。‎ ‎[教材第24页活动]‎ 思路点拨　1.在图中恰当位置写出相应的地理事物。‎ ‎2．山属于岩石圈，云属于大气圈，山顶积雪、河流属于水圈，草、树木属于生物圈。‎ ‎3．大气圈、水圈、生物圈与岩石圈之间相互联系、相互渗透，各圈层之间不断进行着物质交换和能量传递，共同组成了人类赖以生存的地理环境。‎ 核心素养速提升 素养提升1　区域认知 读我国大陆部分地区地壳等厚度线图，完成1～3题。‎ ‎1．图示地区的地壳厚度变化趋势大体为(　　)‎ A．由东向西逐渐增大 B．由北向南逐渐增大 C．由西向东逐渐增大 D．由南向北逐渐增大 答案　A 解析　读图可知，从东往西地壳厚度逐渐增大。‎ ‎2．下列关于地壳厚度的说法，正确的是(　　)‎ A．地壳厚度比地幔厚度略小 B．地壳厚度地区差异较小 C．大洋地壳平均厚度较大陆小 D．高原地壳平均厚度比平原小 答案　C 解析　大陆地壳平均厚度39～41千米，远小于地幔厚度；大洋地壳平均厚度小于大陆地壳平均厚度，高原地壳平均厚度比平原地壳平均厚度大；地壳厚度地区差异较大。‎ ‎3．若绘制地壳厚度剖面图，其0千米为(　　)‎ A．海平面 B．岩石圈底部 C．莫霍界面 D．软流层中部 答案　C 解析　地球内部圈层自上而下可分为地壳—地幔—地核。莫霍界面是地壳和地幔的分界线，故地壳‎0千米在莫霍界面处，C项正确。‎ 素养提升2　人地协调观和综合思维 读图，完成1～2题。‎ ‎1．构成该警示语的主题要素所处的圈层是(　　)‎ A．生物圈 B．水圈 C．大气圈 D．地壳 答案　B 解析　该警示语的主题是池塘水深，属于水圈。‎ ‎2．警示牌中“问渠那得清如许，为有源头活水来”，充分说明了(　　)‎ A．图中各圈层是连续而不规则的，都相互联系 B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化 C．图中的各圈层是独立发展变化、互不联系的 D．图中各圈层的物质运动的能量来自太阳辐射能 答案　B 解析　“问渠那得清如许，为有源头活水来”设问的主题为“为什么方塘的水会如此清澈”，答案为“由于有永不枯竭的源头为它源源不断地输送活水”，这说明各圈层之间存在着物质迁移和能量转化。‎ 素养提升3　地理实践力 ‎1．制作地球内部圈层模型。‎ ‎2．在校园中寻找相关地理要素，判断其所属的圈层结构。‎ ‎3．调查最新重大地震资料，判断其与地球圈层结构的关系。‎ ‎　　时间：45分钟　　　满分：100分 探究点 题号 地球的内部圈层结构 ‎1、2、3、4、5、10、11、12、13、14(4)‎ 地球的外部圈层结构 ‎6、7、8、9、14(1)(2)(3)‎ 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)‎ 印度尼西亚有“地震之国，火山之邦”之称。下表为印度尼西亚两次地震统计表。据此完成1～2题。‎ 时间 位置 震级 震源深度 ‎2020年1月7日 苏门答腊岛北部 ‎6.3级 ‎10千米 ‎2019年7月7日 马鲁古海 ‎6.8级 ‎50千米 ‎1．(区域认知)苏门答腊岛北部6.3级地震、马鲁古海6.8级地震分别发生在(　　)‎ A．地壳　上地幔 B．上地幔　地壳 C．地壳　地壳 D．下地幔　上地幔 答案　A 解析　苏门答腊岛北部6.3级地震震源深度为‎10千米，其所在位置为陆地，地势较高，地壳厚度较大，地震发生在地壳；马鲁古海6.8级地震震源深度为‎50千米，其所在位置为海洋，地壳厚度较薄，地震发生在上地幔。‎ ‎2．(综合思维)印度尼西亚马鲁古海地震后，地震波从震源传播至地面的过程，波速的变化特点是(　　)‎ A．增大 B．减小 C．纵波消失 D．横波消失 答案　B 解析　据材料可知，地震波从地幔传播到地壳，经过莫霍界面，地震波在地幔中的传播速度快于在地壳中的传播速度，故B项正确。‎ 读下图，回答3～5题。‎ ‎3．(综合思维)地球内部圈层划分的依据是(　　)‎ A．地震波速度的变化 B．地球内部压力的变化 C．地球内部温度的垂直变化 D．物质温度的变化 答案　A 解析　地球的内部圈层主要是指地表以下部分，需要借助地震波进行探测，根据横波和纵波在不同圈层的传播速度的变化，将地球内部圈层分为地壳、地幔、地核三部分。‎ ‎4．(综合思维)下列关于地震波的叙述，正确的是(　　)‎ A．地震波在地壳中传播最快 B．地震波传到古登堡界面时完全消失 C．纵波和横波传播速度相同 D．地震时纵波先传到地面 答案　D 解析　地震波在地幔中的传播速度快于地壳，A项错误；地震波传到古登堡界面时横波完全消失，纵波速度减小，B项错误；由于纵波的传播速度快于横波，地震时纵波先传到地面，C项错误，D项正确。‎ ‎5．(综合思维)如图中甲、乙、丙三个圆依次代表的地理概念是(　　)‎ A．岩石圈、地幔、地壳 B．岩石圈、上地幔顶部、地壳 C．岩石圈、地幔、地核 D．地球内部圈层、地幔、软流层 答案　D 解析　由图可知，甲、乙、丙三个地理概念存在着包含关系，即甲包含乙，乙包含丙。在地理概念中软流层属于上地幔，地幔又是地球的内部圈层，D项正确；而岩石圈包括地壳的全部和上地幔的顶部，包含地壳，但是不包含地幔，更不包含地核，故A、B、C三项错误。‎ 地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。下图为地球圈层构造示意图。据此回答6～7题。‎ ‎6．(人地协调观)图中所示的圈层A、B、C分别是(　　)‎ 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 答案　D 解析　生物圈联系岩石圈、水圈和大气圈三大圏层，A联系了B、C、D三大圈层，A是生物圈；C在最下层，是岩石圈；B在岩石圈以上，大气圈以下，是水圈。‎ ‎7．(人地协调观)A圈层不同于其他圈层的特点是(　　)‎ ‎①只有A圈层具有生命存在的条件　②不单独占有空间，渗透于其他圈层之中　③占有独立空间，厚度约为300多米　④地球上非常活跃的特殊圈层 A．①② B．②③ ‎ C．③④ D．②④‎ 答案　D 解析　A是生物圈，存在于大气圈的底部、岩石圈的上部及几乎整个水圈，不单独占有空间，渗透于其他圈层之中，①错误，②正确；地面以上约‎100米，水面以下约‎200米，是生物圈的核心部分，其厚度不是‎300米且不占有独立空间，③错误；生物圈有生命活动，是地球上非常活跃的特殊圈层，④正确。故选D项。‎ 下图以集合形式示意地球四个圈层，甲示意岩石圈，乙、丙和丁示意地球的外部圈层。读图，完成8～9题。‎ ‎8．(区域认知)丙、丁圈层分别是(　　)‎ A．水圈、大气圈 B．大气圈、生物圈 C．生物圈、大气圈 D．生物圈、水圈 答案　B 解析　生物圈包括水圈的全部、大气圈的底部和岩石圈的上部，由此可知乙、丙、丁三圈层分别是水圈、大气圈、生物圈。‎ ‎9．(综合思维)地表水属于(　　)‎ A．甲圈 B．乙圈 ‎ C．丙圈 D．丁圈 答案　B 解析　由上题可知，乙圈为水圈，水圈由地表水、地下水、大气水、生物水等组成。因此地表水属于乙圈，B项正确。‎ 下图是地球圈层结构示意图，①②③④依次代表地壳、上地幔、下地幔和地核。读图完成10～12题。‎ ‎10．(区域认知)下列地区中地壳厚度最小的是(　　)‎ A．喜马拉雅山 B．黄土高原 C．四川盆地 D．太平洋 答案　D 解析　大陆地壳厚，大洋地壳薄。‎ ‎11．(区域认知)莫霍界面位于(　　)‎ A．①和②之间 B．②和③之间 C．③和④之间 D．大气圈和①之间 答案　A 解析　莫霍界面位于地壳和地幔之间，即①和②之间。‎ ‎12．(区域认知)地壳厚度的变化规律是(　　)‎ A．地壳厚度变化均一 B．洋壳较厚，陆壳较薄 C．陆壳较厚，洋壳较薄 D．地壳厚度与海拔呈负相关 答案　C 解析　地壳厚度的变化规律是：陆壳较厚，洋壳较薄；地壳厚度与海拔呈正相关。‎ 二、综合题(共2小题，共52分)‎ ‎13．读“地壳、地幔、岩石圈及软流层示意图”，图中G处为陆地，F处为海洋，回答下列问题。(26分)‎ ‎(1)图中A表示________，其在G处的平均厚度约为________千米，F处的平均厚度约为________千米，其在整个地球的平均厚度约为________千米。(8分)‎ ‎(2)图中B表示________，A、B间的分界面的名称是________。简述从A到B地震波速度的变化状况。(8分)‎ ‎(3)图中C表示________，由图可知C大于A的原因是__________________‎ ‎_______________________________________________________________。(6分)‎ ‎(4)图中D表示________层，一般认为这里是________的发源地。(4分)‎ 答案　(1)地壳　39～41　5～10　17‎ ‎(2)地幔　莫霍界面　纵波和横波的传播速度都明显加快。‎ ‎(3)岩石圈　岩石圈不仅包含地壳，还包括上地幔上部(软流层以上)‎ ‎(4)软流　岩浆 解析　读图可知，A为地壳，B为地幔；地壳的平均厚度约为‎17千米 ‎，大陆地壳的平均厚度约为39～41千米，大洋地壳的平均厚度约为5～10千米。地壳和地幔的分界面为莫霍界面，地震波通过莫霍界面时速度明显加快。地壳和上地幔上部组成岩石圈，岩石圈漂浮于软流层之上，一般认为软流层是岩浆的主要发源地。‎ ‎14．读“地球圈层示意图”，回答下列问题。(26分)‎ ‎(1)在图中适当位置标出岩石圈、大气圈、水圈。(6分)‎ ‎(2)地球外部圈层，厚度最大的是________，连续而不规则的圈层是________，其范围渗透到其他圈层之中的是________。(6分)‎ ‎(3)大气圈包围着地球，它的主要成分是________和________；水圈、大气圈、生物圈等圈层之间相互________、相互________，形成人类赖以生存和发展的自然环境。(8分)‎ ‎(4)请据图分析地壳厚度有什么特点，具体表现是什么？(6分)‎ 答案　(1)略。‎ ‎(2)大气圈　水圈　生物圈 ‎(3)氮气　氧气　联系　制约 ‎(4)全球的地壳厚度是不均匀的。大陆地壳较厚，高原和高山地区的地壳更厚；大洋地壳较薄。‎ 解析　地壳位于莫霍界面以上，岩石圈包括上地幔顶部和地壳，地球大气层构成大气圈，水体构成水圈。地球外部圈层中，厚度最大的是大气圈，水圈是连续而不规则的圈层，生物圈渗透到其他圈层中。大气圈的主要成分是氮气和氧气，大气圈、水圈、生物圈等圈层之间相互联系、相互制约。全球的地壳厚度是不均匀的，大陆地壳较厚，平均达39～41千米，高原和高山地区的地壳更厚，可达60～70千米；大洋地壳较薄，平均约为5～10千米。‎