统编湘教版地理高中必修第一册《第三节地球的圈层结构》优秀教案教学设计.pdf

第一章 宇宙中的地球 第 3 节 地球的圈层结构 本节教材教材主要介绍了地球的圈层结构，包括地球的内部圈层和外部圈层。人类对地球内部的了解，主要通过对地震波的研究，来推知地球内部的组成及其他特征。所以，在具体教学中，首先掌握地震波的特点：纵波传播速度快，能通过固态、液态、气态三态物质；横波传播速度慢，只能通过固态物质。在此基础上，我们就可以根据地震波速度的变化，来推知地球内部的物质的组成及特点。我们把地震波速度突然变化的面叫做不连续面：一个在地面下平均 33 千米处，纵波和横波的传播速度都明显增加，这个不连续面叫莫霍界面；另一个在地下 2900 千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，这个面叫做古登堡界面。根据这两个界面，我们可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。地球外部圈层与人类关系比较密切，是人类赖以生存的环境，在后面的教材中会有更详细的介绍，所以在本节中介绍可简略点。当然，要强调的是地球外部圈层之间是相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存和发展的自然环境。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果，是地球上所有生物及其生存环境的总称，是世界上最大的生态系统。同样，人类与自然环境的关系也是相互影响、相互制约的，人类对地理环境的作用都会造成环境对人类的反作用。所以，人类只有按自然规律办事，合理利用、改造自然，才能促进生态系统的良性发展，为人类造福。否则，会使生态系统恶性发展，影响人类的生存和发展。人地协调观：了解地球圈层结构的基础上认识自然环境的组成，即在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中认识。但是对于各圈层不要求展开深入了解，而应抓其主要特点及与人类活动关系密切的内容。综合思维：通过认识地球的圈层结构系统，培养树立起热爱地球和保护地球的观念。区域认知：充分运用感性认知的手段，如利用教具、学具，或者绘制示意图，进而构架起地球圈结构的认知框架。地理实践力：人类通过长期活动创造了人文环境，而自然环境和人文环境共同组成地理环境，加深对人类生活的地球表层的认识。【教学难点】1、地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部物质组成的关系；2、地球内圈层的空间分布、组成和特点。【教学重点】1、区分岩石圈与地壳；2、地球各圈层的特点。教学技术和教学仪器：多媒体手段、一个熟鸡蛋、一把小刀、图片资料、文字资料等。【新课导入】我们常说，学习地理就是一个谈天说地的过程，那么今天我们就回到地球本身。那自古以来人们对地球的结构都很好奇，19 世纪一位想象力非常丰富的小说家凡尔纳写了一本小说，地心游记。凡尔纳充分的发挥了他的想象力。小说中提到主人公从冰岛的一个火山口进入了地球内部，从而展开了一段奇幻的冒险旅程。师：在图片中我们看到了一个美轮美奂地底世界，有植物有动物等等。那真实的情况是这样子的吗？我们能不能像小说中那样从火山口进入到地球的内部去？那从火山口无法进入地球的内部，我们就打一口井进去可不可以？【思考】各个圈层如何划分及其特点如何?1、鸡蛋是空心还是实心?它有几层?（鸡蛋有蛋壳、蛋白、蛋黄三层。地球内部有几个圈层？我们又该如何知道?）2、对于地球的内部圈层,我们不能向鸡蛋那样削开,那又该如何知道?(学生讨论)（学生回答，引出地震波）（学生回答，引出地震波）【新课探究】探究一：（一）地球的内部圈层结构的研究方法 1、人类能进入地球内部较深的地方进行直接研究吗？2、目前人类研究地球内部圈层结构的主要手段是什么？3、人类是否还有其他的渠道和方法获取地球内部的信息？如果有，有哪些？请简要的说明。【总结】1、不能。人类目前世界上最大的钻探深度是 14 千米。2、地震波地球的 X 射线。3、有。（1）改进钻探技术，结合相关方面的科学设想。（2）根据火山喷发的物质，获取地球内部物质组成的相关信息。（3）地表的温泉、热泉可知地球内部有丰富的地热资源。（4）遥感技术（5）其他的手段 （二）地震波及其在划分地球内部圈层方面的运用 读图 1.26 地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图 1、地震波有哪两种类型，它们在传播速度上有何差异？2、假设某次地震发生后，横波和纵波都传播到地面，人的感觉会不会有差异？请说明原因。3、地震产生的破坏主要是由地震波对地面的冲击造成的，你认为横波的破坏大还是纵波？请说明原因。4、根据物理学的知识，波在均一介质中的传播速度是稳定的，如果地球内部物质的物理性质均一，地震波的传播速度又是怎样？5、两种类型的地震波对传播介质的要求是否相同，存在什么差异？人类利用横波和纵波的这一性质可以勘探海底的油气资源，你能简单的说说原理吗？【总结】1、指导学生读图，从图中看出两种类型地震波在传播速度上的差异。分析两种不同类型地震波的波动方向和传播方向的关系。2、先上下颠簸或左右摇晃，与二者的传播速度有关。3、横波破坏大。与地震波的波动方向有关。4、较为稳定。5、如表格 分 类 传播速度 传播的媒介 共同点 纵波 较 快 固体、液体、气体 传播速度都随 横波 较 慢 固 体 所通过物质的性质而改变 【讲述】虽然地震波造成了巨大的破坏，给人们带来深刻的灾难，但它却是照亮地球内部的一盏明灯，是通往地球外部的信史。【板书小结 1】第四节：地球的圈层结构 一、地球内部圈层结构 1.划分依据对地震波的研究地震波特点 纵波(P 波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播 横波(S 波)：传播速度较慢，只通过固体传播 物质密度越大，传播速度越快【课堂练习 1】1、有关地震波的叙述正确的是？(D )A.地震波是一种无线电波 B.纵波传到古登堡面时完全消失 C.纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少 D.从震源发生的地震波，纵波比横波先到达地面 探究二：（一）地球的内部圈层名称及其划分界面 读图 1.26 地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图，思考 1、地震波的传播速度在什么位置出现突然急剧的变化？这两个位置叫什么名称，它们因何得名？2、在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化 说明了什么问题，推测地幔和地核的物质状态可能是什么？3、根据地震波在地球内部传播速度上的差异，地球内部划分为几个圈层，它们的名称是什么，是否可以进一步划分？【总结】在分组讨论的基础上让学生上台，对照幻灯片上的图 1.26 进行讲解，并适时分析。圈层名称 不连续面 深度 物质状态 地壳 莫霍界面 古登堡界面 33 km 2900 km 岩石构成的固体外壳 地幔 上地幔 固态 下地幔 地核 外核 液态、横波不能通过 内核 固态（二）地球的内部圈层的物质组成和特征 读图 1.27 地球的内部圈层结构，思考 1、地壳、地幔和地核的组成物质是什么？地球从外向内，三个圈层组成物质的密度、厚度、压力和温度上发生了什么变化？2、地壳的厚度是不是均一的？陆壳和洋壳的厚度有何差异？3、岩石圈和地壳的范围是否一致？在图中找到软流层的位置，结合提供的材料掌握软裂层的相关知识。材料：软流层 由于人类尚未直接接触此层，故对其性质都是推测的，根据地震波传播速度的性质。在岩石坚硬处传播快，反之慢。此处地震波传播速度明显减缓，因此被认定较软，并可能有一定流动性，故名。科学家们推测，此层变软的原因是地球内部放射性元素聚集衰变产热。我们都知道豆子在热时变软，岩石也一样。软流层经最新的测量，被认为仍是固体。但在热量集中的地方，可能有局部熔融，被认为是岩浆的源地。有人曾根据岩石的导热性推测软流层的温度，结果发现在 100km 深度上温度可达 1300左右，这个温度与从火山口流出的熔岩的温度十分接近，这似乎证明：火山熔岩就来自于软流层，换句话说软流层似乎就是岩浆的发源地。【总结】圈层名称 特征 组成物质 地壳 1、由岩石组成的固体外壳 2、厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚 坚硬的岩石（硅酸盐类）地幔 上地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要源地，温度、压力和密度均增大 硅酸盐类 地核 温度、压力和密度很大 铁、镍等【板书小结 2】2、不连续面（界面）莫霍界面 古登堡界面 3、内部圈层结构的名称 地壳 地幔 地核 4、岩石圈【课堂练习 2】课本 P24 的活动 1.在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？推测地幔和地核的物质状态可能是什么？2.想一想我们还可以通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息？【过渡】在地球的外部还存在着许多相互联系、相互制约的圈层，他们共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境。探究三：地球的外部圈层的组成和特征【出示表格】让学生了解地球外部圈层的基本情况。外部圈层 概念 组成 其他 读图 1.28 地球外部圈层示意，思考 1、地球外部圈层之间有没有明显的界限？2、地球外部圈层在地理环境中扮演什么角色，发挥什么作用？3、地球外部圈层之间以及它们和岩石圈之间存在什么关系，能举例说明吗？D.纵波传播速度增加,横波传播速度下降 2、岩浆的主要发源地位于（B）A.地壳 B.地幔 C.地核 D.岩石圈 3、水圈是（B）的圈层 A.连续而规则 B.连续不规则 C.不连续但规则 D.不连续不规则 4、四大圈层中厚度最大的是(A )A.大气圈 B.岩石圈 C.生物圈 D.水圈【课外作业】1、P29 活动。2、练习册。【学习反思】1、大家一起回忆一下我们这节课学习了什么?有几部分知识?有哪些知识点比较较难?新课标要求地理学习必须从注重地理结果转变为地理过程的学习，因而在学习活动中，通过 2、探究挑战性、探索性和开放性的问题，大家通过自己探索，明白了一个问题是怎么解决的，一个结论是怎样推导出来的，以及这个结论是如何被应用的，使自己真正体验到进步，帮助学生认识自我，建立自信。1、问题的设计要更加简洁明了。2、注意对学生在课堂上的发言给予形成性评价，更加关注学生，激发学生的学习热情。3、注意学生读图、析图能力的培养。4、加强自身处理课堂突发问题的应变能力。5、在板书的设计上要更加精练。6、在课堂的高潮部分让学生形成正确的情感、态度和价值观。