第四节 地球的圈层结构.docx
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1、第四节地球的圈层结构第四节地球的圈层结构教学设计 第四节地球的圈层结构教学设计 一、学问与技能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运用。2、驾驭地球内部圈层的划分和内部圈层的界限、厚度、物理性状等。3、通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点,使学生形成综合归纳等思维实力。二、过程与方法1、通过读图训练,提高读图、析图实力,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、联系实际,结合图示,了解各圈层的特征。三、情感、看法和价值观1、学会用一分为二的方法看待问题、分析问题,树立正确的辩证唯物主义观。2、使学生了解地球的圈层构造,从宏观上相识全球的整风光貌,形
2、成地球系统观和责任感,增加环境及爱护意识。1、地震波的波速以及地震波的传播特点,区分横波与纵波。2、地球内部圈层划分实况及各层主要特点。1、两种地震波的传播特征及其在地球内部圈层探讨中的运用。2、地球各圈层的物质组成和主要特点。1课时自主学习法、导学法、对比法和分组合作探讨。 一、地球的内部圈层通过视频引入新课,用设问法引出地震波的概念。老师提问:地震波可以分为哪两类呢?学生回答波和横波各有什么特性?(学生依据教材回答)分类传播速度传播的媒介共同点纵波横波板书:地震波分类特点 学生探讨后回答老师展示结果并讲解老师提问:为什么能用地震波探测地球内部结构?学生回答后引出地震波在地球内部的传播速度图
3、。对图进行分析指导学生读图,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振动方向和传播方向的关系。 分析图的过程中讲解不连续面的的定义,莫霍界面和古登堡界面.在图中分析莫霍界面和古登堡界面地震波发生的改变,说明什么问题?学生回答,老师总结并板书: 大家再细致分析在内核中波速发生改变的缘由引导学生思索:推想地幔和地核的物质状态可能是什么?学生3人一组探讨 老师总结: 地球内部压力大,温度高固态内核:纵波的波速增加刚才同学们做了细致的视察和分析,回答的很正确,下面我们做一个全面的分析各圈层的特点?投影课本上的图1.26“地球的内部圈层结构”老师对比课本的图和在课堂中画出的图
4、对比找出多了什么?老师分析讲解岩石圈和地壳的区分、所在的深度。以及软流层所在的范围。学生探讨填表圈层名称范围深度主要特征地壳地幔地核填完后进行活动:要求学生把地球的内部圈层结构图画出来且介绍内部圈层。课堂总结:地球的内部圈层结构 二、地球的外部圈层(一).大气圈 (二)、水圈1.概念水圈是指由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。2.特点连续(各种水体处于不停的运动和转化之中);不规则(水圈没有固定和规则的形态);循环运动。3.组成水圈包括地表水、地下水、大气水、生物水等。(三)生物圈生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。生物圈占有大气圈的底部,水圈的全部和岩石圈的上部。生物圈是大气圈、水圈
5、和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。总结:大气圈、水圈和生物圈等外部圈层以及岩石圈之间相互渗透、相互影响,形成了人类赖以生存和发展的自然地理环境。课堂练习:1有关地震波的叙述正确的是?()A.地震波是一种无线电波B.纵波传到古登堡面时完全消逝C.纵波和横波传播速度在莫霍面都明显削减D.从震源发生的地震波,纵波比横波先到达地面2.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3,最近,我国在渤海发觉储量逾10亿吨的大油田.该油田储量的探明是采纳三维地震勘探技术的结果.请同学联系所学学问来设想一下,我
6、国地质工作者是怎么完成这一勘探工作的?其理论依据是什么? 必修一第一单元第四节地球的圈层结构 第四节地球的圈层结构 从容说课 地球的圈层结构包括内部圈层和外部圈层。对内部圈层内容的教学,关键要使学生抓住地震波、横波、纵波的概念和特征,知道不连续面的含义,地震波传播速度的改变及缘由,再引导学生分析教材23页图1.26,划分出地球的内部圈层。岩石圈概念的教学要据图讲授,划出范围,强调岩石圈与地壳的区分。外部圈层则要重点讲明各圈层的空间分布和物质形态,知道外部圈层是同心圈层。教学方法可实行多媒体演示,对内外圈层逐个显示和叠加,并初步使学生了解各圈层之间的相互联系。 三维目标 学问与技能 1.了解地球
7、的圈层构造,初步驾驭地球内部圈层的组成和划分依据(有关地震波的基本学问、地震波在地球内部的传播状况及两个主要的不连续面)。 2.驾驭地壳、地核、地幔的基本特征(界线、厚度、物理性状和物质组成等)。 3.了解地球的外部圈层大气圈、水圈和生物圈的基本特征。 过程与方法 1.初步学会读地球内部地震波与地球内部圈层构造图,了解地球内部圈层的划分。 2.运用比较法学习各内部和外部圈层的特点。 情感、看法与价值观 1.通过地球内部圈层划分的教学,培育学生“本质是通过现象表现出来的,而现象总是表现本质”的辩证唯物主义观点。 2.通过教学对学生进行酷爱自然、酷爱科学的教化。 教学重点 1.了解地球的内部圈层和
8、外部圈层结构,并能概括出各圈层的主要特点。 2.利用“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图”,初步驾驭读图分析技能。 教学难点 1.地震波在地球内部传播速度的改变与地球内部物质组成的关系。 2.地球的内部圈层。 教具打算 多媒体软件,地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图,地球的内部圈层结构示意图,地球各内部圈层对比表,地球的外部圈层示意图 课时支配 1课时 教学过程 新课导入 前边我们学习了地球的宇宙环境,“谈天”是为了“说地”,整个地球不是一个均质体,而是一个由不同物质、不同状态组成的同心圈层结构,每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。以地心为共同球心,地球圈层分为地球外圈和地球
9、内圈两大部分。下面我们就来学习第四节地球的圈层结构。 (板书)第四节地球的圈层结构 师:我们先来看看地球的内部圈层。 (板书)一、地球的内部圈层 推动(新学问传授) 老师精讲 (学问拓展) 师:地球内部原委是什么样子?钻探是了解地球内部状况的干脆手段,最好把地球挖开来看看。我国地处江苏省东海县茆北村的亚洲第一井也就深5000多米,目前挖出来最深的井为12000m,还不到地球半径的1/500,矿山的采挖就更浅了,目前最深的矿井可达3000m。 目前的科学技术日新月异,载人宇宙飞船可以在外太空遨游,宇宙探测器甚至能飞出太阳系,可谓上天有路。然而对于我们脚下6371km半径的地球,却至今还是入地无门
10、。我们如何得知地球内部可划分为三大圈层呢?不妨借鉴一下夏季我们选择西瓜的方法,为了能够吃到可口的西瓜,我们通常把西瓜托在手上,用另一只手敲打西瓜,靠听这种敲打产生的振动在西瓜内部传播的声音来推断西瓜的生熟、质量的优劣。我们也可以在地球内部制造某种振动,通过分析这种振动在地球内部传播的状况来了解地球的内部结构、组成。我们知道,地震经常给人类带来巨大的灾难,但对于科学工作者来说,地震波却带来了地球内部的信息。那么什么是地震波? (板书)1.地震波 生:当地震发生时,地下岩层受到剧烈的冲击会产生弹性振动,并以波的形式向四周传播。即地震波。 师:很好。地震波可以分为哪两类呢? 生:有纵波(P波)、横波
11、(S波)之分。 (方法引导) 师:那么纵波(P波)和横波(S波)各有什么特性?(提示:地震波特性速度、通过介质) 生:(看书探讨回答)纵波:传播速度快,可以通过固体、液体、气体传播。横波: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改变。 师:正确。为什么能用地震波探测地内结构? 生:(探讨回答)地球内部物质性质不均一,不同深度上性状、组成不同。 活动与探究 探究课题:地震波的利用 探究内容: (1)在莫霍面和古登堡面地震波波速的突然改变说明白什么问题? (2)推想地幔和地核的物质状态可能是什么? (3)我们还可以通过哪些渠道或方法获得地球内部的信息? 探究方法、过程:视察、
12、分析、推理、探讨 探究结果: (1)说明物质状态可能发生了改变。 (2)地幔物质是固态,地核物质状态可能是液态。 (3)还可以从火山喷发出来的物质、钻探得到的岩芯,来了解地球内部的信息。 师:地震波在地球内部的传播规律是怎样的? (投影)地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图(先投影左半部分,待学生分析推想后再投影右半部分进行对比) 生:地震波在地球内部的传播规律:总的趋势速度随深度递增,但不匀称,有突变现象。 师:地震波在地下传播速度会发生改变,而某些地区肯定深度处,地震波有明显的突变,这种波速发生突变处的层面叫不连续面。请大家看投影“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图”(左半部
13、分),找出地球内部两个明显的不连续面,填写表格。 (叠加投影表格)不连续面的特征 生:(视察、探讨、回答、填表) (方法引导) 师:(据学生回答逐个投影填充表格内容) 特点 界面 深度 纵波、横波传播速度 发觉者 发觉时间 莫霍面 33km 纵波、横波传播速度明显增加 莫霍洛维契奇 1909 古登堡面 2900km 纵波速度明显下降,横波消逝 古登堡 1914 师:两个明显的不连续面为什么会出现? 生:不连续面上下的物质性状发生了改变。 师:依据两个最主要的不连续面,地球内部可划分为几个圈层? 生:三个圈层。(对比) (投影)地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图 师:很好。再看投影的右半
14、部分,地球被分成哪几个圈层? 生:地壳、地幔、地核。 师:(投影)地球的内部圈层示意图 生:(指认地球的内部圈层:地壳、地幔、地核) 师:下面大家一起来探讨这三个圈层。 (板书)2.地球内部圈层的划分 (投影)地球的内部圈层结构示意图 师:请看图说出三个圈层的划分依据、两个最主要的界面、各圈层的范围。 生:地壳、地幔、地核的划分依据是莫霍面和古登堡面。莫霍面以上是地壳,莫霍面和古登堡面之间是地幔,古登堡面以下是地核。 师:很好。依据地震波的传播状况,推断地幔的形态是怎样的? (合作探究) 生:(探讨回答)固态,因为横波能通过。 师:软流层的位置和形态是怎样的呢? 生:(探讨回答)软流层在上地幔
15、的上部,由于这层放射性元素大量集中蜕变生热温度高,呈融熔状态。 师:答的很不错。岩石圈与地壳有什么区分与关系? 生:(探讨回答)范围和界面不同。岩石圈包括地壳和上地幔的顶部,物质都由坚硬的岩石组成。 师:很好。依据地震波来分析,地核又分为外核与内核,外核形态是怎样的? 生:(探讨回答)因为横波不能通过,所以外核是液态,温度高于熔点。 师:那内核的形态呢? 生:(探讨回答)固态,因为地震波速度加快,随深度增加压力和密度都增大,其熔点上升得比温度升得快。 (学问拓展) 师:刚才同学们作了细致的视察和分析,回答得很正确。我们下面作一个全面的分析。地壳:在地面以下,莫霍面以上,由岩石组成。大陆部分的平
16、均厚度为33km,大洋地壳的平均厚度为58km,整个地壳平均厚度为17km。地壳最厚的地方在青藏高原。地壳又分为双层结构:上层是硅铝层,下层是硅镁层,在大陆地壳中,两个层次都有;在大洋地壳中,硅铝层变薄甚至缺失。所以大洋地壳比较薄。 地幔:地幔的范围是从莫霍面到古登堡面,它位于地壳与地核之间,是三大圈层中的中间层,厚度为2800多千米。依据地震波的传播状况可把地幔分为上地幔和下地幔两层,地幔圈占了地球大部分的质量。在上地幔的上部,有一个物质呈融熔状态的软流层,一般认为软流层是岩浆和地震的发源地。软流层物质仍是岩石(主要是橄榄岩、榴辉岩等),为硅酸盐类、氧化物等。由于这层放射性元素大量集中蜕变生
17、热温度高,岩石处于塑性状态,局部地区呈融熔流淌状态,如同倾倒的浆糊。依据地震波改变状况推想,软流层物质的物理性状与上下层物质都不同,并构成一个圈层,在地质构造学中称软流圈。软流圈层厚度范围并不是从莫霍面算起,约在地下60250km,它属上地幔部分,但位置并不在地幔的顶部。因此,软流圈层与地壳之间(即与莫霍面之间)还有一层物质存在,即上地幔的顶部,也是岩石,并构成了一个圈层,它和地壳共同组成了岩石圈。 岩石圈是指软流层以上的部分,物质由岩石组成,包括地壳的全部和上地幔的顶部。 地核:因为横波不能通过外核,所以外核部分呈液态,主要成分是铁镍等重金属元素,而液态铁的运动形成一个巨大的磁场。因为地震波
18、速度在内核处加快,随着深度增加,压力和密度都增大,其熔点上升得比温度升得快,所以内核呈固态。 (投影)表格 内部圈层 组成 分层 状态 地理意义 地壳 岩石 硅铝层 固态 硅镁层 地幔 富含铁镁的硅酸盐类 上地幔 固态 岩浆和地震 下地幔 地核 铁镍等重金属元素 外核 液态 磁场 内核 固态 师:(小结)可以用半熟的鸡蛋来形象直观地记忆地球内部圈层的划分和物质组成。蛋壳为地壳;蛋白为地幔,由于是半熟,所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆;蛋壳与蛋白之间的膜和地壳合起来就是岩石圈;蛋黄为地核。 我们了解了地球的内部圈层,我们再来学习地球的外部圈层。 (板书)二、地球的外部圈层 师:地球外部圈层包括大
19、气圈、水圈和生物圈,一般用干脆观测和测量的方法进行探讨。首先看大气圈有什么特点? (板书)1.大气圈 (投影)地球外部圈层示意图 生:物质组成气体和悬浮物。主要成分:氮和氧。 师:很好。大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有准确的上界,在200016000千米高空仍有淡薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04比例的微量气体。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100千米的高度范围内,其中75的大气又集中在地面至10千米高度左右的对流层范围内。 再来看
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