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备课资料

备课资料3《地球的圈层结构》

录入者：teacher  人气指数： 次  发布时间：2012年01月13日

 

【导入新课】
“嫦娥奔月”和“西游记”中对天庭的描述，都说明在古时候人们就向往太空，渴望了解太空，而现在人类飞上太空已经经成为现实。
 “封神榜”中的土行孙能入地，1864年儒勒·凡尔纳的科幻小说《地心旅行》，都反映了人类想进入地心一探究竟的愿望，那么将来人类进入地心将成为现实。 
引入
    目前的科学技术虽然日新月异，载人宇宙飞船可以遨游太空，宇宙探测器甚至能飞出太阳系，可谓上天有路。然而，对于我们脚下这半径为6400km的地球，却至今还是入地无门。那么，既然地下飞船实现不了我们进入地球的愿望，我们如何得知地球内部的结构呢，于是人们想到了许多方法，比如说，
通过钻井技术，将地球内部的物质提取出来
利用火山爆发，通过火山喷出物来研究地球的内部组成
利用地壳运动，
供以下材料：（图片+文字）
但是，就目前的科学技术而言
1．最深的钻井是不过12km，还不到地球半径的1/500
2.火山喷发能将地下几百千米的岩浆泛到上层，但最深不超过450km。
3.地壳运动能掀起地下20～30km物质到地球表层；
教师归纳
地球的平均半径是6400km，我们所能直接探测到的只是地球浅浅的一层表层，打个比方，如果把地球比作一个鸡蛋的话，那么我们所能了解到的仅仅为蛋壳部分，而对于地球内部，却无法直接观察，因此，人们采取了一种间接地方法——利用地震波。
 师：大家在平时吃鸡蛋的时候有没有注意到鸡蛋是分几层？
生：3层
师：好，由此可见同学们平日里观察生活还是非常的仔细的。那么有没有哪位同学知道，我们的地球可以分几层呢？
生：6层，内部圈层（地壳、地幔、地核），外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）。
师：很好，这节课我们就来学习《地球的圈层结构》的有关内容。
【板书】第四节 地球的圈层结构
一、   地球的内部圈层
【问题情景】师：由于我们平时都吃过鸡蛋，所以同学们都能记得鸡蛋的分层。但是，我们的地球呢？地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神秘的，我们怎么会知道地球内部是由地壳、地幔、地核组成的呢？
【分组探究】
主题一：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
【分组探究】
主题二：地震波及其在划分地球内部圈层方面的运用
读图1.25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
传播速度都随所通过物质的性质而改变
横波
较 慢
固 体
【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，是通往地球内部的信史。
【分组探究】
主题三：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】
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
 
【分组探究】
主题四：地球的内部圈层的物质组成和特征
读图1.26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流层的相关知识。 
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 
【分组探究】
主题五：地球的外部圈层的组成和特征
读图1.27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？
 
4、人类自身生存的环境中，包括人在内的生物圈层是地球外部圈层中最活跃的一层？谈谈你个人的看法。如果大气圈、水圈或者岩石圈发生变化或遭到破坏，对生物圈可能造成什么影响？
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
物质状态
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，平均为17KM
固态
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
固态
硅酸盐类
地核
温度、压力和密度很大
可能为液态
铁、镍等