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地球的内部圈层教案第一章宇宙中的地球第四节《地球的圈层结构》撰写者：杨慧璇一、教材分析本节教材主要从两个方面阐述课程标准：第一是地球的内部圈层，要求能够说出地球内部圈层主要包括地壳、地幔和地核；第二是地球的外部圈层，包括大气圈、水圈和生物圈；还有介于内部和外部圈层之间的一个圈层，包括地壳和上地幔顶部，即软流层之上的固体岩石部分。具体分析如下：①利用教材之外补充的地球内部圈层划分图、地球内部圈层结构图和教材中的地球外部圈层示意图基本能完成课标要求。利用地震波传播速度图主要说明地震波在地球内部变化情况和四大圈层特点。②对于其他圈层不要求展开深入了解，但是对外部圈层相互作用形成自然环境的描述过于简单，因此需要补充相关材料，而重点在于对主要特点及与人类活动关系密切方面。在对这一部分自然环境学习的基础上，可知人类通过长期活动创造了人文环境（也有称社会环境），自然环境和人文环境共同组成地理环境。由此得出地理环境的空间范围与自然环境是一致的结论。因此本节内容旨在从宏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。二、教学目标(一)课标要求：说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点。(二)三维教学目标1.知识与技能：①知道地球内部圈层结构，并能概括出各圈层的主要特点；②尝试根据地震波划分地球内部圈层。③能够区分横波和纵波的特点以及岩石圈和软流层的范围。2.过程与方法：能够结合地球各圈层结构特点，分析实际生活中的地理现象。3.情感、态度与价值观：①建立从宏观和微观、从整体和局部把握解决问题的思维方法；②确立学科学、爱科学的兴趣及责任感，形成地球系统观念三、重点难点1.重点：①地震波的波速以及地震波的传播特点，区别横波与纵波。②地球内部圈层划分实况及各层主要特点，特别是地壳的特点。③岩石圈概念，软流层知识。2.难点：两种地震波的传播特征极其在地球内部圈层研究中的运用。四、教学方法、教具和课时安排读图分析法、小组讨论；多媒体演示；1课时五、教学过程（一）导入新课前面我们学习了地球在宇宙中、太阳对地球的影响以及地球的运动，说的都是地球的宇宙环境。“谈天”是为了“说地”，我们脚底下踩着的地球的内部究竟是怎样的呢？今天我们一起来学习第一章第四节《地球的圈层结构》。（二）新课展开本节课的课程目标是：1、说出地球的各个圈层结构；2、概括地球各圈层主要特点。本节课我们围绕两个问题展开学习地球的内部圈层：1、目前人类研究地球内部圈层结构的主要手段是什么？2、通过探测得到地球的内部结构是怎样的？特点是什么？问题一：目前人类研究地球内部圈层结构的主要手段是什么？【展示出鸡蛋的图片】【老师】我们都吃过鸡蛋，那么当我们早餐拿了一个鸡蛋，如果用刀将它切开，可以看到熟鸡蛋可以分为哪几个层？（蛋壳、蛋白、蛋黄以及蛋壳与蛋白之间的薄膜）【老师】那么我们的地球是不是也可以像切鸡蛋一样，切开来观察地球的内部结构？【老师】显然这是不现实的，而且目前我们还没找到可以通往地心的通道。因此这要求我们借助其他物体进行直接研究，比如挑西瓜时通过拍打知西瓜的生熟好坏情况。同样原理，人类利用地震波探测地球的内部。一、地球内部圈层划分依据——地震波【老师】那么地震波是什么？【出示地震波的概念】地震波：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫做地震波。请同学们在课本上找出：地震波可以分为哪几类？（纵波和横波】【出示纵波和横波动态图】那么这两幅动态图，哪个是纵波？哪个是横波？怎么判断出来的？【老师】我们可以看到振动方向和传播方向一致的是纵波，振动方向和传播方向垂直的横波。而纵波可以用“P”表示，P代表的Primary，意思是“最早的”；横波用“S”表示，Secondary，意思是“第二的”。它们所说的是它们的速度，那么哪种波的速度比较快？（纵波速度较快，横波速度较快）【思考】当地震发生时，哪种波的破坏力较强？（横波【演示说明】）【出示横波与纵波的差异】强调纵波和横波在经过的物质状态方面的差异：纵波能够通过固液气体，而横波只能通过固体。【思考】当地震发生时，人们首先感到地面上下跳动还是左右晃动？为什么？如果是在海洋上呢?（【点拔】当地震发生时，纵波传播速度较快先到，横波传播速度较慢后到，所以人们首先感到地面上下跳动，然后是左右摇晃到。横波破坏大，与地震波的波动方向有关。而如果是在船上，因为横波不能在液体中传播，所以人们只会感觉到上下跳动。）课堂习题1、地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏，下面四幅地震波示意图表示海底储有石油的是()【归纳】横波只能通过固体。据日本《朝日新闻》2013年1月11日报道，2012年全年日本发生1级以上地震共3139次，据分析其中6成是2011年“3·11”日本大地震所引发的余震。“3·11”日本大地震使许多人“谈震色变”，事实上地震并非有百害而无一利，如地震释放的地震波在人类的生产和科学研究中就十分有用。据此完成2-3。2、科学家们发现，地震波在地球内部传播时，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3、人们在生产活动中经常利用地震波()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【归纳】纵波和横波的速度都会随着物质状态改变而改变。【老师】我们利用刚才学到的纵波和横波的特点来看地球的内部圈层结构图。我们可以看到这幅图的纵坐标表示的是？（深度）单位是？（千米）横坐标表示的是？（速度，单位是千米/秒）从这幅图中，纵波和横波有几次速度的共同突然变化？第一次变化在哪个深度？【老师】我们一起来看图，在近地面处，横波的速度大约4千米/秒，纵波的速度大约是8千米/秒，从近地面到大约2900千米，纵波的速度都比横波的较快。而在大约35千米深度处，纵波和横波速度都明显加快。那第二次变化呢？【老师】第二次变化在2900千米，横波突然由7千米/秒变为零，完全消失了，同时纵坐标由14千米/秒变为8.5千米/秒，速度突然下降了。【老师】类似这种地震波传播速度发生突然变化的面叫不连续面。在35千米的这个不连续面叫莫霍面，在2900千米的面叫古登堡面。它们都是以其发现者的名字来命名的。同学们可以简单阅读课本的名词链接，这个内容只作为了解。二、地球内部圈层的划分界面——莫霍面和古登堡面【老师】在莫霍面和古登堡面地震波的速度都发生了明显变化，所以我们就以莫霍面和古登堡面为划分界面，将地球内部结构划分为哪几个圈层？（地壳、地幔、地核）【老师】我们可以就用课前说到的切开的熟鸡蛋的分层来记忆地球的内部圈层：蛋壳相当于地壳，蛋白相当于地幔，蛋黄相当于地核。【填一填】那我们一起来填一填：三、地球内部三大圈层问题二：通过探测得到地球的内部各个圈层的特点是什么？【阅读分析】阅读教材P25-26的地壳、地幔和地核部分，根据这个表用笔在课本上划出各圈层的范围、厚度、结构和组成物质。（请同学起来回答，指出各层范围，说出厚度、结构和组成物质。）【过渡】首先我们来看与我们人类关系最密切的地壳：（1）地壳①范围：位于地表与莫霍面之间（指出）②成分：岩石【出示地壳图片】地壳可以陆壳和洋壳。请同学们观察这幅图：陆壳和洋壳有什么区别？【老师解释结构和厚度】我们可以看到陆壳是双层的，由硅铝层和硅镁层组成；而洋壳是单层的，硅铝层缺失，但不代表没有，只是不是连续分布的，所以主要是由硅镁层组成。因此大陆地壳较厚，平均厚度约35千米，海洋地壳较薄，平均厚度约7千米；海拔越高，地壳越厚，海拔越低，地壳越薄。地壳的平均厚度是17千米。【过渡】地壳往下一个圈层——地幔：（2）地幔①范围：莫霍面→古登堡面（指出）②结构：以深度1000千米为界分上地幔和下地幔。③岩石圈：由地壳和上地幔顶部（软流层以上）合在一起组成。④软流层：位于上层地幔中，局部呈熔融状态，一般认为可能是岩浆的主要发源地之一。（解释熔融状态：就像红热的玻璃，既不是液体又不固体，但性质与固体相似。）【画图】让学生找出并读软流层、岩石圈的概念，然后让学生上讲台指出软流层的位置。另一个学生找出岩石圈的范围。【老师】同学们来想一想：岩石圈包括软流层吗？（不包括）包括地壳吗？（包括）其实我们可以用一条简单的公式来记忆岩石圈的范围：岩石圈=地壳+上地幔顶部【过渡】地球的最内部圈层是：（3）地核①范围：古登堡面以内②组成：可能是极高温度和高压状态下的铁和镍组成。③结构：外核呈液态或熔融状态；内核呈固态。【归纳总结】地球的内部圈层划分及其特征【课后思考】除了可以依靠地震波，想一想还能通过哪些渠道或方法获取地球内部信息？【老师】老师可以给大家一些参考的例子，例如1、改进钻探技术2、火山喷发的物质3、温泉、热泉4、遥感技术【过渡】下面我们来练一练：【课堂习题】1、（双选）2015年10月26日，阿富汗发生7.6级地震，震源距离地表196公里，问：震源位于地球的（）A、地壳B、地幔C、地核D、岩石圈2、火山喷发的岩浆来自地球内部的（）A、地核B、地幔C、地壳D、岩石圈3、有关岩石圈的叙述，正确的是（）A．岩石圈包括地壳和地幔B．岩石圈属于上地幔的一部分C．岩石圈包括地壳和上地幔顶部D．岩石圈的上部是软流层4、读图回答下列问题。地震波的传播速度与地球的内部圈层的划分（1）地震波：E________，F________。（2）不连续界面：A________，B________。（3）圈层；D________，C________。（4）地震波在经过B界面时传播速度有什么变化?【板书设计】第四节地球的结构一、地球的内部圈层1．划分依据2．划分界面：莫霍面和古登堡面3．三大圈层：地壳、地幔和地核