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第四节地球的结构学习目标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应用。2．掌握地球内部圈层的划分及各圈层的特点。3．理解地球外部圈层的组成及意义。知识导引一、地球的内部圈层1．科学家通过对地震波传播速度的研究，把地球内部划分为地壳、地幔和地核。三圈层之间的两个界面依次是莫霍面、古登堡面。2．地壳是地球表面以下、莫霍面以上的固体外壳，地震波在其中传播的速度比较均匀；组成地壳的元素有90多种，其中，氧几乎占1/2，硅占1/4强。3．地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层，下界面在距离地表2_900千米深处。地幔上层物质具有固态特征，主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成，由上而下，铁、镁的含量逐渐增加。4．地核分为内核和外核，其中呈固态的是内核。组成地核的主要物质，可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。5．岩石组成了地球的坚硬外壳，即岩石圈，包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)。软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地。横波的波动方向与传播方向垂直，给人的感觉是左右摇晃；纵波的波动方向与传播方向一致，给人的感觉是上下颠簸。而且纵波的传播速度比横波快，所以当地震发生时人先是感觉到上下颠簸，然后是左右摇晃。当然人处在不同介质时，感觉有所不同。二、地球的外部圈层1．地球的外部圈层分为大气圈、水圈和生物圈。2．大气圈是包裹地球的气体层，是地球生命生存的基础条件之一。3．水圈由液态水、固态水和气态水组成，可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。4．在约20亿年以前，地球上就诞生了生命，经过漫长时期的进化和繁衍，形成了广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的生物世界——生物圈。生物圈不单独占有空间，而渗透于其他圈层之中，生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层。探究点一地球的内部圈层[核心归纳]1．地球内部圈层的划分依据——地震波分类特点所经物质状态传播速度共同点纵波(P波)固体、液体、气体较快波速都随着所通过物质的性质而变化横波(S波)固体较慢2．地球内部圈层的分界面——不连续面地球内部地震波波速发生突然变化的面叫做不连续面。地球内部有两个明显的不连续面：莫霍面和古登堡面。界面深度波速变化分界意义莫霍面地面下平均33千米处(指大陆部分)P波和S波的速度都突然增加地壳与地幔的分界面古登堡面地面下2900千米处P波速度突然下降，S波完全消失地幔与地核的分界面3．地球内部圈层——地壳、地幔和地核圈层名称不连续面深度(km)(指大陆部分)特征地壳莫霍面33①由岩石组成的固体古登堡面29005150外壳；②厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚地幔上地幔上地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要发源地下地幔地核外核可能是液态物质内核温度、压力和密度很大，呈固态方法技巧(1)图解地球内部圈层的划分及特点(2)比较地壳、岩石圈的区别状元随笔歌诀法记忆地球内部结构特征：地球内部结构情，无法直接观察清，借助地震波研究，地球内部分三层。表面薄层称地壳，平均厚度一十七(千米)，硬度相对比较大，主要物质岩石成。莫霍下面中间层，人们称其为地幔，平均厚度两千九，铁镁为主硅酸盐。古登堡界面以下，地球中心是地核，温压、密度都很大，镍铁物质来组成。4．地壳的物质组成和结构特征根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层(如图)，这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如表)。分层名称主要成分密度分布上层硅铝层由以硅、铝成分较多的花岗岩类组成小不连续分布：在大洋地壳中很薄，甚至缺失下层硅镁层镁、铁、钙、玄武岩类组成成分增多大连续分布：大陆和大洋地壳中都有分布状元随笔(1)地壳的结构特点①水平方向上：地壳厚度不均(陆壳厚，洋壳薄)②垂直方向上：硅铝层不连续分布(大洋部分缺失)③大陆地壳为双层结构，而大洋地壳以单层结构为主(2)地壳的厚度差异海陆差异：大陆厚，大洋薄地貌差异：高山厚，平原薄海拔差异：高处厚，低处薄深度差异：海岭厚，海沟薄[应用体验]如图是地球内部圈层示意图。读图，回答1～4题。1．图中四个圈层中，是岩浆源地的是()A．①B．②C．③D．④2．图中四个圈层中，为液态的是()A．①B．②C．③D．④3．图中四个圈层中，可能与地球磁场形成有关的是()A．①B．②C．③D．④4．图中四个圈层中，与地球外部圈层关系是密切的是()A．①B．②C．③D．④解析：图中的序号中，①为地壳，②为地幔，③为外核，④为内核；岩浆的发源地为上地幔顶部的软流层；外核呈液态或熔融状态，它相对地壳的流动形成磁场；岩石圈与地球的三大外部圈层形成相互渗透的整体。答案：1.B2.C3.C4.A目前，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。读图回答5～6题。5．在地球内部，地震波传播速度最快的地方是()A．莫霍界面B．上下地幔之间C．古登堡界面上部附近D．地心附近6．在地球的内部圈层中，其物质状态接近于液态的是()A．软流层B．下地幔C．外核D．内核解析：读图可以看出，在古登堡界面以上两种地震波传播速度较快，该面以下横波消失，纵波传播速度下降。在地球内部圈层中，外核物质呈液态或熔融状态。答案：5.C6.C探究点二地球的外部圈层[核心归纳]外部圈层概念组成其他大气圈包裹地球的气体层气体和悬浮物，主要成分是氮和氧地球生命生存的基础条件之一水圈由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层海洋水、地表水、地下水、大气水、生物水等水圈里的水处于不间断的循环运动之中生物圈广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的生物世界生物及其生存环境生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响特别提醒生物圈对地球其他圈层的作用对大气圈的影响绿色植物能降低大气层中的二氧化碳浓度，调节气温对水圈的影响生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程；生物体中的水通过被吸收和排出以及在生命系统内部的运动，参与着水圈的循环对岩石圈的影响生物风化作用和生物成矿作用状元随笔如何理解“水圈是一个连续但不规则的圈层”水圈由各种水体组成，并通过水的固、液、气三态的变化，使各种水体可以相互转化，构成一个连续的圈层；②由于水的三态变化，地球上的各种水体可以相互转化，通过水循环构成一个动态的圈层；③各种水体在数量上和空间分布上存在着很大差异，因而水圈又是一个不规则的圈层。[应用体验]读图，回答1～2题。1．(地球的外部圈层结构)②圈层的主体是()A．河流B．湖泊C．冰川D．海洋2．(地球外部圈层的特点)①②③④四圈层中处于不断循环更新之中的是()A．④B．②C．①D．③解析：本题利用地球外部圈层结构简图，考查地球外部圈层的各自特点。由图可知①为岩石圈，②为水圈，③为生物圈，④为大气圈。这四大圈层中，水圈通过水循环可以更新再生。答案：1.D2.B如图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号①②③④代表四大圈层，回答3～4题。3．图中①②③④依次代表()A．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈B．岩石圈、大气圈、生物圈、水圈C．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈D．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈4．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，反映的圈层关系是()A．①②B．②③C．①③D．③④解析：第3题，①可提供水给③，①为水圈。水圈供水给生物圈，故③为生物圈。大气圈给生物圈供氧，故④为大气圈。岩石圈为生物圈提供养分，故②为岩石圈。所以C项正确。第4题，反映物质循环，落花通过分解为岩石圈提供养分，故B项正确。答案：3.C4.B为增加人类对地球内部结构的了解，科学家们曾在北印度洋上举行一项“打穿地壳与地幔边界”的钻探活动。据此回答1～2题。1．科学家“透视”地球内部结构的依据是()A．地震波速度的变化B．物质形态的变化C．化学元素分布的变化D．物质密度的变化2．“打穿地壳与地幔边界”中的边界是指()A．软流层B．岩石圈C．莫霍面D．古登堡面解析：第1题，地球内部的结构无法直接观察。到目前为止，人类了解到的地球内部的知识，主要来自对地震波传播速度的研究。第2题，地壳和地幔的分界线是莫霍面。答案：1.A2.C如图为地球内部圈层结构的局部示意图。读图回答第3题。3．下列说法正确的是()A．地壳在海洋中常常缺失B．①层和②层属于地壳C．②层是岩浆的发源地D．岩石圈的范围是指①②层的全部和③层的大部分解析：莫霍面到地表的部分为地壳，由图可知，海洋中地壳没有缺失；地壳位于莫霍面以上，为图中①层和②层；软流层可能是岩浆的主要发源地，软流层属于地幔；岩石圈的范围是指①②层的全部和③层的小部分。答案：B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。如图为地球圈层结构局部示意图。读图回答4～5题。4．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5．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米④是地球上非常活跃的特殊圈层A．①②B．②③C．③④D．②④解析：第4题，生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，结合图中各圈层位置可知，A表示生物圈，D表示大气圈，B表示水圈，C表示岩石圈。第5题，图中A圈层为生物圈，不同于其他圈层的特点是不单独占有空间，渗透于其他圈层之中，是地球上非常活跃的特殊圈层。答案：4.D5.D6．读地震波的传播速度与地球内部圈层结构示意图，回答问题。(1)图中S为________波，P为________波。(2)图中各圈层A为________，B为________，C为________。(3)P、S两种地震波大约在地下________千米处速度明显加快，从而发现了D不连续面________。(4)在2900千米深处，S波________，P波波速________，从而发现了E不连续面________。(5)M层和N层的主要不同点是________________。解析：第(1)题，读图可知，S波传播速度较慢，P波传播速度较快，因此S波为横波，P波为纵波。第(2)题，根据对地震波在地球内部的传播情况的研究，人们将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。第(3)(4)题，P、S两种地震波大约在地下33千米处速度明显加快，从而发现了D不连续面(莫霍面)；在2900千米深处，S波消失，P波波速变慢，从而发现了E不连续面(古登堡面)。第(5)题，M层和N层都属于地核，但物质状态不同，M层物质为液体，N层物质为固体。答案：(1)横纵(2)地壳地幔地核(3)33莫霍面(4)消失变慢古登堡面(5)M层物质为液体，N层物质为固体[教材活动点拨]教材P27活动·实践提示：见下图。课时作业6地球的结构一、选择题读地球各圈层划分示意图，回答1～2题。1．下列关于地球圈层结构的叙述，错误的是()A．地球具有明显的圈层结构特征B．地球可分为内部和外部两大圈层结构C．地幔属于地球内部圈层中的一层D．地壳既属于地球外部圈层又属于地球内部圈层2．下列关于图中地球各圈层的叙述，正确的是()A．丙圈层是由岩石构成的，故称为岩石圈B．乙圈层是不连续的C．甲圈层是外部圈层中厚度最大的D．丁圈层是岩浆的发源地解析：第1题，地球的结构可分为外部圈层和内部圈层，内部圈层包括地壳、地幔和地核，外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等。第2题，图中甲圈层为大气圈，是所有外部圈层中厚度最大的；乙圈层为水圈，是连续但不规则的圈层；丙圈层为地壳；丁圈层属于地核。答案：1.D2.C读火山景观图和地球的内部圈层结构图，回答3～4题。3．从火山口喷发出的岩浆，一般来源于()A．①层B．②层C．③层D．④层4．下列关于地球圈层特点的叙述，正确的是()A．①层的厚度海洋较陆地大B．②层横波不能通过C．③层最可能为液态D．④层的温度很低，压力和密度都较小解析：第3题，从火山口喷发出的岩浆，一般来源于地幔的软流层，②层为地幔。第4题，③层为外核，最可能为液态，横波不能通过。①层为地壳，大洋部分较薄，大陆部分较厚。②层为地幔，横波能够通过。④层为内核，温度很高，压力和密度都很大。答案：3.B4.C地震波在不同介质中