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(共37张PPT)
A journey to the heart of the earth
《地心游记》地球内部揭秘
在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说，人类还无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井，深度为12千米，仅仅触及地球的“表皮”。
那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢
地球的内部结构究竟是怎样的呢
地球的圈层结构
必修第一册第一单元第四节
学习目标
1.了解地震波的类型、传播特点、其在划分地球内部圈层方面的应用；
2.理解并掌握地球内部圈层的划分依据、主要特点；
3.理解地球外部各圈层的组成、主要特点及各圈层的相互关系；
4.结合实际，会分析地球圈层结构与人类活动的密切关系。
世界上最深的隧道为穿越瑞士阿尔卑斯山脉底部的圣哥达基线隧道,距地面约2438.4米
科拉超深井是世界上最深的钻井，是前苏联于1970年在科拉半岛地区开始的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔1989年达到12,263米
世界上埋深最大的实验室在四川凉山彝族自治州雅砻江畔的大山中，埋深约为2400米
地球半径6371KM，我们如何感知地球内部的结构呢？
天问一号
2021年5月15日7时18分，天问一号探测器在飞行了4亿多公里的距离后，成功着陆于火星预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得成功。
如何探究看不到的地球内部呢？
地震波
1.列举人类能观察到的与地球内部有关的现象有哪些？
将今论古
由表及里
观察现象
地震、火山喷发、温泉和地热、矿井钻探油气……
2.根据上述现象，请你提出关于地球内部结构的猜想。
提出猜想
猜想1：地球内部可能是由不同的物质层叠组成的。
猜想2：地壳下面可能存在炽热的熔岩层。
猜想3：地球内部可能存在不同的温度和压力层。
……
3.不能直接看到地球内部，还能通过什么手段来了解它呢？
如何探究看不到的地球内部呢？
地震波
3.不能直接看到地球内部，还能通过什么手段来了解它呢？
声波
超声波
电磁波
当地震发生时，地下物质受到强烈的冲击会发生的弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波就叫 地震波 。
地震波
地球内部是否存在类似的能量波呢？
地震发生时，震源处发出的P波和S波会以不同速度传播到地震台站。通过记录多台地震仪的P波和S波到达时间，可以三角定位确定震中位置和震源深度。
自然：震级越大，震源深度越浅，震中距越小，地震破坏程度越大；
人文：越近城市，人口越多，经济越发达，地震受灾程度越严重
拓展：地震发生时，震源处发出的P波和S波会以不同速度传播到地震台站。通过记录多台地震仪的P波和S波到达时间，可以三角定位确定震中位置和震源深度。
1.地震波
一.地球的内部圈层结构
地震波按传播方式分为两种类型：纵波、横波
地震波
分类 定义 传播速度 所经 物质状态 破坏性 地物
表现
纵波(P)
横波 (S)
共同点：都随所通过物质的性质而改变
用途：探测石油、地下水、勘探断层地质构造等
质点震动方向与
传播方向一致的波
质点震动方向与
传播方向垂直的波
较快
较慢
固体、
液体、
气体
固体
较弱
较强
左右摇晃
上下震动
思考1：两种地震波的共同点？这一的特点有何现实用途？
先上下震动，
后左右摇晃。
有上下震动，
无左右摇晃。
有上下震动，
无左右摇晃。
思考2:当地震发生时，
陆地上的人、水中的鱼、天空中的鸟感觉相同吗？为什么？
1.25 地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
探究：
地震波传播速度在传播过程中发生几次明显的变化？
根据这些变化，我们应该将地球划分为几个圈层？请画一画。
2.内部圈层结构的划分
一、地球的内部圈层结构
图a
图b
图c
课堂探究
（3）两个不连续面附近，地震波速度发生了突然的变化，这说明了什么问题？
物质发生了变化
（4）读图b，以两个不连续面为界，地球内部被划分成了几个圈层？
地壳、地幔和地核
（5）读图a，说出软流层的位置和岩石圈的组成
岩石圈包括上地幔顶部和地壳
软流层位于上地幔的上部
横波
纵波
0
3
6
9
12
速度/km S-1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
莫霍界面
古登堡界面
6371
地心
33
2900
5150
在接近33km处，横波、纵波波速增大
在接近2900km处横波突然消失，纵波波速突然下降
随着深度的加深，纵波波速逐渐增大，某一深度纵波速度突然增大
波速突然变化的面叫不连续面，以此划分地球内部结构，
即“两波知两面，两面分三层”
在两个不连续面附近，地震波速度有什么变化？这说明了什么？
知识小结
莫霍界面
古登堡界面
地下平均33Km处
地下约2900Km处
横波和纵波的波速都明显增加
横波完全消失，纵波波速突然下降
地壳和地幔
地幔和地核
莫霍界面
古登堡界面
地下平均33Km处
地下约2900Km处
横波和纵波的波速都明显增加
横波完全消失，纵波波速突然下降
地壳和地幔
地幔和地核
名称 特征
地壳
地幔 上地幔
下地幔 地核 外地核
内地核
莫霍界面
古登堡界面
_________组成的坚硬外壳，厚薄不一；______薄，______厚。高山比平原 ；
平均厚度____km。
岩石圈位置：____________________。
物质状态： 的金属物质（铁、镍），与 的形成相关。
物质状态：固态组成（铁、镍）
一、地球的内部圈层结构
软流层位于_____________，，是_______的主要发源地，地球________与之相关，为_______状态。
固体岩石
海洋
陆地
33
上地幔的上部
岩浆
板块运动
熔融
上地幔的顶部和地壳
课后作业：合上书本，绘制地球内部结构示意图，标注三个圈层、两个不连续面、软流层、岩石圈的位置
阅读P22,找出地壳、地幔、地核、软流层、岩石圈的位置、厚度、组成特点？
液态
磁场
厚
内核
外核
地面
地心
古登堡面
莫霍面
地 核
地 幔
地壳
上地幔
下地幔
软流层
地壳
岩石圈
岩石圈＞地壳
岩石圈
地壳：地表至莫霍界面，平均厚度为33km。
岩石圈：地壳和上地幔的顶部（软流层之上）,平均厚度为100km。
大陆地壳：双层
大洋地壳：单层
莫霍界面
地 幔
地壳
上层： 硅铝层
下层：硅镁层
高大山脉 60-70KM
大陆平均39—41KM
海洋平均5—10KM
均厚17KM
分层 名称 主要成分 密度 分布
上层 硅铝层 由硅、铝成分较多的花岗岩类组成 小 不连续分布；在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄
下层 硅镁层 由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成 大 连续分布；在大陆和大洋地壳中都有分布
课后作业：
1.合上书本，绘制地球内部结构
示意图。
标注三个圈层、两个不连续面、
软流层、岩石圈的位置。
2.有人说，地球内部圈层结构像鸡蛋，也有人说像荔枝？你觉得还像什么？请对比异同，说出你的观点和依据。
3.回家在自己和家人手机上设置地震预警。
2.有人说，地球内部圈层结构像鸡蛋，也有人说像荔枝，你觉得还像什么？
请对比异同，说出你的观点和依据。
一、地球的内部圈层结构
猜想1：地球内部可能是由不同的物质层叠组成的。
猜想2：地壳下面可能存在炽热的熔岩层。
猜想3：地球内部可能存在不同的温度和压力层。
……
猜想验证
1650 年出版的世界地图
魏格纳
于是，他开始长期搜集和整理全球各地各种古生物化石、沉积和地层的资料，并进行古气候的分析，从中验证了对大陆漂移的认识。
魏格纳首先从地图上大西洋两边南美洲和非洲之间海岸线的相似性中产生了“大陆漂移”的灵感。
然而，由于魏格纳对大陆漂移动力机制解释上的
不足，使他的学说一直没有得到科学界的普遍认可。
1.列举人类能观察到的与地球内部有关的现象有哪些？
观察现象
地震、火山喷发、温泉和地热、地壳运动、矿井钻探油气……
大陆漂移的动力？
海底扩张学说认为：来自地幔物质（软流层岩浆）的对流
从大陆漂移学说到板块构造学说
1915年魏格纳
大陆漂移学说
水平运动
H.Hess 赫斯 R.S.Dietz 迪茨
1960-1962年
海底扩张学说
动力机制
魏格纳
魏格纳
1915年
大陆漂移学说
水平运动
基本内容：①岩石圈是由若干刚性板块所构成的，这些板块漂浮在软流层之上滑动，全世界可以划分为六大板块。
②板块内部地壳较稳定，板块交界处地壳较活跃。
H.Hess 赫斯 R.S.Dietz 迪茨
1960-1962年
海底扩张学说
动力机制
1968年
板块构造学说
总结前人成果
不断完善
勒皮雄
从大陆漂移学说到板块构造学说
科学探索的脚步从未停止！
“将今论古”和“以古论今”相结合，可以了解过去和预测未来
(2019海南高考真题) 2019年2月19日，我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探，钻井深8588米，创亚洲陆上钻井最深纪录。
1．该钻井
A．未穿透地壳 B．深达莫霍面 C．已穿透岩石圈 D．即将穿透地幔
√
2． 2023年12月2日菲律宾棉兰老岛附近海域发生了7.6级地震，震源深度40公里。
本次地震
A．震源在地壳中 B．可能导致干旱 C．震级小，破环程度小 D．可能导致山体滑坡
当地时间2023年2月6日4时17分，土耳其南部发生里氏7.8级地震，震源深度20km。此次地震导致多人死亡。据此完成下面小题。
3．此次地震的震源位于（ ）
A．地核 B．地幔 C．软流层 D．地壳
4．此次地震造成多人死亡的主要原因有（ ）
①正值夜间酣睡 ②正值寒冷冬季
③地震震级较大 ④震源深度过深
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
√
√
√
自然：震级越大，震源深度越浅，震中距越小，地震破坏程度越大；
人文：越近城市，人口越多，经济越发达，地震受灾程度越严重
3
地球的外部圈层结构
大气圈 · 水圈 · 生物圈
二、地球的外部圈层结构
地球的外部圈层：包括大气圈、水圈、生物圈等。
② ①
③
大气圈
水圈
岩石圈
生物圈
观察各圈层的位置，将这四大圈层的名称填入空格。
④
阅读课本P23图文材料，思考：
地球的外部圈层包括哪些？岩石圈属于外部圈层吗？
外部圈层中厚度最大的是 ,
连续但不规则的是 ,
水圈的组成包括 ，
地球特有的，且最活跃的是 ，
范围渗透到其他圈层的是 ，其范围是 ，
各圈层之间的关系是 。
岩石圈：内部圈层与外部圈层交接过渡的一个圈层
大气圈
水圈
海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等
生物圈
生物圈
①相互联系，相互渗透；②进行着物质运动和能量交换
水圈的全部、
大气圈的底部、岩石圈的上部
大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统，它的主要成分是氮气和氧气
大气圈笼罩着地球，使得地球上的温度变化和缓，同时提供了生物生存所必需的氧气；大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关
大气圈
水圈
地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋。水是最活跃的自然环境要素之一，对地表物质迁移和能力转换起着十分重要的作用，是生物生存和发展必不可少的物质。
概念：生物圈是地球表层生物的总称。
分布：水圈（全部）、大气圈（底部）、岩石圈（上部），多数的生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈很薄的接触带中。
生物圈
（底部）
大气圈
岩石圈
（上部）
水圈
（全部）
——地球特有的圈层，也是最活跃的圈层
意义：生物从环境中获取物质和能量，同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。
(2010江苏高考真题)2010年3月以来，北大西洋极圈附近的冰岛发生大规模火山喷发，火山灰蔓延欧洲航空业蒙受重大损失。下图为冰岛位置图。
2.这些蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是（ ）
A．大气圈→水圈→生物圈→岩石圈
B．岩石圈→大气圈→水圈→生物圈
C．水圈→生物圈→大气圈→岩石圈
D．水圈→生物圈→岩石圈→大气圈
√
各圈层中进行着物质迁移和能力转换
自然景观涉及大气圈、水圈、生物圈和岩石圈
1.找出照片中主要事物，如山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等。
2.将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行
分类。
3.思考图中各事物之间的联系。
山体
云层
树木
积雪
湖泊
草本
认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互联系
Eg:云层饱和形成降水，在山地形成积雪，实现了水从大气圈到水圈的迁移，山地积雪融化，下渗到岩层中，形成地下水，实现了水圈渗透到岩石圈的过程，其中水的三态变化实现了水的物质迁移和能量转化。
地球的圈层结构
外部圈层
内部圈层
划分依据
分层
岩石圈：内部圈层与外部圈层交接过渡的一个圈层
生物圈
大气圈
水圈
地壳
地幔
地核
莫霍界面
古登堡界面
纵波
横波
地震波
思维导图
记忆：两波两面三层四圈
(2024·海南三亚月考)下图中甲、乙、丙、丁表示地球的四大圈层。读图，完成3～4题。
3.图中代表水圈的是
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
√
4.下列关于地球圈层的叙述，正确的是
A.大气圈的主要成分是氢气和氧气
B.生物圈位于水圈和岩石圈之间
C.水圈联系了四大圈层
D.图中地球圈层均为外部圈层
√
如图示意万里长江第一湾景观。据此完成1～2题。
1.该图体现出的地球圈层的个数是
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
√
2.该景观的形成过程，充分说明了
A.图中各圈层都是连续且不规则的，都相互重叠
B.图中的各圈层是独立发展变化的
C.图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化
D.图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能
√

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