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第一章第三节
地球的圈层结构
课程标准 运用示意图，说明地球的圈层结构
综合思维 结合材料，说出地震波纵波、横波传播特征及其在划分地球内部圈层结构方面的作用。
地理实践力 结合示意图，简要描述地球内、外部圈层结构及其主要特点
人地协调观 举例说明大气圈、水圈、生物圈、岩石圈之间的相互联系相互影响的关系及其对人类产生的影响。
课程标准
学习目标
目录
地震与地震波
地球的内部圈层
01
02
03
地球的外部圈层
前苏联—科拉超深钻井
前苏联在科拉半岛进行科学钻探，其中最深的一个钻井达12262米，是当时世界上最深的钻井（现已被超越）
13
目前，人类在地球表层的最深钻井并不足13千米
6371
地球平均半径为6371千米
1
516
人类已达部分只占地球平均半径的1/516
思考：
既然人类暂时无法直接探测到地球内部，有什么更加行之有效的办法呢？
火山口进入
温泉
钻井
地震是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动
是一种危害和影响巨大的自然灾害
一、地震与地震波
震源深度
震中
等震线
震中距
震 源
将烈度相同的点连成封闭的曲线。
从观测点(如地震台)到震中的直线距离。
震源在地面的垂直投影，即地面正对震源的点。
从震中到震源垂直距离。
地球内部岩石发生断裂引起震动位置
地震波是震源释放的能量波
地面出现的各种破坏现象，都是地震波冲击造成。
地震构造示意图
如同一个炸弹，其所含的炸药量相当于震级；炸弹爆炸后对不同地点的破坏程度有大有小，这相当于地震烈度。房屋建筑的地基坚固程度、设计的好坏、抗震结构和施工质量等，都会影响到地震的破坏程度。
震级和烈度一样吗
震级与烈度的区别
地震波：地震的能量以波动的方式向外传播
纵波（P波) 横波（S波）
方向
速度
介质
地物表现
地震波：地震的能量以波动的方式向外传播
纵波（P波) 横波（S波）
方向 震动与传播方向一致 震动与传播方向垂直
速度 较快 较慢
介质 固体、液体、气体 固体
地物表现 上下颠簸 左右摇晃
质点振动方向
纵波
波的传播方向
质点振动方向
横波
波的传播方向
纵波横波
动态演示
传播方向
振动方向
振动方向
纵波（P）
横波（S）
传播方向
1、当地震发生时，人们首先感觉到上下晃动还是左右晃动？为什么？
2、地震在海洋中发生时，坐在船上的渔民是感觉到上下晃动还是左右晃动？为什么？
先上下晃动再左右晃动；因为纵波的速度大于横波。
只有上下晃动；因为纵波在固体、液体和气态中传播，而横波只在固体中传播。
思考
地震发生时，该怎么逃生尽量保证自己的安全？
你有没有听说过地震逃生黄金十二秒？
地震自救
破坏性地震从人感觉振动到建筑物被破坏平均只有12秒钟，在这短短的时间内你千万不要惊慌，应根据所处环境迅速作出保障安全的抉择。如果住的是平房，那么你可以迅速跑到门外。如果住的是楼房，千万不要跳楼，应立即切断电闸，关掉煤气，暂避到洗手间等跨度小的地方，或是牢固的桌子，床铺等下面，震后迅速撤离，以防强余震。
学校，商店，影剧院等人群聚集的场所如遇到地震，最忌慌乱，应立即躲在课桌，椅子或坚固物品下面，待地震过后再有序地撤离。教师等现场工作人员必须冷静地指挥人们就地避震，决不可带头乱跑。
如在街道上遇到地震，应用手护住头部，迅速远离楼房，到街心一带。如在郊外遇到地震，要注意远离山崖，陡坡，河岸及高压线等。正在行驶的汽车和火车要立即停车。
地震逃生
如被压在倒塌物下，不要随意搬动周围物品，防止引起更大的塌方，随后积极等待救援。
从地震发生到房屋倒塌，只有12秒左右的时间。造成不要惊慌失措，应迅速寻找安全地方躲避，不要贪恋财物。
地震逃生
不要长时间大声喊叫，保存体力，当附近有人通过时，立刻呼喊或有节奏地敲击物体发出声音，向外界求救。
不要轻易跳楼，尤其是高层建筑。自救逃生或等待救援还有生存的希望，贸然跳楼会对生命造成极大威胁。
地震逃生
尽量找到一些三角区域，震后想办法呼救，逃生。尽量保持体力，不要声嘶力竭的呐喊以防在搜救人员到来时无法呼救。
剧院等公共场馆内人数众多，由于互相拥挤、盲目冲撞造成的人员伤亡并不罕见。所以要听从指挥，跟随人流有秩序地快速撤离。不要逆向行进或俯身捡拾物品，这样会被人群挤倒踩伤，甚至丧命。
地震的危害
造成房屋倒塌，破坏道路、管道、通信等基础设施，导致人员伤亡和财产损失
震后危害
会诱发崩塌、滑坡、泥石流
会诱发火灾、海啸、有毒气体泄漏、疾病蔓延等灾害
破坏资源环境和生态系统，严重损害灾区人民的心理健康
地球的内部圈层
二
1.思考：观察图片：判断哪个是横波，哪个是纵波？
绿色点所在的波为横波，蓝色点所在的波为纵波。
2.你还发现哪些规律？
随着深度的变化，地震波的速度发生了改变，说明地下物质性质不同。
地球的内部圈层
地球的内部圈层
2.思考：观察动画：找出横波和纵波波速发生明显变化的地方，并说明在此处横波和纵波波速发生了怎样的变化。
平均33千米
平均2900千米
不连续面
地震波波速发生突然变化的面
横波和纵波波速明显增加
横波消失，纵波速度明显下降
莫霍界面
古登堡界面
莫霍界面
古登堡界面
根据两个不连续面，把地球内部圈层划分为三层
地壳
地幔
地核
地球的内部圈层
3.思考：仔细观察下列图片，找出其他不连续面地方吗？他们深度多少千米呢？又可以把地球内部圈层细分为哪几层？
上地幔
下地幔
外核
内核
地幔：可分为上地幔和下地幔；
地核：外核和内核；
地球的内部圈层
4.思考：
①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？
②推测地幔和地核的物质状态可能是什么？
①说明莫霍界面和古登堡界面上下的物质性质发生了变化，由此可将地球内部划分出若干个圈层
②地幔物质应以固态为主，也可能呈现塑性状态；地核的外核为液态，内核为固态。
地球的内部圈层
地球的内部圈层——地壳
1.地壳的厚度是不是均一的？陆壳和洋壳的厚度有何差异？
2.岩石圈和地壳的范围是否一致？
概念：地面以下，莫霍界面以上的固体外壳；
特点：地壳平均厚度为17千米，地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚，海拔越低，地壳越薄。
岩石圈：上地幔顶部与地壳都是由坚硬的岩石组成
地球的内部圈层——地壳
地壳平均厚度为17千米，地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚，海拔越低，地壳越薄。
大陆地壳
大洋地壳
地球的内部圈层——地壳
3.组成地壳的主要元素有哪些？
地壳中主要化学元素平均含量百分比
地壳由90多种化学元素组成，他们多以化合物的形式存在。
氧（约1/2）、硅（约1/4）、铝、铁、镁、钙、钠、钾、镁
养（氧）闺（硅）女（铝）贴（铁）给（钙）哪（钠）家（钾）没（镁）
地球的内部圈层——地壳
4.地壳是怎么分层的，各层有什么特点？
分层 名称 特征
上层 硅铝层 密度小，分布不连续，大洋底部往往缺失
下层 硅镁层 密度大，连续分布
地球的内部圈层——地幔
介于地壳和地核之间的圈层，在莫霍界面以下到古登堡界面以上，深度从地壳底界到2900千米。
问题：地幔在哪里？可以分哪两层？岩石圈与软流层之间位置关系怎样？
地球的内部圈层——地幔
问题：岩浆主要发源地在哪里？地幔的物质性质为哪种状态？岩石圈和软流层之间位置关系？
软流层：位于上地幔，呈缓慢流动的熔融状态，主要由含铁、镁的硅酸盐组成。一般认为这里可能是岩浆的主要发源地。
岩石圈=地壳+上地幔顶部（软流层以上）
地球的内部圈层——地核
问题：地核可以分哪两层？温度和压力有何特点？地核的物质性质为哪种状态？
地球核心部分，即古登堡界面所包围的球体，分为内核和外核
一般认为，外核在高温高压下呈液态或熔融状态的铁和镍。可能是地球磁场产生的主要原因。
而地球内核呈固态。
比一比
试着比较一下地球内部圈层与煮熟的鸡蛋的异同。
地壳
地幔
地核（外核）
地核（内核）
莫霍界面
古登堡界面
如上图所示，我们将煮熟的鸡蛋一切两半，便会呈现蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层。结合所学知识和生活常识，比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同点。
活动
同：在内部圈层和结构和比例上，煮熟的鸡蛋和地球很相似。
异：鸡蛋整体上呈椭圆，地球接近正圆；
鸡蛋壳较均匀，而地壳（陆地和海洋）厚薄不均匀；
熟鸡蛋蛋白结构一致，呈固态，地幔分上地幔和下地幔，上地幔上部有软流层；
地核呈液态或熔融状态，而熟鸡蛋的蛋黄呈固态。
名称 划分 主要特点
地壳 地表至莫霍面 主要由岩石组成
厚度不一，大陆厚，海洋薄
地幔 莫霍面至古登堡面 分为上地幔和下地幔
上地幔存在软流层，是岩浆发源地
上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈
地核 古登堡面至地心 主要由铁、镍组成
分为外地核和内地核
外核可能为熔融状态；内核为固态金属球
地球内部圈层特点
读“某地地震波速度随深度的变化图”，完成：
练习：
1、图中曲线表示的地震波是：（ ）
A、纵波 B、横波
C、纵波和横波 D、无法判断
2、莫霍界面大约位于该地地下：（ ）
A、5Km处 B、17Km处
C、33Km处 D、2900Km处
分析地震波波速的变化可以了解地球内部的圈层结构。读图回答第7题
3.下列叙述正确的是(　　)
A.①是地壳，②是地幔，③是地核
B.图中X处为古登堡面
C.甲波由①层进入②层波速急剧上升
D.在①层中的地震波波速随深度增加而减慢
地壳
莫霍面
地 幔
古登堡面
外核
内核
横波
（S）
纵波
（P）
0
3
6
9
12
15
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/千米
速度/(千米/秒)
B
地球的外部圈层
三
地球的外部圈层
通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界，划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层，统称为地球的外部圈层。
岩石圈与大气圈、水圈、生物圈共同构成与人类关系最紧密的自然环境。
1.大气圈
包裹地球的气体层，由气体和悬浮物组成的复杂系统；
大气密度随高度的增加而减小。
2.水圈
水圈由液态水、固态水和气态水组成。
按照存在的位置和状态
陆地水又分为
海洋水
陆地水
大气水
生物水
地表水
地下水
生物圈占据大气圈的底部、水圈的全部以及岩石圈之上，是生物及其生存环境的总称。
3.生物圈
1. 阅读下列材料，完成相关任务。
2017 年 8 月 8 日 21 时 19 分，四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县发生里氏 7.0级地震。地震预警系统在地震波抵达甘肃陇南前 19 秒、抵达四川成都前 71 秒对外发布预警信息，预警信息以广播预警、电视弹窗、手机 App 报警、专用接收终端预警等形式发出。
地震预警是一个全自动的物联网。通过在主要地震区布设密集的地震预警监测仪，在地震发生时，利用地震波比电波传播速度慢的特点，在地震造成破坏前，通过手机、应急广播和专用接收终端等，提前几秒到几十秒为用户发出全自动秒级响应的预警警报。
（1）地震预警与地震预报属同一概念吗？为什么？
（2）讨论开展地震预警应用的重大意义。
（3）当地震发生时，不同的地方、不同的情况应采取不同的应对方法。收集相
关资料，与同学交流避震方法。
活动1
大气圈
岩石圈
水 圈
生物圈
为什么说生物圈是最活跃的圈层呢？
生物圈中的生物，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，从而使地球面貌发生了根本的变化。因此，自然地理环境系统中最活跃的圈层是生物圈。
思考：尝试绘制表格对比地球外部各圈层的特点（提示：可以从概念、组成、特点、地理意义等方面分析）
圈层名称 概念 组成及特点 地理意义
大气圈 气体和悬浮物质组成的复杂系统 主要成分是氮和氧 范围最广 ①调节地球温度；②提供了生物生存所必需的氧气③形成了复杂的天气，如风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关
水圈 地表和近地表的各种形态水体的总称 海洋水、陆地水、大气水、生物水等 连续但是不规则 ①参与地球表面物质迁移和能量转换；
②人类与其他生物生存和发展不可或缺的；
生物圈 地球表层生物及其生存环境的总称 存在于水圈（全部）、大气圈（底部）、岩石圈（上部） 最活跃 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。
地球的外部圈层
尘 埃
降水、风能
矿物质
水
降水、热能
水汽、热能
二氧化碳等气体、降水
氧气等气体
有机物
无机物
有机物
水、无机盐
四大圈层关系
大气圈
岩石圈
生物圈
水圈
各个圈层相互联系，相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境
活动
2. 绘制地球圈层结构示意图，将自己的作品拿到同学之间去交流。如果有可能，把你的作品给家人欣赏，向他们介绍地球的圈层结构，并力求讲解严谨科学、形象生动，且富有特色。
思考：尝试绘制地球内部圈层示意图，并尝试一下将以下选项分别填入该图空白处。
①莫霍界面
②古登堡界面
③地壳
④地幔
⑤上地幔
⑥下地幔
⑦外核
⑧内核
⑨岩石圈
⑩软流层
课堂小结
典例讲解
位于俄罗斯堪察加半岛上的Plosky Tolbachik火山爆发，火山灰云有10千米高，并散布到了太平洋的上空。据此完成2~3题。
1.本次火山喷发，影响到的地球圈层有(　　)
①大气圈　②水圈　③生物圈　④岩石圈
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
2.火山灰漫天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大影响。有关地球圈层的说法，正确的是(　　)
A.大气圈是由大气组成的简单系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈就是指地球表层的各种动物
D.地球的外部圈层之间关系密切，但与地球的内部圈层没有关系
【解析】第7题，火山喷发，首先影响到的圈层是大气圈，然后降落到水圈、生物圈和岩石圈，选D。
第8题，大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统；水圈是一个连续但不规则的圈层；生物圈是地球表层生物的总称。地球的外部圈层与岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境，因此地球的外部圈层与内部圈层的关系也比较密切。选B。
D
B

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