2020-2021学年第四节 地球的圈层结构学案及答案

第四节　地球的圈层结构

【课程标准原文】　运用示意图，说明地球的圈层结构。

核心素养定位

    1.结合地震波曲线图，认识地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用。(综合思维)

    2.运用示意图，说明地球内部圈层的划分及圈层特点。(区域认知)

3.理解地球外部圈层的组成及意义。(区域认知、综合思维)

知识体系导引

知识点一　地球的内部圈层结构

1．划分依据——地震波

横波也称凹凸波，是质点的振动，方向与波的传播方向垂直。纵波是质点的振动方向与传播方向平行的波。

形象记忆法：

地球内部圈层类似于鸡蛋壳(地壳)、鸡蛋清(地幔)、鸡蛋黄(地核)

 思考1

　当某处发生地震时，附近有明显震感的城市中，街道上的行人与湖中船上的人的感觉是否一样，为什么？

提示：不一样。处于街道上的行人首先感到地面上下颠簸，然后左右晃动，因为陆地上纵波、横波都能通过，且纵波传播速度比横波快；处于行船上的人只能感到上下颠簸，因为水中只有纵波通过。

地球内部圈层的划分界面

口诀法记忆地壳的厚度

大陆厚，大洋薄；高山厚，平原薄；海岭厚，海沟薄；高处厚，低处薄。 2.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。

A表示横波，B表示纵波。C为莫霍界面，D为古登堡界面。图中H为地壳，G为地幔，E＋F为地核。

3．地球内部圈层的划分及特征

【特别提醒】　地壳与岩石圈的区别与联系

地壳位于莫霍界面以上，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬的外壳。岩石圈不同于地壳，岩石圈包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)，二者关系如下图所示：

地壳与岩石圈的关系

(1)区别：地壳是地表至莫霍面，平均厚度约17千米；岩石圈是地表至软流层，平均厚度约100～110千米。

(2)联系：岩石圈包括地壳，都是由坚硬的岩石组成。

知识点二　地球的外部圈层结构

思考2

为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层？

提示：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。 “记准顺序”：外部圈层中，大气圈在上，水圈在下，生物圈不单独占有空间，而是渗透于其他圈层之中。

生物圈指地球上所有生态系统的统合整体，是地球的一个外层圈，其范围大约为海平面上下垂直约10公里。它包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石圈和水。

重点一　地球的内部圈层

【探究活动】

结合材料，探究下列问题。

材料　假如你乘坐一辆既能耐高温高压，又能穿透坚硬岩石的微型汽车，正进行一次穿越地心的科学探险活动。下图是地球内部圈层示意图。

假如汽车上的车载仪表和各种感应器记录下了沿途的见闻，那么：

(1)地壳的组成物质主要是什么？

(2)软流层是在上地幔上部还是上地幔底部，为什么有人认为它是岩浆的发源地之一？

(3)外核的物质状态是什么？为什么？

【提示】　

(1)地壳的组成物质主要是岩石。

(2)软流层位于上地幔上部。由于该处放射性元素衰变积累的热量可能使岩石处于熔融状态，因此有人认为它是岩浆的发源地之一。

(3)外核的物质状态可能为液态，因为此圈层横波不能通过。

【归纳拓展】

【学以致用】

1.右图中的大圆、中圆和小圆依次所代表的地理概念，对应正确的是(　　)

A．岩石圈、地幔、地壳

B．岩石圈、上地幔顶部、地壳

C．岩石圈、地幔、地核

D．地球内部圈层、岩石圈、地壳

解析：地球的内部圈层包括地壳、地幔和地核。地壳和上地幔的顶部合称为岩石圈。软流层位于上地幔的上部，在岩石圈之下。所以答案应该选D。

答案：D

2.

读地球内部的结构图，回答(1)～(3)题。

(1)地球内部圈层的名称：A和B是______，A和B＋C是______，D是________，C＋D＋E是________的一部分。

(2)不连续界面F是________。

(3)地震波在经过F时速度发生什么变化？

解析：从图上看，A、B所在的圈层是地壳，因为从深度上看从几千米到几十千米应是地壳的范围。C＋D＋E是地幔的一部分，其中C是上地幔顶部，由岩石构成的岩石圈的一部分，A、B、C共同构成了岩石圈；D是上地幔上部的软流层，是岩浆的发源地。F是地壳和地幔的分界面即莫霍界面，地震波在经过此不连续界面时，纵波和横波的速度都明显加快。

答案：(1)地壳　岩石圈　软流层　上地幔

(2)莫霍界面

(3)地震波(纵波和横波)传播速度明显加快。

重点二　地球的外部圈层

【探究活动】

读“地球圈层示意图”，完成下列问题。

(1)在图上标出地壳、大气圈、水圈等圈层名称。

(2)地球外部圈层中，厚度最大的是________，连续而不规则的圈层是________，其范围渗透到其他圈层之中的是________。

(3)大气圈包围着地球，它的主要成分是____________和________；水圈中的水处于不间断的________之中；生物圈占有________圈的底部、________圈的全部和________圈上部。这些圈层之间相互________、相互________，形成人类赖以生存和发展的自然环境。

【提示】　(1)如下图。

(2)大气圈　水圈　生物圈　(3)氮　氧　循环运动　大气　水　岩石　渗透　影响

【归纳拓展】

外部圈层的概况比较

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。各外部圈层的概况、特点见下表：

【学以致用】

1.

右图是“地球圈层间的物质交换示意图”，图中序号①②③④代表四大圈层。读图，回答(1)～(2)题。

(1)图中序号依次是(　　)

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

(2)“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的圈层关系是(　　)

A．①②　　　　B．②③　　　　C．①③　　　　D．③④

解析：第(1)题，地球的各个圈层之间存在着相互联系，根据它们之间的相互关系，可知图中①②③④依次代表的是水圈、岩石圈、生物圈、大气圈。第(2)题，“落红”属于生物圈，“春泥”属于岩石圈。

答案：(1)C　(2)B

2.

[2019·石家庄一中高一期中]当地时间2015年4月22日，智利蒙特港，卡尔布科火山口喷发，喷出的浓厚的火山灰和烟尘几公里外都能看见。据此回答(1)～(2)题。

(1)岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来。关于岩石圈的叙述，正确的是(　　)

A．岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的

B．岩石圈属于上地幔的一部分

C．岩石圈与生物圈关系密切

D．岩石圈的上部是软流层

(2)火山灰满天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大影响。有关地球外部圈层的说法，正确的是(　　)

A．大气圈是由大气组成的简单的系统

B．水圈是一个连续但不规则的圈层

C．生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部

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：(1)C项，生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，岩石圈与生物圈关系密切，故C项正确。A项、B项、D项，岩石圈由地壳和上地幔顶部(软流层以上)组成，地壳属于岩石圈的一部分，岩石圈与上地幔有交叉，故A项、B项、D项均错误。综上所述，本题正确答案为C。(2) B项，水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层，故B项正确。A项，大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，故A项错误。C项，生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，故C项错误。D项，地球的外部圈层联系密切，但也会与地球内部圈层产生联系，比如通过火山活动，故D项错误。综上所述，本题正确答案为B。

答案：(1)C　(2)B

素养一　地球内部圈层结构特征(区域认知)

下图为“地球圈层结构示意图”。读图，回答1～2题。

1．下列有关地球圈层特点的叙述，正确的是(　　)

A．①圈层是大气圈，主要成分是氮和氢

B．②圈层即岩石圈

C．③圈层由塑性物质组成，为岩浆发源地

D．④圈层的物质状态为固体

2．下列有关图中信息的叙述，正确的是(　　)

A．纵波、横波通过莫霍界面、古登堡界面时，波速都增加

B．在⑤圈层无法观测到横波

C．①和②之间的圈层即水圈

D．地球内部、外部各圈层都是连续且规则的

1～2.解析：第1题，①圈层的主要成分是氮和氧；②为地壳，它是岩石圈的一部分；③为软流层，由塑性物质组成，为岩浆的主要发源地之一；④为外核，为液态物质。第2题，⑤圈层是内核，受外核为液态物质的影响，横波无法到达⑤圈层。

答案：1.C　2.B

素养二　地球圈层特点分析(综合思维)

读“火山景观图”和“地球的内部圈层结构图”，完成3～4题。

3．从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于(　　)

A．①圈层　　　　　　　B．②圈层

C．③圈层              D．④圈层

解析：①为地壳、②为地幔、③为外核、④为内核，岩浆存在于软流层中，位于地幔，所以选B项。

答案：B

4．下列关于地球圈层特点的叙述，正确的是(　　)

A．①圈层的厚度海洋较陆地大

B．②圈层横波不能通过

C．③圈层最可能为液态

D．④圈层的温度、压力和密度都较小

解析：根据所学知识可知，横波只能通过固态，横波在③消失，说明③可以为液态，故C正确。

答案：C

素养三　地震波的应用(地理实践力)

5．阅读图文资料，完成下列要求。

地震的成因是由于地下几公里至数百公里的岩体发生突然破裂和错动。而这些破裂和错动释放的能量又以地震波的形式向四周辐射出去。研究人员在地震发生后，根据横波、纵波的速度差，建立了“地震预警系统”，让人们赢得黄金逃生时间。

地震预警系统的原理是什么？

答案：预警主要是利用纵波传播速度比横波快，在地震发生时纵波先到地面做出预警，在破坏力更大的横波没到前的数秒、甚至数十秒对较远地区发出预警，为人们争取应对时间。