高中人教版 (2019)第四节 地球的圈层结构优质学案设计

这是一份高中人教版 (2019)第四节 地球的圈层结构优质学案设计，共14页。













1. 基本概念及常识


地层：具有时间顺序的层状岩石。


沉积岩：裸露在地表的岩石，在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下，逐渐形成砾石、沙子、黏土等，这些碎屑物质被风和流水等搬运后沉积起来，经过压紧固结而形成的岩石叫沉积岩。


沉积岩的地层特点：


①具有明显的层理结构；


②岩石上新下老；


③生物化石上复杂高级，下简单低级。（在沉积岩的形成过程中，有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来，形成化石，最常见的是骨头与贝壳等。化石有三叶虫化石、植物化石、贝壳化石、足印化石、恐龙化石、鱼化石等。）


各个地方的地层是否具有一致性，即各个地方的地层相同？


地层缺失的原因：①先前的沉积层遭受侵蚀； ②不具备沉积环境（当时处于地壳隆起抬升或地势较高）





地球上最早的生命大约出现在35亿年前，而记录生命存在的是化石，化石在沉积岩中。


2. 探究地球的演化过程


不同的地质历史时期，地球上的地理环境不同，因此孕育了不同的生物。通过研究地层以及不同地层中的生物化石，可以了解地理环境的演化过程。


地球的演化过程分为四个时期。


（1）前寒武纪：自地球诞生到距今5.41亿年，包含冥古宙、太古宙、元古宙，占地球历史的90%。地球大气由无氧环境变为有氧环境，生物由原核生物演化出真核生物和多细胞生物，是地质矿产的成矿时期。


（2）古生代时期：距今5.41亿年---2.52亿年，分为早古生代和晚古生代。早古生代在海洋出现无脊椎动物，陆地上出现低等植物。此时，地球上海洋的面积远大于现在，出现了三叶虫、笔石、鹦鹉螺等生物。进入晚古生代出现脊椎动物，裸子植物和蕨类植物出现。晚古生代是重要的成煤期。





三叶虫化石及模式图


（3）中生代时期：距今2.52亿年---6600万年。分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。此时期，板块运动剧烈，大陆漂移。爬行动物盛行，鸟类和小型哺乳动物出现，是主要的成煤期。我们熟知的恐龙在三叠纪正式出现，到三叠纪晚期进化成最早的恐龙和鳄鱼的祖先，并慢慢在生态系统中占据了重要地位，因此，人们把三叠纪晚期称为“恐龙时代的黎明”。而在白垩纪末，大量生物突然死亡，恐龙全部没灭绝。





三角龙 霸王龙


（4）新生代时期：距今6600万年，分为古近纪、新近记和第四纪。海陆分布格局行程，形成现代地势起伏的基本地貌。哺乳动物快速发展，第四纪人类出现。











核心知识点一：地球内部圈层的划分


1. 地震波


地震发生时，地下岩石收到强烈的冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。


地震波按传播方式分为两种类型：纵波和横波。纵波传播速度快，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱，纵波可以通过固体、液体和气体传播。横波传播速度较纵波慢，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强，横波只能通过固体传播。


问题探究：某地发生地震，这时水中的鱼、地面上的人和附近的飞鸟都会有什么感受？


地震波横波和纵波的特点：横波只能通过固体传播、纵波可以通过固体、液体和气体传播。因此三者都会感到的是纵波，上下颠簸。其中鱼和飞鸟感受不到横波，因为横波只能通过固体传播。


2. 不连续界面











问题探究：


1. 横波和纵波通过不连续界面的时候速度如何变化？这说明了什么问题？


莫霍界面以下，地震波横波、纵波的速度增加，说明物质组成和物质密度发生变化；古登堡界面以下，纵波速度下降，横波消失，说明物质状态发生变化。


2. 推测地幔和地核的物质状态。


地幔物质以固态为主；地核的外核为液态，内核为固态。





核心知识点二：内部圈层结构





地壳：位于莫霍界面之外，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。大陆部分比较厚，大洋部分比较薄，平均厚度17千米。


地幔：介于莫霍界面和古登堡界面之间。上地幔存在软流层，一般认为这里是岩浆的主要发源地。


地核：以古登堡界面与地幔分界。地核分为外核和内核，地核温度很高，压力和密度很大。


易错提醒：岩石圈=地壳吗？


岩石圈：地壳和上地幔顶部（软流层以上），由坚硬的岩石组成。岩石圈≠地壳。





核心知识点三：地球的外部圈层





地球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，形成人类赖以生存的自然环境。


1. 大气圈：由气体和悬浮物组成，主要成分是氮和氧。


2. 水圈：是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈处于不间断的循环运动之中。


3. 生物圈：地球表层生物及其生存环境的总称。占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。





易错提醒：地球的外部圈层中最活跃的圈层是生物圈。


生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，而生物是地球上最具活力的因素。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。








例题1 读某地剖面示意图，完成问题。





（1）图中地层中动物化石经历的演化过程是（ ）


A. 海生无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物


B. 海生无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物


C. 爬行动物—海生无脊椎动物—脊椎动物


D. 爬行动物—脊椎动物—海生无脊椎动物


（2）石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期，由此可推知当时的环境特点为（ ）


A. 干燥，冷热多变


B. 全球气候分带明显


C. 湿润，森林茂密


D. 寒冷，冰雪广布


答案：（1）B （2）C


解析：本题组主要考查地球演化历程，难度中等。第（1）题，动物是不断从低级向高级演化的，海生无脊椎动物、脊椎动物、爬行动物由低级到高级，故选择B。第（2）题，煤炭是地质时期的森林等植被在地质作用下形成的，由此可推知石炭—二叠纪时期气候湿润、森林茂密。





例题2 读地震波速度和地球构造图，关于地震波的叙述，正确的是（ ）





A. ③的传播只能通过气体、④通过固体、液体传播


B. ④传到②，波速突然下降


C. ④在②中波速明显减小，③在②速度达到最大值


D. ①②均为固体，所以纵波和横波都能通过


答案：B


解析：本题主要考查地震波和不连续界面特点，难度中等。纵波传播速度比横波快，因此④为纵波③为横波。且纵波可以通过固体、液体和气体介质，横波只能通过固体，A、D错误；据图可知，④传到②，波速突然下降，B正确；④和③在①中波速明显增加，C错误。故选B。





例题3 下列有关岩浆主要发源地所在圈层及其与地壳间界面的说法，正确的是（ ）


A. 该界面为古登堡界面


B. 该界面处横波和纵波的速度突然下降


C. 该界面的地下深度在海洋上较大


D. 地震波在该界面附近的传播速度明显加快


答案：D


解析：本题主要考查不连续界面和地球圈层结构，难度中等。岩浆主要发源地所在圈层可能为上地幔上部的软流层，上地幔与地壳间的界面是莫霍界面，故A项错误。在莫霍界面处，地震波的横波和纵波的传播速度都明显增加；而在古登堡界面处，纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，故B项错误，D项正确。大洋部分的地壳比较薄，因此莫霍界面的地下深度在海洋上较小，故C项错误。





例题4 读美国尼亚加拉瀑布景观图，回答下列问题。





（1）图示景观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）在景观图中，代表自然地理系统中最活跃的圈层的要素是（ ）


A. 瀑布B. 岩石C. 树木花草D. 大气


（3）该景观的形成过程，充分说明了（ ）


A. 图中各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系


B. 图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化


C. 图中的各圈层是独立发展变化的


D. 图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能


答案：（1）C （2）C （3）B


解析：本题组考查地球的外部圈层，难度中等。（1）图中共有大气圈、水圈、生物圈和地壳四个圈层。故C正确。（2）生物圈是最活跃的圈层，树木花草属于生物圈，故C正确。（3）该瀑布的形成说明地球的圈层之间是相互联系，相互影响的，它们之间不断进行着物质迁移与能量的转化。其所需能量主要来自地球内能、重力能、太阳辐射能等三个方面。故B正确，C、D错误。连续而不规则为水圈的特征，故A错误。








（答题时间：30分钟）


早在上个世纪70年代的时候，在航天领域的飞速突破让苏联人觉得自己应该也能揭示出地球的秘密。然后，他们就满腔热血的开始了!该工程在进行到第24年的时候，大约挖到了地下13000米，但是，苏联却突然停止了这项计划! 目前关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。读地震波速度与地球内部构造图，完成下列各题。





1. 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. 地下5000米附近


2. 如果当年苏联能够一直进入到地心，则下列有关入地过程中所见现象的叙述，正确的是


A. 内部各圈层密度是均匀的


B. 内部存在物质性质有较大差异的不连续面


C. 地球的外核为岩浆发源地


D. 自地表至地心都是由坚硬的岩石组成


3. 电影《地心历险记》中，在穿越地心前，依次穿越的是


A. 地壳—地幔—地核—莫霍界面—古登堡界面


B. 地壳—古登堡界面—地幔—莫霍界面—地核


C. 地幔—莫霍界面—地核—古登堡界面—地壳


D. 地壳—莫霍界面—地幔—古登堡界面—地核


4. 关于地球的圈层结构说法不正确的是


A. 高海拔地区地壳较厚


B. 水圈是不连续的


C. 岩石圈不包括软流层


D. 在古登堡界面，纵波传播速度突然下降


2019年6月11日下午2点31分，日本樱岛火山爆发，火山灰喷射到火山口正上方2200米（海拔约3300米）的高空。日本媒体称，此次喷烟量较大，可能会向东边的垂水市、鹿屋市方向流动。读“火山景观图”和“地球的内部圈层结构图”回答下列各题。





5. 从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于（ ）


A. ①层 B. ②层 C. ③层 D. ④层


6. 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厚 B. ②层横波不能通过


C. ③层最可能为液态 D. ④层的温度、压力和密度都较小


7. 火山灰漫天飞扬，对地球的外部圈层产生了很多大影响，有关地球外部圈层的说法，正确的是（ ）


A. 水圈是一个连续但不规则的圈层


B. 大气圈是由大气组成的简单的系统


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





读“地球的圈层结构”图，完成下题。





8. 有关①～③的叙述中正确的是


A. ①②属于内部圈层B. ②③属于内部圈层


C. ②圈层密度最大D. ①圈层由岩石构成


9. ②圈层的主体是


A. 生物B. 各种岩石C. 海洋D. 冰川


10. 科学家预测，2012年太阳可能打一个前所未有大的“喷嚏”，这个“喷嚏”可能影响地面无线电通讯，原因是（ ）


A. 图中①层岩浆喷发强烈B. 图中③层受到太阳带电离子影响


C. 图中②因气候异常而异常D. 图中①圈层地震异常强烈


11. 阅读材料，完成下列各题。


“地处青藏高原和黄土高原交会地带的和政县是远古时代各种古脊椎动物繁衍生息的乐园，孕育了今天弥足珍贵的古脊椎动物化石群。不同化石群埋藏在不同的地层中。据了解，1 000万年前的古脊椎动物化石，是研究青藏高原隆升历史及古环境、古气候的重要物质依据和信息源。”看到这个消息，上海某中学地理小组的同学特别感兴趣，他们决定利用暑假前去实地考察研究一番。在地理老师的指导下，他们给这次考察命了名，并做了大量物质上、知识上的准备工作。


（1）考察名称：________与地质年代、自然地理环境的关系。


（2）考察工具准备： ______________________________________________________________。


（3）结合相关材料，他们绘制了一幅古生物化石地表分布示意图，并对相关问题进行了分析。


①按成因分类，该地区的地下岩层多属于________岩；按地质年代，该区域最老的岩层至少形成于________代。


②三叶虫生活时期该地应为________环境；恐龙繁盛时期，该地应为________环境，气候、植被特点为 ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。


（4）考察结论：根据实地考察及材料分析，他们认为迄今为止青藏高原地区：①地理环境经历了________环境向________环境的演变；②由不同化石的相对位置关系可知，地壳经历了________（抬升、下降、水平）运动。


12. 读地震波传播速度和距离地表深度的关系图，完成下列问题。





（1）图中地震波E是________，F是________；图中分界面A是________；B是________。


（2）在界面A～B地震波波速的变化情况是________；在界面B以下地震波波速的变化情况是_________________________________________________。


（3）图中圈层：C是________，D是________，H是________。


（4）物质状态：D层________，H层________。








1. C


解析：本题主要考查地球圈层结构和地震波特点，难度中等。


读图可知，地震波传播速度在2900千米处突然下降，该处为古登堡界面，在其上部分传播速度最快，故选C。


2. B


解析：地球内部各圈层密度不同，内部存在物质性质有较大差异的不连续面，地球的软流层为岩浆发源地，岩石圈部分为坚硬的岩石组成，故选B。


3. D


解析：本题主要考查地球内部圈层结构，难度较小。根据地球内部圈层结构，在穿越地心前，依次穿越的是地壳、莫霍界面、地幔、古登堡界面、地核，D对。A、B、C错。


4. B


解析：本题主要考查地球的圈层结构。地壳的厚度分布不均，陆地厚度大于海洋，高海拔地区较厚；水圈是连续分布的不规则的圈层，故B项符合题意；岩石圈包括地壳的全部和软流层以上的上地幔部分，但不包括软流层；纵波在经过古登堡界面时候，由于介质发生变化，传播速度突然下降。


5. B


解析：本题主要考查地球内部圈层和外部圈层结构特点，难度中等。


从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于软流层，软流层存在于地幔中，根据图示信息，选B。


6. C


解析：根据图示信息，①层、②层、③层、④层分别为地壳、地幔、外核、内核。①层的厚度海洋较陆地小；②层横波能通过；③层最可能为液态；④层的温度、压力和密度都较大，故选C。


7. A


解析：水圈是一个连续但不规则的圈层；大气圈是由大气组成的复杂的系统；生物圈占据大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部；地球的内、外部圈层之间都有密切关系。


8. D


解析：本题主要考查地球圈层结构及太阳活动对地球的影响，难度中等。


图中的①是岩石圈，②是水圈，③是大气圈。①是地球的内部圈层，由各类岩石组成；②③是地球的外部圈层。由①到②到③组成物质的密度越来越小。选D正确。


9. C


解析：②圈层是水圈，主体是海洋水。选C正确。


10. B


解析：太阳打这个大“喷嚏”，是太阳活动产生的高速带电粒子流。当它闯入地球圈层时，不会直接引起岩石的剧烈活动，A、D错；也不会直接引发水圈的异常，而使气候异常，C错；③层高空有一电离层，太阳活动产生的高速带电粒子，使电离层发生扰动，影响地面的无线电短波通讯。选B正确。


11.（1）生物化石；


（2）该区岩层等资料、指南针、地质锤、笔、纸（只要合理即可）；


（3）①沉积；古生；②海洋；陆地；气候温暖湿润，植被茂密；


（4）①海洋；陆地；②抬升。


解析：（1）命名时应突出生物化石这一关键主题。（2）野外考察应有地质锤、指南针、记录工具等，回答合理即可。（3）应熟知地质年代表，知道一些典型化石出现的年代等。（4）结合现在的青藏高原的环境以及学过的知识进行分析即可。


12. （1）横波；纵波；莫霍界面；古登堡界面；


（2）纵波和横波的传播速度都突然增加；纵波传播速度突然减小，横波则完全消失；


（3）地壳；外核；内核；


（4）液态；固态。


解析：本题考查地球内部圈层划分及特点。试题难度较难。


（1）地震波分为横波和纵波，横波速度慢，E是横波，纵波速度快，F是纵波；根据地震波传播速度和媒介，地球内部是以莫霍界面和古登堡界面来划分的，A是莫霍界面；B是古登堡界面。


（2）在界面A～B地震波纵波和横波的传播速度都突然增加；在界面B以下地震波纵波突然变慢，横波则完全消失。


（3）C在莫霍面以上是地壳层，D在古登堡面以下是外地核，H是内地核。


（4）横波只能在固态中传播，纵波可在固、液、气三态中传播，地震波在传递到古登面时，纵波突然变慢，横波则完全消失，说明D层是液态；在H层纵波又加速了，可能是固态。


拓展归纳：


地震波在地下不同深度传播速度的变化，为三个同心球层：地核、地幔和地壳。地震波在地球深处传播时，如果传播速度突然发生变化，这突然发生变化所在的面，称为不连续面。地震波按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波），横波只能在固态中传播，纵波可在固、液、气三态中传播；在莫霍面以下纵波和横波的传播速度都突然增加，莫霍面以上称为地壳；在古登堡面地震波纵波突然变慢，横波则完全消失，古登堡以上是地幔，以下是地核。根据其传播的媒介可判断是液态还是固态。


高中地理
地球的历史及圈层结构
编稿老师
赵丹
一校
黄楠
二校
林卉
审核
田亚慧
重难点
题型
分值
重点
地震波的特点
单选题
2分-4分
地球的内部圈层结构
地球外部各圈层之间的关系
难点
内部圈层结构划分
不连续界面
特点
莫霍界面
在地面以下33km，纵波和横波的波速都明显增加
古登堡界面
距离地表2900千米深处，纵波减速，横波消失