地球的圈层结构教学设计

1、第一单元第四节地球的圈层结构教学设计课标：说出地球的圈层结构，概括各圈层主要特点。课标解读：课标要求从宏观上了解地球的结构及特点。地球的圈层结构可 以划分出内部圈层和外部圈层。内部圈层包括地壳、地幔和地核，外部圈层包 括大气圈、水圈和生物圈。岩石圈是介于内部圈层和外部圈层之间的一个圈 层，包括地壳和上地幔的顶部，即软流层之上的固体岩石部分。另外，要求在 宏观了解地球圈层结构的基础上认识自然环境的组成，即在空间范围上把自然 环境放在地球圈层结构中认识。但是对于各圈层不要求展开深入了解，而应抓 其主要特点及与人类活动关系密切的内容。本条 “标准”在活动建议中提出了 “绘制示意图，或利用教具、学具，

2、说明地 球的圈层结构 ”的要求。因此，对地球的圈层结构，从分布到划分依据，从各层 特点到学生理解、分析、判断和运用，都是本节的学习重点内容。【学情分析】知识基础：了解波的传播需要介质；地球外部是有不同的物质形态。能力基础：基本的读图分析能力和绘图能力、空间思维能力、对比分析能 力。心理特点：高中学生有较强的探索欲望，关于地球内部圈层的划分，可以 通过教师的逐步引导，让学生尝试划分。另外，学生喜欢学习与生活相关的知 识，对横纵波速度不同的讲解中，可迁移到实际中如果发生地震，人体是先感 受到上下晃动再到作用震动的。在讲解地球内部圈层结构的具体划分时，可利 用半熟的鸡蛋进行类比，强化记忆。【三维教学

3、目标】知识与技能：1、能说出地球的圈层结构和划分依据。2、能区分和归纳各个圈层的特点3、学生能举例说明地球表层的特征，并且体会它们之间存在着相互联系。过程与方法：1、尝试根据地震波的传播速度示意图绘制地球内部圈层结构。情感、态度与价值观：1、养成从宏观到微观、从整体到局部把握解决问题的方法；2、树立热爱地球和保护地球环境的意识。重点： 1、地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部物质组成的关系。 （是理解内部圈层结构和特点的基础）2、地球内外圈层的空间分布、组成和特点。（地理环境发生、发展和变化 的学习基础）难点：1、区分岩石圈和地壳（两者有包含与被包含的关系，通常被误以为两者是 等同的） 2

4、、地球内部圈层结构的特点（地球内部不同圈层的物理性质不同，而 同一圈层也会有所区别，如地核的外核为液态或熔融状，内核为铁镍固体；地 幔为铁镁固体，地幔上部的软流层为岩浆发源地；地壳厚度不均，陆壳厚洋壳 薄。教学方法：1、启发式教学法（通过设置问题，引导学生观察思考地震波传播速度的变 化现象，并让他们尝试对地球内部圈层进行划分）2、演示法（用半熟的鸡蛋直观记忆地球内部圈层的划分与物质组成）3、讲解法（地球内部和外部各个圈层特点的讲解）学法：1、观察法（观察 xx 传播速度的变化）2、绘图法（绘制地球内部圈层结构图）3、比较法（比较不同圈层的特点，比较地壳和岩石圈的组成）教学准备：多媒体课件课时安

5、排 :1 课时教学过程：【导入新课】提问：同学们，我们平常进行学习、生活等内容都是在地球表面，人们的 足迹也几乎踏遍了世界的各个角落，尽管现在科技很发达，人们却无法亲自钻 进地底下看看地球内部是什么？聪明的人类利用地震波的传播原理和知识对地 球内部进行探测，大家想不想知道科学家们是怎样利用地震波探测，探测结果 又是怎样的呢？下面就让我们扮演一下科学家，对地球的内部一探究竟。【新课教授】师：既然我们是要利用地震波的原理进行研究，首先要知道什么是地震 波。请同学们阅读书本 21 页第一自然段，找到地震波的含义。生：当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形 式向四周传播。这种弹性

6、波叫地震波。在这里老师给大家穿插一个小知识，当地震来临的时候，人们首先感到的 是地面上下跳动，然后再是前后左右晃动，为什么呢？我们先来看看地震波有 哪些类型。师：很好，地震波有两种类型，一种是纵波，一种是横波。我们把振动方向与传播方向一致的波称为纵波，把振动方向与传播方向垂 直的波称为横波。怎么区分呢？老师这里有一根弹簧，如果我把它拉长的话，弹簧怎么振动 呢？生：上下。师：它的传播方向呢？，也是上下是吧？也就是说它的振动方向与传播方 向一致。我们可以把弹簧的振动类比为纵波的传播。至于横波呢，我们可以用甩绳子来类比，如果我这样上下甩动绳子，绳子 产生的波纹是不是从我手拿的一端向远方传去？这样子的

7、话，上下的振动方向就与水平的传播方向垂直了是吧？ 横波的传播形式和绳子的传播形式类似，同学们可以这样来类比记忆。大 家继续看书本 21 页第一段的内容，看看两种地震波的传播速度是否一样呢？生：不一样。如何不一样。纵波的传播速度较快，横波的传播速度较慢。师：那现在大家能不能解释为什么当地震发生时，人们首先感到地面上下 跳动，然后再是前后左右晃动了呢？师：因为纵波在地球内部的传播速度要快于横波，事实上，横波的破坏性 比纵波是要更强的。师：我们初中学物理的时候曾说过声音的传播需要介质，那地震波的传播 需要吗？生：需要。师：那是不是所有物态都能充当介质？生：不是，（书本上怎么说？）纵波可以通过固体、液

8、体、气体，而横波 只能通过固体。师：介质不同，纵波和横波的传播速度会一样吗？生：不会，纵波和横波的传播速度随着所通过物质的性质变化而变化。师：不错，看来同学们都基本掌握了研究地球内部结构的基本知识了，那 我们现在就尝试利用这些知识分析一下探测得到的地球内部地震波曲线图。师：我们先看看它的横纵坐标各代表什么。生：横坐标代表速度，越往右，速度越大。纵坐标代表深度，越往下，深 度越深。师：虚线代表的是横波，实线代表的是纵波。师：我们刚刚学习过，纵波和横波在不同的介质中传播速度是不同的。因 此，我们先观察地震波速度发生显著变化的地方在哪里。我们看看这幅图，主 要有两个比较明显的转折点吧？一个大概在地面

9、下平均 33 千米处（指大陆部 分），纵波和横波的传播速度都明显增加了，一个大约在地下 2900 千米处，这 时，纵波的传播速度突然下降，横波则完全消失。我们把这种波速发生突然变 化的面叫做不连续面，在地面下平均 33 千米处的面称为莫霍界面，地下 2900 千米处的面称为古登堡界面。然后，我们可以以莫霍界面和古登堡界面为界， 将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。师：那么各层又有什么特点，导致地震波的传播速度会发生变化呢？我们 不妨一起分析一下。（边版图边解释）地壳位于莫霍界面以上，平均厚度为 17 千米，但它的厚度不均，陆壳厚洋 壳薄，所以洋壳的平均厚度是小于 17 千米的。地幔介于莫

10、霍界面和古登堡界面之间，根据地震波波速的变化，可以把它 分为上地幔和下地幔。在上地幔的上部存在着一个软流层，一般认为这里是岩 浆的发源地。由于这一层的温度很高，岩石就像烧红的玻璃，处于塑性状态， 局部地区呈熔融状态，大家要注意，熔融状态并不是液态，仍可把它当做固 态，所以横波依然可以通过。上地幔的顶部，即软流层以上的地幔部分，和地壳都是由坚硬的岩石组成 的，我们把它们合称为岩石圈。同学们，你们说，地壳和岩石圈一样吗？有什么不同？不一样，地壳是岩石圈的一部分，岩石圈是由上地幔的顶部和地壳共同组 成的。以古登堡界面为界，界面以下是地核，我们可以根据纵波波速的变化把地 核分为外核与内核，根据地震波曲

11、线图，横波到达古登堡界面就突然消失了， 证明了外核的物态应该是什么？液态。大家有没有发现，纵波在地下5000 千米深处的传播速度明显增加了？这说明了物质有可能由液态转为了固态，内核的物质状态应该是固态。外核接近液态，内核为固态。过渡：我们要全面地认识地球整体面貌，除了需要了解地壳结构外，还需 要了解地球外部结构的层次。那么地球的外部圈层主要有哪些层次？它们各自 范围和作用是什么呢？师：阅读书本，告诉老师外部圈层有哪些？生：大气圈、水圈和生物圈。师：我们来逐一认识它们。（绘制方格示意图）师：大气圈包围着海洋和陆地，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它没 有确切的上解，而在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可以认 为是大气圈的一个组成部分。大气圈的主要成分是氮和氧。水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下 水、大气水、生物水等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度 条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。现存的生物生活在岩石圈的上层 部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独特的圈层，我们 称之为生物圈。由此看来，它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的 结果。这