地理①必修1.4《地球的圈层结构》教案

第一章第四节地球的圈层结构【教学目标】一、知识要求1．使学生了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据2．使学生了解各内部圈层的界限、厚度、物理性状等。二、能力要求1．使学生了解研究地球内部构造的方法，从而认识人类对未知事物所进行的探索实践，激发同学们学科学、爱科学的兴趣及责任感。2．了解地球内部圈层划分实况及各层主要特点，从宏观上认识全球的整体面貌，形成地球系统观念。3．通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点，对学生进行综合归纳等思维能力的培养和训练。三、情感目标通过学习对学生进行热爱自然、热爱科学的教育，鼓励学生献身于科学教育事业。【教学重点】1．地震波的波速及传播特点，区别横波与纵波。2．地球内部圈层划分实况及各层主要特点，特别是地壳的特点。3．岩石圈概念，软流层知识。4．激发同学学科学、爱科学的兴趣及责任感，地球系统观念的形成。【教学难点】1．“地幔”的有关知识。2．激发学生学科学、爱科学的兴趣及责任感，形成地球系统观念。【课时安排】1课时【教具设计】地震波的传播速度与地球内部圈层的划分、地球内部结构示意图、多媒体（投影、图片）。【教学过程】一、导入新课前边我们学习了地球的宇宙环境，“谈天”是为了“说地”，整个地球不是一个均质体，而是一个由不同物质、不同状态组成的同心圈层结构，每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。以地心为共同球心，地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。下面我们就来学习第四节——地球的圈层结构。二、新授（一）地球的内部圈层地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神秘的，我们怎么会知道地球内部是由地壳、地幔、地核组成的呢？1．地震波问题一：学生讨论人类用什么方法可以了解地球？钻探取样分析，火山喷发带来的地球内部信息；地震波带来地球内部信息等。问题二：哪种方式能将地心的信息也传递出来呢？地震波。问题三：你知道其机理吗？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，这种弹性波叫地震波。地震波是一种机械波。同学们总结机械波特点，进一步归纳地震波特点。人类通过对地震波传播速度变化的研究，将地球内部划分了三层。（１）纵波(P波)：传播速度较快，可通过固、液、气传播。（２）横波(S波)：传播速度较慢，只通过团体传播。（物质密度越大，传播速度越快）虽然人类限于岩石图阻挡，目前对地球内部的了解仅是皮毛，但人类的认识潜力是无限的，人类会日益深入地认识地球的真实面貌，从而和谐地与之共存。人类认识事物的一种方法是：从了解宏观结构到逐步深入分析微观结构。对地球内部认识就是如此，首先通过研究地震波变化曲线了解其结构。纵波和横波的传播速度随着所通过的物质性质而变化。根据地震波在地球内部的传播情况的研究，人们将地球内部划分为几个圈层结构。分析P、S波的波速变化情况，由波速的突然变化引入不连续面的存在和地球内部圈层资料一：月球是地球的唯一天然卫星，它与地球有着密切的演化联系。根据对建立在月球上的阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析，以及对月球表面和月岩的研究，可知现今的月球内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤。整个月球可以认为由月球岩石圈（0～1000千米）、软流圈（1000～1600千米）和月球核（1600～1738千米）组成。月球岩石圈又可进一步分为四层，即月壳（0～60千米）、上月幔（60～300千米）、中月幔（300～800千米）和月震带（800～1000千米）。软流圈又称为下月幔。在月壳的10千米、25千米和60千米深处，均存在月震波速的急剧变化，表明在这些深度处存在显著的不连续性。月球表面至25千米深处为玄武岩组成的月壳第一层次，25千米～60千米之间为月壳的第二层，由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成，中月幔和下月幔由基性岩组成。月球震源的位置位于600～1000千米的深度之间，平均月球震源深度为800千米。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成，它可能呈塑性或部分熔融状。在月球1000千米深处，月幔温度不会高于1000°C。根据对月球内部状况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。月球的上述圈层结构，也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果。资料二：月面上山岭起伏，峰峦密布，没有水，大气极其稀薄，大气密度不到地球海平面大气密度的一万亿分之一。没有火山活动，也没有生命，是一个平静的世界。已经知道月海有22个，总面积500万平方千米。从地球上看到的月球表面，较大的月海有10个：位于东部的是风暴洋、雨海、云海、湿海和汽海，位于西部的是危海、澄海、静海、丰富海和酒海。这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填，某些月海盆地中的环形山，也被喷发的熔岩所覆盖，形成了规模宏大的暗色熔岩平原。因此，月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发，构成了月球演化史上最主要的事件之一。月球上的陨击坑通常又称为环形山，它是月面上最明显的特征。环形山（crater），希腊文的意思是“碗”，所以又称为碗状凹坑结构。环形山的形成可能有两个原因，一是陨星撞击的结果，二是火山活动；但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果。1924年，吉福德（A.C.Gifford）曾把月坑同地球上的陨石坑作了比较，证实了月坑是陨星撞击形成的。因此，陨击作用是形成现今月球表面形态的主要作用之一。许多大型环形山都具有向四周延伸的辐射状条纹，并由较高反射率的物质组成，形成波状起伏的地形，向外延伸可达数百千米。环形山周围有溅射出来的物质形成的覆盖层；溅射的大块岩石又撞击月球表面，形成次生陨击坑。由于反复的陨星撞击与岩块溅落，以及月球内部喷出的熔岩大规模泛滥，使得许多陨击坑模糊不清，或只有陨击坑中央的尖峰露出覆盖熔岩的表面。从叠加在月海上的陨击坑的状况判断，以及从月球上带回样品的放射性年龄测定表明，月海物质大致是与陨击坑同时期形成的。月海年龄大都在35亿年左右，而月陆高地的形成至少在月海熔岩喷发之前10亿多年已经存在，因此原始月壳是更为早期形成的，并且是大量熔岩的不断喷发，月球物质长期圈层分化的结果。研究表明，月球的圈层结构是继大约46亿年前它所经历的一个漫长的天文演化阶段之后，又一个持续了约10亿年之久的一个圈层分化过程。月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名，如哥白尼、开普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。月球表面陨击坑的直径大的有近百千米，小的不过10厘米，直径大于1千米的环形山总数多达33000个，占月球表面积的7～10%，最大的月球坑为直径235千米。在月球背向地球的一面，布满了密集的陨击坑，而月海所占面积较少，月壳的厚度也比正面厚，最厚处达150千米，正面的月壳厚度为60千米左右。由于月球表面之上缺乏大气圈和水圈，所以月球早期的熔岩喷发和陨星撞击形成的月球表面形态特征能够得到长期的保存。自1969年以来，宇航员已从月球表面取回数百公斤的月岩样品，经过对这些月岩样品的研究分析得出结论，这些月岩曾熔化过，月球表层物质主要是岩浆岩组成。月球的年龄至少已有46亿年。资料三：地球与月球构成了一个天