第一章宇宙中的地球第四節地球的圈層結構學習目標核心素養目標1．理解并掌握地震波的類型及傳播特點，地震波在莫霍界面、古登堡界面傳播速度的變化特點。2．理解并掌握地球內部圈層的劃分依據、各層的特點。3．明確地球外部圈層的組成、各圈層的主要特點及各圈層間的相互關系。區域認知：觀察、識別、描述與地球圈層有關的一些自然現象。綜合思維：能夠運用圈層理論，說明各圈層之間的關系和變化過程。人地協調觀：從人地關系的角度，描述地球各圈層和人類活動的關系。地理實踐力：從地球圈層的角度，認識地球的內部圈層和外部圈層。本節重點1．地球的內部圈層包括地殼、地幔和地核，上地幔的上部存在軟流層，上地幔頂部和地殼合稱巖石圈。2．地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈，它們和巖石圈相互聯系、相互滲透，共同構成人類賴以生存和發展的自然環境。合作探究?釋疑難素養培優?提技能課堂小結?理脈絡自主梳理?探新知隨堂鞏固?測達標課時作業?測等級自主梳理?探新知一、地球的內部圈層結構橫波縱波固體

氣體

(3)波速變化①在地下33km的C處(指大陸部分)：橫波和縱波傳播速度都明顯__________。②在地下2900km的D處：A波__________，B波傳播速度__________。增加完全消失突然下降2．圈層劃分(1)依據：地震波在地球內部傳播速度的變化。(2)界面：圖中C__________界面，D__________界面。(3)圈層：由內向外E＋F為__________，G為地幔，H為__________。3．巖石圈包括地殼和__________(軟流層以上)，由堅硬的巖石組成。[易錯提醒]巖石圈不等于地殼，巖石圈不僅包含地殼而且還包含上地幔頂部(軟流層以上)部分。莫霍古登堡地核地殼上地幔頂部二、地球的外部圈層結構1．大氣圈由__________和懸浮物質組成的復雜系統，主要成分是__________和__________。2．水圈是地表和__________的各種形態水體的總稱，其主體是__________，還包括陸地上的__________、湖泊、__________、冰川、__________等。3．生物圈是地球表層__________的總稱。涉及__________、__________和巖石圈。氣體氮氣氧氣近地表海洋河流沼澤地下水生物大氣圈水圈合作探究?釋疑難《地心游記》講述一位教授在一本古老的書籍里偶然發現一張羊皮紙，他從這張羊皮紙上的字里行間得到了啟示：前人曾到地心旅行。這位教授決定也進行同樣的旅行。他在某年帶著侄子以及足夠的糧食、儀器和武器等，由漢堡出發，到了冰島，又請了一位向導隨行。知識點

地球的內部圈層結構問題探究他們三人按照前人所留信息的指引，由冰島的一個火山口進入地下，經過3個月的旅行，歷盡千辛萬苦，最后由于巖流的沖擊，又從地中海的一個島上的火山口回到了地面。根據以上材料，探究下列問題：(1)材料中講述的故事可能發生嗎？科學家利用什么手段來了解地球內部的結構？(2)有人用“半熟的雞蛋”形象地比喻地球的內部圈層結構，你認為合理嗎？(3)巖漿發源于地球內部的哪個圈層？提示：(1)不可能。利用地震波來研究地球內部結構。(2)合理。用“半熟的雞蛋”來比喻地球的內部圈層，則蛋殼為地殼；蛋白為地幔，由于半熟，所以有些蛋白漿代表軟流層中的巖漿；蛋黃為地核。(3)地幔(上地幔頂部)。1．縱波與橫波的比較歸納拓展分類縱波橫波別稱P波S波概念波的振動方向與傳播方向一致波的振動方向與傳播方向垂直分類縱波橫波傳播狀況速度快慢介質可以通過固體、液體和氣體傳播只能通過固體傳播共性傳播速度都隨著所通過物質的性質而變化；都是彈性波；都是能量的載體和傳遞形式表現上下顛簸左右搖晃拓展延伸：地震波的應用1．根據地震波在地球介質中傳播的規律，研究地球內部的結構、礦產資源和油氣資源的分布以及研究與大型工程建設相關的近地表地層的復雜結構。2．在油田開發中的應用。人們通過研究地震波在地下巖石中的傳播規律，確定被研究儲層的巖性、物性及含氣性，為油田開發提供決策支持。2．地球的內部圈層結構圖解地球的內部圈層——兩“面”三“層”圈層不連續面特征地殼

莫霍界面

古登堡界面

地殼位于莫霍界面之上，是地球表面一層薄薄的、由巖石組成的堅硬外殼。它厚薄不一，大陸部分比較厚，平均厚度為39～41千米；大洋部分比較薄，一般為5～10千米地幔上地幔上地幔頂部地幔介于莫霍界面和古登堡界面之間，占地球總體積的80%。根據地震波波速的變化，地幔分為上地幔和下地幔兩層。上地幔上部存在一個軟流層，一般認為這里可能是巖漿的主要發源地軟流層上地幔下部下地幔地核外核液態或熔融狀態地核以古登堡界面與地幔分界，地核主要由鐵和鎳等金屬組成，厚度為3400多千米。根據地震波波速的變化，可將地核分為外核和內核兩層。外核液態物質的運動形成了地球的磁場內核固體金屬球[方法技巧]1．地殼“厚薄”歌大陸厚，海洋薄——海陸差異；山地厚，平原薄——地貌差異。海嶺厚，海溝薄——海底差異；高處厚，低處薄——海拔差異。2．地殼、地幔、巖石圈、軟流層的關系地殼是指從地面到地下33千米處的莫霍界面所包括的范圍，它是由巖石組成的，但它只是巖石圈的一部分。巖石圈是指從地面向下，直至上地幔頂部的軟流層之上的部分，它包括整個地殼以及上地幔的頂部。如下圖：(2020·湖北武漢華中科技大學附中期中)2019年6月17日22時55分，在四川宜賓市長寧縣(28.34°N，104.90°E)發生6.0級地震。ICL(地震預警系統)提前61秒向成都預警，幫助很多距離震中較近的用戶迅速撤離至安全場所。下圖分別為宜賓市震中位置示意圖，以及地震波與地球內部構造示意圖。據此回答(1)～(2)題。典例剖析例題1(1)本次地震震源位于

(

)A．內核 B．外殼C．地幔 D．地殼(2)推測ICL系統預警地震的原理是 (

)A．縱波的波速快于橫波B．橫波的波速快于縱波C．橫波僅在固體中傳播D．縱波可在氣體中傳播D

A

[解析]

第(1)題，地球內部圈層(從外到內)分為地殼、地幔和地核。地核厚度最大，地核與地幔分界面為古登堡界面，地幔與地殼的分界面為莫霍界面。地殼的平均厚度為17千米，陸地部分更厚，此次地震的震源深度為16千米，震源應位于地殼，D正確。第(2)題，縱波的波速快于橫波，縱波先到達地面，且對地表破壞較小，橫波晚到達地面，且破壞較大，ICL(地震預警系統)根據橫波、縱波傳播到地球的這個時間差發出了預警，A正確。1．下圖為“地球內部圈層結構的局部圖”，讀圖回答(1)～(2)題。(1)下列有關說法正確的是

(

)A．地殼在海洋中常常缺失B．橫波在②層傳播速度比③層快C．②是軟流層D．①層和②層屬于地殼對點訓練D

(2)在地球內部，地震波傳播速度變化最快的地方是 (

)A．莫霍界面附近 B．上、下地幔之間C．古登堡界面 D．內外核之間[解析]

第(1)題，地殼分為硅鋁層和硅鎂層，硅鋁層位于上部，是不完全圈層，在大洋中經常缺失。硅鎂層是完整圈層，在大洋和大陸中都存在，A錯。橫波在②層傳播速度比③層慢，B錯。②是地殼的一部分，C錯。①層和②層屬于地殼，D對。第(2)題，在地球內部，地震波傳播速度變化最快的地方是古登堡界面，地震波通過古登堡界面時橫波消失，縱波速度減慢，C對。莫霍界面附近地震波速度加快，但變化幅度較小，A錯。上、下地幔之間地震波波速沒有明顯變化，B錯。內外核之間沒有橫波傳播，D錯。C

2019年1月11日1時11分，中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功將“中星2D”

通信廣播衛星發射到預定軌道。知識點

地球的外部圈層結構問題探究根據以上材料，探究下列問題：(1)長征三號乙火箭穿過的大氣層的密度是否均一？(2)長征三號乙火箭穿過的大氣層中是否有生物存在？生物主要集中在地球圈層的哪個部位？提示：(1)不均一。地球大氣層是在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。(2)有。生物主要集中在大氣層底部。1．地球的外部圈層結構比較歸納拓展圈層名稱概念組成其他大氣圈包裹地球的氣體層氣體和懸浮物質，主要成分是氮氣和氧氣①厚度2000～3000千米；②地球生命生存的基礎條件之一水圈由各種水體組成的外部圈層由液態水、固態水和氣態水組成，按存在位置和狀態可分為海洋水、陸地水、大氣水和生物水①連續但不規則的圈層；②水圈里的水處于不間斷的循環運動之中圈層名稱概念組成其他生物圈地球表層生物的總稱生物及其生存環境①集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中；②最活躍的圈層2.生物圈對地球其他圈層的作用對大氣圈的影響綠色植物能降低大氣層中的二氧化碳濃度，調節氣溫對水圈的影響生物影響一些元素在水中的遷移和沉淀過程；生物體中的水通過被吸收和排出以及在生命系統內部的運動，參與水圈的循環對巖石圈的影響生物風化作用和生物成礦作用

(2020·山西太原五中高一月考)地球表面四個圈層聯系緊密，存在物質遷移和能量轉換，形成人類賴以生存和發展的自然環境。讀圖，完成(1)～(2)題。典例剖析例題2(1)①圈層的主要特點是

(

)A．連續但不規則B．由氣體和懸浮物質組成C．能夠進行光合作用D．由堅硬的巖石組成(2)關于圖示圈層的敘述，正確的是 (

)A．各圈層上下平行分布B．各圈層相互滲透C．③圈層單獨占有空間D．都屬于地球的外部圈層A

B

[解析]

本題組主要考查地球的圈層結構及特征，首先要根據題目中的信息判斷出①圈層為水圈、②圈層為大氣圈、③圈層為生物圈、④圈層為巖石圈，再結合各圈層的基本特點完成題目的解答。第(1)題，讀圖可知，①圈層為水圈，②圈層為大氣圈，③圈層為生物圈，④圈層為巖石圈，水圈是連續但不規則的圈層。故選A項。第(2)題，生物圈貫穿于其他圈層之中，不是平行分布，沒有單獨占有空間，圖中四大圈層相互聯系、相互滲透，巖石圈屬于地球的內部圈層，大氣圈、水圈、生物圈屬于地球的外部圈層。故選B項。2．(2020·山東濟寧微山二中月考)下圖為“地球外部圈層圖”。回答(1)～(2)題。對點訓練(1)圖中所示的圈層A、B、C分別是 (

)A．水圈、生物圈、巖石圈B．生物圈、巖石圈、水圈C．巖石圈、水圈、生物圈D．生物圈、水圈、巖石圈D

(2)A圈層不同于其他圈層的特點是 (

)①只有A圈層具有生命存在的條件②不單獨占有空間，滲透于其他圈層之中③占有獨立空間，厚度為300多米④地球上非常活躍的特殊圈層A．①② B．②③C．③④ D．②④D

[解析]

第(1)題，讀圖，圖中所示的圈層均為地球外部圈層，根據各圈層所包括的范圍，A占據大氣圈的底部，水圈的全部和巖石圈的上部，應為生物圈；B、C分別是水圈、巖石圈。A、B、C錯誤，D正確。故選D。第(2)題，結合圖示A、B、C及與大氣圈的位置可判斷A為生物圈，B為水圈，C為巖石圈。生命存在的條件主要有適宜生物呼吸的大氣、適宜的溫度和液態的水，并不是生物圈獨有生命存在的條件，在地球的外部圈層里的地球表面部分一般都具有生命存在的條件，①錯誤；生物圈包括大氣圈底部、水圈全部和巖石圈上部，即生物圈不單獨占有空間，②正確，③錯誤；由于生物圈是生命存在的主要場所，故可稱之為地球上非常活躍的特殊圈層，④正確。②④正確，故選D。素養培優?提技能地震波傳播速度與地球內部圈層劃分圖的判讀策略指導[信息提取]①地震波的類型；②莫霍界面；③古登堡界面；④地球內部圈層的結構。[方法總結]利用波速判定地震波類型的方法(1)看波速大小。根據在地球表面，縱波速度大約為8～9千米/秒，橫波速度大約為4～5千米/秒，可判斷縱波速度總比橫波快。(2)看波速變化。根據縱波能在固體、液體、氣體中傳播，橫波只能在固體中傳播。在地下(陸地部分)平均33千米處，縱、橫波速度都明顯加快，至2900千米處，橫波速度增加至約7千米/秒，縱波速度增加至約13千米/秒。之后橫波完全消失，縱波突然下降至約8千米/秒，可判斷在地球內部地震波經過的介質發生了變化。

(2020·江蘇南通海安高級中學高一月考)分析地震波波速的變化可以了解地球內部的圈層結構。讀下圖完成(1)～(2)題。考題展示(1)下列敘述正確的是

(

)A．①層中的地震波波速隨深度增加而增快B．①是地殼，②是地幔，③是地核C．甲波由①層進入②層波速急劇上升D．乙波無法通過地幔(2)圖中的X處為

(

)A．莫霍界面B．古登堡界面C．巖石圈與軟流層交界D．內核與外核交界A

B

[解析]

第(1)題，由圖分析可知，①層中的地震波波速隨深度增加而增快，根據深度和波速大小、變化分析，①為地殼和地幔，②為外核；甲波由①層進入②層波速急劇下降，乙波為橫波，可以通過地幔。故選A項。第(2)題，X為地幔和地核的分界面，即古登堡界面，B項正確。課堂小結?理脈絡隨堂鞏固?測達標1．圖中表示莫霍界面的是

(

)A．① B．②C．③ D．④[解析]

莫霍界面位于地殼和地幔之間，即圖中②。B

2．地震發生時，當地居民的感覺是 (

)A．左右搖晃

B．上下顛簸C．先左右搖晃后上下顛簸

D．先上下顛簸后左右搖晃[解析]

地震發生時，縱波傳播速度快，先傳播到地面，居民感覺上下顛簸，然后橫波傳播到地面，居民感覺左右搖晃。故選D。D

(2021·湖北黃岡浠水實驗高中月考)當地時間2019年7月2日17時57分31秒，南太平洋島國斐濟附近海域發生里氏6.1級地震，震源深度約83.5千米。太平洋島國所羅門群島東南端的圣克魯斯群島曾發生里氏8.0級地震，震源深度為5.8千米，震中位于所羅門群島東部347千米處。結合材料，完成3～4題。3．材料中的圣克魯斯群島里氏8.0級地震、南太平洋島國斐濟附近海域的里氏6.1級地震震源分別在

(

)A．地殼、地幔 B．上地幔、地核C．地殼、地殼 D．巖石圈、上地幔A

4．圣克魯斯群島的地震及其引發的海嘯對下列哪一圈層的影響最小

(

)A．大氣圈 B．巖石圈C．水圈 D．生物圈A

[解析]

第3題，整個地殼平均厚度約17千米，其中大陸地殼厚度較大，平均為33千米，地殼之下為上地幔。根據材料，圣克魯斯群島8.0級地震震源深度為5.8千米，故震源在地殼，斐濟附近海域的里氏6.1級地震，震源深度約83.5千米，超過了地殼的厚度范圍，故其震源在地幔。綜上所述，A正確；B、C、D錯誤。故選A。第4題，地震發生于巖石圈，海嘯發生于水圈，生物圈滲透于巖石圈、水圈、大氣圈的下部。地震、海嘯都對大氣圈的影響較小，故A正確；地震對巖石圈、生物圈影響較大，故B錯誤；海嘯對水圈、生物圈的影響較大，故C錯誤；地震、海嘯都對生物圈的影響較大，故D錯誤；故選A。(2021·江蘇宿遷沭陽修遠中學月考)讀“地球外部圈層結構示意圖”，完成5～6題。

5．關于地球圈層特點的正確敘述是 (

)A．大氣圈的主要成分是二氧化碳和氧B．水圈是被陸地分割成的不連續圈層C．巖石圈包括地殼和上地幔的全部D．生物圈是生物及其生存環境的總稱6．低層大氣的主要成分是

(

)A．氧和氮 B．氫和氦C．氫和氮 D．氧和氫D

A

[解析]

第5題，大氣圈的主要成分是二氧化碳、氧氣還有氮氣，A錯；水圈一個是被陸地分割但仍連續的圈