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第四节 地球的圈层结构

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师营造一个良好的教学氛围。优秀有创意的教案要怎样写呢?下面是由小编为大家整理的“第四节 地球的圈层结构”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第四节 地球的圈层结构
目标定位
1.了解地球具有的圈层结构,并能概括出各圈层的主要特点。2.尝试根据地震波划分地球内部圈层。3.运用图表了解地球表层的含义,并用具体实例说明地球表层的特征。4.通过本节学习,学会用综合法分析自然地理各要素之间的关系。

核心点一地球内部圈层的划分及特点

1.以莫霍界面和古登堡界面为界,可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层

2.列表对比各圈层的主要特点

方法技巧 地壳与岩石圈的区别与联系
厚度范围联系
地壳平均17千米地表至莫
霍界面岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部(软流层以上)部分
岩石圈70~100千米地表至
软流层

核心点二地球外部圈层

1.图示外部圈层的结构

2.各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:
外部圈层概念组成其他
大气圈由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统气体和悬浮物,主要成分是氮和氧是地球自然环境的重要组成部分
水圈地球表层水体构成的连续但不规则的圈层地表水、地下水、大气水、生物水等水圈里的水处于不间断的循环运动之中
生物圈地球表层生物及其生存环境的总称生物及其生存环境生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响

方法技巧 歌诀记忆地球的内部圈层结构
同心圈层分内外,内外划界有地面。气水生物圈层外,一起构成自然界。气圈最厚排在外,水圈水体有三态。生物生存他圈界,生命活跃添光彩。
类型1地球内部圈层的划分及特点

 地震会给人类带来巨大灾害,人类也可以利用地震技术探索地球内部物质分异、勘探石油。填图并回答问题。

(1)2007年4月2日,南太平洋所罗门群岛附近发生8级强烈地震。该群岛发生的地震与其所处的板块位置有关,该群岛位于________板块与________板块交界处。该地震发生后,澳大利亚当局立即关闭东部海岸的海滩旅游景点,以防________(灾害)侵袭。
(2)根据地震波的传播状况可以划分地球内部圈层构造。在“地球内部圈层构造示意图”中的方框内,填写地球内部各圈层和分界面的名称。
(3)最近,我国在渤海湾发现储量逾10亿吨的大油田。该油田储量的探明是采用三维地震勘探技术的结果。地震波分为纵波与横波,根据地震波传播原理,在通过含油层时,传播速度发生明显变化的主要是________波。
答案 (1)印度洋 太平洋 海啸
(2)
(3)横
解析 第(1)题,由图可知,所罗门群岛位于印度洋板块与太平洋板块之间。地震在海洋中发生往往会引起海啸。第(2)题,地球内部圈层和分界面名称属基础知识,此题较为简单。第(3)题,地震波分为纵波和横波,纵波可穿过固、液、气态,而横波只能穿过固态。

变式练习1 读图回答问题。

(1)地壳由图中字母表示的层次构成,主要特点是。
(2)上地幔由图中字母表示的层次构成。被认为岩浆发源地的层次是层,在图中用字母表示。图中A、B、C组成的圈层叫做。
(3)莫霍界面是字母表示的两层之间的界面,古登堡界面是字母表示的两层之间的界面。
答案 (1)A、B 厚度不均,大陆地壳较厚,大洋地壳较薄 (2)C、D、E 软流 D 岩石圈 (3)BC FG
解析 此题关键是读图,该题通过图示法,再现了地球内部圈层的结构。

类型2地球的外部圈层

 读图,完成下列问题。

(1)②圈层的主体是()
A.河流B.湖泊C.冰川D.海洋
(2)①②③④四圈层中处于不断循环更新之中的是()
A.④B.②C.①D.③
(3)③圈层中最活跃的因素是()
A.大气B.水C.土壤D.生物
答案 (1)D (2)B (3)D
解析 本题利用地球外部圈层结构简图,考查地球外部圈层的各自特点。由图可知①为岩石圈,②为水圈,③为生物圈,④为大气圈。这四大圈层中,生物圈有生命存在,成为最活跃的圈层;水圈通过水循环可以更新再生。

→大气圈→厚度最大
→水圈→连续不规则
地球外部圈层--→岩石圈→由地壳、上地幔顶部组成
→生物圈→最大的生态系统
关于地球的圈层,大气圈是外部圈层中最厚的;水圈是一个连续但不规则的圈层;岩石圈是由地壳、上地幔顶部组成的;生物圈是地球上最大的生态系统。
变式练习2 关于地球圈层结构的叙述,正确的是()
A.自然环境是由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈四大圈层交叉而成的
B.岩石圈是地球内部三大圈层中的一个圈层
C.生物圈就是指地球表层的生物所组成的圈层
D.水圈是一个连续而且规则的圈层
答案 A
解析 地球内部的三个圈层是指地壳、地幔、地核,没有岩石圈;生物圈除了指生物外,还包括它们生存的环境;水圈虽然是连续的,但它是一个不规则的圈层。本题常见的错误是选择了B项,认为岩石圈也是位于地球表面之下,因此是地球内部的一个圈层,但要注意地球内部圈层是按照地震波的波速变化来划分的,岩石圈不属于内部的地壳、地幔、地核这三大圈层之一。

1.地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏,下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是()

A.①B.②C.③D.④
答案 A
解析 由于原油主要为液态物质,横波不能通过,纵波在其中传播波速变慢。
2.若图中a是d的一部分,a和b组成c,则图中a、b、c可分别表示的概念是()
A.上地幔顶部(软流层以上)、地壳、岩石圈
B.上地幔、下地幔、地幔
C.外核、内核、地核
D.地壳、地幔、地核
答案 A
解析 该图示反映出岩石圈、地幔及地壳的关系。岩石圈是由上地幔顶部(软流层以上)部分和地壳组成。
读“某地地震波速度随深度的变化图”,回答3~4题。

3.该地莫霍界面大约位于地下()
A.5千米B.17千米C.33千米D.2900千米
答案 A
解析 由图示可知,地震波波速在5千米深度处突然变快,说明遇到一个不连续界面,即莫霍界面。
4.该地可能是下列哪个地方()
A.40°N,116°EB.30°N,90°E
C.南极点D.经度180°,纬度0°
答案 D
解析 由于地壳的厚薄不均一,大陆部分比较厚,平均厚度为33千米,大洋部分则比较薄,该地位于海洋上,而选项中各地只有D地在海洋上。
5.读下图回答问题。

(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。
(3)地震波在经过F时速度发生了什么变化?
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。
解析 此题考查了地球内部结构的有关知识及读图、析图的能力。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。地壳的厚度不均,A处是陆地,地壳厚度平均33千米,青藏高原是世界上地壳最厚的地方,有60多千米;B处是海洋,地壳厚度只有几千米。F是地壳和地幔的分界线即莫霍界面,地震波在经过此不连续界面时,纵波和横波的速度明显加快。C+D+E是上地幔的一部分,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是上地幔顶部的软流层,是岩浆的发源地。

1.有关地震波的叙述,正确的是()
A.地震波是一种无线电波
B.纵波传到古登堡界面时会消失
C.纵波和横波传播速度在莫霍界面都明显减小
D.从震源发生的地震波,纵波比横波先到达地面
答案 D
解析 地震波是一种弹性(机械)波而不是无线电波。地震波有纵波和横波之分,纵波传播速度快,可以通过固态、液态和气态介质;横波传播速度较慢,只能通过固态介质。横波传到古登堡界面而完全消失,纵波波速显著减小。纵波和横波传播到莫霍界面波速都明显增加而不是减小,由于纵波传播速度比横波传播速度快,故先从震源传播到地面。
2.地壳的平均厚度()
A.约为33千米B.约为6千米
C.小于岩石圈的平均厚度D.大于岩石圈的平均厚度
答案 C
解析 本题考查地球内部圈层划分中关于地壳厚度的内容。地壳的厚度是不均匀的。整个地壳的平均厚度为17千米,大陆部分的平均厚度为33千米,海洋地壳的平均厚度为6千米。岩石圈包括地壳及软流层以上的地幔。因此,只有C是正确的。清楚地壳厚度、岩石圈的概念是解此题的关键,学习时对概念的内涵和外延的理解要透彻,记忆要准确。
3.地壳最薄的地方一般在()
A.盆地B.平原C.海洋D.大陆断层
答案 C
解析 地壳厚度是由其结构及硅铝层分布不均造成的,大洋底部缺失硅铝层,最薄。
4.下列有关地球内部圈层的说法,正确的是()
①以莫霍界面和古登堡界面为界,地球内部由里向外可以划分为地壳、地幔、地核三个圈层 ②地壳的厚度不均匀,大陆地壳较厚,大洋地壳较薄 ③地幔以古登堡界面为界分为上地幔和下地幔两层 ④地核是地球内部的三个圈层中温度最高的一层
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
答案 D
解析 地球的内部由里向外依次为地核、地幔和地壳三个圈层;古登堡界面是划分地幔和地核的界线;受地球内部放射性元素衰变产生热能的影响,总体来说,地球内部圈层的温度由外向里递增。
5.为了探测莫霍界面的情况,在下图中的A、B、C、D四点同时进行了地震波的测定,其中最迟得到从莫霍界面传来的地震波的地点是()

答案 A
解析 地壳的厚度与露出地表的部分高度是成正相关的,大陆上海拔越高、地壳越厚,那么地震波从莫霍界面到测定点的时间越长。

6.读“地球四个圈层构成示意图”,回答图中所示的圈层A、B、C分别为()
A.水圈、生物圈、岩石圈B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈D.生物圈、水圈、岩石圈
答案 D
解析 在地球外部圈层中,有一个圈层,它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,这个圈层是生物圈,所以A代表生物圈,那么B就是水圈,C是岩石圈。
7.上天、入地、下海是人类征服自然的三项重大工程,2001年8月4日,总投资1.5亿元、被誉为“亚洲第一深井”的中国大陆科学钻探工程正式开工,我国用了5年时间打出这口5000米深的科研井。此科研井的开钻地点位于()
A.青藏高原地区B.山东省诸城地区
C.江苏省东海地区D.安徽省盘龙地区
答案 C
解析 5000米深度的地壳最有可能分布在海洋上。钻科研井研究地壳特点,最好选在地质条件复杂、地壳较薄的地区。
8.读下图,下列有关地壳和岩石圈的说法,正确的是()
A.地壳和岩石圈都是由岩石组成的B.地壳的厚度比岩石圈大
C.地壳就是岩石圈D.岩石圈包括地壳和地幔的底部
答案 A
解析 由地球内部圈层结构示意图可知,地壳和岩石圈都是由岩石组成,岩石圈包括地壳和地幔的顶部(软流层以上的部分)。
9.下列现象与主要发生圈层对应,不正确的是()
A.地震—岩石圈B.赤潮—水圈和生物圈
C.台风—大气圈D.厄尔尼诺—大气圈和岩石圈
答案 D
解析 地震主要是由地壳运动引起的,发生于岩石圈,所以A项是正确的;赤潮主要是海水遭到含磷化合物水污染造成的海水富营养化现象,它发生在水圈与生物圈中;台风是产生于大洋洋面上的热带气旋,是一种大气运动状况,发生在大气圈;厄尔尼诺现象是大气、水、生物相互作用的结果,不发生在岩石圈,所以不正确的是D项。
10.关于地球外部圈层的叙述,正确的是()
A.地球外部圈层包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈
B.大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统
C.人类生活的地球表层是开放的、均一的系统
D.生物圈是地球上所有生物的总称
答案 B
解析 本题考查对地球外部圈层的理解。地球外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,岩石圈属地球内部圈层;生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。
11.读“地震波速度与地球内部构造图”,回答问题。

(1)图中A、B表示地震波,其中A表示波,B表示波,其判断依据是。
(2)图中C~H分别表示地球内部构造,D表示界面,其判断依据是;该面以上C代表,该面以下E代表。
(3)图中F处,地震波A完全 ,地震波B速度并继续往深处传播。这说明F面以上的E物质状态为态,以下的G物质状态为态,F面是界面。
(4)C层主要由组成,G层叫 ,H层叫。地球的岩石圈是指和。
答案 (1)横 纵 A波波速慢,B波波速快
(2)莫霍 横波和纵波在此处波速突然加快 地壳 地幔
(3)消失突然下降 固 液 古登堡
(4)岩石 外核 内核 地壳 上地幔顶部(软流层以上部分)
解析 该题的关键是读图。该图分左右两部分,左图是地震波由地表向地心传播过程中波速随深度的变化情况(注意左侧的深度尺),上方横坐标表示地震波速度,图内两条曲线分别表示横波和纵波。地震波在通过同一介质时,波速慢者为横波,快者为纵波。并可根据两种地震波在传播过程中速度的变化情况,相互补充,相互印证,推断地球内部不同深度的物质性质、状态的变化。
右图是地球内部根据左图作出的判读结果。例如,根据地震波在距离地表平均33千米处波速突然增大,可确定D面为莫霍界面。又根据在2900千米处,纵波波速锐减,横波完全消失,可确定F面为古登堡界面。F面以下横波不能通过,说明F面以下物质为非固态。再根据纵波通过F面以下时的波速(纵波波速与通过介质的密度成正比),说明F面以下物质为非气态。那么,既非固态,又非气态,就只能是液态(实际是在高温高压条件下的熔融态)。
12.阅读材料,完成下列问题。
材料一 2007年中新浙江网3月1日电:科学家在对地球内部深处扫描时发现在东亚下面存在着一个巨大水库,水量相当于一个北冰洋的水量。
材料二 新华网2007年2月26日电:北京时间25日9时49分,在青海海西蒙古族藏族自治州和西藏自治区那曲地区交界处发生5.3级地震,地震未造成人员伤亡。
(1)科学家所发现的东亚地区的地下水库,目前能否缓解我国部分城市的缺水现状?
(2)人类已能利用地震波来了解地球内部信息,为什么还要花巨资进行钻探?是否可以完全脱离地震波?
(3)青海与西藏交界处发生的地震为什么没有造成人员伤亡?
答案 (1)不能。
(2)深入到地下直接对内部物质进行分析研究,得到的信息更真实可靠。不能。
(3)①地震震级相对较小,地震的破坏性较小;②该地人口稀少。
解析 第(1)题,科学家在东亚所发现的地下水库尽管水量相当大,但因其埋藏于地球深处,而我们人类目前还没能力进行开发。第(2)题,目前人类对地球内部的了解只能借助地震波的变化来进行推测,这些认识都是间接的、肤浅的。只有深入到地下直接对内部物质进行分析研究,才能得出一些更为真实可靠的信息,但是人类能直接到达或取样的深度又是有限的,所以仍不能完全脱离地震波。第(3)题,此次地震的震级相对较小,且本地区人口稀少,因而没有造成人员伤亡。

扩展阅读

第四节地球的圈层结构教学设计


一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?以下是小编收集整理的“第四节地球的圈层结构教学设计”,希望对您的工作和生活有所帮助。

第四节地球的圈层结构教学设计


一、知识与技能
1、了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的运用。
2、掌握地球内部圈层的划分和内部圈层的界限、厚度、物理性状等。
3、通过归纳、总结、对比地球内部各层的特点,使学生形成综合归纳等思维能力。
二、过程与方法
1、通过读图训练,提高读图、析图能力,明确地震波和地球内部圈层的关系,地壳与岩石圈、软流层的位置关系等。
2、联系实际,结合图示,了解各圈层的特征。
三、情感、态度和价值观
1、学会用一分为二的方法看待问题、分析问题,树立正确的辩证唯物主义观。
2、使学生了解地球的圈层构造,从宏观上认识全球的整体面貌,形成地球系统观和责任感,增强环境及保护意识。

1、地震波的波速以及地震波的传播特点,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。

1、两种地震波的传播特征及其在地球内部圈层研究中的运用。
2、地球各圈层的物质组成和主要特点。
1课时

自主学习法、导学法、对比法和分组合作讨论。

一、地球的内部圈层
通过视频引入新课,用设问法引出地震波的概念。
教师提问:地震波可以分为哪两类呢?
学生回答
波和横波各有什么特性?(学生根据教材回答)
分类传播速度传播的媒介共同点
纵波
横波
板书:地震波分类特点

学生讨论后回答
教师展示结果并讲解
教师提问:为什么能用地震波探测地球内部结构?
学生回答后引出地震波在地球内部的传播速度图。
对图进行分析
指导学生读图,从图中看出两种类型地震波在传播速度上的差异。分析两种不同类型地震波的振动方向和传播方向的关系。

分析图的过程中讲解不连续面的的定义,莫霍界面和古登堡界面.
在图中分析莫霍界面和古登堡界面地震波发生的变化,说明什么问题?
学生回答,教师总结并板书:

大家再仔细分析在内核中波速发生变化的原因
引导学生思考:
推测地幔和地核的物质状态可能是什么?
学生3人一组讨论

教师总结:

地球内部压力大,温度高
固态
内核:纵波的波速增加
刚才同学们做了细致的观察和分析,回答的很正确,下面我们做一个全面的分析各圈层的特点?
投影课本上的图1.26“地球的内部圈层结构”
教师对比课本的图和在课堂中画出的图对比找出多了什么?
教师分析讲解岩石圈和地壳的区别、所在的深度。以及软流层所在的范围。
学生讨论填表
圈层名称范围深度主要特征
地壳
地幔
地核
填完后进行活动:要求学生把地球的内部圈层结构图画出来且介绍内部圈层。
课堂总结:
地球的内部圈层结构

二、地球的外部圈层
(一).大气圈

(二)、水圈
1.概念水圈是指由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
2.特点
①连续(各种水体处于不停的运动和转化之中);
②不规则(水圈没有固定和规则的形状);
③循环运动。
3.组成水圈包括地表水、地下水、大气水、生物水等。
(三)生物圈
①生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。
②生物圈占有大气圈的底部,水圈的全部和岩石圈的上部。
③生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。
总结:大气圈、水圈和生物圈等外部圈层以及岩石圈之间相互渗透、相互影响,形成了人类赖以生存和发展的自然地理环境。
课堂练习:
1有关地震波的叙述正确的是?()
A.地震波是一种无线电波
B.纵波传到古登堡面时完全消失
C.纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少
D.从震源发生的地震波,纵波比横波先到达地面
2.图中甲、乙、丙三个圆依次代表的地理
概念是()
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、地幔、软流层
3,最近,我国在渤海发现储量逾10亿吨的大油田.该油田储量的探明是采用三维
地震勘探技术的结果.请同学联系所学知识来设想一下,我国地质工作者是怎么完成这一勘探工作的?其理论依据是什么?

必修一第一单元第四节地球的圈层结构


第四节地球的圈层结构

●从容说课

地球的圈层结构包括内部圈层和外部圈层。对内部圈层内容的教学,关键要使学生抓住地震波、横波、纵波的概念和特征,知道不连续面的含义,地震波传播速度的变化及原因,再引导学生分析教材23页图1.26,划分出地球的内部圈层。岩石圈概念的教学要据图讲授,划出范围,强调岩石圈与地壳的区别。外部圈层则要重点讲明各圈层的空间分布和物质形态,知道外部圈层是同心圈层。教学方法可采取多媒体演示,对内外圈层逐个显示和叠加,并初步使学生了解各圈层之间的相互联系。

●三维目标

知识与技能

1.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(有关地震波的基本知识、地震波在地球内部的传播情况及两个主要的不连续面)。

2.掌握地壳、地核、地幔的基本特征(界线、厚度、物理性状和物质组成等)。

3.了解地球的外部圈层——大气圈、水圈和生物圈的基本特征。

过程与方法

1.初步学会读地球内部地震波与地球内部圈层构造图,了解地球内部圈层的划分。

2.运用比较法学习各内部和外部圈层的特点。

情感、态度与价值观

1.通过地球内部圈层划分的教学,培养学生“本质是通过现象表现出来的,而现象总是表现本质”的辩证唯物主义观点。

2.通过教学对学生进行热爱自然、热爱科学的教育。

●教学重点

1.了解地球的内部圈层和外部圈层结构,并能概括出各圈层的主要特点。

2.利用“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图”,初步掌握读图分析技能。

●教学难点

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。

2.地球的内部圈层。

●教具准备

多媒体软件,地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图,地球的内部圈层结构示意图,地球各内部圈层对比表,地球的外部圈层示意图

●课时安排

1课时

●教学过程

[新课导入]

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。

(板书)第四节地球的圈层结构

师:我们先来看看地球的内部圈层。

(板书)一、地球的内部圈层

推进(新知识传授)

[教师精讲]

(知识拓展)

师:地球内部究竟是什么样子?钻探是了解地球内部情况的直接手段,最好把地球挖开来看看。我国地处江苏省东海县茆北村的亚洲第一井也就深5000多米,目前挖出来最深的井为12000m,还不到地球半径的1/500,矿山的采挖就更浅了,目前最深的矿井可达3000m。

目前的科学技术日新月异,载人宇宙飞船可以在外太空遨游,宇宙探测器甚至能飞出太阳系,可谓上天有路。然而对于我们脚下6371km半径的地球,却至今还是入地无门。我们如何得知地球内部可划分为三大圈层呢?不妨借鉴一下夏季我们挑选西瓜的方法,为了能够吃到可口的西瓜,我们通常把西瓜托在手上,用另一只手敲打西瓜,靠听这种敲打产生的震动在西瓜内部传播的声音来判断西瓜的生熟、质量的优劣。我们也可以在地球内部制造某种震动,通过分析这种震动在地球内部传播的情况来了解地球的内部结构、组成。我们知道,地震常常给人类带来巨大的灾难,但对于科学工作者来说,地震波却带来了地球内部的信息。那么什么是地震波?

(板书)1.地震波

生:当地震发生时,地下岩层受到强烈的冲击会产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。即地震波。

师:很好。地震波可以分为哪两类呢?

生:有纵波(P波)、横波(S波)之分。

(方法引导)

师:那么纵波(P波)和横波(S波)各有什么特性?(提示:地震波特性——速度、通过介质)

生:(看书讨论回答)纵波:传播速度快,可以通过固体、液体、气体传播。横波:只能通过固体传播。纵波和横波的传播速度都随着所通过物质的性质而变化。

师:正确。为什么能用地震波探测地内结构?

生:(讨论回答)地球内部物质性质不均一,不同深度上性状、组成不同。

[活动与探究]

探究课题:地震波的利用

探究内容:

(1)在莫霍面和古登堡面地震波波速的突然变化说明了什么问题?

(2)推测地幔和地核的物质状态可能是什么?

(3)我们还可以通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息?

探究办法、过程:观察、分析、推理、讨论

探究结果:

(1)说明物质状态可能发生了变化。

(2)地幔物质是固态,地核物质状态可能是液态。

(3)还可以从火山喷发出来的物质、钻探得到的岩芯,来了解地球内部的信息。

师:地震波在地球内部的传播规律是怎样的?

(投影)地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图(先投影左半部分,待学生分析推测后再投影右半部分进行对比)

生:地震波在地球内部的传播规律:总的趋势——速度随深度递增,但不均匀,有突变现象。

师:地震波在地下传播速度会发生变化,而某些地区一定深度处,地震波有明显的突变,这种波速发生突变处的层面叫不连续面。请大家看投影“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图”(左半部分),找出地球内部两个明显的不连续面,填写表格。

(叠加投影表格)不连续面的特征

生:(观察、讨论、回答、填表)

(方法引导)

师:(据学生回答逐个投影填充表格内容)

特点

界面

深度

纵波、横波传播速度

发现者

发现时间

莫霍面

33km

纵波、横波传播速度明显增加

莫霍洛维契奇

1909

古登堡面

2900km

纵波速度明显下降,横波消失

古登堡

1914

师:两个明显的不连续面为什么会出现?

生:不连续面上下的物质性状发生了变化。

师:根据两个最主要的不连续面,地球内部可划分为几个圈层?

生:三个圈层。(对比)

(投影)地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图

师:很好。再看投影的右半部分,地球被分成哪几个圈层?

生:地壳、地幔、地核。

师:(投影)地球的内部圈层示意图

生:(指认地球的内部圈层:地壳、地幔、地核)

师:下面大家一起来研究这三个圈层。

(板书)2.地球内部圈层的划分

(投影)地球的内部圈层结构示意图

师:请看图说出三个圈层的划分依据、两个最主要的界面、各圈层的范围。

生:地壳、地幔、地核的划分依据是莫霍面和古登堡面。莫霍面以上是地壳,莫霍面和古登堡面之间是地幔,古登堡面以下是地核。

师:很好。根据地震波的传播状况,判断地幔的形态是怎样的?

(合作探究)

生:(讨论回答)固态,因为横波能通过。

师:软流层的位置和形态是怎样的呢?

生:(讨论回答)软流层在上地幔的上部,由于这层放射性元素大量集中蜕变生热温度高,呈融熔状态。

师:答的很不错。岩石圈与地壳有什么区别与关系?

生:(讨论回答)范围和界面不同。岩石圈包括地壳和上地幔的顶部,物质都由坚硬的岩石组成。

师:很好。根据地震波来分析,地核又分为外核与内核,外核形态是怎样的?

生:(讨论回答)因为横波不能通过,所以外核是液态,温度高于熔点。

师:那内核的形态呢?

生:(讨论回答)固态,因为地震波速度加快,随深度增加压力和密度都增大,其熔点升高得比温度升得快。

(知识拓展)

师:刚才同学们作了细致的观察和分析,回答得很正确。我们下面作一个全面的分析。地壳:在地面以下,莫霍面以上,由岩石组成。大陆部分的平均厚度为33km,大洋地壳的平均厚度为5~8km,整个地壳平均厚度为17km。地壳最厚的地方在青藏高原。地壳又分为双层结构:上层是硅铝层,下层是硅镁层,在大陆地壳中,两个层次都有;在大洋地壳中,硅铝层变薄甚至缺失。所以大洋地壳比较薄。

地幔:地幔的范围是从莫霍面到古登堡面,它位于地壳与地核之间,是三大圈层中的中间层,厚度为2800多千米。根据地震波的传播状况可把地幔分为上地幔和下地幔两层,地幔圈占了地球大部分的质量。在上地幔的上部,有一个物质呈融熔状态的软流层,一般认为软流层是岩浆和地震的发源地。软流层物质仍是岩石(主要是橄榄岩、榴辉岩等),为硅酸盐类、氧化物等。由于这层放射性元素大量集中蜕变生热温度高,岩石处于塑性状态,局部地区呈融熔流动状态,犹如倾倒的浆糊。根据地震波变化情况推测,软流层物质的物理性状与上下层物质都不同,并构成一个圈层,在地质构造学中称软流圈。软流圈层厚度范围并不是从莫霍面算起,约在地下60~250km,它属上地幔部分,但位置并不在地幔的顶部。因此,软流圈层与地壳之间(即与莫霍面之间)还有一层物质存在,即上地幔的顶部,也是岩石,并构成了一个圈层,它和地壳共同组成了岩石圈。

岩石圈是指软流层以上的部分,物质由岩石组成,包括地壳的全部和上地幔的顶部。

地核:因为横波不能通过外核,所以外核部分呈液态,主要成分是铁镍等重金属元素,而液态铁的运动形成一个巨大的磁场。因为地震波速度在内核处加快,随着深度增加,压力和密度都增大,其熔点升高得比温度升得快,所以内核呈固态。

(投影)表格

内部圈层

组成

分层

状态

地理意义

地壳

岩石

硅铝层

固态

硅镁层

地幔

富含铁镁的硅酸盐类

上地幔

固态

岩浆和地震

下地幔

地核

铁镍等重金属元素

外核

液态

磁场

内核

固态

师:(小结)可以用半熟的鸡蛋来形象直观地记忆地球内部圈层的划分和物质组成。蛋壳为地壳;蛋白为地幔,由于是半熟,所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆;蛋壳与蛋白之间的膜和地壳合起来就是岩石圈;蛋黄为地核。

我们了解了地球的内部圈层,我们再来学习地球的外部圈层。

(板书)二、地球的外部圈层

师:地球外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈,一般用直接观测和测量的方法进行研究。首先看大气圈有什么特点?

(板书)1.大气圈

(投影)地球外部圈层示意图

生:物质组成——气体和悬浮物。主要成分:氮和氧。

师:很好。大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000~16000千米高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100千米的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10千米高度左右的对流层范围内。

再来看水圈有什么特点?

(板书)2.水圈

生:由地球表面水体构成,连续但不规则。包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈的水在不断地循环运动之中。

师:水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万千米的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗“蓝色的行星”。如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。

师:生物圈有什么特点呢?

(板书)3.生物圈

生:是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、岩石圈的上部。

师:很好。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。人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5亿~10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。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,称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

小结:地球所有的外部圈层是相互渗透、相互影响,甚至相互重叠的,在太阳和人类生活的参与下,整个地球生机盎然;同时,它们起着保护地球的作用,可以减弱太阳和宇宙辐射对地表的影响,减少宇宙中的陨石对地球表面的撞击。外部各圈中的物质运动和循环,是促使地表物质和形态演变的重要动力。

小结:今天我们学习了地球的圈层结构,知道地球内部的三个圈层和外部的三个圈层。下面大家来做些巩固习题。

练习:

1.填表

特点

界面

深度

纵波、横波传播速度

发现者

发现时间

莫霍面

古登堡面

2.填表

内部圈层

组成

分层

状态

地理意义

地壳

地幔

地核

3.地球外部圈层包括________、________、________。

4.水圈有什么特点?

5.生物圈的范围。

(布置作业):填图册第四节

答案:

1.填表

特点界面

深度

纵波、横波传播速度

发现者

发现时间

莫霍面

33km

纵波、横波传播速度明显增加

莫霍洛维契奇

1909

古登堡面

2900km

纵波速度明显下降,横波消失

古登堡

1914

2.填表

内部圈层

组成

分层

状态

地理意义

地壳

岩石

硅铝层

固态

硅镁层

地幔

富含铁镁的硅酸盐类

上地幔

固态

岩浆和地震

下地幔

地核

铁镍等重金属元素

外核

液态

磁场

内核

固态

3.大气圈水圈生物圈

4.连续但不规则。包括地表水、地下水、大气水、生物水等。

5.占有大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。

●板书设计

●活动与探究

探究课题:认识地球的圈层结构

探究内容:

(1)理解下列观点,选择一个写出一篇小论文。

人类生活的地球表面是岩石圈、大气圈、生物圈、水圈等共同作用的界面,它具有三个特点:A.它是一个开放的系统,与系统外的宇宙空间和地球内部始终保持着物质和能量联系;B.它是一个不均一的层面,存在明显的地域差异;C.它在不断的变化着。

(2)你认为要真正认识人类生活地球表层,需要了解哪些方面的知识,把他们列出来,交给老师。

(3)用厚纸板剪成扇状,在上面画出地球内部圈层,注明厚度、界面、名称。

探究办法、过程:上网或到图书馆查阅资料,小组探究并提交作业。

探究结果:小论文,剪纸制作。学生更进一步掌握了地球的圈层结构。

1.4第四节 地球的结构


第四节地球的结构

一、课程标准

●说出地球的圈层结构,概括各圈层的主要特点

(1)标准解读

本条"标准"有显性和隐性两方面的要求。显性要求是从宏观上了解地球的结构及特点。地球呈现出圈层结构,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,包括地壳和上地幔顶部,即软流层之上的固体岩石部分。

本条"标准"的隐性要求是了解自然环境的组成,这也是根本要求。本模块的主题是"自然环境及其对人类活动的影响",在学习了有关"宇宙中的地球"之后,面临的一个基本问题就是"什么是自然环境"。"标准"以"宇宙环境-地球-自然环境"的认识思路,设计了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。

自然环境可以从宏观和微观两个层面上理解。从宏观层面上,根据现代自然地理学的研究,自然环境就是指地球表层系统,它是由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈四大圈层交叉而成的。人类属生物圈的一部分。也有人为强调人类的重要性和特殊性,单分出一个"智慧圈",这样就共有五大圈层。

从微观层面上讲(如落实到一定的地域),自然环境是由岩石、地貌、土壤、气候、水文、生物等要素组成的。

从人地关系角度出发,并且本条"标准"的行为动词为"说出"(要求较低),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。

在自然环境的基础上,人类通过长期活动创造了人文环境(也有称社会环境),自然环境和人文环境共同组成地理环境。可见,地理环境的空间范围与自然环境是一致的。

第四节苯酚


第四节苯酚

●教学目标
1.使学生了解苯酚的物理性质、化学性质及用途;
2.通过实验,培养学生动手能力、观察能力及分析问题的能力;
3.通过“结构决定性质”的分析,对学生进行辩证唯物主义教育。
●教学重点
苯酚的化学性质。
●教学难点
酚和醇性质的差别。
●课时安排
一课时
●教学方法
1.采用边讲边实验,并适时启发、诱导的方法使学生了解苯酚的重要物理性质和化学性质。
2.通过苯酚和乙醇的性质比较,让学生分析讨论,得出酚羟基和醇羟基的区别,从而突破难点。
●教学用具
投影仪、苯酚的比例模型
苯酚、水、浓溴水、NaOH溶液(5%)、FeCl3溶液、试管、酒精灯、胶头滴管
●教学过程
[师]比较两种水解产物,它们有何关系?组成和结构上有什么相同和不同之处?
[学生讨论后回答]
1.它们互为同分异构体。
2.结构上的相同点:都含有苯环和羟基。
3.不同点:前者羟基连在苯环的侧链上,后者羟基直接连在苯环上。
[师]它们的官能团都是羟基,那么它们是不是都属于醇类?
[生]不是。前者属于醇类,后者属于酚类。
[师]什么叫酚?
[学生回答,教师板书]
酚:羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物。

[讲述]酚分子中的苯环,可以是单环,也可以是稠环,如也属于酚。

“酚”是一类烃的含氧衍生物的总称,但通常又把酚类中最简单的一种——苯酚简称为酚。我们这节课通过苯酚的性质,来了解酚类和醇类这两种具有相同官能团的物质性质上的异同。
[板书]第四节苯酚
[师]展示苯酚分子的比例模型。让学生写出苯酚的结构式、结构简式、分子式。
[学生活动,教师巡视并指正错误]
[板书]
一、苯酚的分子结构
[师]苯分子中的所有原子都在同一平面内,苯酚中的所有原子是否也都在同一平面内?
[生]观察苯酚分子的比例模型后回答。苯酚中六个碳原子及苯环上的五个氢原子和氧原子在同一平面内,而羟基上的氢原子与其他原子不在同一平面上。
[师]下面我们来学习苯酚的物理性质。
[板书]二、苯酚的物理性质
[师]展示少量苯酚晶体,使学生观察,并总结苯酚的颜色、状态、气味。
[生甲]苯酚是无色的晶体,具有特殊气味。
[生乙]和医院的气味差不多。
[师]对。但医院给医疗器械和环境消毒不是用苯酚,而是用甲基苯酚,俗称来苏水。苯酚也具有较强的杀菌消毒能力,因此可以把苯酚掺入肥皂中制成药皂来治疗一些皮肤病,那么苯酚的溶解性如何呢?下面同学们自己动手做一下苯酚的溶解性实验。
[学生实验]取少量苯酚晶体,放入一试管中,加入少量水(1~2mL),振荡,观察溶液浑浊情况;加热,再观察。
注意:做完该实验后,溶液不要倒掉,留后面做实验用。
[师]通过以上实验,并结合教材163页相关内容,请同学们叙述苯酚的重要物理性质。
[生]无色晶体,有特殊气味,熔点43℃,常温下在水中的溶解度不大,当温度高于65℃时,则能与水混溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂,有毒。
[师]展示一些长时间露置在空气中的苯酚晶体,让学生观察其颜色。
[生]粉红色。
[问]为什么苯酚由无色变为粉红色?
[生]苯酚部分被氧化为红色物质。
[追问]应如何保存苯酚?
[生]隔绝空气,密封保存。
[师]苯酚有毒性,在使用时不小心沾到皮肤上,应怎样处理?
[生]立即用酒精洗涤。
[师]—OH是醇的官能团,也是酚的官能团,那么—OH决定了醇类具有哪些化学性质?
[生]与Na反应产生H2;发生消去反应;羟基的取代反应、催化氧化等。
[师]那么酚类与醇类性质上有什么相似和不同之处呢?下面我们学习苯酚的化学性质。
[板书]三、苯酚的化学性质
[演示]将做苯酚溶解性实验用过的试管中的苯酚的悬浊液,逐滴滴入5%的NaOH溶液。
[现象]滴入5%的NaOH溶液后,浑浊的液体变为澄清透明的液体。
[结论]在水溶液中,苯酚易与NaOH反应,苯酚有酸性。
[板书]1.酸性
(1)和NaOH反应
[师]在这个反应中,反应的实质是酚羟基的氢跟NaOH的OH-结合成水,发生了酸碱中和反应,故在这个反应中,苯酚显示了酸性,所以苯酚俗称石炭酸。
[学生实验]将上述澄清的溶液分为两份,向其中一份中加入醋酸,另一份中通入CO2气体。
[现象]均出现浑浊。
[结论]加入醋酸或通入CO2后,易溶的苯酚钠又变成了溶解度不大的苯酚。根据强酸制弱酸的反应原理,说明苯酚的酸性比碳酸和醋酸的酸性均弱,也是一种弱酸。酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>。
[讲述]苯酚的酸性虽然比H2CO3弱,但比HCO酸性强,因此在苯酚钠溶液中通入
CO2,只能生成苯酚和NaHCO3,而不能生成苯酚和Na2CO3,因为+Na2CO3
+NaHCO3,与Na2CO3不能共存。
[提问]苯酚钠溶液显什么性?为什么?
[生]应该显碱性,因为苯酚钠是强碱弱酸盐,水解显碱性。
[师]对。苯酚酸性极弱,它不能使石蕊甲基橙等指示剂变色。那么苯酚能不能和钠反应呢?若能反应,则反应速率与C2H5OH、水相比如何?
[生]由于苯酚显弱酸性,肯定也与Na反应生成H2,比乙醇、水与Na的反应速率均快,因为乙醇、水都显中性。
[板书](2)和Na反应
[师]通过上述内容可分析得出:虽然苯酚和乙醇的官能团都是羟基,但苯酚分子中的O—H键比乙醇分子中的O—H键易断裂。这是什么原因造成的?
[生]结构决定性质,官能团相同,烃基不同,只能是烃基苯环对羟基影响的结果。
[师]由于苯环的影响,使苯酚分子中的O—H键比乙醇分子中的O—H键易断裂。那么,—OH对苯环是否有影响呢?
[板书]2.苯环上的取代反应
[学生实验]在盛有少量苯酚溶液的试管中,滴入过量的浓溴水。
[现象]立即有白色沉淀生成。
[结论]在溶液里,苯酚易与溴发生化学反应。
[师]说明:
①苯酚与溴反应生成的白色沉淀是三溴苯酚。
②本实验成功的关键是Br2要过量。若C6H5OH过量,生成的三溴苯酚会溶于C6H5OH溶液中。
③C6H5OH与Br2的反应很灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量测定。这说明,有机化学反应也能快速、定量进行,无副反应。
[问]该反应属于什么反应类型?
[生]取代反应。
[师]和前边学过的苯分子中苯环上的氢原子被溴原子取代相比,苯酚中苯环上的氢原子更容易被取代,这是因为—OH对苯环的影响使苯酚中—OH邻、对位上的H原子变得更活泼了。另外,苯酚还有一些不同于乙醇的性质。
[板书]3.显色反应
[演示]向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,振荡。
[现象]溶液立即变为紫色。
[结论]在溶液中,苯酚与FeCl3反应,生成紫色、易溶于水的物质。
[板书]苯酚遇FeCl3溶液显紫色
[师]此反应操作简便,现象明显,常用于苯酚的定性检验。
[讨论]根据苯酚的结构和在空气中变色的性质,你认为苯酚还可能发生哪些反应?
[学生讨论后得出结论]
1.由苯酚在空气中变色可知苯酚极易被氧化,所以苯酚可以使酸性KMnO4褪色。
2.因为苯酚中含有苯环,所以苯酚可以和H2发生加成反应,和HNO3发生硝化反应。
[师]很正确。通过这节课的学习,我们了解了苯酚的一些性质与乙醇相比既有相似之处,又有不同之处,现总结如下:
[投影]
苯酚与乙醇性质的比较
苯酚()
乙醇(CH3CH2—OH)
水溶性常温下溶解度不大,65℃以上与水以任意比互溶与水以任意比互溶
电离出H+的能力比水强、溶液呈酸性比水弱、溶液呈中性
化学性质性质活泼、能发生置换反应、中和反应、显色反应、苯环上的取代反应、常温下的缓慢氧化、燃烧等。性质较稳定,能发生置换反应、消去反应、羟基的取代反应等,在点燃或有催化剂时可被O2氧化
[师]从醇和酚性质的比较可知,烃的衍生物的性质不仅取决于官能团,也受烃基的影响。官能团不是决定物质性质的唯一因素。
苯酚是一种重要的化工原料,请同学们课后看书或到图书馆查阅资料,总结出苯酚的重要用途。
[作业布置]P165一、二、三、四
●板书设计
酚:羟基跟苯环上的碳原子直接相连的化合物。
第四节苯酚
一、苯酚的分子结构
二、苯酚的物理性质
三、苯酚的化学性质
1.酸性
(1)和NaOH反应
(2)和Na反应
2.苯环上的取代反应
3.显色反应
苯酚遇FeCl3溶液显紫色
●教学说明
苯酚是芳香烃的衍生物,本节安排在乙醇和醇类之后,便于对比乙醇和苯酚的性质,了解衍生物不仅决定官能团,而且也受烃基的影响。在教学过程中要充分体现官能团与烃基相互影响,便于学生从结构入手分析推导化学性质。
●参考练习
1.由羟基与下列某官能团相互结合所构成的化合物中,属于酚类的是
答案:BD
2.有关苯酚性质,下列说法错误的是
A.与苯相似,也能发生硝化反应
B.与乙醇相同,羟基中H原子可以被金属取代,但不与NaOH溶液发生中和反应
C.往苯酚钠溶液中通入CO2可生成苯酚和碳酸氢钠
D.易溶于乙醚中
答案:B
3.下列各对物质互为同系物的是
答案:B

4.白藜芦醇广泛存在于食物(如桑椹、花生,

尤其是葡萄中),它可能具有抗癌作用。能与1mol该化合物起反应的Br2和H2的最大用量分别是
A.1mol、1molB.3.5mol、7molC.6mol、7molD.3.5mol、6mol
答案:C

文章来源:http://m.jab88.com/j/17662.html

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