高中地理《地球的圈層結(jié)構(gòu)》教案4（人教版必修1）

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111 《地球的圈層結(jié)構(gòu)》 【設(shè)計(jì)思想】 本課設(shè)計(jì)通過創(chuàng)設(shè)一系列具有探索性的活動情境，讓學(xué)生主動地走進(jìn)地理課堂，去探知未知的地理世界，感受地理價(jià)值。 背離現(xiàn)實(shí)生活的課堂只能讓學(xué)生索然無味。因此首先從學(xué)生的生活實(shí)際入手，創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的“雞蛋剝殼”情境，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，接著設(shè)置“地球內(nèi)部究竟是由什么物質(zhì)組成的？”這樣的問題情境，讓學(xué)生有了探究的動機(jī)，通過閱讀地理圖表，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)地震波波速在地球內(nèi)部發(fā)生了突然變化，進(jìn)而推知地球內(nèi)部可以分成三個(gè)圈層，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生拓展思維，提出“還有什么方法可以獲得地球內(nèi)部的信息？”等問題，讓學(xué)生主動地探究。整節(jié)課學(xué)生不再是一個(gè)被動的接受者，而是一個(gè)充滿主動精神的探索主體，一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題并嘗試解決問題的研究者。師生之間是合作關(guān)系，共同投身于問題的研究過程，共同享受成功的喜悅。 【教學(xué)目標(biāo)】 知識和技能： 了解地球圈層結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，并能概括出各圈層的主要特點(diǎn)； 嘗試根據(jù)地震波劃分地球內(nèi)部圈層； 運(yùn)用圖表了解地球表層的含義。 過程與方法目標(biāo)： 能夠結(jié)合地球各圈層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析實(shí)際生活中的地理現(xiàn)象； 用具體實(shí)例說明地球表層的特征。 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)： 學(xué)會從宏觀和微觀、從整體和局部把握解決問題的方法； 培養(yǎng)樹立熱愛地球和保護(hù)地球環(huán)境的意識。 【教材內(nèi)容及分析】 課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)習(xí)本章內(nèi)容的要求：說出地球的圈層結(jié)構(gòu)，概括各圈層的主要特點(diǎn)。 本節(jié)教材主要從兩個(gè)方面闡述課程標(biāo)準(zhǔn)：第一是地球的內(nèi)部圈層，要求能夠說出地球內(nèi)部圈層主要包括地殼、地幔和地核；第二是地球的外部圈層，包括大氣圈、水圈和生物圈；還有介于內(nèi)部和外部圈層之間的一個(gè)圈層，包括地殼和上地幔頂部，即軟流層之上的固體巖石部分。本條標(biāo)準(zhǔn)有顯性和隱性兩方面的要求，顯性要求是從宏觀上了解地球結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，隱性要求是了解自然環(huán)境的組成。 在宏觀了解地球圈層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上認(rèn)識自然環(huán)境的組成，即在空間范圍上把自然環(huán)境放在地球圈層結(jié)構(gòu)中認(rèn)識。但是對于各圈層不要求展開深入了解，而應(yīng)抓其主要特點(diǎn)及與人類活動關(guān)系密切的內(nèi)容。 在對這一部分自然環(huán)境學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，可知人類通過長期活動創(chuàng)造了人文環(huán)境（也有稱社會環(huán)境），自然環(huán)境和人文環(huán)境共同組成地理環(huán)境。由此得出地理環(huán)境的空間范圍與自然環(huán)境是一致的結(jié)論。 【教學(xué)過程和教學(xué)策略】 一、走進(jìn)生活，導(dǎo)入新課 師：大家在平時(shí)吃雞蛋的時(shí)候有沒有注意到雞蛋是分幾層？ 生：略。 師：好，由此可見同學(xué)們平日里觀察生活還是非常的仔細(xì)的。那么有沒有哪位同學(xué)知道，我們的地球可以分幾層呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)《地球的圈層結(jié)構(gòu)》的有關(guān)內(nèi)容。 多媒體顯示課題。 （從學(xué)生熟知的生活實(shí)例入手，親切自然，激發(fā)學(xué)生主動參與的意識。） 二、讀圖比較，啟發(fā)探討 師：由于我們平時(shí)都吃過雞蛋，所以同學(xué)們都能記得雞蛋的分層。但是，我們的地球呢？有沒有哪位同學(xué)曾經(jīng)到地球每個(gè)圈層去旅游過？還是我們哪天也把地球剝開來看過到底有幾層？ 生：都沒有。 師：既然都沒有，那我們是怎樣知道地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)的呢？ 閱讀課本的相關(guān)內(nèi)容，要求明確以下地理概念。 [地震波、橫波、縱波、不連續(xù)面] 生1：當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生彈性震動，并以波的形式向四周傳播。這種彈性波叫地震波。地震波有縱波（P）和橫波（S）之分。 師：兩種地震波的傳播速度是否一樣呢？ 生：縱波的傳播速度較快，橫波的傳播速度較慢。 問：傳播速度快慢的原因是什么？ 生：縱波和橫波的傳播速度隨著所通過物質(zhì)的性質(zhì)變化而變化?？v波可以通過固體、液體、氣體，而橫波只能通過固體。 師：對于這句話我們可以這樣理解：假如一條柏油公路一端連接石子路，另一端連接高速公路，當(dāng)汽車從柏油公路開往高速公路時(shí)，當(dāng)汽車進(jìn)入高速公路的瞬間，速度開始逐漸變快，也就是可以把柏油公路和高速公路相連接的地方看作是汽車速度發(fā)生變化的界面；同理，當(dāng)汽車從柏油公路進(jìn)入石子路時(shí)，柏油公路和石子路相連接的地方也可以看作是汽車速度發(fā)生變化界面。其實(shí)我們同樣可以根據(jù)地震波傳播速度的突然變化，來推知傳播介質(zhì)的變化。 師：什么又叫不連續(xù)面呢？ 生2：從地球內(nèi)部的地震波曲線圖上，可以看出地震波在一定深度發(fā)生突然變化，這種波速發(fā)生突然變化的面叫不連續(xù)面。 師：在地球內(nèi)部圈層中傳播的地震波是否也存在相同的問題呢? 閱讀“地震波的傳播速度圖”，學(xué)生觀察。 師：在地球內(nèi)部地震波發(fā)生著怎樣的變化？ 學(xué)生討論后回答：略。 師：在地球內(nèi)部存在著哪幾個(gè)不連續(xù)面呢？請找出界面的名稱以及它們所處的位置。 生：存在著兩個(gè)不連續(xù)面，其中莫霍界面位于大陸部分地下33千米處；古登堡界面位于地下2900千米處。在莫霍界面下，縱波和橫波的傳播速度都有明顯增加；而在古登堡界面下，縱波的傳播速度突然下降，而橫波完全消失。 師：既然如此，你能對地球內(nèi)部進(jìn)行分層嗎？ 學(xué)生嘗試自己劃分地球內(nèi)部圈層。 教師將學(xué)生繪制的地圖和“地球的圈層結(jié)構(gòu)”進(jìn)行比較，師生共同評價(jià)。 （通過觀察、分析、繪圖、比較等一系列活動，有效地培養(yǎng)學(xué)生的地理能力。） 三、聯(lián)系實(shí)際，拓展延伸 師：在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然變化說明了什么問題？地幔和地核的物質(zhì)狀態(tài)可能是什么？ 學(xué)生討論。 教師歸納：略。 拓展延伸：當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地面上的人首先感覺到的是左右搖晃還是上下?lián)u晃呢？如果地震發(fā)生時(shí)你在船上，又會有什么樣的感覺呢？為什么？ 生：回答略。 師：根據(jù)這兩個(gè)界面，我們可以把地球分為三層，即地殼、地幔和地核；但上地幔的頂部（軟流層以上）和地殼都是由堅(jiān)硬的巖石組成的，合稱為巖石圈。 （結(jié)合生活實(shí)際，運(yùn)用已學(xué)的地理知識解決地理問題。） 進(jìn)一步拓展：想一想我們還可以通過哪些方法獲取地球內(nèi)部信息？ 學(xué)生討論。 師生共同歸納：除了地震波以外，還可以從火山噴發(fā)出來的物質(zhì)、鉆探得到的巖芯等，來了解地球內(nèi)部的信息。 （設(shè)計(jì)開放性的問題，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。） 承轉(zhuǎn)：我們了解了地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，相比較而言，與我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活聯(lián)系的更緊密的應(yīng)該是地球外部圈層！現(xiàn)在我們就來了解一下地球外部可以分成哪些圈層。 閱讀“地球外部圈層示意圖”思考：地球外部的圈層分為哪幾個(gè)部分？ 生：略。 師：請你比較“地殼和巖石圈”和“范圍和界面”各有什么區(qū)別？ 學(xué)生討論。 師生共同歸納。 教師明確：地球的外部圈層是以地心為中心的同心圈層。 （通過學(xué)生分組討論，培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識。） 閱讀資料： [資料一]包圍地球的空氣稱為大氣。像魚類生活在水中一樣，我們?nèi)祟惿钤诘厍虼髿獾牡撞?，并且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍和人類的發(fā)展提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時(shí)時(shí)處處影響到人類的活動與生存。大氣科學(xué)是研究大氣圈層的一門科學(xué)。它研究大氣的具體情況，包括組成大氣的成分、這些成分的分布和變化、大氣的結(jié)構(gòu)、大氣的基本性質(zhì)和主導(dǎo)狀態(tài)的運(yùn)動規(guī)律。 大氣的運(yùn)動變化是由大氣中熱能的交換引起的，熱能主要來源于太陽，熱能交換使得大氣的溫度有升有降?？諝獾倪\(yùn)動和氣壓系統(tǒng)的變化活動，使地球上海陸之間、南北之間、地面和高空之間的能量和物質(zhì)不斷交換，生成復(fù)雜的氣象變化和氣候變化。大氣科學(xué)將從氣壓的變化、氣壓分布不均形成的氣壓場和氣壓系統(tǒng)、各層大氣中空氣運(yùn)動的各種情況、風(fēng)的現(xiàn)象和性質(zhì)等方面，深入研究大氣中各種環(huán)流系統(tǒng)、天氣系統(tǒng)，以及基于流體力學(xué)、熱力學(xué)研究大氣運(yùn)動的本質(zhì)和現(xiàn)象。天氣，從現(xiàn)象上來講，絕大部分是大氣中水分變化的結(jié)果。在太陽輻射、下墊面強(qiáng)迫作用和大氣環(huán)流的共同作用下，形成的天氣的長期綜合情況稱為氣候。大氣科學(xué)將研究氣候的成因，不同區(qū)域的氣候狀況，氣候變遷以及人類活動對氣候的影響等問題。 [資料二]水對我們的生命起著重要的作用，它是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展不可缺少的最重要的物質(zhì)資源之一。人的生命一刻也離不開水，水是人生命中需要最重要的物質(zhì)。 在地球上，哪里有水，哪里就有生命。一切生命活動都是起源于水的。人體內(nèi)的水分，大約占到體重的65%。其中，腦髓含水75%，血液含水83%，肌肉含水76%，連堅(jiān)硬的骨胳里也含水22%！沒有水，食物中的養(yǎng)料不能被吸收，廢物不能排出體外，藥物不能到達(dá)起作用的部位。人體一旦缺水，后果是很嚴(yán)重的。缺水1%-2%，感到渴；缺水5%，口干舌燥，皮膚起皺，意識不清，甚至幻視；缺水15%，往往甚于饑餓。沒有食物，人可以活較長時(shí)間（有人估計(jì)為兩個(gè)月），如果連水也沒有，頂多能活一周左右。也許有人會說，水是生命之源，而大多工業(yè)生產(chǎn)的是沒有生命的產(chǎn)品，為什么工業(yè)也離不開水呢？在這里,水參加了工礦企業(yè)生產(chǎn)的一系列重要環(huán)節(jié)，在制造、加工、冷卻、凈化、空調(diào)、洗滌等方面發(fā)揮著重要的作用，被譽(yù)為工業(yè)的血液。例如，在鋼鐵廠，靠水降溫保證生產(chǎn)；鋼錠軋制成鋼材，要用水冷卻；高爐轉(zhuǎn)爐的部分煙塵要靠水來收集；鍋爐里更是離不了水，制造1噸鋼，大約需用25噸水。水在造紙廠是紙漿原料的疏解劑、解釋劑、洗滌運(yùn)輸介質(zhì)和藥物的溶劑，制造1噸紙需用450噸水?；鹆Πl(fā)電廠冷卻用水量十分巨大，同時(shí)，也消耗部分水。食品廠的和面、蒸餾、煮沸、腌制、發(fā)酵都離不了水，醬油、醋、汽水、啤酒等，干脆就是水的化身。 在現(xiàn)代工業(yè)中，沒有一個(gè)工業(yè)部門是不用水的。也沒有一項(xiàng)工業(yè)不和水直接或間接發(fā)生關(guān)系。更多的工業(yè)是利用水來冷卻設(shè)備或產(chǎn)品，例如鋼鐵廠等。水還常常用來作為洗滌劑，如漂洗原料或產(chǎn)品，清洗設(shè)備或地面，每個(gè)工廠都要利用水的各種作用來維護(hù)正常生產(chǎn)，幾乎每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有水的參與。所以,水作為大自然賦予人類的寶貴財(cái)富，早就被人們關(guān)注。但是人們經(jīng)常使用“水資源”一詞，卻是近一二十年的事。關(guān)于水資源的定義，有幾十種之多，較普遍的說法是指“可以供人們經(jīng)常取用、逐年可以恢復(fù)的水量”。也就是通常所指的淡水資源。這樣，苦咸的的海水就不算在內(nèi)，連千年難化的冰川、不易取用的一部分地下水也排除在外了。水資源是人類調(diào)查了解得最清楚的資源，決不會像煤、鐵、石油等資源那樣有新的大發(fā)現(xiàn)而改變數(shù)量結(jié)構(gòu)和分布。水資源的價(jià)值在于，滿足地球生命的需求、為人類服務(wù)包括水所具有的發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖、環(huán)境等方面的能力。 [資料三]地理學(xué)家認(rèn)為，人類生活的地球表層是巖石圈、大氣圈、生物圈、水圈等共同作用的界面。它具有三個(gè)特點(diǎn)：第一，它是一個(gè)開放的系統(tǒng)，與系統(tǒng)外的宇宙空間和地球內(nèi)部始終保持著物質(zhì)和能量的聯(lián)系；第二，它是一個(gè)不均一的界面，存在著明顯的地域分異；第三，它在不斷地變化著。請根據(jù)這段話回答下列問題： （1）你是如何理解上述材料的？試選擇其中的一點(diǎn)加以解釋。 （2）你認(rèn)為要真正認(rèn)識人類生活的地球表層，需要了解哪些方面的知識，把它們列出來。 學(xué)生討論回答。 教師小結(jié)：我們通過“走進(jìn)地球”的活動，了解了地球的圈層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)（地殼、地幔、地核）、外部結(jié)構(gòu)（大氣圈、水圈、生物圈），以及這些結(jié)構(gòu)和圈層所組成的自然地理環(huán)境與人類生產(chǎn)生活的關(guān)系。通過身臨其境的感受和與地球之間的親密接觸，讓我們了解到地球是我們共同的家園，我們必須自覺地保護(hù)它、愛護(hù)它、珍惜它。 （通過閱讀材料，培養(yǎng)學(xué)生提取、分析信息并運(yùn)用信息解決地理問題的能力，同時(shí)適時(shí)進(jìn)行情感滲透。） 【素材推薦】 請以小組為單位，選擇完成下列調(diào)查題之一： 課外學(xué)習(xí)大比拼： 走訪當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門，或者訪問長輩、相關(guān)市民： 1.了解地球哪些圈層與我們溧陽人民的生產(chǎn)和生活有關(guān)系？哪個(gè)因素起主導(dǎo)作用？ 2.通過上網(wǎng)、閱讀科普等方法，多了解一些有關(guān)地球和月亮的信息，把你找到的信息（用圖或文字表達(dá)出來）做成小卡片，比一比誰找的信息多。 資料一：月球是地球的唯一天然衛(wèi)星，它與地球有著密切的演化聯(lián)系。根據(jù)對建立在月球上的阿波羅11號和12號月震臺記錄資料的分析，以及對月球表面和月巖的研究，可知現(xiàn)今的月球內(nèi)部也有圈層結(jié)構(gòu)，但與地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)并不完全相同。月球表面有一層幾米至數(shù)十米厚的月球土壤。整個(gè)月球可以認(rèn)為由月球巖石圈（0～1000千米）、軟流圈（1000～1600千米）和月球核（1600～1738千米）組成。月球巖石圈又可進(jìn)一步分為四層，即月殼（0～60千米）、上月幔（60～300千米）、中月幔（300～800千米）和月震帶（800～1000千米）。軟流圈又稱為下月幔。在月殼的10千米、25千米和60千米深處，均存在月震波速的急劇變化，表明在這些深度處存在顯著的不連續(xù)性。月球表面至25千米深處為玄武巖組成的月殼第一層次，25千米～60千米之間為月殼的第二層，由輝長巖和鈣長巖組成。上月幔由富鎂的橄欖石組成，中月幔和下月幔由基性巖組成。月球震源的位置位于600～1000千米的深度之間，平均月球震源深度為800千米。由于月球表面巖石的密度并不比整個(gè)月球的平均密度小很多，因此，可以認(rèn)為月球核不會是較重的鐵鎳等元素組成，它可能呈塑性或部分熔融狀。在月球1000千米深處，月幔溫度不會高于1000C。根據(jù)對月球內(nèi)部狀況的了解，固體部分圈層結(jié)構(gòu)并不是地球本身所特有的。月球的上述圈層結(jié)構(gòu)，也是月球的演化過程中整個(gè)月球物質(zhì)圈層分化的結(jié)果。 資料二：月面上山嶺起伏，峰巒密布，沒有水，大氣極其稀薄，大氣密度不到地球海平面大氣密度的一萬億分之一。沒有火山活動，也沒有生命，是一個(gè)平靜的世界。已經(jīng)知道月海有22個(gè)，總面積500萬平方千米。從地球上看到的月球表面，較大的月海有10個(gè)：位于東部的是風(fēng)暴洋、雨海、云海、濕海和汽海，位于西部的是危海、澄海、靜海、豐富海和酒海。這些月海都為月球內(nèi)部噴發(fā)出來的大量熔巖所充填，某些月海盆地中的環(huán)形山，也被噴發(fā)的熔巖所覆蓋，形成了規(guī)模宏大的暗色熔巖平原。因此，月海盆地的形成以及繼之而來的熔巖噴發(fā)，構(gòu)成了月球演化史上最主要的事件之一。 月球上的隕擊坑通常又稱為環(huán)形山，它是月面上最明顯的特征。環(huán)形山（crater），希臘文的意思是“碗”，所以又稱為碗狀凹坑結(jié)構(gòu)。環(huán)形山的形成可能有兩個(gè)原因，一是隕星撞擊的結(jié)果，二是火山活動；但是大多數(shù)的環(huán)形結(jié)構(gòu)均屬于隕星的撞擊結(jié)果。1924年，吉福德（A.C.Gifford）曾把月坑同地球上的隕石坑作了比較，證實(shí)了月坑是隕星撞擊形成的。因此，隕擊作用是形成現(xiàn)今月球表面形態(tài)的主要作用之一。許多大型環(huán)形山都具有向四周延伸的輻射狀條紋，并由較高反射率的物質(zhì)組成，形成波狀起伏的地形，向外延伸可達(dá)數(shù)百千米。環(huán)形山周圍有濺射出來的物質(zhì)形成的覆蓋層；濺射的大塊巖石又撞擊月球表面，形成次生隕擊坑。由于反復(fù)的隕星撞擊與巖塊濺落，以及月球內(nèi)部噴出的熔巖大規(guī)模泛濫，使得許多隕擊坑模糊不清，或只有隕擊坑中央的尖峰露出覆蓋熔巖的表面。 從疊加在月海上的隕擊坑的狀況判斷，以及從月球上帶回樣品的放射性年齡測定表明，月海物質(zhì)大致是與隕擊坑同時(shí)期形成的。月海年齡大都在35億年左右，而月陸高地的形成至少在月海熔巖噴發(fā)之前10億多年已經(jīng)存在，因此原始月殼是更為早期形成的，并且是大量熔巖的不斷噴發(fā)，月球物質(zhì)長期圈層分化的結(jié)果。研究表明，月球的圈層結(jié)構(gòu)是繼大約46億年前它所經(jīng)歷的一個(gè)漫長的天文演化階段之后，又一個(gè)持續(xù)了約10億年之久的一個(gè)圈層分化過程。月球上大型環(huán)形山多以古代和近代天文學(xué)者的名字命名，如哥白尼、開普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。月球表面隕擊坑的直徑大的有近百千米，小的不過10厘米，直徑大于1千米的環(huán)形山總數(shù)多達(dá)33000個(gè)，占月球表面積的7～10%，最大的月球坑為直徑235千米。在月球背向地球的一面，布滿了密集的隕擊坑，而月海所占面積較少，月殼的厚度也比正面厚，最厚處達(dá)150千米，正面的月殼厚度為60千米左右。由于月球表面之上缺乏大氣圈和水圈，所以月球早期的熔巖噴發(fā)和隕星撞擊形成的月球表面形態(tài)特征能夠得到長期的保存。自1969年以來，宇航員已從月球表面取回?cái)?shù)百公斤的月巖樣品，經(jīng)過對這些月巖樣品的研究分析得出結(jié)論，這些月巖曾熔化過，月球表層物質(zhì)主要是巖漿巖組成。月球的年齡至少已有46億年。 資料三：地球與月球構(gòu)成了一個(gè)天體系統(tǒng)，稱為地月系。在地月系中，地球是中心天體，因此一般把地月系的運(yùn)動描述為月球?qū)τ诘厍虻睦@轉(zhuǎn)運(yùn)動。然而，地月系的實(shí)際運(yùn)動，是地球與月球?qū)τ谒鼈兊墓操|(zhì)心的繞轉(zhuǎn)運(yùn)動。地球與月球繞它們的公共質(zhì)心旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為27天7小時(shí)43分11.6秒，也就是27.32166天，公共質(zhì)心的位置在離地心約4671千米的地球體內(nèi)。 111