最新地球结构教学设计及反思(四篇)

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地球结构教学设计及反思篇一

1.教学目标

（一）知识与技能

1.了解地球内部和外部的圈层结构

2.了解地球各圈层结构的特征及划分依据

3.从人地关系的角度，了解各圈层对人类活动的主要影响

4.了解地壳、地慢和地核的界限、厚度、物理性状和物质组成5.了解大气圈、水圈、生物圈物质循环的规律及地理意义

（二）过程与方法

1.通过读图、画图来分析掌握地球内部与外部圈层结构，训练学生读图用图的能力

2.运用图解方法，正确表示出地球大气圈、水圈和生物圈之间的关系，培养学生地理思维能力，空间想像能力和综合分析加工地理信息的能力

3.通过对人类活动与地球外部结构相互作用的分析，理解人类活动在地理环境形成、发展过程中的重要意义。

（三）情感态度与价值观

1.通过本节的探究活动，激发学生探究地理问题的兴趣和动机，养成求真、求实的科学态度。

2.培养学生树立自然环境是人类赖以生存和发展的基础、因地制宜等基本的地理观念，进一步强化学生科学的人地观和可持续发展观。

3.通过对地球内部结构的学习，使学生进一步认识地球结构的复杂性，从而培养学生利用自然、改造自然必须遵循自然规律的求真务实的意识。

2.教学重点/难点

1.了解地球内部和外部的圈层结构

2.了解地球各圈层结构的特征及划分依据

3.从人地关系的角度，了解各圈层对人类活动的主要影响

3.教学用具

课件 4.课时安排

2课时

教学过程

【导入新课】“谈天”是为了“说地”,“谈天”中已知地球的形状──球体，但它既不同于篮球──空心，也不同于铅球──均质体，而是从里向外划分为若干个球形的层次──圈层（出示“地球的圈层构造”示意图）。地球有六大圈层：内部三个，外部三外，界限是固态的地表。六大圈层中，与人类关系最密切的有四个（“立足之地”──地壳、“空气”──大气圈、“水”──水圈、“食物”──生物圈），今天我们这节课就主要讲述这几大圈层，【板书】第四节：地球的圈层结构

【过渡】首先我们学习地球的内部圈层：

【引发思考】地球内部因地壳的阻挡，对人类来说始终是神密的，我们怎么会知道地球内部是由地壳、地幔、地核组成的呢？

【讨论】学生讨论人类用什么方法可以了解地球？

【学生回答】略。

【讲解】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。

【提问】哪种方式能将地心的信息也传递出来呢？

【学生回答】地震波。

【讨论】你知道其机理吗？

【学生回答】略。

【归纳讲解】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

【板书】

一、划分依据--对地震波的研究地震波特点

1.纵波（p波）：传播速度较快，可通过固、液、气传播

横波（s波）：传播速度较慢，只通过团体传播

2.物质密度越大，传播速度越快

【过渡】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。

【板书】

二、地球内部圈层结构

读投影片“地震波速度与地球内部构造图”分析：

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的划分。①两条波速变化曲线，区别出p、s波（依据：同一物质中p波速较s波快）

②总结p、s波速变化情况，归纳波速发生突然变化的层次及大致深度。

③定义不连续界面：霍面（平均地下33km），古登堡界面（地下平均2900km）

【板书】（板图边讲边绘边讲述）

通过分析图表总结（利用表解对比法帮助学生理解记忆）：（备注：此部分可以用投影或电脑投到黑板上）

圈层名称不连续面深度（km）特征

地壳

（莫霍界面）

（古登堡界面）平均17

1000

2900

5000

6370①由岩石构成的固体外壳

②大陆地壳厚、海洋地壳薄

地幔上地幔①固态

②上部存在一个软流层（可能是岩浆的发源地

下地幔

①可能为固态

②温度、压力和密度均增大

地核外核接近液态、横波不能通过

内核温度、压力和密度都很大

【注意】总结知识点时特别要落实岩石圈、软流层范围。

【难点讲析】

（1）横波如何通过软流层？

误区：软流层给人“液体”印象，但为什么能通过横波？

解析：软流层所在深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃，既不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时，由于压力减小，这种可塑性岩石转化成液态。

（2）内核为何是固体？

误区：外核是液体，横波不能通过，内核从课本图中也没有见到横波通过，为何是固体？

解析：①纵波在地下5000千米深处，传播速度明显增加，说明可能由液态转为固态；②图上未表现出，横波在5000千米以下由纵波转化而成，比较微弱，进一步证明内核为固态。

【过渡】要使我们更全面地认识地球整体面貌，除了需要对地壳结构的了解外，还需要对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？

【板书】

【提问】请同学们结合教材内容回答地球的外部圈层的主要层次及各自范围和作用分别是什么？

【学生回答】略。

【归纳讲解】外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等（如图所示），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。

大气圈包围着地球，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。它是地球自然环境的重要组成部分。

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。

生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。

课后习题 完成课后练习题 安全教育

地球结构教学设计及反思篇二

教学准备

1.教学目标

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。

2.教学重点/难点

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。

3.教学用具

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

4.标签

教学过程 教学过程设计

［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

一、地球的内部圈层 推进（新知识传授）［教师精讲］（知识拓展）

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12000 m，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6371 km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）

（一）地震波

概念：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。分类：有纵波（p波）、横波（s波）之分。（方法引导）

1.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）

（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。

2.为什么能用地震波探测地内结构？

（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。3.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）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。

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（观察、讨论、回答、填表）（方法引导）

（据学生回答逐个投影填充表格内容）

1.两个明显的不连续面为什么会出现？ 不连续面上下的物质性状发生了变化。

2.根据两个最主要的不连续面，地球内部可划分为几个圈层？ 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

看投影的右半部分，地球被分成哪几个圈层？（地壳、地幔、地核。）（投影）地球的内部圈层示意图

（板书）

（二）地球内部圈层的划分 （投影）地球的内部圈层结构示意图

1.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。

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。

2.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）（讨论回答）固态，因为横波能通过。3.软流层的位置和形态是怎样的呢？

（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。

4.岩石圈与地壳有什么区别与关系？ （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。

5.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？ （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。6.那内核的形态呢？

（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】

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33 km，大洋地壳的平均厚度为5～8 km，整个地壳平均厚度为17 km。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60～250 km，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

（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

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

物质组成——气体和悬浮物。主要成分：氮和氧。

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 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。

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。

（板书）3.生物圈

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。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。

练习： 1.填表

2.填表

3.地球外部圈层包括________、________、________。 4.水圈有什么特点？ 5.生物圈的范围。答案： 1.填表

2.填表

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

一、地球的内部圈层

1、划分依据

2、划分界面：莫霍面和古登堡面

3、三大圈层：地壳、地幔和地核

二、地球的外部圈层

1、大气圈

2、水 圈

3、生物圈

地球结构教学设计及反思篇三

地球教学设计

教学目标

1．知道地球的形状、大小。

2．知道地球是由小部分陆地和大部分水域构成的。3．了解人类对地球形状认识的历史。4．知道地球上水资源的分布状况。

5．体验科学探究中证据、逻辑推理及运用想象建立假设和理解的重要性。

6．能选择自己擅长的方式表述研究过程和结果。7．认识到科学是不断发展的。

8．培养学生在科学研究中尊重证据、不迷信权威、勇于探索的精神。

9．会查找、收集、分析处理关于地球的资料及信息。教学准备

1．查找关于地球形状和大小、人类探索地球形状的历史等相关资料。

2．稍大一点的三夹板，带桅杆的轮船模型或者地形地球仪。教学准备

课前师生收集人类认识地球形状和大小的历史过程等相关资料。

教学过程

一、揭示课题，提出问题。

1．学生朗读单元课题，提问：我们居住的星球叫什么？ 2．谈话：地球是我们居住的唯一星球，是我们人类美丽的家园。关于地球，你想知道哪些问题呢？ 3．学生提出想知道的问题。

4．谈话过渡：同学们提出了很多关于地球的问题，这些问题都值得我们去研究。从这节课开始，老师将和同学们一起，共同探索关于地球的这么多的奥秘。到本学期结束的时候，我们来进行地球知识竞赛，大家比一比，看谁知道得最多。对地球知识的学习，还是让我们从了解人类认识地球的历史开始吧。

二、了解人类探索地球奥秘的历史。

1．谈话：同学们在上课之前，收集了不少人类探索地球形状和大小的历史资料，同学们分小组分享你们的收集成果吧，交流交流人类特别是古代的人们，在探索地球的历程中，发生了哪些事情？有哪些主要的观点？经历了一个什么样的过程？ 2．学生分组交流。

3．全班交流。重点放在人类对地球的认识历程上，梳理出：居住地中心说——天圆地方说——地球说。

4．提问：古人对地球形状的认识，哪种观点最接近现在的情况？古希腊人是通过什么现象提出这种观点的呢？ 5．演示模拟实验，师生讨论。

用一张大一点的三夹板模拟海平面，一个带桅杆的船的模型，模拟船在海上的航行，再现古希腊人看到的情形。

6．谈话：这个现象激起了科学家的好奇，他们从这种反常的现象中大胆地提出了海平面不是平的，而是弧形的观点。古希腊人由海平面是弧形的联想到整个地球是球形的，他们伟大的哲学家亚里士多德先生，首先提出地球是球形的观点，这是人类对地球认识历史上的一次伟大的飞跃。他们提出的这个观点是振奋人心的，但没有确凿的证据来证明，因此，在当时还只是一个猜想。他们是怎样寻找证据的呢？

7．学生阅读资料，讲故事，谈感想。感知人类寻找证据，对地球形状进行的艰险的探索活动。

三、

2．学生计算地球上陆地和海洋的面积以及它们占地球表面积的比例，感知陆地和海洋、地球水资源的分布状况，得出结论。3．观看关于地球的图片，包括从太空、月球上看地球的照片，地球上一些美丽景色的照片，感知地球的形状和地球美丽的景象。让学生建立和舒发对地球的美丽情感。

4．画“太空中的地球”图，写关于地球的解说词。

四、课堂小结：请学生谈一谈这节课的学习收获。

地球结构教学设计及反思篇四

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，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、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（观察地震波传播速度的变化）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。

这些圈层之间的相互联系和相互制约，形成了人类赖以生存和发展的自然环境。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。外部圈层的物质运动和循环，是促使地表物质和形态演变的重要动力。到底是怎样促使，演变的结果又是怎样的呢？这就是我们接下来的章节中将要学习的内容。