地球的圈层结构
导入新课：提问：大家在平时吃鸡蛋的时候有没有注意到鸡蛋是分几层？
学生回答：略
总结：好，我们把鸡蛋分为蛋壳、蛋白和蛋黄三层。可见同学们平日里观察生活还是非常仔细的。那么有没有哪位同学知道，我们的地球可以分几层呢？
这节课我们就来学习一下《地球的圈层结构》。记课标（养成习惯） 讲授新课：
设问：由于我们平时都吃过鸡蛋，所以同学们都能记住鸡蛋的分层。但是，我们的地球呢？有没有哪位同学曾经到地球的内部圈层去旅游过？或者说我们哪天也把地球剥开来看下到底有几层？我们有这样的机会吗？ 学生回答：都没有。
提问：既然都没有，那我们是怎么知道地球内部的圈层结构的呢？
聪明的人类是利用了一种自然媒介----地震波。通过对地震波进行相关的探测，来了解地球的内部。现在，请大家花两分钟的时间，快速阅读课本第21页的内容。了解是如何用地震波来划分地球的内部圈层的。
地震波（概念）：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。这种弹性波称为地震波。
我们来回答几个问题：地震波可以分为------和-------
（指导学生看图）
纵波的传播速度--------，而横波的传播速度--------
纵波的传播介质有-----------，而横波的传播介质只有----------
两种波的共同点-------。 提问：根据这个表格，我们来设想下一个问题，
当地震发生时，人们首先感到地面上下跳动还是左右晃动呢？为什么？
在海洋上，又是怎样的情况？
过渡句：不管是横波还是纵波，它们的共同点，其传播的速度与其通过的介质的性质有关。假如地球物质完全均一，那么地震波将在地球内部的不同位置上都以直线和不变的速度前进。
但实际分析的结果表明，我们看图，地震波在向下传播时总是沿着弯曲的路径传播并且不同深度的波速还不一致，这就表明地球内部的物质是不均一的，应该被分成了不同的物质圈层。所以地震波就作为划分地球内部圈层的依据。
请同学们看到图1.25。 先看到左边的直角坐标图，图中横坐标表示地震波的传播速度，纵坐标表示地面以下的深部。大家注意观察，这两种波自地面以下随着深度的变化，它们的传播速度有什么变化？ （留给学生足够的读图和思考时间，必要时教师给予必要的提示）
师：请同学们注意观察在地下33km深度处，横波和纵波波速出现了什么变化？ 生：速度都加快。
师：在地下2900km处，横波、纵波又出现了什么明显的变化？ 生：横波波速突然变为0，纵波波速从约14km/s突然变成8km/s.师：像这种波速发生突然变化的面就叫作不连续面。
① 我们看地下2900km处的这个不连续面，它的纵波传播速度突然下降，横波完全消失，我们把这个不连续面叫做古登堡界面。古登堡面以下是地核，以上是地幔。
② 另一个不连续面叫莫霍界面，它在地下约33km,在它以下，不管横波还是纵波，传播速度都会突然的增大。莫霍面是地壳和地幔的分界面。 我们把这两个面成为“一级不连续面”。
师：请大家再仔细观察以下，除了这两种不连续面，还有哪些地方的波速也出现了明显的变化？
生：1000km和5000km处。
师：对，这两个地方也有不连续面，我们称之为“次级不连续面”。它们分别将地幔分为上地幔、下地幔，将地核分为外核和内核。 （画板书图）
接下来，我们就对地球的这些内部圈层作一些简要了解。（按表格）
① 地壳指莫霍界面以上坚硬的固体外壳，主要由岩石组成，平均厚度为17km,陆壳厚而洋壳薄。
② 地幔介于古登堡面和莫霍面之间，平均厚度为2800km,物质状态为固态，根据地幔物质具有的分异性，可将地幔分为上地幔和下地幔，上地幔密度较小，下地幔密度较大。另外，在上地幔的上部还存在着一层部分熔融的软流层。
③ 古登堡面则将地核跟地幔分开，地核的厚度有3400多km，地核的温度、压力和密度都是三大圈层中最大的，由于其物质形态不同，我们又可以将地核分为液态的外核和固态的内核。
讨论推测地幔和地核的物质状态可能是什么？（如何证明，找出证据） 地幔是固体。
外核是液体，内核是固体。
外核是液体，因为横波不能通过。纵波依然可以通过，直到地下5000km深处。
由外核进入内核时，纵波传播的速度明显增大，说明这里可能是由液态转为了固态。
软流层：给人“液态”的印象，但为什么这里横波依然可以通过呢？
我们这里需要解释一下：软流层所在的深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在的熔融状态，就像烧红的玻璃，是固态而不是液体，又具有一定的可塑性。那么当这种可塑性的岩石以岩浆形式喷出地表时，由于压力减小，这时才转化为液态。 所以在软流层当中，横波 依然可以通过。
最后，（地壳、软流层与岩石圈的位置关系。）
地壳是由岩石组成的，上地幔顶部也是由岩石组成的，二者合称为岩石圈。 这里需要注意的是，红笔标出顶部、上部、下部
上地幔分为三部分 地壳和上地幔顶部（软流层以上），合称为岩石圈。我们要特别区分出岩石圈的范围。
过渡句：要使我们全面的认识地球整体面貌，除了需要了解地球内部结构，还需要了解地球外部的结构。那么，地球外部圈层主要有哪些层次？它们各自的范围和作用是什么呢？ 请同学们阅读教材的第二部分，地球的外部圈层。
归纳讲解：大家看到图1.27，外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈等。
【大气圈】大气圈是地球外部圈层中最外部的气体圈层，由气体和悬浮物组成的复杂系统，包裹着地球的海洋和陆地。
大气最主要的组成成分是氮和氧，分别占到总体积的78%和21%，除此之外，还有二氧化碳、水汽、臭氧、尘埃杂质和惰性气体。 其中，氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质，
氮是组成生物体的基本成分
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起着保温作用
臭氧能够吸收大量的对生物有害的紫外线
而大气中的水汽和固体杂质含量虽少，但却在很大程度上影响着天气变化。水汽和杂质都是成云致雨的必要条件。
在第一节中我们已经提到，相对于其他天体，地球上能够形成大气圈的原因就在于：地球的质量和体积适中，从地球形成演化的早期开始，就不断地将一些气态物质吸住，极少成多而形成了原始的大气圈，在地球发展到一定的时期后，由于植物的大规模繁殖，才逐渐形成了如今以氮氧为主的大气成分。
大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的分布是不均匀的。人们依据温度、密度和大气状况，将大气自上而下依次划分为对流层、平流层和高层大气。
① 对流层是贴近地面的大气最底层，整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质都集中在这一层，该层是大气中最活跃，也是与人类联系最密切的一层，人类就生活在对流层的最低层。
对流层有如下特点：（1）气温随高度的增加而递减，这是因为对流层大气最直接的热源是地面，因此，离地面越高，气温越低，平均每上升100米，气温下降约0.6℃。
（2）对流运动显著，地面是直接热源，大气上冷下热，由于下垫面性质的差异，同一平面上不同地点的大气受热也是不均的，大气层不稳定，这就为对流运动创造了有利的条件。
（3）大气现象复杂多样，对流层中多含水汽和杂质，随对流运动上升后，气温降低，形成的云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
②平流层位于对流层之上，它有以下特点：（1）由于它的热量主要来源于太阳辐射，所以
其气温是随高度增高的；
（2）平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，以平流为主，有利于高空飞行，飞机多在这一层飞行。
③高层大气位于大气圈的最外层，空气的密度已经很小了。在该层的80~500千米的高空有一层电离层，能够反射无线电短波，对无线电通信有重大意义。
大气圈的范围没有明显的界限，大致自地面以下5~6米，上至2000~3000千米高空，还与其他的圈层相互渗透，如水圈、生物圈。
【水圈】水圈是由地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、生物水和冰川等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。
地球上的水有三相变化，广泛地存在于空中、地表和地下，水还是所有固体和液体中热容量最大的物质之一，相对于其它物质，将相同质量的水加热到相同的温度将会吸收更多的热量。水的这种热力性质对整个地球上的气候变化具有重要的调节作用。
水圈还是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层，在运动的过程中，水圈对地表物质进行不停的侵蚀、搬运、堆积，塑造出千姿百态的地貌形态。
（可以学生讨论说出）除此之外，水还是一种宝贵的资源，它除被人类直接饮用外，还是支撑整个经济发展的重要物质条件，为人们提供灌溉、航运、养殖等便利的同时，也是一种被广泛利用的清洁能源，如今水电占到了全球发电总量的21%。但是，如果利用不当又将给公众带来巨大的灾难；水的时空分配不均又往往引起洪涝、旱灾等自然灾害。水污染给人类健康造成的迫害时有目共睹的。这些都体现了水圈与人类活动密切关系。
【生物圈】
包括人类在内地球表层生物及赖以生存的自然环境共同组成了生物圈。从范围上来说，它占据大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。生物圈是地球上最大的生态系统，包括了地表所有的生物及其生活环境。
生物圈与人类活动的关系史十分密切的，彼此间相互作用、。相互影响。比如说，农业就是人类有意识地利用动植物的生长机能，以获取生活所必需的食物和其他的物质资料的经济活动；
城市中的绿化带就有净化空气、降低噪音、美化环境的作用；在国土整治方面，增加植物覆盖率可以防治水土流失，保护、改良与合理利用水、土地资源，维护和提高土地生产力，减轻旱涝、风沙灾害，支撑整个社会的可持续发展等方面都有着十分重大的意义。
维护生物多样性是摆在当今国际社会面前的重大课题。生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是，由于人类长期以来对生物资源掠夺式的开发和不加节制的肆意捕杀，这在很大程度上威胁到了一些物种的生存，甚至造成了众多物种的灭绝。如今，维护生物多样性已经得到了国际社会的普遍认可和广泛实行，每年的5月22日是国际生物多样性日，联合国也将其下属的全国环境基金中的大部分资金用作保护全球生物的多样性。但是，即便如此。每年全球仍有约6万种物种灭绝，因此，维护生物多样性的任务仍然任重而道远。
