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同学们好，我是来自于北京市回民学校的韩汉老师。在前面的学习中，我们了解了地球所处的宇宙环境和地球演化的历史。这节课我们一起来研究一下地球的圈层结构。地球的圈层结构包括外部圈层和内部圈层。随着现代科技的飞速发展，人类对于地球外部圈层的研究逐步深入，可谓是上九天揽月，下五洋捉鳖，无所不能。但是对于地球内部的了解却知之甚少。不知道你有没有看过凡尔纳的科幻小说缔心游记，小说中的主人公不但进入了地球内部，甚至还实现了地心漫游。小说中巨大的蘑菇化石、充满危机的航海之旅都深深地吸引着读者。

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地球内部到底有没有蘑菇巨石和汪洋大海？地球内部的结构究竟是怎样的？今天我们探讨的第一个话题就是地球的内部圈层结构。首先请同学们思考一个问题，我们人类如何获得地球内部的信息？好的，大家都一定有了自己的想法，看看这几种想法，你想到了吗？最直接的研究方式就是钻探，世界最深的钻井可达 12 千米，却不及地球平均半径的 0. 2%，还没有刺穿地球的表皮。火山喷发会将地球内部的物质带到地表，为人类的研究提供信息。

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此外，科学家还在尝试利用电磁波对地球内部进行探测。但到目前为止，人类对于地球内部的认识主要还是来自于对地震波的研究。利用地震波探测地球内部的方式与我们日常生活中利用敲打、听回声来判断西瓜是否成熟的方法非常类似。那么什么是地震波？请大家先来看一段视频。

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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。地震波有纵波和横波之分，纵波质点的震动方向与波的传播方向一致，速度较快，可以通过固体、液体和气体传播。横波支点的震动方向与波的传播方向垂直，速度较慢，只能通过固体传播。但无论是纵波还是横波，其传播速度都会随着通过物质的性质而变化。科学家利用地震波的特性，在地表制造地震波向下传递，并记录波速的变化情况。

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得到了这样一张地球内部地震波传播速度图，你能够利用刚才学到的知识判断一下图中的两条线，哪条表示的是纵波，哪条表示的是横波，并说明判断依据吗？请将你的判断写在学习任务单的相应位置。好了，相信大家都已经有了自己的判断，我们一起来解读一下。从图中我们不难看出，纵坐标表示的是深度，自上至下深度增加。横坐标表示的是地震波传播的速度，自左至右速度加快。由此可以得出，蓝色线条表示的波角，红色线条传播的速度要慢，因此蓝色线条表示的是传播速度较慢的横波，红色线条表示的是传播速度较快的纵波。

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非常好，我们已经可以运用所学的知识来解决问题了，你是否还能从图中发现其他的判断依据？我想一定有同学发现了蓝色线条表示的波，在地面下深度接近 3000 千米的地方，速度骤减为 0 千米每秒，在更深的地层消失了。而红色线条表示的波虽然从地表向下波速有变化，但是一直都能传播。由此可以判断，红色线条表示的是能够通过固体、液体和气体传播的纵波，而蓝色线条表示的是只能通过固体传播的横波。当然，我们也不难推测，地球内部横波能够传播的区域是固体，横波消失的区域一定不是固体的。

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此外，从这张图上可以看出， d 震波在一定深度发生突然变化，这种波速突然变化的面叫不连续面，那么地震波的速度在不连续面附近发生突然的变化，这又说明什么问题？很好说明不连续面的两侧物体性质发生了变化。请你在图中找到这些不连续面，思考如何划分地球的内部圈层结构，并尝试着在学习任务单上进行绘制好了。大多数同学都已经找到了这些不连续面，即地震波波速发生突然变化的面。在这些不连续面中，有 2 个不连续面附近的地震波波速变化特别明显，一个在大陆地面下平均 33 千米处，横波和纵波的速度都明显增加。为了纪念这个不连续面的发现者，将其命名为漠获界面。另一个在地面下 2900 千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，而横波则完全消失。

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为了表彰这个界面的发现者，德国地震学者古灯堡人们将这个不连续面命名为古灯堡界面。科学家以这两个界面为界，将地球内部划分为地撬、地幔、地河三个圈层，末货面之上的部分为地壳，它是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳。从这张图中我们可以看到地壳薄厚不一。请你结合这张圈层结构示意图，将递翘厚度的分布规律总结在学习任务单上，并分析我国青藏高原、长江中下游平原及东海的地壳厚度有什么差异。我们先来看地撬厚度的分布规律。地撬的平均厚度为 17 千米，海洋地壳比较薄，陆地地壳厚，有高大山脉的地方地壳会更厚，因此东海的地壳厚度最薄。长江中下游平原四肢、青藏高原的地壳厚度最后。介于漠火界面与古灯堡界面之间的是地幔，厚度约为 2800 多千米。根据地震波速度的变化，可以把地幔分为上地幔和下地幔。在上地幔的上部，存在一个软流层，温度很高，岩石部分熔融，能缓慢流动。科学家推断这里是沿江的发源地，地球的板块运动也与之有关。在软流层之上，地幔顶部与地撬都是由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。在刚刚地幔部分的学习中，涉及到了许多地理专有名词，包括漠火界面、古灯堡界面、地壳、地慢、上地慢、下地慢、软流层、岩石圈。请你在学习任务单上利用绘制示意图的方法，尝试理清这些事物之间的位置关系。

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好了，示意图画好了吗？我们一起来看一下老师的这张图。在这张图中，老师要特别提醒大家注意的是岩石圈，它包括了地翘和上地幔的顶部，即软流层之上。地表以下的部分，你画对了吗？古登堡界面以下的部分是地核，主要由铁和镍等金属组成。根据地震波速的变化， d 核分为外核和内核。外核是熔融状态的金属物质，其运动形成了地球的磁场。正常情况下，地球磁场能够阻挡太阳风，使地球免受太阳风的危害。内核是一个密度极大的固体金属球，超强压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起。目前，人类对于谛核的认识还停留在物理化学性质的推算阶段，感兴趣的同学可以在课后利用书籍、网络等途径了解科学家推测地核成分及状态的依据。地球内部圈层结构这部分的知识比较抽象，老师建议大家可以借用一些生活中常见的事物帮助理解。比如荔枝或是煮熟的鸡蛋，你看中间的蛋黄就像是地球的地核，外面的蛋白就像是地幔，而薄薄的蛋壳就像是地壳。不过相较于鸡蛋，我觉得荔枝更为贴切，因为荔枝凹凸不平的表皮与地壳高低不平的表面更为相近。

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下面我们开始探讨本节课的第二个话题，地球的外部圈层结构。请同学们看教材第 23 页图 1. 35 地球的外部圈层结构示意图请从图中找出地球的外部结构主要包括哪几个圈层，我想同学们应该都已经找到了。地球的表面高低不平，被大气圈、水圈、生物圈所覆盖，而且这些外部圈层也呈现出同心圈层的分布特点，那么外部圈层之间是否也像内部圈层那样存在明确的界限？要想弄清楚这个问题，我们首先要了解一下各圈层的概况。在地球的周围包裹着一层厚厚的大气，其厚度可以从地面延伸至数千米的高空，是地球最外部的圈层。大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气，是地球自然环境的重要组成部分。大气圈使地表温度变化和缓，为生物生存提供氧气，并形成了多样的天气现象，这些都与我们人类息息相关。

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拥有液态水是地球不同于其他行星的重要特征，而且地球上的水体不仅丰富，还具有各种形态。水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。这些水体不仅覆盖在岩石圈的表面，还会下渗到岩石圈中或蒸发后以水汽的形式存在于大气圈中，从而构成了一个连续但不规则的圈层。

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水圈的水处于不间断的循环运动之中，为人类和其他生物生存与发展提供了不可或缺的条件。生物圈是地球表层生物的总称，我们的地球因为种类丰富的生物才变得升级盎然，多数生物集中分布在大气圈、水圈、岩石圈很薄的接触带中。生物圈是各大圈层相互渗透、相互影响的结果，生物在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。相信通过刚才的讲解，大家对于这个问题一定已经有了自己的答案。是的，第，追求的外部圈层并不像内部圈层那样存在着明确的界限。大气圈、水圈、生物圈与岩石圈无论从空间分布范围还是形成演化过程来看，都是相互渗透、相互联系的。如果你仔细观察，就一定不难发现，我们所处的自然环境中的各类事物都不是孤立存在于某一圈层中的。

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在这张自然景观照片中，有哪些主要事物，这些事物本身属于哪个圈层？请大家首先完成学习任务 2 的第一、二小题。这张照片里的主要事物有云、积雪、河流、树木、草、山。除了这些看得到的事物以外，还有一些看不到的事物，比如空气。那么这些事物按照圈层进行分类，空气应该属于大气圈。云，你认为属于哪个圈层？在这里你可能会写错，云虽然存在于大气层中，但因为它是水蒸气凝结而成的小水滴和小冰晶，所以和积雪、河流一样都是属于水圈的。树木、草属于生物圈，而山则是属于岩石圈的。那么这些事物之间有没有联系？如果有联系，这些事物间的相互作用和联系又是如何发生的？请将你的想法记录在学习任务单的第3小题上，很多同学一定马上想到了空气、云、积雪、河流之间的联系。图片中的天空阴沉沉的，云量很多，空气中蕴含着大量水汽，这些水汽可能会在山区凝结成为降雨或降雪，由此形成山顶的冰川、积雪以及山间的河流之源。而大气、水、降水、冰川、河流都是水圈的一部分。当温度升高达到一定条件时，有些积雪会升华为水汽，重新回到大气圈中，有些则会融化成雪水汇入河流。而河流中的水有一部分通过蒸发进入了大气圈，再经过冷却凝结形成云，或是下渗到岩石圈中，被植物根系吸收。所以水圈的水体形态多样，是最活跃的自然要素之一。

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当然，植被的生存也离不开岩石圈的土壤、水圈的滋养及大气圈提供的气候资源，并随时以呼吸作用、蒸腾作用、生物作用等和大气圈、水圈、岩石圈进行着物质和能量的交换。此外，岩石圈的地貌形态和土壤的形成也都是气候、水生物共同塑造、相互作用的结果。由此可见，大气圈、水圈、生物圈和岩石圈并不是孤立存在的，它们相互渗透、相互联系，对自然环境的形成起到重要作用，对人类活动产生深远影响。通过本节课的学习，老师希望大家对组成自然地理环境的这 4 大圈层有一个宏观的、初步的认识。在接下来的几个章节的学习中，我们会逐一对四大圈层中的各要素展开深入的、全面的研究，相信到那时大家会对圈层之间的相互联系、相互渗透有一个更加深刻的理解和认识。本节课我们一起学习了地球的圈层结构，知道了地球的物质呈同心圈层分布的结构特点，明确了地球分为内部圈层和外部圈层。内部圈层结构以漠火界面与古灯堡界面为界，划分为地翘、地慢地和。其中上帝幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。外部圈层结构主要包括大气圈、水圈、生物圈，其与岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境。

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最后，老师给大家布置一项课后作业，请你根据本节课所学的知识，结合自己的理解，绘制地球圈层结构示意图或制作地球圈层结构的模型。好了，这节课就上到这里，同学们再见。