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地球科学概论教案

地球的形状与大小,地球表面形态,陆地地形,海底地形。
课堂讨论题:为什么说宇宙是人类独一无二的家园? 思考题:
1、如何理解宇宙的内涵?如何理解宇宙无限还是有限? 2、地球表面地形分布有何特点?
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● 第 11 周(6 学时),第二章+第三章第一节 教学片:地球发展史,中国:石灰岩与桂林山水
三、陆地水—与人类生活息息相关
1、地面流水(水源、分类、运动方式)
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2、地下水:术语 空隙(孔隙、裂隙、溶隙)与空隙率;透水性与渗透率;透水层与含水层、 隔水层;
分类 按存在方式:吸着水、薄膜水、毛细水、重力水; 按运动特征和埋藏条件:包气带水、潜水、承压水。
3、湖泊——陆地上较大的集中洼地 泄水湖与不泄水湖、 淡水湖(<0.3‰)与半咸水湖和咸水湖(>24.7‰)-(与海水标准盐度 35‰)对比。 4、沼泽——陆地上潮湿积水、喜湿植物生长(并有泥炭堆积)的地方 5、冰川——由冰雪形成的、并能运动的冰体-集中全球 85%的淡水;
一、制约因素
社会(经济、军事)需求,技术进步,学科发展。
二、研究意义
寻找、开发和利用自然资源,预报和减轻自然灾害,保护和改善自然环境,认识地球形成、演 变规律
三、发展趋势
沿广度和深度,由资源时代进入环境时代;社会功能由“资源型”到“社会型”。
思考题: 1、 地球科学的研究对象、研究内容、研究方法。 2、 如何理解地球科学与人类社会发展的关系。
第一节 大气圈
大气圈是地球表面和生命的盾牌;大气的物质以 N 和 O 为主;具有成层结构;对流层的大气运动 产生复杂的天气现象;大气层正在受到人类活动的破坏
一、大气圈的物质组成
古人对“气”的理解;文艺复兴时代,达 芬奇已有了空气与真空的概念,18 世纪 70 年代 N 和 O
相继发现,拉瓦锡确认空气是由 N 气和 O 气的混合物;
思考题 1 地球外部圈层的划分,各圈层的简要特点? 2 大气运动的动力与大气环流模式 3 地下水的分类及其特点? 4 水圈的循环过程? 5 生物圈的分布与演化
本单元作业:
阐述地球外部圈层与人类生存之间的相互作用关系
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● 第 13 周(4 学时),第三章 教学片:地球发展史,地球险境
第二节 地壳的物质组成—矿物和岩石
地壳主要由富铝硅酸盐岩石组成;岩石是矿物的集合体,矿物是天然产出的元素或化合物。 一 元素在地壳中的分布
根据宇宙始于大爆炸的设想,所有物质是从基本粒子聚变为氢,然后四个氢合成一个氦(热核聚变), 氦进一步再合成其它元素。
克拉克值——化学元素在地壳中的平均质量百分比,某一地区的克拉克值又称为该元素的丰度值。 美国化学家克拉克(F.W.Clarke,1947-1931)在 1989-1925 年期间,对全球性 59 个样品作了分析, 求得 50 种元素在大陆地壳 16 公里内的平均含量,后来的地球化学家又作了许多修正、补充。 :元 素分布土、克拉克值表
一、水圈的组成
1、水的形态和分布:以液态(>97%)、气态和固态三中形式存在于大气圈、生物圈、岩石圈、海洋 和大陆表面。
2、水的类型:按天然水所处环境分为海水、陆地水和大气水(表 2-2,缺大气水,大气水 0.001%, 生物水 0.0001%)
二、海洋——水圈的主体
全球海洋格局;海水的性质(物理性质、化学性质);海水的运动(原因与形式:波浪、潮汐、海 流、浊流)。
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第二章 地球的外部圈层
重点掌握:大气圈的结构与分层,大气运动的力,大气环流,水圈的组成,海水的运动,地面流 水的分类,地下水按运动状态和埋藏形式的分类,湖泊与沼泽的异同,大陆冰川与山岳冰川的特点, 水圈的循环,生物圈的组成,生物圈的分类。
一般了解:大气的组成,大气的热状态,层流和紊流,地下水存在的形式,大气水,生物的起源 和演化,各圈层与人类生存之间的相互作用关系。
存在于地球圈层(如地壳岩石)中的元素(绝大部分以化合物形式)随地质作用而迁移、变化, 集中或分散,当元素或化合物相对集中到能够具有经济价值并可被利用时,称为矿产。(富集倍数) 二 矿物
第三章 地球的内部圈层和地壳的组成
重点掌握:地球内部圈层划分的依据,内部圈层的划分,各圈层的主要物理状态,地壳的类型; 矿 物的概念,矿物的形态,矿物的物理性质(颜色、条痕、光泽、硬度、解理和断口等),岩石的概念, 岩石的结构与构造,岩石的成因分类,三大岩类的常见岩石。
一般了解:地幔、地核的物质组成,元素在地球和地壳中的分布,克拉克值,地壳的重力均衡和重 力异常,矿物的化学成分分类,三大类岩石在地壳中的分布。
第一节 地球的内部圈层
利用地震波可探测地球内部的圈层结构,固体地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层。 一 内部圈层的划分
提问:如何了解地球内部:地球物理方法、钻探、研究地壳活动(如火山)带出的深部物质 1 划分依据——地震波(前苏最深钻井科拉半岛 12.5 米;我国山东东海县深钻)——间接的 (1)面波——对固体地球表面破坏最强 (2)体波——纵波(P 波)和横波(S 波)
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地震波探测的原理:波传播速度与介质的密度和弹性性质有关,波速变化意味着介质密度和弹性 变化;P波速度高于S波,且S波不能通过液体和气体。 补充 :陶版本 81-82 页,波振动、地球内部 传播
2 地球内部圈层的划分——密度和物性分层 两个一级波速不连续界面:莫霍面与古登堡面——分隔地壳、地幔、地核 一个明显的低速带:软流圈——分隔岩石圈
万有引力公式(向两极增大)、离心力公式(向两极趋于零); 4 温度 地温场、常温层(外热层)、地热增温率或地温梯度、地热流密度 5 磁场 地球的偶极磁场,磁轴与地球自转轴夹角 15 度并绕地理极缓慢迁移
(1)地磁三要素:磁偏角、磁倾角、磁场强度(磁感应强度) (2)地磁场的组成:基本磁场(偶极磁场)、变化磁场(非偶极)、磁异常 (3)地磁场的成因:自激发电机假说 补充 ,陶 95 页 三 物质组成和物理状态——结合 45 页表 3-1 讲解 1 主要方法和依据 2 地壳: 厚度、密度、岩石组成 3 地幔: 分层、厚度、密度、物质组成、物性 4 地核: 分层、厚度、密度、物质组成、物性
一、生物圈的分布
垂向分布-90%以上地表及 200 米空中和 200 米水深,区域(平面)分布
二、组成与分类
原核生物界、真菌界、植物界、动物界 自养生物(植物)与异养生物(动物)
三、生物的起源与演化
1、生命的起源:从化学进化到生物进化观点—无机物在特定条件下经过本身的化学作用过程变成 有机物;来自地球之外的观点
地球科学概论(A) 教案
56 学时(课堂教学 46 学时、实验 10 学时) 期末地学认识实习 2 周
ห้องสมุดไป่ตู้
****************************************** 主讲:曹代勇 教授 电话:62331409;1352166-815 E-mail:cdy@
大陆冰川与山岳冰川的特点、冰川的运动。
四、大气水—地球表面的空调
1、存在方式: 汽态,绝大部分存在于对流层中;相对湿度与绝对湿度 2、来源:地表水体的蒸发、植物叶面的蒸腾和火山活动 3 作用:温室效应
五、水圈的循环
自然循环与人为循环;大循环:海洋→大气圈→(陆地)→海洋;小循环
第三节 生物圈
生物圈是一个特殊的圈层,生命具有 38 亿年的历史,人类的出现是生物进化达到最高级阶段的 标志。生物圈是地球外部圈层相互作用的产物,反过来,它对大气圈、水圈和岩石圈表层也产生重要 的影响。
:地球内部结构图、表 二 主要物理性质——结合 46 页“地球内部物理性质图”讲解
1 密度 地壳平均密度 2.7-2.8g/cm3,< 地壳平均密度 5.516g/cm3 ; 2 压力 与上覆物质重量成正比,按静压力平衡公式计算 3 重力 地球吸引力和离心力的合力,大致指向地心,影响重力的是下伏物质质量
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● 第 10 周(4 学时),绪论+第一章
绪论
了解:地球科学的研究对象,地球科学主要分支学科,地球科学研究对象的特点,研究方法,地 球科学的研究意义,地球科学的创立和发展,各阶段代表性人物及成就。
第一节 地球科学的研究对象和研究内容
一、地球科学——一门古老而年青、基础与应用兼备的科学
1、古代地球科学知识的萌芽与积累(17 世纪前) 《禹贡》、《山海经》《管子》春秋战国(公元前 770-221); 14-16 世纪欧洲文艺复兴,15-16 世纪哥伦布、麦哲伦等环球航海证明地球是球形;1530-1650 哥 白尼〈天体运动〉——太阳中心说; 2、地球科学的主要学科创立与初步发展(17-19 世纪) 地质科学的创立:“火成论”与“水成论”、“均变论”与“灾变论”之争—1830 年莱依尔的〈地 质学原理〉—现实主义原则“将今论古”;18 世纪产业革命对矿产需求的增长促进地质找矿工作。 3 地球科学的革命与全面发展——固定论与活动论,地学革命三部曲
第一章 宇宙中的地球
重点掌握:宇宙的物质性和层次结构,地球表面形态,地球的公转与自转。 一般了解:地球在宇宙中的位置,银河系和太阳系。 宇宙具有层次结构(天体系统);地球是现今已知唯一适合人类生存的星球
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第一节 对宇宙的认识
一、人类经漫长的探索证实大地是一个球体 二、从地球中心说到太阳中心说
1、 亚里士多德—托勒密(希腊,90-168)的地球中心说; 2、哥白尼太阳中心说;〈天体运行论〉1543 年出版完毕
一、研究对象的特点
空间尺度(广泛性与微观性):108—10-8cm,宏观与微观相结合; 时间尺度(漫长性与瞬间性) 地球系统(整体性与分异性),地球系统科学 自然过程(复杂性与有序性),不可逆、模糊性、灰色系统。
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