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谭老师地理工作室

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研究方向:中学地理教育教学、国家天文地理奥赛培训、地理冬夏令营野外实践活动策划与实施、户外生存徒步骑行爬山野驴训练、中学自主和研究性学习研究、学业规划和生涯指导分析、自主招生笔面试研究、在线移动互联网教育实践等。

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第二章 自然环境中的物质运动和能量交换第一节 地壳物质的组成和物质循环  

2014-02-26 08:52:02|  分类: 谭天说地 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一.教学目标:

知识目标:1.了解岩石是矿物的集合体

          2.了解矿产的形成

          3.理解三大岩石的成因

          4.了解几种常见的岩石及其特点

          5.理解三大岩石的相互转化及地壳物质的循环

能力目标:1.提高地理学习能力

          2.提高地理思维能力、地学研究的方法和地理实践活动能力

品德目标:1.树立辩证唯物主义思想观念

          2.提高科学素质,强化科学的人地观念

二.教学重点和难点:

1.重点:三大类岩石的成因及其相互转化;地壳物质的循环

2.难点:对图《岩石》、《根据化石确定地层时代示意图》《三大类岩石循环转化示意图》的理解及其在实践中的运用

三.教学方法:谈话法、讨论法、提问法、观察法

四.教学课时:1课时

五.板书:

一.岩石圈的组成和作用

㈠.组成:地壳和上地幔的顶部

㈡.岩石的重要性:

1.  岩石是形成陆地环境(构成地貌、形成土壤)的基础

2.  地球上生命赖以生存的重要物质基础

3.  提供各种矿产资源

二.岩石的组成

地质条件            聚集           组成

化学元素          矿物           岩石        地壳            

           结合                                

                                   

                  矿产           矿石

三.岩石的成因类型和相互转化

沉积岩

       变质作用                   外力作用

变质岩        岩浆岩

       高温熔化                   冷却凝固

岩浆

教学过程:

导入:地球表面是由陆地和海洋两大部分组成的,陆地虽然面积只占全球面积的29%,可是人类的一切活动大多在陆地上进行,陆地与人类最为密切,所以从这节课开始,我们来研究一下人类赖以生存的“陆地环境”

提问:陆地为人类生存提供了哪些保障?举例说明

回答:土壤为植物生长提供了生长场所,解决人的吃穿;土地解决了人类居住地;河流、地上水为人类提供了生命之水;地下矿藏为人类提供了大量的宝贵财富

承转:陆地环境的组成要素:地壳(岩石、地貌)、气候、水、生物、土壤等地理要素相互

联系、相互作用,共同构成了一个有机整体

第一节:陆地环境的组成—岩石

提问:岩石在陆地环境的构成中起到什么作用?

二.岩石圈的组成和作用

㈠.组成:地壳和上地幔的顶部

读图:绪论“地球外部圈层示意图”

提问:岩石是由哪两部分组成的?

回答:岩石组成了固体地球的坚硬外壳—岩石圈,包括地壳和上地幔顶部

㈡.岩石的重要性:

4.  岩石是形成陆地环境(构成地貌、形成土壤)的基础

5.  地球上生命赖以生存的重要物质基础

6.  提供各种矿产资源

二.岩石及其成因

提问:同学们喜欢旅游,去过许多地方,你见过哪些岩石?是否注意过各种岩石有什么区别?这些岩石又是怎么形成的?

一.岩石的组成:

承转:先弄清几个概念“什么是岩石?什么是矿物?什么是矿产?什么是矿石?”

思考:化学元素、矿物、矿产、矿石、岩石、地壳之间的关系

1.化学元素:

阅读:第二自然段

讲解:自然界一切物质都是由化学元素组成的,根据地球化学分析,地壳中自然存在的化学元素已经发现的有90多种

含量差别大

读图:地壳中主要元素的质量分数

提问:此图说明地壳中各种元素的含量由什么特点?

回答:各种元素在地壳中含量差别很大,含量居前两位的是氧48.60%、硅26.3%,有的元素的含量非常少

分布不均:

讲解:即使同一种元素在地壳中的分布也是不平均的,有的地方多,有的地方少,一些稀有的元素如金、铂等,尽管在地壳中含量甚少,但在一定的地质条件下,也可能在一定的地段富集起来被人类开采利用

2矿物:是地壳物质最基本的组成单元

.定义:地壳中的化学元素,在一定的自然条件下结合而成的天然化合物或单质

.种类:石英、云母、长石、方解石

.造岩矿物:石英、云母、长石、方解石

读图:几种常见矿物和花岗岩的矿物组成

讲解:种类很多,但常见的只有几十种,其中组成岩石主要成分的造岩矿物不过二三十种,如石英、云母、长石、方解石,在岩石中的含量是大量的

石英:六方柱锥状晶体,无颜色或各种颜色,玻璃光泽,是做玻璃的原料

长石:柱状厚板状晶体,白色或肉红色,玻璃光泽

云母:片状,白色或黑色,玻璃光泽

方解石:菱面状晶体,白色,玻璃光泽

.一般矿物:

石墨:黑色的,做铅笔芯

铁矿是:炼铁用的

.矿产:

.定义:有用矿物富集起来达到能够被开采利用的品位(含量),就形成了矿产

②.举例:如铜矿石品位达到0.5%,铁矿石达到30%

.作用:是人类生产资料

⑷矿产:矿物有规律聚集形成岩石,在岩石的形成过程中,含矿产的岩石是矿石

.岩石的定义及组成:

.定义:地壳中的矿物按照一定的规律聚集在一起,形成岩石

.组成:       岩石的组成的图示

          

地质条件            聚集           组成

化学元素          矿物           岩石        地壳            

           结合                                

                                   

                  矿产           矿石

标本:这些岩石在我们的生活中也能看到,比如:常见的玻璃(石英)、铺地用的大理石(大理岩)、建筑材料中的花岗岩、可以烧制的石灰岩等等。

承转:这些形态各异的岩石又是怎么形成的呢?

三.岩石的成因类型:花岗岩、沉积岩和变质岩。

大理石是由方解石集合而成的;花岗岩是由长石、石英和云母等组成的

岩石按成因可分为㈠.岩浆岩:岩浆活动的产物岩浆上升侵入地壳中或喷出地表,经冷凝。

1.  形成原因:

讲解:岩浆是地下深处的一种粘稠的高温熔融物质,并含有大量的挥发气体。

读图:岩浆岩生成示意图

提问:读图分析岩浆岩是怎么形成的?

回答:地球内部的岩浆在地下巨大的压力作用下,沿着地壳薄弱地带上升侵入地壳上布或喷出地表(火山喷发),随着温度、压力的变化,经冷却凝固成为岩浆岩。

2.类型:花岗岩(侵入岩)是:岩浆侵入地壳内部冷却凝固而成。

玄武岩(喷出岩):岩浆喷出地表(火山喷发)冷却凝固而成的。

识别:玄武岩的方法:由于岩浆中含有大量气体,当岩浆喷出地表时,大量气体被挥发出去,使玄武岩在形成后留下很多气孔,这是识别玄武岩的重要标志。

小结:无论是花岗岩还是玄武岩,都是由于岩浆活动形成的。

花岗岩:是地壳上分布最广的一种酸性侵入岩,颜色以浅灰、肉红为主,块状结构。石英(白色或烟灰色)占了30%,正长石(肉红色、白色、微黄色)占3060%,黑云母占5%

玄武岩:是一种黑色致密、比重较大的喷出岩(玄武就是黑色的意思),玄武岩是地壳上分布最广的基性喷出岩,矿物成分斜长石和辉石,气孔发育。

讲解:由于炽热的岩浆中含有大量的化学元素,所以在岩浆岩分布广泛的地区往往埋藏着许

多金属矿产。

㈡.沉积岩:

1.形成原因:

承转:由炽热的岩浆形成的岩浆岩出露地表后,会发生什么变化呢?

读图:沉积岩生成示意图

讲解:地表的岩浆岩在外力作用下如风吹、雨打、日晒以及生物作用,大块变成小块,小块变成碎屑物(如砂、砾、土等),这些物质在被流水、风等搬运到低洼处,经沉积和固结成岩,最后形成沉积岩。

2.  分类:砾岩、砂岩、页岩(按照沉积颗粒的大小)

标本:砾岩、砂岩、页岩

⑴.砾岩:直径大于2毫米的岩石碎屑叫砾,砾石和其他物质胶结(粘土、钙质、硅质)在一起形成岩石,较为坚硬

⑵.砂岩:直径20.05毫米之间的岩石碎屑叫砂,有砂砾胶结二成的岩石,称为砂岩。砂岩的成分以石英为主,其次是长石

⑶.页岩:由颗粒细小的粘土矿物组成,具有明显的页理构造,可以分裂为薄片,好像书页,质地致密,常形成隔水层,抗风化能力强

⑷.石灰岩:是由化学沉淀物(石钟乳:碳酸钙)或生物遗体(化石)堆积而成的。由方解石组成,硬度不大,用小刀可以刻动,一般为白色和灰白色,能溶于水,在湿热地区形成石灰岩地区,在钢铁冶金、烧石灰、制水泥等方面都可用到

⑸.煤层:

读图:岩层

提问:沉积岩是按照什么来分类的?

回答:按照沉积颗粒的大小,沉积岩分为砾岩、砂岩、页岩

3.明显特征:含有化石和具有分层结构

提问:为什么在沉积岩中容易形成化石?

回答:由于沉积岩是一层一层沉积,所以有较好的分层结构,如果在沉积岩形成过程中,生物遗体(贝壳、骨骼)或遗迹(足迹、虫穴)被埋在地下就会形成化石。因此,含有化石和具有分层结构是沉积岩的明显特征

化石:古生物的遗体或遗迹

阅读:地球演化史的记录—地层和化石

思考:了解沉积岩的形成与特征,有什么意义呢?

回答:如果在野外考察中,发现由沉积岩的存在,并含有植物化石,你会有什么推断?

回答:这里可能曾经是茂密的森林,可能会有煤层的分布

讲解:可见,可以根据沉积岩中的化石,帮助我们判断地球演化的历史及岩石形成的沉积环境

化石种类         沉积环境

含煤地层       森林茂密的湿热环境

海洋生物化石  

珊瑚化石     温暖的浅海环境

陆地或淡水生物化石

 

读图:根据化石确定地层时代示意图

提问:为什么地点3缺失      B层?这种情况的出现,有几种可能?

回答:观点1:在地点1和地点2形成B层的时代,地点3为陆地,没有形成B

观点2:第点3在形成B层以后抬升为陆地,该层被外力完全侵蚀

小结:沉积岩是地球历史的记录,而岩层和化石则是记录地球历史上的“书页”和“文字”

承转:大家知道,泥土经过加热可以变成更为坚硬的转或瓷,岩浆岩、沉积岩在地下岩层中

经过加热会发生怎样的变化呢?

㈢.变质岩:

1.形成原因:地壳中已生成的岩石在高温高压的条件下,改变了岩石的成分和性质

读图:石灰岩受热变成大理岩

解释:变质岩的形成条件和过程

回答:石灰岩接触到岩浆或被岩浆加热的岩石,在高温、高雅的条件下,性质会发生变化,

形成一种新的岩石就是大理岩

定义:变质岩:地壳中已生成的岩石,岩浆岩和沉积岩都有可能在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下,改变岩石的成分、性质,形成变质岩

变质作用:形成变质岩的作用称为变质作用

标本:石灰岩和大理岩

介绍:大理岩:是石灰岩经过重结晶而成的,矿物成分以方解石为主,色泽美观,硬度不大,容易雕刻,是工艺和建筑上广泛应用的装饰材料,云南大理石我国大理岩著名产地,大理岩因而得名

提问:大理岩和石灰岩有什么不同?

回答:大理岩比石灰岩硬度更大,光泽更亮,且成分上也不同

小结:所以,石灰岩属于沉积岩,大理岩属于变质岩,可以看出我们是依据成因将岩石分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

六.三大岩石的关系

读图:地壳物质循环简略图示

提问:请看图说明地壳中的物质是如何进行循环的?

回答:地球内部的岩浆上升冷却,形成岩浆岩;岩浆岩经过外力的侵蚀、搬运、堆积形成沉积岩;已生成的岩石在变质作用下形成变质岩

       熔化          外力作用        变质作用

岩浆        岩浆岩       沉积岩       变质岩

喷发

各类岩石在地下深处重新熔化而形成新的岩浆,由于岩浆形成各种岩石,又由岩石转成变成新的岩浆,这就是地壳物质的循环过程。如同前面学过的大气循环一样,地壳物质也在不停的循环,进行着新陈代谢运动。

沉积岩

       变质作用                   外力作用

变质岩        岩浆岩

       高温熔化                   冷却凝固

岩浆

 

讲解:地壳物质循环是自然界最重要的物质循环之一。地壳物质在其自身进行不断循环和转化的同时,于地球内部和外部也不断进行物质交换和能量转化。特别是由大气、水、生物界直接参与并起重要作用的地表物质循环,对地球表面的自然地理环境具有重大和深刻的影响。由于它需要的时间和漫长,有的要经过几亿年,从这个意义上说,岩石和矿产是不是可再生的。

 

 

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