《巖石圈的物質(zhì)組成、物質(zhì)循環(huán)》教學(xué)設(shè)計

巖石圈物質(zhì)循環(huán)詳案P1:同學(xué)們，大家好，這節(jié)課我們來一起探討巖石圈的物質(zhì)組成與循環(huán)。P2:首先，我們來欣賞幾件精美的和田玉藝術(shù)品。這是皇后之璽，西漢漢高祖劉邦的皇后呂雉用的玉印，珍藏在陜西歷史博物館；這是戰(zhàn)國的勾連云紋玉燈，珍藏在故宮博物院；這是宋代白玉龍柄魁，珍藏在故宮博物院；這是中國印，2008年北京奧運會會徽；后面兩個是現(xiàn)代和田玉雕刻的藝術(shù)品。和田玉是中國四大名玉之一。和田玉屬于哪類巖石？和田玉又是怎么形成的呢。P3:我們先來研究巖石圈的物質(zhì)組成。請同學(xué)們讀圖，結(jié)合教材41頁相關(guān)內(nèi)容，說出巖石圈的范圍和巖石圈的物質(zhì)組成？巖石圈位于軟流層以上，包括地殼和上地幔頂部；巖石圈是由巖石組成的，巖石就是礦物的集合體，我們常說的礦產(chǎn)是能夠被人類利用的天然礦物或巖石。其中，巖石依據(jù)成因可以分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。P4:這是巖石圈的物質(zhì)循環(huán)示意圖，大家能找到圖中不同類型的巖石并說出各類巖石的成因么？這是巖石類型，沉積巖、變質(zhì)巖、巖漿巖，巖漿巖有兩種，侵入型巖漿巖和噴出型巖漿巖。這是巖石成因，巖漿巖是巖漿冷卻凝固形成；變質(zhì)巖是已有巖石經(jīng)變質(zhì)作用形成；沉積巖是已有巖石經(jīng)風(fēng)化、侵蝕、搬運、沉積、固結(jié)成巖等外力作用形成。過渡：不同類型的巖石有什么特點？如何區(qū)分呢？P5:先看巖漿巖，侵入型巖漿巖的典型代表是花崗巖，噴出型巖漿巖的典型代表是玄武巖，請同學(xué)們，仔細觀察這兩種巖石，思考兩種巖石有何不同？一般來說，花崗巖較致密，較堅硬；玄武巖較疏松，多孔，有的玄武巖呈柱狀節(jié)理或具有流紋結(jié)構(gòu)。這是玄武巖的柱狀節(jié)理。P6:第二種，沉積巖，這是沉積巖的形成過程和沉積巖的常見類型，有礫巖、砂巖、頁巖、石灰?guī)r等。這些沉積巖有什么共同特點呢？因為沉積巖是逐層沉積形成的，所以從巖石上看往往具有層理結(jié)構(gòu)；巖石中也可能含有化石和能源礦，又因為沉積巖主要在地表形成，所以通常硬度不大。P7:第三種，變質(zhì)巖，這是變質(zhì)作用示意圖和變質(zhì)巖的常見類型，石英巖是由砂巖變質(zhì)而成，片麻巖是由巖漿巖或沉積巖變質(zhì)而成，大理巖是由石灰?guī)r變質(zhì)而成。變質(zhì)作用是如何發(fā)生的？變質(zhì)巖又有何特點呢？變質(zhì)作用是已生成巖石受地殼運動、巖漿活動等影響，在高溫高壓條件下，使原來巖石的成分、結(jié)構(gòu)等發(fā)生改變形成了一種新巖石，就是變質(zhì)巖。地下滿足高溫高壓條件的位置，大家一定會想到巖漿，是的，在巖漿通道的附近經(jīng)常會形成變質(zhì)巖。剛才我們說的，高溫高壓往往是變質(zhì)巖的形成條件，但不是必須條件，實際上，只要巖石所處環(huán)境的溫度、壓力發(fā)生改變，原有巖石就可能形成變質(zhì)巖。變質(zhì)巖在地下生成，往往巖性致密，有的重結(jié)晶明顯，比如大理巖、石英巖，有的具有片理構(gòu)造，如片麻巖。P8:下面我們對三大類巖石做一個小結(jié)。巖漿冷卻凝固形成巖漿巖，巖漿巖分為侵入巖和噴出巖，侵入巖如花崗巖，特點是巖性致密，較堅硬；噴出巖如玄武巖、流紋巖等，特點是有氣孔，有的柱狀節(jié)理明顯，有的流紋結(jié)構(gòu)明顯。已生成巖石經(jīng)風(fēng)化、侵蝕、搬運、沉積形成沉積物，沉積物再經(jīng)固結(jié)成巖形成沉積巖，也就是已生成巖石經(jīng)外力作用形成沉積巖，如礫巖、砂巖、頁巖、石灰?guī)r等，特點是具有層理結(jié)構(gòu)；常含化石、能源礦；通常硬度不大。已生成巖石在變質(zhì)作用下形成變質(zhì)巖，如大理巖、板巖，特點是巖性致密，有的重結(jié)晶明顯；有的具有片理構(gòu)造。P9:三大類巖石在巖石圈的分布有什么規(guī)律呢？請同學(xué)們讀圖并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容思考：侵入巖與噴出巖形成位置有何不同？沉積巖與變質(zhì)巖形成位置有何不同？并總結(jié)三大類巖石的分布規(guī)律？侵入巖是巖漿侵入地殼形成的，形成在地殼中；噴出巖是巖漿噴出地表形成的，形成在地表；沉積巖是經(jīng)風(fēng)化、侵蝕、搬運、沉積、固結(jié)成巖等外力作用形成的，形成在地表；變質(zhì)巖主要在高溫高壓變質(zhì)作用下形成的，形成在地下。從巖石分布規(guī)律上看，沉積巖占陸地面積的75%，巖漿巖和變質(zhì)巖占25%。從地殼質(zhì)量占比上看，巖漿巖約占89%，變質(zhì)巖約占6%，沉積巖約占5%。P10:下面我們利用剛學(xué)的知識來解釋實際問題，看一則材料，材料是關(guān)于云南大理石的，產(chǎn)自云南點蒼山的大理石，裁切后的石板常有獨特的波紋，呈現(xiàn)出類似天然的山水畫、水墨畫。唐宋以來，天然石畫就被當(dāng)作居室裝飾或文房用品廣泛使用。在當(dāng)?shù)靥烊皇?，又稱石板畫、大理石畫，古玩行里口頭稱“老石片兒”?！袄鲜瑑骸笔窃鯓有纬傻哪兀坑腥苏J為“老石片兒”的波紋是古生物遺體或遺跡，你認同這種說法嗎？先說“老石片兒”的形成，在點蒼山變質(zhì)巖中，大理巖富含石灰?guī)r、云灰?guī)r等，是受到強烈復(fù)雜的變質(zhì)作用形成的。大理巖呈白色，但由于富含有色礦物，呈現(xiàn)的顏色也較為豐富，經(jīng)過億萬的地質(zhì)變化，呈紋層、條帶、團塊排列，構(gòu)成美麗的花紋和變幻莫測的圖像。至于“老石片兒”的波紋不可能是古生物的遺體或遺跡，因為只有沉積巖中才有可能存在化石，“老石片兒”是大理石畫，大理石為變質(zhì)巖。P11:再來看一則材料，材料是關(guān)于布依族石板房的，貴州布依族石板房建筑具有濃郁的民族特色，是布依族人民將傳統(tǒng)生態(tài)觀融入地方民居的杰作，多見于布依族聚居的黔中西部。布依族“石頭寨”石屋、石地板、石路石圍墻，從墻壁到門窗，再到屋頂?shù)摹巴呙妗?，全部由青白色石頭鋪砌而成。石板房的修建，與當(dāng)?shù)貜V泛分布的板巖密切相關(guān)。當(dāng)?shù)貛r石稍作加工，即可作為房屋的砌塊或瓦片，原因是什么呢？貴州降雨日數(shù)多，相對濕度大。作為瓦片和墻面，石板能夠有效阻擋雨水的侵襲，但多年后需要更換，其原因又是什么呢？當(dāng)?shù)貛r石稍作加工，即可作為房屋的砌塊或瓦片，是因為板巖具有板狀結(jié)構(gòu)，沿板理方向可以剖成薄片，厚度均勻，加工方式簡單、加工成本低，用作房屋的砌塊或瓦片，能防潮、抗風(fēng)，具有保溫性。至于石板多年后需要更換，是因為貴州氣候濕潤，降水量豐富，用作瓦片和墻面的板巖長期暴露在外，易被風(fēng)化和侵蝕。P12:過渡：前面我們了解了巖石圈的物質(zhì)組成，知道巖石圈中的各類巖石處于不斷轉(zhuǎn)化之中，三大類巖石與巖漿之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律就是巖石圈的物質(zhì)循環(huán)，下面我們一起來研究巖石圈的物質(zhì)循環(huán)。請同學(xué)們再次閱讀巖石圈的物質(zhì)循環(huán)示意圖，思考三大類巖石是否能直接相互轉(zhuǎn)化？巖石圈物質(zhì)循環(huán)的主要動力是什么？在三大類巖石中，巖漿巖、沉積巖經(jīng)過變質(zhì)作用能形成變質(zhì)巖；巖漿巖、變質(zhì)巖經(jīng)過外力作用能形成沉積巖；沉積巖、變質(zhì)巖不能直接形成巖漿巖，必須先經(jīng)過重熔再生變成巖漿再冷卻凝結(jié)形成巖漿巖。巖石圈物質(zhì)循環(huán)的主要動力是地質(zhì)作用，包括內(nèi)力作用，比如變質(zhì)作用、重熔再生等，和外力作用，比如風(fēng)化、侵蝕、搬運、沉積、固結(jié)成巖，在內(nèi)、外力共同作用下，巖石圈的物質(zhì)才會不停地循環(huán)。P13:請大家運用三大類巖石轉(zhuǎn)化和成因規(guī)律，結(jié)合巖石圈的物質(zhì)循環(huán)示意圖，深入探究，在右圖方框內(nèi)填寫巖漿和三大類巖石，在箭頭上標(biāo)注地質(zhì)作用，完成另外形式的巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖。P14:先填寫巖漿和三大類巖石。第一幅圖給了提示，有兩個箭頭上標(biāo)注了地質(zhì)作用，先看冷卻凝固的箭頭，應(yīng)該由巖漿指向巖漿巖，再看外力作用的箭頭，指向的是沉積巖，另一個方框就是變質(zhì)巖。第二幅圖也給了提示，巖漿和外力作用的箭頭，巖漿指出箭頭指向的是巖漿巖，再看外力作用箭頭，指向的是沉積巖，另一個圓圈內(nèi)就是變質(zhì)巖。第三幅圖較難，但也給了提示就是方框內(nèi)的沉積物，沉積物指出箭頭指向的是沉積巖。指向沉積物的有兩個箭頭，這兩個箭頭指出的兩個方框只能是巖漿巖和變質(zhì)巖，所以另一個方框就是巖漿，再根據(jù)巖漿指出箭頭指向巖漿巖，令一個方框就是變質(zhì)巖。這是巖漿和三大類巖石。再完成地質(zhì)作用，用數(shù)字代表不同的地質(zhì)作用，大家看右下角。根據(jù)前面講過的三大類巖石成因，巖漿經(jīng)冷卻凝固形成巖漿巖；已生成巖石經(jīng)風(fēng)化、侵蝕、搬運、沉積形成沉積物，沉積物再經(jīng)固結(jié)成巖形成沉積巖，或者已生成巖石經(jīng)外力作用形成沉積巖；已生成巖石經(jīng)變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖。已生成巖石經(jīng)重熔再生形成巖漿；第三幅圖，地下生成的變質(zhì)巖隆起才能接受風(fēng)化、侵蝕、搬運、沉積變成沉積物，所以箭頭7表示隆起。實際上，除了圖中的轉(zhuǎn)化箭頭外，變質(zhì)巖也可能通過變質(zhì)作用形成新的變質(zhì)巖，沉積巖也可能通過外力作用形成新的沉積巖。P15:巖石圈物質(zhì)循環(huán)是自然界重要的物質(zhì)循環(huán)之一。巖石圈物質(zhì)循環(huán)的意義是什么呢？巖石圈物質(zhì)循環(huán)的意義主要有三個：1.是形成了地球上豐富的礦產(chǎn)資源，為人類生存提供了必要的物質(zhì)條件；2.是改變了地表形態(tài)，塑造了千姿百態(tài)的地貌景觀；3.是實現(xiàn)地區(qū)之間、圈層之間物質(zhì)交換和能量傳輸，并促使自然環(huán)境不斷演化。P16:下面對本節(jié)課內(nèi)容做一個小結(jié)，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了自然地理環(huán)境四大圈層之一的巖石圈，先了解了巖石圈的物質(zhì)組成，落實了三大類巖石的形成、特點，在此基礎(chǔ)上，重點探究了巖石圈的物質(zhì)循環(huán)，現(xiàn)在，我們能夠以循環(huán)運動的觀點看待巖石的形成和演變。P17:再回到課前提出的那兩個問題，和田玉屬于哪類巖石？和田玉又是怎么形成的？先來看一則材料和和田玉籽料形式示意圖。在距今十幾億年前，新疆南部還是一片海洋，白云巖廣泛沉積。在區(qū)域變質(zhì)作用中，白云巖變質(zhì)形成白云質(zhì)大理巖。3億—4億年前，巖漿侵入白云質(zhì)大理巖，經(jīng)過一系列變質(zhì)作用，白云質(zhì)大理巖最終形成玉石。喜馬拉雅運動開始后，山脈隆起，經(jīng)過長期的剝蝕破壞，漸漸使埋藏在山體中的玉石裸露在地表，這就是和田玉山料。小塊的和田玉山料被冰川、流水等攜帶至河流中，在流水搬運過程中被不斷打磨，玉石變得渾圓，并最終沉積在河床或河漫上，成為和田玉籽料。所以和田玉是由變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖。大部分的玉石、寶石都是變質(zhì)巖。和田玉的形成過程是這樣的，在外力作用下形成了白云巖，白云巖在變質(zhì)作用下形成白云質(zhì)大理石，再經(jīng)過一系列變質(zhì)作用，形成和田玉石，和田玉石經(jīng)地殼抬升、外力風(fēng)化侵蝕，形成和田玉山料，小塊的和田玉山料被流水搬運、沉積就形成了和田玉籽料。P18:下面我們做幾組反饋練習(xí)。這是18年浙江卷，某中學(xué)背山面河。該校組織學(xué)生開展野外采集巖石標(biāo)本實踐活動。一組學(xué)生上山在基巖上打了2塊巖石標(biāo)本，另一組學(xué)生去河床撿了2塊巖石標(biāo)本。下圖為學(xué)生們采集的巖石標(biāo)本，經(jīng)地理老師鑒定有砂礫巖、頁巖、石灰?guī)r和花崗巖。完成下題。（1）4塊巖石標(biāo)本，屬于巖漿巖的是？根據(jù)噴出型巖漿巖的特點——有氣孔或柱狀節(jié)理或流紋結(jié)構(gòu)；圖中④能明顯看出氣孔，答案是D.（2）從基巖上打來的巖石標(biāo)本，成因是？從基巖上打下來巖石應(yīng)該是棱角分明的，就是①巖石，①巖石能明顯看出層理結(jié)構(gòu)，所以是沉積巖，成因是外力作用——沉積、固結(jié)成巖。答案是DP19:看這組例題。某中學(xué)地理興趣小組對學(xué)校附近地區(qū)進行考察,記錄結(jié)果如下表。完成下列題。表格中給了行走方向、巖石和巖層代碼。（1）表中出現(xiàn)的各種巖石中，屬于巖漿巖的是？只有花崗巖，屬于侵入性巖漿巖。答案是D（2）花崗巖形成過程中,與其兩側(cè)接觸的沉積巖可能會變質(zhì)成？花崗巖兩側(cè)接觸的巖石是砂巖和礫巖，所以會變質(zhì)成石英巖和板巖。答案是C（3）花崗巖的形成過程是巖漿？巖漿侵入冷凝形成巖漿巖。答案是BP20:看這組例題。看這組例題?！按溆癜撞恕保ㄏ聢D1）是臺北故宮博物院鎮(zhèn)院之寶，是用翡翠寶石雕刻而成。翡翠寶石是在低溫、極高壓的條件下巖層強烈擠壓重新結(jié)晶形成的。圖2為地殼物質(zhì)循環(huán)示意圖。讀圖完成下列各題。（1）翡翠屬于?材料說了翡翠寶石是在低溫、極高壓的條件下巖層強烈擠壓重新結(jié)晶形成的，所以翡翠就是在變質(zhì)作用下形成的變質(zhì)巖。答案是D。（1）如果圖2中的D是沉積巖，能反映翡翠形成過程的作用形式是？看右圖先完成巖石圈的物質(zhì)循環(huán)示意圖，C箭頭三進一出，是巖漿，巖漿能形成巖漿巖，A是巖漿巖，如果D是沉積巖，則B為變質(zhì)巖。翡翠是變質(zhì)巖，能反映其形成過程的作用是變質(zhì)作用②，答案是B?？催@組例題。P21:讀“地殼物質(zhì)循環(huán)示意圖”以及我國第五套人民幣20元紙幣背面主景圖案，完成