示范教案(地壳的物质组成和物质循环)

第二章自然环境中的物质运动和能量交换本章规划地球由一系列物质圈层构成，一般可分为内部圈层（地壳、地幔和地核）和外部圈层（大气圈、水圈、岩石圈），岩石圈由地壳及上地幔顶部的固体岩石组成，岩石圈、大气圈、水圈、生物圈组成了人类生存和发展的四大圈层，四大圈层之间相互联系、相互作用，共同形成了人类赖以生存和发展的地理环境，这是目前人类活动所涉及的主要空间范围，也是人类赖以生存和发展的基础。本章内容紧紧围绕人地关系这一主线，突出地理环境与人类生存和发展这一主题，对于自然环境，重点是让学生学会分析地理环境中的物质运动和能量交换，为此教材安排了地壳物质循环、大气循环和大洋环流等教学内容，为加深对四大圈层物质循环和能量交换过程的理解，教材还选取了一些基本的自然地理原理，包括地表形态变化的原因、大气受热过程、气压带风带的形成、天气系统等。通过以上规律、原理的分析，能更好地认识各圈层在地理环境形成与演化中的作用，从而引导学生去探寻揭示大自然的奥秘。本章教材共分四节，许多内容既是教学的重点，也是高考关注的焦点，教学中应对以下问题予以充分重视：能够运用内、外力的关系分析各种地貌成因，能运用大气运动的基本原理分析不同的天气与气候现象，能够结合洋流分布说明洋流对地理环境的影响。本章许多内容较为抽象，不易理解，是教学的难点，教学时要紧密结合日常生活，从日常生活中选取事例进行说明和讲解，并尽可能多地应用多种教辅手段创设情境，以此突破教学难点，增强教学效果。课时安排：第一节地壳的物质组成和物质循环1课时第二节地球表面形态2课时第三节大气环境5课时第四节水循环和洋流2课时第一节地壳的物质组成和物质循环从容说课本节内容主要学习两个大问题，即地壳的物质组成和地壳的物质循环。地壳的物质组成包括矿物和岩石两部分，教学中要注意引导学生联系实际正确识别常见的几种矿物，强调矿物与矿产的区别。三大类岩石的特征及成因是本节的重点内容之一，可运用采集到的岩石标本、投影图片、多媒体视频，引导学生从感性的角度，理解掌握三大类岩石各自的形成和特征。地壳的物质循环是本课的另一重点，也是教学的难点，可借助多媒体动画演示来突破，学生通过对标本、视频等的观察、讨论，获取相关的地理信息，并根据自己的理解绘制出简单的示意图，以此加深对三大类岩石转化的理解。学习本节内容应始终贯穿物质运动的观点和辩证的观点。例如，在讲述地质循环对地貌的影响时，应引导学生从百万年的时间尺度和物质运动变化来认识地表形态的变化。还应充分联系实际，并尽可能多地运用多媒体动画演示突破教学难点，将抽象的内容变得生动形象，提高学生学习的积极性、主观能动性，培养学生观察问题、分析问题的能力。教学重点1.三大类岩石的特征及其成因。2.地壳的物质循环。教学难点1.正确识别常见的矿物。2.地壳的物质循环。课前准备教师：搜集相关的岩石标本、课件、相关的图片及资料。学生：采集岩石标本，预习新课。课时安排1课时。三维目标一、知识与技能1.了解矿物的定义及分类，能正确识别常见的矿物。2.观察岩石标本，说明三大类岩石的特征及其成因3运用示意图说明三大类岩石的相互转化过程。4结合实际，理解地质循环对地表形态的影响。二、过程与方法1.通过标本图片、实例、动画、演示，增强学生的感性认识，以更好地理解比较抽象的地理原理。2.绘制简单示意图说明三大类岩石的相互转化过程，培养学生的动手能力和对地理知识的归纳总结能力。3学会搜集整理相关的地理信息，在学习中进一步形成读图、用图、画图的技能，综合分析问题、表达自己见解的能力。三、情感态度与价值观1.通过观察岩石标本，激发学生探究地理问题的兴趣和动机。2.形成正确的环境观。3养成积极参与、主动与他人合作交流的习惯。教学过程导入新课师 地球内部大致可分为三个圈层，从地心到地表依次是哪些？投影：地球的内部与外部圈层结构示意图生 地核、地幔、地壳。师 很好。你知道吗？地壳是不断变化的，祖国的宝岛台湾在恐龙称霸地球的侏罗纪、白垩纪（1亿年前），与祖国大陆是连为一体的。当今地球上最雄伟高大的喜马拉雅山脉和有“世界屋脊”之称的青藏高原，在几千万年前还是一片汪洋大海。地球上沧海桑田的变化，形态各异的地表形态，都是地壳变动的结果。在地壳运动过程中，物质运动与能量循环，贯穿大自然运动和演化的全过程。本节课老师将和同学们一起探讨自然环境中的物质运动和能量交换。板书：第二章自然界中的物质运动和能量交换第一节地壳的物质组成和物质循环（过渡）地壳是自然地理环境中众多要素的基本载体，自然界中的一切物质都是由化学元素组成的。推进新课师 （课件展示“地壳中主要元素含量百分比图”，引导学生读图，让学生了解氧、硅、铝、铁等主要元素在地壳中的含量，然后指图强调）地壳中的化学元素在一定的地质条件下，结合而成的天然化合物或单质就是矿物。生 阅读教材P30第一段文字。板书：一、地壳的物质组成（一）矿物师 么是矿物？矿物就是矿产吗？生 物是有确定的化学成分、物质属性的单质或化合物，是化学元素在岩石圈中存在的基本单元。矿物不是矿产，有用的矿物在自然界富集到有开采价值时，才称矿产。师 回答得很好。矿产是人类生产、生活资料的重要来源，目前约有150种，而矿物超过3000种，矿物在地球上分布十分广泛，到处可以看到，你能举些例子吗？生 （列举回答）我们吃的盐，用的石油、天然气、黄金、镁矿石等。师 很好。矿物有气态、液态、固态三种基本的存在形式，大多数矿物以什么形式存在？石油、天然汞呢？自然界中最多的矿物是什么？生 绝大多数矿物是以固态的形式存在。石油、天然汞是液态矿物，自然界中最多的矿物是石英（二氧化硅）。师 正确。矿物的种类很多，常见的有几十种，请阅读教材的小栏目“矿物的分类和常见的矿物”。师 常见的金属矿物有哪些？生 常见的金属矿物有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等。金属矿可进一步划分为黑色金属、有色金属、贵金属、稀有金属等。师 对，常见的非金属矿物有石英、长石、云母（这三种常见于花岗岩中）、方解石（主要在石灰石和大理岩中）、滑石、石膏、磷石等。关于花岗岩、石灰岩、大理岩三类岩石，我们将在下面重点学习。你能辨认出是哪一种矿物吗？课件展示：常见的矿物 生 石英、金刚石、方解石。师 非常好。能告诉同学们你辨认的根据是什么吗？生 形态、颜色、透明度、光泽等。师 （强调）不同的矿物，结晶形态、透明度、颜色、光泽、密度、硬度和条痕等多不相同。刚才我们看到的石英晶体呈透明的六棱柱，两端为六棱锥状，它是自然界中最多的矿物，用途广泛，如玻璃的主要成分就是石英（二氧化硅）。利用肉眼和简单的工具可以识别一些常见的矿物。投影：学生用约分钟的时间速读表格，了解常见矿物的相对硬度等级。莫式硬度计（鉴别矿物的相对硬度等级）简表矿物名称等级简要说明滑石多为乳白色块状，指甲能轻易地在其上划出痕迹石膏2多呈白色束状集合性晶体，指甲能较容易地划出痕迹方解石3多为透明或半透明晶体，指甲划不出痕迹，曲别针可以划出痕迹萤石4常为多种颜色的半透明晶体，小刀可以轻易地在其上刻划出痕迹磷灰石5小刀可以在其上刻划出痕迹长石6一般小刀很难刻划，但玻璃可以在其上刻划出痕迹石英7能够在玻璃和普通钢铁上刻划出痕迹黄玉8多为晶体，宝石类矿物，能在石英上刻划出痕迹刚玉9多为晶体，宝石类矿物，能在黄玉上刻划出痕迹金刚石10自然界最硬的矿物，宝石，能在所有物体上刻划出痕迹分组实验，全班分为甲、乙两组，教师提供矿物及相关的物品。甲组：实验一，用观察颜色和对磁铁的反应方法，区分磁铁矿（e3O4）与赤铁矿(Fe2O3)。乙组：实验二，有滑石、石膏、方解石、萤石和石英等几种常见矿物，你如何将它们快速地区别开来？（学生分组活动，合作讨论、观察，得出结论，教师巡视指导）甲、乙两组代表回答：甲组：从颜色上来看，磁铁矿是黑色，赤铁矿是红褐色。从对磁铁有反应上看，磁铁矿可以被磁化，赤铁矿不能被磁化。乙组：从颜色、形状、硬度等方面可以将它们快速区别开来。师 你们的结论很正确，说明同学们掌握得不错。整合知识：（承转）地壳中的矿物很少单独存在，它们常常按一定的规律聚集在一起，形成岩石。板书：（二）岩石生 展示课前采集到的岩石标本，学生传看、观察。师 谢谢同学们搜集了这么多的岩石标本，自然界中的岩石种类很多，形态各异，每块岩石都有自己的故事，同学们想知道它们是怎样形成的吗？请大家先来欣赏老师搜集到的岩石标本。（展示三大类岩石标本，并用多媒体展示三大类岩石的代表性岩石标本）投影： 师 岩石按成因，可以分为三大类，请同学们结合教材中的文字、实际的标本，及刚才看到的图片，完成下表。投影：岩石种类成因常见岩石主要特征岩浆岩沉积岩变质岩生读教材P3133的相关内容，观察讨论，同位合作填表。师指导学生，并检查做题情况。投影：岩石类型成因常见岩石主要特征岩浆岩岩浆活动花岗岩、玄武岩、流纹岩、安山岩侵入岩：结晶度好，晶体颗粒较大喷出岩：具有气孔等构造沉积岩外力作用石灰岩、砂岩、页岩具有层理构造，常含有化石变质岩变质作用大理岩、板岩、石英岩、片麻岩具有片理结构，重结晶作用明显师 同学们填得很好。那么三类岩石到底是怎样形成的呢？课件显示：岩浆岩的形成动画师 岩浆岩是岩浆活动形成的。岩浆侵入地壳内部冷却凝固形成花岗岩，其晶体颗粒比较明显，质地坚硬，是一种非常重要的建筑材料。我国许多著名山岭，如华山、黄山、北京八达岭等多由花岗岩组成；岩浆喷出地表（火山活动）冷却凝固形成喷出岩。常见的有流纹岩、玄武岩、安山岩等。流纹岩在我国福建、浙江沿海一带分布很广。玄武岩多气孔，这是识别玄武岩的重要标志，玄武岩分布广泛，海洋几乎全部为它所盖。课件显示：沉积岩和化石的形成模拟动画岩层示意图沉积岩和化石的生成图师 仔细观察动画，了解沉积层岩的形成过程，思考并回答：（1）沉积岩有哪些突出的特征？（2）什么是化石？形成化石的条件有哪些？学生回答：（1）沉积岩有两个突出的特征，具有层理构造，并常含有化石。（2）化石是保存在地层中的地质时期的生物遗体、遗骸及其活动的足迹等的总称。形成化石的主要条件：生物的遗体、遗骸、遗迹等在未腐烂时被沉积物埋没，隔断了与大气的接触，经过长时间碳化或被其他物质置换、填充逐渐演变而成。师 （强调）沉积岩是在外力作用下形成的，具有层理构造，并常含有化石。根据岩层和化石可以判定地质年龄和研究古地理环境，如：有丰富的植物化石的含煤岩层，表示当时是森林茂密的湿热环境。因此，沉积岩能很好地反映地球的历史。不同时期、不同环境条件下，沉积物的特点不同，因而形成的沉积岩也不同。常见的沉积岩有哪些？投影：生砾岩、砂岩、页岩、石灰岩。师 回答得很好。地壳中的岩石在高温、高压条件下，原先的结构成分、矿物成分发生变化，形成变质岩。投影：石灰岩受热变成大理岩师 变质岩的形成条件是什么？生 高温、高压的作用下。师 正确。常见的变质岩是由哪些岩石变质而来的？生 石灰岩大理岩、页岩板岩、石英砂岩石英岩、花岗岩片麻岩。师 回答得不错。地壳的物质组成学完了，这部分内容你掌握了吗？投影：(学生单独回答)1.读“岩浆岩形成示意图”，回答问题。（1）图中处常见的岩石是： ， 。（2）就形成条件的分布位置来看，侵入岩与喷出岩有什么区别？2.作为重要建筑和装饰材料的花岗石和大理石在成因上分别属于 岩和 岩。参考答案：1.（1）侵入岩喷出岩（2）从形成条件上来看，侵入岩是岩浆侵入地壳上部逐渐冷却形成的；喷出岩是岩浆喷出地表急速冷却而成的。从分布位置来看，侵入岩一般分布在地下，喷出岩分布在地表。2.岩浆变质（承转）研究表明，我们生活的地球已走过了她45亿年的漫长历史。在这45亿年中，她经历了沧海桑田的变化，其中规律最大、历时最长、影响最为深远的是地质循环。板书：二、地壳的物质循环（一）地质循环师 什么是地质循环？推动地质循环的能量来自哪里？生 岩石圈和其下的软流层之间存在着大规模的物质循环，即地质循环；推动地质循环的能量，主要来自地球内部放射性物质的衰变，放射能转化为热能，热能再转化为推动岩石圈和软流层物质运动的机械能。师 不错。地质循环有哪些影响？生 在地质循环中，在一些地方岩石圈不断地诞生，在另一些地方岩石圈则逐渐消亡，地质循环不断改变着地球的表面形态，使地表形态变得丰富多彩。师 对。在漫长的地质时期，有些高山被夷为平地，有些地方则隆起成为高山。如：雄伟高大的喜马拉雅山，几千万年前是一片汪洋大海。地质循环使得地壳表面形态不断变化，那么组成地壳的岩石也会相互转化吗？生 会。通过刚才的学习，我们已经知道，石灰岩、页岩、砂岩都是沉积岩，花岗岩是岩浆岩，它们在一定温度和压力作用下可以形成变质岩，这说明岩石是可以转化的。师 回答得很好。那么三大岩石是怎样转化的呢？板书：（二）岩石的转化课件显示：“三类岩石转化循环图”生 结合教材P3334的文字，认真观看动画，并与同学交流讨论，然后单独回答问题。师 请同学们说出岩浆岩的形成过程。生1岩浆岩主要是地球内部的岩浆在岩浆活动中上升，侵入或喷出地表，冷却凝固而成。师 回答得很好！大家看动画，因地壳上升和剥蚀作用而裸露在地表的岩石，在太阳能、重力能等外力作用下，而风化、侵蚀、搬运、堆积，并经固结成岩作用形成沉积岩。师 已经生成的岩石，又是如何形成变质岩的呢？生2已经生成的岩石，在高温、高压条件下发生成分和性质的改变，形成变质岩。师 不错。各类岩石在地下深处发生重熔，又形成新的岩浆。如此周而复始，地壳中的岩石就这样处于永不停止的循环转化中。下面请同学们参照岩石转化循环动画，绘制地壳物质循环过程示意图。同桌之间协作，绘制出地壳物质循环过程图。可能有：课件显示：图图图师 同学们画得很好，说明你们已经理解了这部分内容，实际上地壳的物质循环示意图有很多种，同学们可以用课外时间尽可能画出更多的图来。投影：完成图中内容：（1）在图中方框内填出岩浆和三大岩石的名称。（2）写出图中各箭头所代表的含义：A ；B ；C ；D 。（学生单独回答，教师根据回答情况，适当补充或强调）参考答案：（1）左：上是岩浆岩，下是岩浆；右：上是沉积岩，下是变质岩。（2）地球内部的岩浆，上升冷却凝固形成岩浆岩岩浆岩、变质岩在外力作用下形成沉积岩岩浆岩、沉积岩经变质作用形成变质岩各类岩石在地下深处被高温熔化，又成为岩浆课堂小结地壳物质循环需要的时间很漫长，往往需要几十万年，有的要经过几亿年，远远超出了人类历史的长度。从这个意义上说，岩石和矿产是不可再生的；因此，我们要提倡保护和合理利用矿产资源。地壳的物质循环一刻也不停地进行着，我们今天所看到的地表形态，只是地壳的物质循环一段时期内留在地表的痕迹而已。因此，在自然界中物质的运动是绝对的，静止是相对的，我们要用发展的眼光来看待地壳的演化。板书设计活动与探究探究课题：岩石类型及成因探究内容：1.你所居住的地区有几种岩石？岩石的名称是什么？辨认它是三类岩石中的哪一种？该岩石由什么矿物集合而成？2.观察岩层是水平的，还是倾斜的？探究过程、方法：分组调查或实地考查、查阅资料、网络查询等。探究结果：以小论文的形式，同学间互相交流。- 10 -