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高中地理《地壳的物质组成和物质循环》教案4 湘教版必修1


地壳的物质组成和物质循环教学设计
教学目标 (一)知识与技能目标 1.了解地壳的物质组成,矿物与岩石的关系。 2.了解三大类岩石的成因,相互转化及地壳物质循环过程。 3.通过运用三大类岩石的转化及地壳物质循环图,提高学生读图分析能力。 4.初步掌握矿物、岩石的区别与联系。 (二)过程与方法目标 1. 通过对不对矿物、岩石的对比,初步学会对常见岩石的识别方法。 2.通过对

常见矿物和岩石的简易识别,了解矿物的基本特征,提高学生的观察能力、实 践能力。 3.通过填绘地壳物质循环示意图,说明地壳物质的循环过程,从而提高学习能力和想像 能力。 (三)情感、态度与价值观目标 1.激发学生探究关于地壳物质组成和物质循环的兴趣和动机, 养成求真、 求实的科学态度, 提高学生地理审美情趣。 2.通过“岩石相互转化和地壳物质循环”的学习,培养学生关于物质是运动变化的,而运 动变化是有规律的辩证唯物主义观点。 3.激发学生爱科学、学科学的兴趣,培养学生分析研究地理问题的科学方法和精神。 教学重点和难点 (一)重点: 1.三大类岩石的分类及成因 2.三大类岩石的相互转化以及地壳物质循环 (二)难点: 1.岩石的成因及其相互转化 2.地壳物质循环,包括对三类岩石转化示意图的理解以及在实践中的运用 教学准备: (一)教师准备: 矿物、岩石标本 瓷板 多媒体教学软件 (二)学生准备: 从石材店中收集一些各不相同的岩石(课前布置) 、食盐晶体、小刀。 教学设计说明: 本节内容的概念比较多, 也比较抽象, 因此要准备一些比较形象直观的岩石、 矿物标本、 电子图片和相关的录像带。岩石与学生的生活关系比较密切,也容易收集到,可能通过对岩 石及岩石中的矿物进行简单的识别以此激发学生求知欲和实践欲。本节内容共分为两大模 块:1.地壳的物质组成;2.地壳的物质循环。第一模块由于可以在课堂上进行操作实践, 采用将学生分成若干组,按小组重新排列座位(6-8 人一组) ,每组桌子拼接在一起,放置 岩石、矿物标本、学生收集的岩石和自带的小刀。第二模块按照正常的座位就座。 课时安排: 2 课时 教学过程: 第一课时
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〖教师〗在第一章,我们从宇宙的角度了解了地球,现在让我们回到地球,站 在地球上来认识人类的唯一家园--地球。 我们知道, 地球从形成至今经历了 46 亿年,而在这漫长的时间里,其地表形态、大气环境等都发生了巨大的变化, 而这些变化是由于什么引起的呢? 〖启发学生思考回答〗 (答略) 〖教师〗引起这些变化的主要因素就是自然环境中的物质运动和能量交换。那 么自然环境中的物质是怎样运动的?能量又是如何进行交换的呢? 〖板书〗 第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 〖展示课件〗 图片:①建筑工人在盖高楼 ②农民在田地里收割水稻 ③杨利伟在太空中遨游 ④劈波斩浪的油轮 〖教师〗上面这些图片所展示的人类活动哪些是在陆地进行的?说明陆地环境 与人类活动的关系如何? 〖启发学生思考回答〗 (答略) 〖教师〗陆地是人类的栖息之地和主要活动场所,人类自起源以来就居住、生 活在陆地环境中,与陆地环境之间发生着密切的关系,即使现在,人类在迎接 海洋时代、太空时代的到来,但陆地仍然是人类的唯一依托,人类对陆地环境 施加的影响也是最明显、最强烈。地壳是陆地环境的重要组成部分,是自然地 理环境中众多要素的基本载体。那么,地壳到底由什么组成的呢? 第一节 地壳的物质组成和物质循环(板书) 一、地壳的物质组成(板书) 〖师生互动〗 师:在初三的化学课中,我们已经知道了,自然界中的一切物质都是由什 么组成的? 生: (化学元素) 师:我们的地壳也不例外,它是由各种化学元素组成的。组成地壳的化学 元素共有 90 多种。地壳中的化学元素结合在一起就形成了矿物。 (一)矿物(板书) 师:我们通过初三化学的学习已经知道,同种化学元素结合在一起我们称 其为什么? 生: (单质) 师:不同元素结合在一起的物质我们称其为什么? 生: (化合物) 。地球上的矿物中也有元素的两种结合情况,即单质和化合 物。这说明了无论是什么矿物都具有一定的化学成份。 师:玻璃和盐的化学成分分别是什么? 生: (玻璃由二氧化硅,盐由钠和氯组成) 师:不同的化学成份形成了不同的矿物,相同的化学成份能否形成不同的 矿物? 生: (石墨和金刚石同是“C”-碳,形成了不同的矿物) 师:请同学们观察桌面上的矿物标本,思考:你通过什么方法区别这些矿 物?请各组派代表阐述本组的看法。 生: (形态、光泽、硬度、密度等) 师: (总结学生回答)我们区别矿物主要从结晶形状(如块状、六棱柱、
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导入本章 内容

导入陆地 环境与地 壳

使学生从 关键词上 理解和掌 握矿物的 概念

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片状等) 、透明度、颜色、光泽(金属、玻璃、油脂等) 、密度、态度和条痕等 进行。 请同学们对矿物标本进行识别后, 每组完成下表中任选三种矿物的属性: (解释各种物理属性的特点) 〖学生活动〗 (在指导学生活动时,教师注意随时帮助学生,要求学生分工协作) 矿物名称 石英 长石 云母 方解石 石膏 〖师生互动〗 师: (实物投影仪展示各组活动成果,进行评价) ,上面我们区别矿物的各 种指标,都是根据矿物的什么属性进行的――物理的?化学的? 生: (物理) 师:通过上面的学习,我们已经大致了解了矿物的情况,请同学们将其归 纳其概念。 生:矿物是具有确定的化学成份、物理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。 形态 透明度 颜色 光泽 密度 硬度 条痕

培养学生 热爱科学 的情感和 实践操作 和分工协 作能力

培养学生 归纳问题 的能力

明确矿产 概念

师:目前地球上确认的天然矿物已经超过了 3000 多种,是不是每种矿物 都能开采利用呢?同学们看看桌面上的岩石标本中都含有矿物,它们是不是都 具有开采价值? 生: (有的具备、有的不具备) 。 师:矿物在自然界中富集起来,具有开采价值的我们称其为矿产(板书) 简 单 介 绍 。 [注意“产”指的是生产,也就是矿物富集达到生产的最低要求] 。往往用品 矿 物 的 分 位表示矿产的富集程度。不同的矿产品位要求的是不同的,如铁矿在 30%以下 类 一般不开采,而铜矿在 15%以上就相当好了。 师:自然界的物质一般都具有气、液和固态,矿物也不例外。象煤、铁、 铜、铝等属于固态,自然界中的大部分矿物属于固态,其中数量大、分布广的 是石英。请举出属于液态和气态的矿物。 生: (石油、水银――液态,天然气――气态) 。 师:这是从物态上进行划分的,但通常我们用的是另外的分类方法。请同 学们阅读 P30 页“阅读” ,回答下列矿物属于什么类型:赤铁矿、方铅矿、石 英、长石。 生: (金属矿、非金属矿) 师:金属矿中又可分为哪些类型?非金属矿中,最为重要的是什么? 生:黑色金属、有色金属、贵金属、稀有金属等。能源类矿物和宝石类矿 物。 师:地球上的矿物有些是单独存在的,但大部分都是有几种矿物集合在一 起,这种集合体我们称其为什么呢?
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导入岩石 内容

将学习的 知识与学 生的生活 相关联 岩石成因
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生:岩石。 (二)岩石(板书) 〖学生活动〗 请同学们展示自己收集的岩石,并说明在石材店里的名称,你的家里是否 有岩石,它主要用在什么方面?你了解的岩石有哪些用途? 〖师生互动〗 师:同学们已经感觉到了岩石的多种用途,但并不是所有的岩石都具备这 些功能,这与岩石的属性有关,而岩石的属性与其成因又是密切相关的。根据 成因,岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩(板书) 。它们分别是如何形成的呢? 请大家仔细观看视频《岩石的成因》看完后每小组完成下面的表格。 〖播放录相带〗 (在播放视频时,教师给每小组发一张问题表) 名称 成因 岩浆岩 沉积岩 变质岩

的内容比 较抽象, 用 直观的方 法演示, 也 可做成动 画课件演 示。 另是让 学生学会 收集和分 析归纳地 理信息。 按组发放 表是希望 学生在讨 论中完成。

特征

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代表性岩石 及用途 〖课后小结〗 (略) 1.请同学们将化学元素、矿物、矿产、岩石、地壳之间的关系填在下面 的关联图中
集合体 结合 矿物富集

组成

2.将下列矿物与岩石的对应关系与直线连接起来 石 英 长 石 云 母 方解石

石灰岩 花岗岩 3.将下面的岩石与变质后形成的变质岩用直线连接起来 石灰岩 页岩

〖布置活动〗 家庭装修选择岩石的技巧或如何区别各种石材? 第二课时 〖学生活动〗 请学生讲述家庭装修时如何选择石材

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三、岩石的转化 地质循环(板书) 〖点击课件〗 三、岩石的转化 地质循环 (设计思路:构建知识的内在联系及地理事物的发展观念:三类岩石间相互转 化) 教师讲述三类岩石的相互转化及其与岩浆的关系,并用图表表示出来(多媒体 同步显示) 〖教师〗从前面所学的各类岩石的形成过程中不难看出,三大类岩石可以互相 转化,组成地壳的物质处于不断的运动和变化之中。地球内部的岩浆,在岩浆 活动过程中上升冷却凝固,形成岩浆岩。岩浆岩在地表外力的风化、侵蚀、搬 运、沉积作用下,形成沉积岩。同时,这些已生成的岩石经过变质作用形成变 质岩。 而岩浆岩经过变质也可以形成变质岩, 变质岩随地壳的隆起, 突出地表, 在地表外力的风化、侵蚀、搬运、沉积作用下形成沉积岩。各类岩石在地壳深 处或地壳以下被高温熔化,又成为新的岩浆。 风化、侵蚀、搬运、沉积 岩浆岩 沉积岩 上 变 变 风化 升 熔 质 质 侵蚀 冷 融 作 作 搬运 凝 熔融 用 用 沉积 岩浆 变质岩 熔融作用 〖教师〗同学们阅读这张图,我们会发现从岩浆到形成各种岩石,又到新岩浆 的产生,这一运动变化过程就形成一个循环,不断循环下去,这就是常说的地 质循环。 〖提问〗同学们阅读课文 33 页的第四段,思考地质循环发生在哪里?其能量 是怎样转化的? 〖学生〗阅读回答 〖教师〗 在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。 小结 今天我们学习了地壳的组成物质——岩石,通过识别和分析,了解了三大 类岩石的成因和特征。同学们要重视岩石的成因、特征。从岩石的成因可以知 道,各类岩石并非稳固不变,而是有着相互的转化。而各类岩石的相互转化关 系、地壳物质的循环过程是这一节的重点。

我国天然装饰石材的命名方法 我国目前已探明自然界的石材品种有 1000 多种,它们被广泛用于建筑、装饰装修、雕 刻、工艺品领域。其中已成规模的品种有大理石 400 多种,花岗石 200 多种,板石 30 多种。 像大理石有红、黑、绿、黄、白、蓝、紫、杂色、彩色等多种颜色。大理石中的颜色是由于 岩石中含有微量金属、 非金属的缘故。 如含三氧化二铁的大理石呈红色, 含褐铁矿的呈黄色, 含锰呈棕色,含铜、铬呈绿色,含碳则呈黑色或灰色,同时含有几种金属或非金属,大理石
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就会呈现五颜六色,含较纯的方解石多就成了雪白色。 花岗石也有色彩斑斓颜色,这和花岗石中含矿物有关,含钾长石呈红色,含斜长石呈白色, 含云母多了呈黑色,含石英多了则呈浅灰色??同样,如果几种矿物混合存在一种矿体,就会 出现几种不同颜色的颗粒均匀混合在一起的色泽,石材的色彩很是好看。 在这绚丽多彩的石材世界里, 究竟怎样对它们命名呢?长期以来, 我国和世界石材界形 成了几种约定俗成的命名方法。 (1)地名加颜色即石材产地加颜色。如印度红、卡拉拉白(意大利) 、莱阳绿、天山蓝、 石棉红。 (2)形象命名 即以石材颜色、花纹的特征比喻出自然界里的实物形象。如金碧辉煌、雪花、碧波、螺 丝转、木纹、浪花、虎皮。 (3)形象加颜色命名 以石材花纹具有的实物形象加上颜色命名,如艾叶青、琥珀红、松香红、黄金玉、绿金 玉、玛瑙红。 (4)人名(官职)加颜色命名 以名人或官职加上颜色组成。如关羽红、贵妃红、状元红、将军红、关帝红。 (5)动植物加颜色 以动植物的名字加上该动植物本身颜色来命名。如芝麻白、孔雀绿、菊花红、菊花白。 ?? 当然还有其他约定俗成的命名方法。 另外,为了出口和普查资源的需要,国家还对我国石材进行了统一编号工作,它是对我 国天然石材用科学方法进行的编号, 但实际工作中真正使用规范的编号并不多, 只是在工程 图纸和国际贸易中的一些文件中使用。 怎样选择大理石 大理石装饰材料有天然大理石和人工大理石两类。天然大理石质地坚硬、颜色变化多 样、深浅不一、有多种光泽,故形成独特的天然美。人造大理石比天然大理石重量轻、强度 高、厚度薄、耐腐蚀、抗污染、有较好的加工性,能制成弧形、曲面等,施工方便。但在色 泽和纹理上不及天然大理石美丽、自然柔合。为此,在选择大理石装饰材料时,应充分考虑 自己装饰的整体效果,如墙面、柱面、地面等不同部位;以及大理石磨光板有美丽多姿的花 纹, 如似轻云飞渡的云彩花纹, 似天然图画的彩色纹理。 大理石还被广泛地用于高档卫生间、 洗手间的洗漱台面和各种家具的台面。 在选择大理石装饰料时, 还应对大理石的表面是否平 整,棱角有无缺陷,有无裂纹、划痕,有无砂眼,色调是否纯正等方面进行筛选。 慧眼巧识花岗石产品质量 饰面石材逐渐成为当今世界上不可替代的、 走俏的装饰材料,花岗石石材因其材质坚硬, 花色艳丽多样,更是受到人们的青睐。然而目前石材市场上花岗石石材品种繁多,五颜六色, 可谓是令人眼花缭乱。加上人们对花岗石石材二次加工技术的不断提高,染色、打蜡等借以 改善花岗石花色以及提高抛光光泽度的方法也正在为不少的石材生产商所利用。 这些经过二 次加工的石材是经不起时间考验的,它们会逐渐褪色、 失去光泽等,达不到人们所追求的装饰 效果。对于普通消费者来说,如果不懂得一些花岗石石材质量评估的方法,难免就会上当受 骗。本文的目的就在于介绍一些花岗石石材质量评价的简单方法,帮助人们了解这方面的知 识,在选购饰面石材时能够分辨真伪优劣。 1.色线、色斑的鉴别 花岗石石材中的色线、 色斑是岩石在形成过程中或在后期的作用过程中由于某些矿物的 局部富集或被其它矿物所包裹而形成的,在花岗石石材中表现为条带状或结核状,主要矿物
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组成为石英以及黑云母、 角闪石等暗色矿物;石英在岩石中多形成石英脉,在石材中主要以白 色的条带状出现,黑云母、角闪石等暗色矿物在石材中则由不同的成因而形成条带状或结核 状。色线、色斑除在极少的情况下可以构成某些特殊的图案而被人们所利用外,在石材中因 其与石材的花色不同而成为缺陷,如果在装饰中使用带色线、 色斑的石材,会严重影响装饰效 果,同时由于色线、 色斑的矿物组成与石材的主要矿物组成不同,会在色线、 色斑的两侧或周 围形成应力集中的区域,石材在这些地方容易产生裂纹或破碎。暗色矿物黑云母所形成的色 线、 色斑在石材磨抛加工过程中由于其特殊的片状结构根本无法产生光面而凸凹不平。 所以, 在石材的质量评价中色线、色斑是首先需要提出的,而且也是最易根据以上特征鉴别的。 2.花岗石石材的分级 花岗石石材的荒料分别取于岩石岩体的不同位置,在岩体不同位置的岩石由于所经受的 各种物质作用的强弱不同,岩石在成岩后发生的作用也各不相同。 以风化作用为例,在岩体的 边缘区域或表面的岩石所遭受的风化作用最强,从而岩石风化现象严重,使结构变得疏松,这 样的石材磨抛加工较困难,加工出的石材颜色不鲜艳,且抗折、抗压强度较低;在岩体内或中 心的岩石风化作用较弱,岩石的矿物几乎没有什么变化,岩石新鲜,结构致密,颜色鲜艳。 一般 来讲,同一种花岗石石材根据石材荒料的品位可分为若干个等级,如将军红就根据荒料的来 源不同分为 A、B、C 等不同的等级。相同品种的花岗石不同的等级之间石材的质量和价格相 差非常悬殊,所以,石材的分级在石材选购中十分重要。 区别不同等级的石材最有效的办法是 比较,单独观察同一等级的石材很难看出其优劣来,但是把不同等级的石材放到一起就很容 易区分出孰优孰劣。 故当你确定选购某一种花岗石石材后,更多比较几家同种的石材,看看该 种石材有没有分级,选购材质较新鲜、颜色较鲜艳、结构较致密的等级。 3.磨抛质量的评价 饰面石材的光泽度是评价石材质量的一个重要标准。 光泽度的大小一方面取决于组成岩 石的各种矿物的折射率的大小,另一方面与石材表面的微观结构密切相关。同一种花岗石石 材其矿物组成是一定的,表面越光滑,凹凸缺陷越少,石材的光泽度就越高。石材表面的微观 结构是由磨抛加工的质量决定的。 所以,在选购花岗石石材时,对石材磨抛质量的辨别至关重 要。 如果不掌握一些技巧,对磨抛质量的辨别是一项非常困难的工作,因为在我们肉眼看来所 有的饰面石材的表面都光亮如镜。 然而实际经过磨削抛光加工后的饰面石材表面无论看起来 多么光骨,经高倍显微镜放大后其表现的微观结构都是粗糙不平的,有时甚至存在较大的缺 陷。 4.石材表面是否打蜡的辨别 在一些小型的石材加工厂,他们为了节省成本,而又要使自己的石材达到高光泽度,便一 方面减少石材的磨抛加工工序,缩短加工时间,另一方面在石材抛光加工结束后在石材的表 面打上薄薄的一层石蜡,这样就可以把石材表面的一些凹坑和条痕等覆盖,增加了石材表面 的光洁度,从而提高石材的光泽度。然而这样经过打蜡的石材在使用中很快就会露出加工粗 糙的原貌,影响其装饰效果。那么如何辨别这种经过打蜡的花岗石石材呢?可以通过手摸,打 过蜡的石材表面有一种油腻感,另外我们可以点燃一根火柴放在石材表面烘烤,打蜡的石材 表面则会有小滴的石蜡油出现。 4.染色石材的分辨 在饰面石材中,石材的花色是决定品质的一个重要方面。 为了追求好的价格,一些科研单 位和石材加工商几年前就开始研究石材的染色技术,目前在市场上经常可以看到经过染色的 石材板材,而且有的技术几乎能达到以假乱真的程度,其中尤以花风石石材品种最多。但是, 这种染色的饰面石材大部分是没有经过耐久性实验的,通过长时间的风吹雨淋,千踏万磨,或 多或少都会褪去一定的颜色,失去当初的装饰效果。 所以,市场上染色石材还是很难为人们所 接受。分辨这种染色石材的方法主要是仔细观察,由于花岗石石材多是由几种矿物构成的,
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矿物与矿物之间往往有明显的缝隙,在这种缝隙中很容易造成颜料的富集,如果在矿物之间 发现了这种富集的颜料,那必是染色的石材。 观察石材板材的侧面,不管花岗石石材的花色如 何,天然未染色石材的侧面一般为白色,而经过染色的花岗石石材的侧面多呈现所用颜料的 颜色。另外,染色石材的颜色总显得不太自然,给人以矫揉造作的感觉。 由于花岗石石材品种繁多,各种石材的岩体成因、 矿物组成各不相同,很难逐类将花岗石 石材都提出质量评价的标准。 然而通过对石材磨抛加工的质量及市场上经常出现的问题加以 分析,提出评价和鉴别的方法,对于指导人们如何选购花岗石石材具有非常重要的作用。 辨别饰面石材五招 一观,即肉眼观察石材的表面结构。一般说来,均匀的细料结构石材具有细腻的质感, 为石材之佳品; 粗粒及不等粒结构的石材外观效果较差, 机械力学性能也不均匀, 质量稍差。 另外,天然石材中由于地质作用的影响,常在中间产生一些细微裂隙,石材最易沿这些部位 发生破裂,应注意剔除。至于缺棱少角更是影响美观,选择时尤应注意。 二量,即量石材的尺寸规格,以免影响拼接,或造成拼接后的图案、花纹、线条变形, 影响装饰效果。 三听,即听石材的敲击声音。一般而言,质量好石材敲击声清脆悦耳,若石材内部存在 微小裂隙或因风化导致颗粒间的接触变松,则敲击声粗哑。 四试,即用简单的试验方法来检验石材质量好坏。在石材的背面滴上一小滴墨水,如墨 水很快四处分散浸出,即表示石材内部颗粒较松或存在微小裂隙,石材质量不好;若墨水滴 在原处不动,则说明石材致密质地好。 五刷, 最好用涂上有机溶剂(如天那水)的白色抹布去抹洗石材表面, 如果抹布上沾有石 材的颜色,那么石材上的颜色就有可能是人工漂染的。 〖教师〗三大类岩石就构成了地壳,是构成地貌形成土壤的物质基础,也是地球上生命赖以 生存的必要条件和物质基础。但是这三类岩石之间又是怎样的关系呢? 〖学生〗思考 三、岩石的转化 地质循环(板书) 〖点击课件〗 三、岩石的转化 地质循环 (设计思路:构建知识的内在联系及地理事物的发展观念:三类岩石间相互转化) 教师讲述三类岩石的相互转化及其与岩浆的关系,并用图表表示出来(多媒体同步显示) 〖教师〗从前面所学的各类岩石的形成过程中不难看出,三大类岩石可以互相转化,组成地 壳的物质处于不断的运动和变化之中。地球内部的岩浆,在岩浆活动过程中上升冷却凝固, 形成岩浆岩。岩浆岩在地表外力的风化、侵蚀、搬运、沉积作用下,形成沉积岩。同时,这 些已生成的岩石经过变质作用形成变质岩。 而岩浆岩经过变质也可以形成变质岩, 变质岩随 地壳的隆起,突出地表,在地表外力的风化、侵蚀、搬运、沉积作用下形成沉积岩。各类岩 石在地壳深处或地壳以下被高温熔化,又成为新的岩浆。 风化、侵蚀、搬运、沉积 岩浆岩 沉积岩 上 变 变 风化 升 熔 质 质 侵蚀 冷 融 作 作 搬运 凝 熔融 用 用 沉积 岩浆 变质岩 熔融作用 〖教师〗同学们阅读这张图,我们会发现从岩浆到形成各种岩石,又到新岩浆的产生,这一
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运动变化过程就形成一个循环,不断循环下去,这就是常说的地质循环。 〖提问〗 同学们阅读课文 33 页的第四段, 思考地质循环发生在哪里?其能量是怎样转化的? 〖学生〗阅读回答 〖教师〗在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。 小结 今天我们学习了地壳的组成物质——岩石, 通过识别和分析, 了解了三大类岩石的成因 和特征。 同学们要重视岩石的成因、 特征。 从岩石的成因可以知道, 各类岩石并非稳固不变, 而是有着相互的转化。而各类岩石的相互转化关系、地壳物质的循环过程是这一节的重点。 板书设计 第二章 自然环境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 一、地壳的物质组成 结合 化学元素 矿物 有用矿物 富集、达到工 农业利用要求 固态矿物 按规律聚集 二、岩石的成因 岩石种类 岩浆岩 沉积岩 变质岩 成因 岩浆上升 外力作用 变质作用 分类/特征 侵入岩和喷出岩 层理构造,存在化石 片理构造 常见岩石 花岗岩和玄武岩 砾岩、砂岩、页岩 花岗岩→片麻岩 石灰岩→大理岩 砂岩→石英岩 页岩→板岩 矿产 岩石 存 在 于

三、岩石的转化 地质循环 风化、侵蚀、搬运、沉积 岩浆岩 沉积岩 上 变 变 风化 升 熔 质 质 侵蚀 冷 融 作 作 搬运 凝 熔融 用 用 沉积 岩浆 变质岩 熔融作用 课堂练习 (设计思路:让学生巩固前面所学的三类岩石的转化知识,强化重点、难点) 读下图回答: B

A

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C

D

B

C

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D 1、在图中方框内填出岩浆和三大类岩石的名称 2、写出图中各箭头所代表的含义 A ___________ B ___________ C ___________ D ___________ 火成岩---化学成分 地壳中所有元素在火成岩中均以发现,但其含量却很不相同。含量最多的是 O、Si、Al、 Fe、 Mg、 Ca、 Na、 和 Ti 等, K 这些元素称为造岩元素。 它们的总和约占火成岩总重量 99.25%。

在火成岩中, 这些元素常用氧化物重量百分比表示, 在不同的火成岩中它们的含量变化 较大。各种氧化物含量变化范围:SiO2 34-75%,Al2O3 10-20%,Fe2O3 0-5%,MgO 1-25%, CaO 0-15%,Na2O 0-10%,K2O 0-10%。火成岩中除了造岩氧化物外,还有很多微量元素,如 Pb,Zn,W,Mo,Sn,Nb,Ta 等,这些元素含量虽然很低,但可富集成矿,有着重要意义。 另外, 岩浆的化学组成对矿物的形成影响很大。 不同化学成分的火成岩会有不同的矿物 组合。 大理石 由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成的变质岩称为大理岩,又称大理石 (marble) 。大理石主要由方解石和白云石组成,有时含硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、 斜长石、石英、方镁石等,具粒状变晶结构、块状构造。因原岩不同可形成不同类型的大理 石。 如纯钙镁碳酸盐岩变质后可形成方解石大理岩和白云石大理岩; 硅质灰岩变质后可形成 石英大理岩、硅灰石大理岩;碳质灰岩变质后可形成石墨大理岩等。还可根据结构构造、颜 色进一步划分为白色大理岩、灰色大理岩、粉红色大理岩、细粒大理岩、粗粒大理岩、条带 状大理岩等。通常白色和灰色大理岩居多。其中质地均匀、细粒、白色者称汉白玉。一般认 为,大理岩可形成于不同的温压条件下,如透闪石大理岩形成于低中温条件下,透灰石大理 岩、镁橄榄石大理岩则形成于中高温变质条件下。大理岩分布广泛,我国的山东、云南、北 京房山等地均产大理岩。
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许多有色金属、稀有金属、贵金属和非金属矿产在成因上都与大理岩有关。其本身也是 优良的建筑材料和美术工艺品原料。大理岩硬度不大,属于中硬度石材,易于开采加工。板 材磨光后呈现出装饰性图案或色彩纹理,非常美观,可作室内外装饰材料。开采和加工中的 废料,可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等的优质集料,少数高度致密均质的可 供艺术雕刻和装饰用。 由于大理石基本是由纯的碳酸钙或碳酸镁构成, 因而对被酸污染的空 气的溶解作用极其敏感, 城市大气中通常存在由二氧化碳分离出来的碳酸以及从烟尘中生成 的硫酸,它们不断与大理石接触,使大理石用品受到不同程度的影响。不管怎样,在建筑装 修和雕刻中,大理石仍是较为理想的材料。 资源状况 我国大理石矿产资源极其丰富,储量大、品种多,总储量居世界前列。据不完全统计, 初步查明国产大理石有近 400 余个品种,其中花色品种比较名贵的有如下几种。 ● 纯白色的有:北京房山汉白玉;安徽怀宁和贵池白大理石;河北曲阳和涞源白 大理石;四川宝兴蜀白玉;江苏赣榆白大理石;云南大理苍山白大理石;山东平度和掖县雪 花白等。 ● 纯黑色的有:广西桂林的桂林黑;湖南邵阳黑大理石;山东苍山墨玉、金星王; 河南安阳墨豫黑等; ● 红色的有:安徽灵壁红皖螺;四川南江的南江红;河北涞水的涞水红和阜平的 阜平红;辽宁铁岭的东北红等; ● 灰色的有:浙江杭州的杭灰;云南大理的云灰等; ● 黄色的有:河南浙川松香黄、松香玉和米黄等。 ● 绿色的有:辽宁丹东的丹东绿;山东莱阳的莱阳绿和栖霞的海浪玉;安徽怀宁 的碧波等; ● 彩色的有:云南的春花、秋花、水墨花;浙江衢州的雪夜梅花等。 评价方法 选好等级:根据规格尺寸允许的偏差、平面度和角度允许的公差,以及外观质量、表面 光洁度等指标,大理石板材分为优等品、一等品和合格品三个等级;大理石板材的定级、鉴 别主要是通过仪器、量具的检测来鉴别的。 检查外观质量:不同等级的大理石板材的外观有所不同。因为大理石是天然形成的,缺 陷在所难免。 同时加工设备和量具的优劣也是造成板材缺陷的原因。 有的板材的板体不丰满 (翘曲或凹陷),板体有缺陷(裂纹、砂眼、色斑等),板体规格不一(如缺棱角、板体不正)等。 按照国家标准,各等级的大理石板材都允许有一定的缺陷,只不过优等品不那么明显罢了。 挑选花纹色调:大理石板材色彩斑澜,色调多样,花纹无一相同,这正是大理石板材名 贵的魅力所在。色调基本一致、色差较小、花纹美观是优良品种的具体表现,否则会严重影 响装饰效果。 检测表面光泽度: 大理石板材表面光泽度的高低会极大影响装饰效果。 一般来说优质大 理石板材的抛光面应具有镜面一样的光泽, 能清晰地映出景物。 但不同品质的大理石由于化 学成分不同,即使是同等级的产品,其光泽度的差异也会很大。当然同一材质不同等级之间 的板材表面光泽度也会有一定差异。此外,大理石板材的强度、吸水率也是评价大理石质量 的重要指标。 花岗岩 花岗石是一种深成酸性火成岩。二氧化硅含量多在 70%以上。颜色较浅,以灰白、肉红 色者常见。主要由石英、长石和少量黑云母等暗色矿物组成。石英含量为 20%-40%,碱性长 石约占长石总量的 2/3 以上。 碱性长石为各种钾长石和钠长石, 斜长石主要为钠更长石或更 长石。暗色矿物以黑云母为主,含少量角闪石。具典型的花岗结构或似斑状结构。按所含矿
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物种类可分为黑云母花岗岩、白云母花岗岩、角闪花岗岩、二云母花岗岩等;按结构构造可 分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩、似斑状花岗岩、晶洞花岗岩等; 按所含副矿物可分为含锡石花岗岩、含铌铁花岗岩、含铍花岗岩、锂云母花岗岩、电气石花 岗岩等。花岗岩是一种分布广泛的岩石,各个地质时代都有产出。形态多为岩基、岩株、岩 钟等。 在成因方面, 有人认为花岗岩是地壳深处的花岗岩浆经冷凝结晶或由玄武岩浆结晶分 异而成。 也有人认为是区域变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。 许多有色金属矿 产如铜、铅、锌、钨、锡、铋、钼等,贵金属如金、银等,稀有金属如铌、钽、铍等,放射 性元素如铀、钍等都与花岗岩有关。 花岗岩结构均匀,质地坚硬。抗压强度根据石材品种 和产地不同而异,约为 1000-3000 公斤/厘米。花岗岩不易风化,颜色美观,外观色泽可保 持百年以上,由于其硬度高、耐磨损,除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面外,还是露天 雕刻的首选之材。 资源状况 花岗岩岩体在我国约占国土面积的 9%,达 80 多万平方公里,尤其是东南地区,大面 积裸露各类花岗岩体,可见其储量之大。据不完全统计,花岗岩石约有 300 多种。其中花色 比较好的列举如下: ● 红系列有:四川的四川红、中国红;广西的岑溪红;山西灵邱的贵妃红、桔红; 山东的乳山红、将军红等。 ● 黑系列有:内蒙古的黑金刚、赤峰黑、鱼鳞黑;山东的济南青等。 ● 绿系列有:山东泰安绿;江西上高的豆绿、浅绿;安徽宿县的青底绿花;河南 的浙川绿等。 ● 花系列有:河南偃师的菊花青、雪花青、云里梅;山东海阳的白底黑花等。 评价方法 加工好的成品饰面石材,其质量好坏可以从以下四方面来鉴别: 一观,即肉眼观察石材的表面结构。一般说来均匀的细料结构的石材具有细腻的质感, 为石材之佳品;粗粒及不等粒结构的石材其外观效果较差,力学性能也不均匀,质量稍差。 另外天然石材中由于地质作用的影响, 常在其中产生一些细脉和微裂隙, 石材最易沿这些部 位发生破裂,应注意剔除。至于缺棱少角更是影响美观,选择时尤应注意。 二量,即量石材的尺寸规格。以免影响拼接或造成拼接后的图案、花纹、线条变形,影 响装饰效果。 三听,即听石材的敲击声音。一般而言质量好的、内部致密均匀且无显微裂隙的石材, 其敲击声清脆悦耳;相反若石材内部存在显微裂隙或细脉,或因风化导致颗粒间接触变松, 则敲击声粗哑。 四试,即用简单的试验方法来检验石材质量好坏。通常在石材的背面滴上一小滴墨水, 如墨水很快四处分散浸出,即表示石材内部颗粒较松或存在显微裂隙,石材质量不好;反之 则说明石材致密,质地好。 在成品板材的挑选上,由于石材原料是天然的,不可能质地完全相同,在开采加工中工 艺的水平也有差别。多数石材是有等级之分的。花岗岩石材没有彩色条纹,多数只有彩色斑 点,还有的是纯色。其中矿物颗粒越细越好。 真假宝石的鉴别 宝石主要包括金刚钻、夜明珠、猫眼石、祖母绿、红宝石、蓝宝石等,价值昂贵,人 造宝石虽制作精美, 但属假宝石之类。一般来讲,假宝石可分四类, 一是塑料、 玻璃仿制品; 二是用与宝石相似的石头粘合仿制而成; 三是用化学合成物假冒金刚石(如氧化铝); 四是将 颜料加入透明矿石,冒充宝石。下面介绍一些识别方法。 一、外观:真宝石有清晰自然的纹路,有云层、有晶体特征;假宝石没有自然纹路,无
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云层、无晶体特征。 二、传热性:真宝石受热后传热慢,用手摸试有凉感;假宝石受热后传热快,用手摸有 热感。 三、用放大镜观察:假宝石表面和内部有弯曲的旋状流纹,有圆形或椭圆形气泡,可见 断口铸造痕迹等,而真宝石无此现象。 四、硬度:钻石硬度为 10 度,红宝石、蓝宝石为 9 度,还有更低硬度的宝石。在不影 响外观的部位,用钻石在宝石上划一下,若可留下划痕为真钻石;也可将宝石在黄玉(硬度 8)上划一下,若留下痕迹为真宝石。 五、色泽:有红、蓝、绿、橙、紫、黄及多种颜色。如红宝石,以鸽血红最好,天然宝 石用放大镜看, 有包裹体和裂纹; 而人造宝石特别纯净, 无杂质、 有气泡, 有“做”的痕迹。 六、多色性:真宝石有多色性。如蓝宝石在太阳光下俯视是蓝色,侧看呈蓝绿色;假宝 石无此特征。 七、火烤:真宝石在火烤中不会破碎;假宝石一遇火烤,当温度上升到 90 摄氏度时就 会破裂,则可能为假货。 石材颜色 我们首先了解一下颜色的形成。 大理石中的主要化学成份是碳酸盐类, 矿物是方解石及 白云石,较为单纯的大理石应为白色或灰白色,但因容易受到其它颜色的混染,从而出现不 同的颜色系列,主要有白色、黑色、红色、绿色、黄色、灰色及其它具有花斑纹路的花色。 花岗岩中主要化学成份是二氧化硅, 浅色花岗石中矿物成份含有石英, 呈现无色或白色; 含有钾长石呈红色或粉红色;含钾钠或钙钠的斜长石呈粉红色;灰白色、灰色、深色花岗岩 中草药矿物成份含有角闪石、辉石呈黑绿色及黑色;含有钙石为暗灰色及灰黑色;含有橄榄 石呈黑色及黑绿色;含有蛇纹石为暗绿色及果绿色。

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