2.1岩石圈物质循环 第1课时（教学课件）地理湘教版2019选择性必修1

第一节 岩石圈物质循环 湘教版（2019）高中地理选择性必修一 第一课时 第二章 岩石圈与地表形态 第一节 岩石圈物质循环 【课程标准】 【学习目标】 运用示意图，说明岩石圈物质循环过程。 1.理解岩石圈的范围及其组成。 2.掌握组成岩石圈的三大类岩石的主要特点。 3.能绘制简单示意图说明岩石圈物质的循环过程。 4.结合实例，会分析岩石圈物质循环的地理意义。 第一节 岩石圈物质循环 【新课导入】 铜是大自然对人类的馈赠。对铜进行加工，如加入适量的锡变成青铜，就可以用来制作工具和礼器。河南安阳殷墟出土的后母戊鼎，重达875千克，是迄今世界上出土的最大、最重的青铜礼器。在自然界，更多的化学元素以化合物的形式存在，它们为人类提供了丰富的生产生活资料。 第一节 岩石圈物质循环 【思考题】 1.为什么人类使用铁器要晚于铜器? 【参考答案】 人类最早利用的铜来自孔雀石 CuCO3Cu(OH)2，这在古代人类居住地较常见，但天然铁矿石非常稀少，人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石；铜的熔点比铁低很多，当时主要燃料提供的温度不能达到炼铁的程度；铁容易氧化生锈，冶炼技术比铜复杂，生铁质地脆，只能做粗笨的器具。 第一节 岩石圈物质循环 【思考题】 2.想一想，化学元素、矿物、岩石、岩石圈四者之间，具有怎样的关系? 化学元素 矿物 岩石 岩石圈 单质 化合物 集合体 相互转化 【参考答案】 第一节 岩石圈物质循环 目 录 01 02 岩石转化与岩石圈物质循环 岩石圈的物质组成 一、岩石圈的物质组成 第一节 岩石圈物质循环 （一）化学元素 化学元素是指由相同类型的原子组成的纯物质，这些原子具有相同的质子数（原子序数），并决定了该元素的化学性质。元素是构成所有物质（包括矿物、化合物、生物体等）的基本单元。 01 概念 单质：由单一元素组成的物质（如氧气 O₂、金刚石 C）。 化合物：与其他元素结合（如水 H₂O、石英 SiO₂）。 02 自然存在形式 第一节 岩石圈物质循环 你见过哪些矿物？ 第一节 岩石圈物质循环 （二）矿物 1. 矿物的概念 矿物由地质作用形成的、一般为结晶态的天然化合物或单质。 2. 矿物的特点 矿物具有相对固定的化学成分和确定的晶体结构，在一定的物理化学条件下保持稳定，是组成岩石的基本单元。 第一节 岩石圈物质循环 （二）矿物 液态 如：石油、天然汞 固态 绝大多数矿物 气态 如：天然气 3.矿物的基本存在形态 第一节 岩石圈物质循环 （二）矿物 4.矿物的分类 黑色金属: 磁铁矿、黄铁矿 有色金属：黄铜矿 贵金属 ：黄金、白银 稀有金属：锆、钼 金属矿物 常见矿物：石英、长石、云母、 滑石 、石膏、方解石 非金属矿物 能源类矿物：煤、石油、天然气 宝石类矿物：金刚石、玉石 第一节 岩石圈物质循环 （二）矿物 已发现 矿物 3000+ 绝大多数存在形式 固态 最多 矿物 石英 目前能利用矿物 200+ 常见 矿物 50~60 第一节 岩石圈物质循环 【思考题】 常见的矿物如何识别？ 【参考答案】 1.物理性质鉴定：颜色、条痕、光泽、硬度、节理与断口、密度与比重等。 2.化学性质鉴定：与酸反应、溶解性、焰色反应。 3.光学性质鉴定：透明度、折射率与双折射。 4.仪器分析（精确鉴定）：偏光显微镜、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱或红外光谱、电子探针（EPMA）或扫描电镜（SEM）。 【阅读】常见矿物的简易识别 第一节 岩石圈物质循环 【阅读】常见矿物的简易识别（晶体形态） 石英晶体为透明的六棱柱，两端呈六棱锥状； 食盐晶体多为透明的正方体； 方解石晶体通常为斜方六面体，无色透明的方解石俗称“冰洲石”。 石英晶体 食盐晶体 方解石晶体 第一节 岩石圈物质循环 【阅读】常见矿物的简易识别（颜色） 孔雀石：通常呈现出绿、孔雀绿、暗绿色等，常有纹带，颜色从淡到浓可谓千种绿色，主要是因为其组成成分为碱式碳酸铜，含铜量高，所以呈现出各种明艳的绿色； 红宝石：颜色主要为红、橙红、紫红、褐红色，主要致色元素为铬元素，其着色离子含量不同导致颜色有所差距； 金刚石：无色透明的金刚石最为常见。 孔雀石 红宝石 金刚石 第一节 岩石圈物质循环 【阅读】常见矿物的简易识别（硬度） 代表矿物 硬度等级 简要说明 滑石 1 指甲能轻易地在其上划出痕迹 石膏 2 指甲能较容易地在其上划出痕迹 方解石 3 多为透明或半透明品体，指甲在其上划不出痕迹，但由别针可以划出痕迹 萤石 4 常为多种颜色的半透明品体，小刀可以轻易地在其上刻画出痕迹 磷灰石 5 小刀可以在其上刻画出痕迹 长石 6 一般小刀很难刻画，但玻璃可以在其上刻画出痕迹 石英 7 能够在玻璃和普通钢铁上刻画出痕迹 黄玉 8 多为晶体，宝石类矿物，能在石英上刻画出痕迹 刚玉 9 多为晶体，宝石类矿物，能在黄玉上刻画出痕迹 金刚石 10 自然界最硬的矿物，宝石，能在其他矿物上刻画出痕迹 第一节 岩石圈物质循环 1.区分石膏、方解石、石英等矿物，可使用哪些方法？ 透明或半透明：方解石、石英；不透明：石膏。 晶体形态：六棱柱状的是石英；斜方六面体的是方解石 硬度：石膏＜方解石＜石英（指甲能划的为石膏；指甲划不动但曲别针能滑动的是方解石；曲别针划不动的是石英） 【活动】根据所学知识，并查阅资料，完成相关任务。 石膏 第一节 岩石圈物质循环 2.观察磁铁矿、赤铁矿的颜色，以及它们对磁铁的反应，再区分这两种矿物。 【活动】根据所学知识，并查阅资料，完成相关任务。 磁铁矿 赤铁矿 颜色 铁黑色 钢灰色、暗红色 磁性 有磁性，吸附小铁钉 无磁性，被磁铁吸附 第一节 岩石圈物质循环 3.自然金、黄铁矿、黄铜矿是容易混淆的矿物。黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽，常被误认为黄金，故又称“愚人金”。议一议，若要区分上述三种矿物，可使用哪些方法？ 【活动】根据所学知识，并查阅资料，完成相关任务。 自然金 黄铁矿 黄铜矿 (1)用小刀进行刻画，最易刻画的是自然金;不能刻画的是黄铁矿;易刻画的是黄铜矿。 (2)条痕金黄色的是自然金。 (3)用相互刻画的方法区分，黄铜矿能刻动自然金而刻不动黄铁矿。 第一节 岩石圈物质循环 （三）岩石 岩石是在自然作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成岩石圈的主要物质。 按照成因，岩石可分成岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。 岩浆岩 沉积岩 变质岩 第一节 岩石圈物质循环 （三）岩石——岩浆岩 岩浆岩：由炽热的岩浆冷凝形成的岩石。岩浆岩约占地壳总体积的65%。 侵入岩：岩浆在地表以下冷凝形成的岩石。典型代表：花岗岩。 喷出岩：岩浆喷出地表冷凝形成的岩石。典型代表：玄武岩、安山岩。 喷出岩 侵入岩 ▷ 侵入岩与喷出岩的区别 ▷ 玄武岩 ▷ 花岗岩 第一节 岩石圈物质循环 侵入岩和喷出岩的特点 冷却凝结速度慢，岩浆有充足的时间结晶，矿物颗粒大 气体缓慢散逸，无气孔构造，岩石坚硬 冷却凝结速度快，矿物结晶颗粒小 气体会从溶解状态游离出来而形成一个个气泡，因此有气孔构造 ▷ 玄武岩 ▷ 花岗岩 第一节 岩石圈物质循环 【阅读】认识常见的岩浆岩 花岗岩 01 多呈肉红色或灰白色，略具黑色斑点，主要矿物有石英、长石、角闪石和黑云母等，矿物结晶颗粒较粗，肉眼明显可见。 玄武岩 02 多呈黑、黑灰等色，主要矿物有辉石和长石，矿物结晶颗粒较细，需用放大镜或显微镜才能看见，岩石中常见气孔。 安山岩 03 多呈灰、灰绿、紫红等色，主要矿物有角闪石和斜长石，岩石中常见气孔。 第一节 岩石圈物质循环 1.花岗岩的哪些特征使其成为重要的建筑材料？ 【活动】岩石在生产生活中的用途广泛。据此，完成相关任务。 自然金 黄铁矿 黄铜矿 硬度高，岩石致密，抗压能力强；耐磨不褪色，抗风化能力强；稳定性好，不易受外界温度影响，且抗腐蚀能力强；颜色多样，色泽美丽，装饰性好。 第一节 岩石圈物质循环 【补充比较】 由于构造运动出现破裂带使局部压力降低，岩浆沿着压力降低的方向运移，侵入到地壳内或喷出地表，同时不断地改变其化学成分和物理化学状态，直至冷凝形成岩石。这整个活动过程称为岩浆作用。 岩浆作用 岩浆是在地下深处天然生成的，富含高温粘稠的硅酸盐熔浆的挥发性流体。挥发成分中水占2/3以上，在地下深处高温高压条件下，挥发成分溶解于岩浆中。由于挥发组分的存在，它可以降低矿物的熔点、延长岩浆的结晶时间。 岩浆 第一节 岩石圈物质循环 （三）岩石——沉积岩 沉积岩：裸露在地表的各种岩石，在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏，破坏产物（包括碎屑物质和溶解物质）在原地或经搬运后沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成的岩石。 风化 侵蚀 搬运 堆积 固结成岩 物理风化 化学风化 生物风化 风力侵蚀 流水侵蚀 冰川侵蚀 海浪侵蚀 风力堆积 流水堆积 冰川堆积 海浪堆积等 第一节 岩石圈物质循环 （三）岩石——沉积岩 按照沉积物的颗粒大小，沉积岩可分为砾岩、砂岩、页岩等。 有些沉积岩是由化学沉淀物或生物遗体堆积而成的，如石灰岩。 大陆地表出露的岩石约75%都是沉积岩。 ▷砂岩 ▷页岩 ▷石灰岩 ▷砾岩 第一节 岩石圈物质循环 沉积岩的特点 沉积岩的突出特征 一是具有层状纹理，称为层理构造。在没有发生地层倒转的情况下，下面岩层的年龄比上面岩层要古老。 二是许多沉积岩中常含有化石。 化石存在于沉积岩中， 但并不是所有的沉积岩中都含有化石 第一节 岩石圈物质循环 常见的沉积岩 根据碎屑的磨圆程度，可分为砾岩和角砾岩。砾岩多由次圆状或圆状的砾组成，角砾岩由带有棱角的砾组成。 砾岩 01 由直径0.05~2毫米的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。其中，石英颗粒含量在90%以上者称为石英砂岩。 砂岩 02 具有薄层状页理构造的称为页岩。页岩致密而不透水，往往成为地下水的隔水层。 页岩 03 石灰岩由化学或生物化学作用形成的岩石， 主要成分是CaCO3。 石灰岩 04 第一节 岩石圈物质循环 （三）岩石——变质岩 已经生成的岩石，受地壳运动、岩浆活动，或者陨石冲击的影响，在一定温度、压力条件下，使原来岩石的矿物成分、结构等发生改变而形成的一种新的岩石，就是变质岩。 变质岩分布广泛，多含有丰富的金属矿和非金属矿。 例如，全世界70%以上的铁矿就储藏在前寒武纪古老的变质岩中。 第一节 岩石圈物质循环 知识补充 定义：导致石灰岩变成大理岩的变质作用是热接触变质作用，指由于即岩浆放出的热能对侵入体周围的岩石引起不同的重结晶现象。 变质作用 先成岩石 变质岩 高温高压 变质作用 第一节 岩石圈物质循环 常见的变质岩 典型特征是具有片麻状构造，即一种在定向压力下由浅色矿物和深色矿物组成的不连续的条带。 片麻岩 由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)经变质作用重结晶形成，质纯者为白色，含杂质者呈现各种颜色。我国云南大理所产最为有名，大理岩即由此得名。纯白而致密的大理岩统称汉白玉。 大理岩 由石英砂岩经变质作用重结晶形成，通常硬度大，坚硬致密。 石英岩 第一节 岩石圈物质循环 常见的变质岩 石灰岩 大理岩 高温 第一节 岩石圈物质循环 常见的变质岩 页岩 板岩 高压 第一节 岩石圈物质循环 常见的变质岩 片麻岩 花岗岩 具有片麻状构造 在定向压力下由浅色矿物和深色矿物组成的不连续的条带。 第一节 岩石圈物质循环 1.议一议，“老石片儿”是怎样形成的？ 【活动】产自云南点苍山的大理石，裁切后的石板常有独特的流纹，呈现出类似天然的山水画、水墨画画面。唐宋以来，天然石画就被当做居家装饰或文房用品广泛使用。在当地，天然石画又称石板画、大理石画，古玩行里口语称“老石片儿”。 在点苍山变质岩中，大理岩富含钙镁质碳酸盐类如石灰岩、云灰岩及白云岩等，是受到强烈的地壳运动应力场和热力场的复杂变质作用后形成的。大理岩呈白色，但由于富含有色矿物质（矿物元素或矿物离子）致色，呈现的颜色较为丰富，经过亿万年的地质变化，在各种合力作用下呈纹层、条带或团块排列，构成绮丽的花纹和变幻莫测的图像。凭借各种矿物质相互渗透晕染的天然画面，经锯片、切割、打磨、抛光等，大理石画便成为名贵的天然图画艺术。 第一节 岩石圈物质循环 1.当地岩石稍作加工，即可作为房屋的砌块或瓦片，其原因是什么？ 【活动】贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，是布依族人民将传统生态观融入地方民居的杰作，多见于布依族聚居的黔中西南部。布依族“石头寨”，石屋、石地板、石路、石围墙，从墙壁到门窗，再到屋顶的“瓦面”，全部由青白色石头铺砌而成。石板房的修建，与当地广泛的岩石密切相关。 当地板岩分布广泛，可就地取材。板岩具有板状结构，沿板理方向可以剥成薄片，厚度均匀，加工方式简单、加工成本低，用作房屋的砌块或瓦片，能防潮、抗风，具有保温性。 第一节 岩石圈物质循环 1.贵州降雨日数多，相对湿度大。作为瓦片和墙面，石板能够有效阻挡雨水的侵袭，但多年后需要更换，其原因是什么？ 【活动】贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，是布依族人民将传统生态观融入地方民居的杰作，多见于布依族聚居的黔中西南部。布依族“石头寨”，石屋、石地板、石路、石围墙，从墙壁到门窗，再到屋顶的“瓦面”，全部由青白色石头铺砌而成。石板房的修建，与当地广泛的岩石密切相关。 贵州气候湿润，降水量丰富，用作瓦片和墙面的板岩长期暴露在外，易被风化侵蚀，因此需要更换。 第一节 岩石圈物质循环 课堂小结：三大类岩石及其特点 项目 类型 形成 特点 代表岩石 影响及应用 岩浆岩 侵入岩 岩浆喷发 冷却凝固 气孔小 坚硬 花岗岩 建筑材料 喷出岩 气孔大 脆弱 玄武岩 沉积岩 外力堆积、固结成岩 层理结构、有化石 砾岩、砂岩、页岩、石灰岩 建筑材料 变质岩 高温高压下变质形成 片理结构 大理岩、石英岩、板岩、片麻岩 不可直接塑造地表形态 第一节 岩石圈物质循环 课堂练习 在地球表面，岩石无处不在，它形成了山脉、丘陵、山谷等，它是人类生存必备的物质基础。据此完成下面小题。 1．组成岩石圈的岩石按其成因可分为（   ） A．岩浆岩、沉积岩、变质岩 B．岩浆、侵入岩、变质岩 C．侵入岩、喷出岩、沉积岩 D．沉积岩、变质岩、花岗岩 2．下列岩石中有可能找到化石的是（   ） B． C． D． A． A B 第一节 岩石圈物质循环 课堂练习 根据岩石的质地,如矿物颗粒的大小、有无气孔、气孔疏密程度、形状等可以推测岩石的形成过程和形成环境。据此回答下列小题。 3．某山体由岩浆岩组成。该岩浆岩表面无气孔，矿物颗粒粗大，对其成因的合理推测是（   ） ①岩浆冷却较快②岩浆冷却较慢③在地表形成④在地下形成 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 4．下列关于沉积岩及其形成过程的叙述正确的是（   ） A．沉积岩越向上层越古老 B．所有的岩石要形成新的沉积岩之前都必须要经过外力作用先形成沉积物 C．所有的岩石要形成新的沉积岩之前都要先经过地壳抬升作用上升到地表 D．沉积岩的代表有石灰岩、砂岩、板岩、煤炭 D B 第一节 岩石圈物质循环 课堂练习 某地质考察队在台湾太鲁阁峡谷开展岩石调查，发现峡谷中广泛分布着大理岩、片麻岩和砾岩。其中，大理岩中可见方解石晶体，片麻岩具有明显的片理构造，而砾岩的砾石成分复杂，磨圆度较好。该地区地处欧亚板块与菲律宾海板块的交界处，地壳活动频繁。据此完成下面小题。 5．考察队发现的片麻岩属于（   ） A．变质岩 B．沉积岩 C．岩浆岩 D．火山碎屑岩 6．太鲁阁峡谷中大理岩的形成过程，主要经历了（   ） A．岩浆侵入→冷却凝固 B．外力搬运→固结成岩 C．高温高压→变质作用 D．火山喷发→快速冷凝 A C 下节课再见！ 湘教版（2019）高中地理选择性必修一 $$