2.1 岩石圈物质循环（教学课件）地理湘教版选择性必修1

该高中地理课件聚焦岩石圈物质组成与循环，涵盖矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩的特征及转化。以黑岱沟煤矿案例导入，设问煤的物质类别，引导学生区分矿物、矿产等概念，通过矿物区分实验、岩石特征对比等支架，构建从组成到循环的知识脉络。 其亮点在于融合地理实践力与综合思维，如设计石膏硬度测试、方解石盐酸反应等实验活动，结合和田玉形成案例分析岩石转化过程。以问题驱动和案例教学深化理解，学生能提升实验操作与逻辑分析能力，教师可借助结构化资料高效开展教学。

2.1岩石圈物质循环 第二章 岩石圈与地表形态 1、岩石圈的物质组成 导入 材料：位于内蒙古鄂尔多斯的黑岱沟露天煤矿是我国第一座自行设计、自行施工的特大型露天煤矿。 思考：煤是一种常见的能源。它属于矿物？矿产？矿石？还是岩石？这几种物质存在怎样的区别？ 1、岩石圈的物质组成 （一）矿物：由地质作用形成的、一般为结晶态的天然化合物或者单质。矿物具有相对固定的化学成分和确定的晶体结构，在一定物理化学条件下保持稳定，是组成岩石的基本单元。 方解石 黄铁矿 孔雀石 1、岩石圈的物质组成 教材24页活动题：根据所学知识，并查阅资料，完成相关习题 (1)区分石膏、方解石、石英等矿物，可使用哪些方法？ (1)石膏：硬度低，指甲可刻动，可撕成薄片，呈纤维状、粒状。 方解石：小刀易刻动，锤击成菱形碎块，滴加稀盐酸后冒泡。 石英：不能被小刀划出刻痕，滴加稀盐酸后不会冒泡。在实验室环境下，还可以通过偏光显微镜观察内部结构来区分它们。 方解石 石膏 石英 1、岩石圈的物质组成 教材24页活动题：根据所学知识，并查阅资料，完成相关习题 (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。 (2)赤铁矿带红色，磁铁矿显黑色。用磁铁能吸引的是磁铁矿。 1、岩石圈的物质组成 (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？ (3)表面颜色、条痕颜色、摩斯硬度。 相对密度：黄铜矿最小（4.1～4.3），黄铁矿其次（4.9～5.2），（自然）金最大（15.6～19.3）。 岩石 2.矿物 3.矿产 1.化学元素 4.矿石 (用品位表示） 矿产富集地段叫做矿床 岩石圈内固态矿物集合体（由一种或多种矿物组成） 含矿产的矿石 1、岩石圈的物质组成 思考：化学元素、矿物、岩石三者之间，具有怎样的关系？ 1、岩石圈的物质组成 煤不是矿物（煤不具有结晶结构，不符合教材对矿物“一般为结晶态”的定义）； 煤属于岩石（煤属于有机沉积岩，是岩石的一种类型）； 整层煤层属于矿产（有用物质富集且有开采价值）； 从煤矿中采出的含煤岩石块属于矿石。 思考：煤是一种常见的能源。它属于矿物？矿产？矿石？还是岩石？这几种物质存在怎样的区别？ 1、岩石圈的物质组成 （二）岩石：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、沉积岩和变质岩三大类。 岩浆岩 沉积岩 变质岩 1、岩石圈的物质组成 岩浆岩 在地球内部压力作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩 岩浆岩按成因分为侵入岩(花岗岩)与喷出岩(玄武岩)侵入岩：矿物结晶颗粒较大 喷出岩：矿物结晶颗粒细小，有的有流纹或气孔 玄武岩石柱 1、岩石圈的物质组成 玄武岩 喷出岩的泡沫状结构岩石 携带着大量水蒸汽和气泡 花岗岩 侵入岩坚硬致密结构岩石 色泽美丽很好的建筑材料 流纹岩 喷出岩的流纹状结构岩石 流纹岩有节理与玻璃光泽 思考：同样是岩浆冷却凝固的产物，为什么侵入岩结晶颗粒粗大，而喷出岩多气孔构造？ 1、岩石圈的物质组成 岩浆岩中蕴藏着许多重要的金属和非金属矿产，如铬、镍、铜、金、银、铁、钒、钛、金刚石、铂及铂族金属、钨、锡、钼、铋、铅、锌、铀、钍及稀土等 1、岩石圈的物质组成 沉积岩 裸露地表的各种岩石，在风吹、雨打、日晒以及生物作用下被破坏，破坏产物在原地或经搬运后沉积下来，经过复杂的成岩作用而形成的岩石 特点：层理构造、常含有化石 1、岩石圈的物质组成 石灰岩 砂岩 页岩 砾岩 常见沉积岩 1、岩石圈的物质组成 化石：是存留在地层中的古生物遗体、遗物及其遗迹。 三叶虫化石 恐龙化石 化石是确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据。 鱼类化石 生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的； 古老的地层含有越低级、越简单生物的化石 例如：由丰富植物化石组成的含煤地层，可以推知其沉积时的环境是湿热茂密的森林地区。 1、岩石圈的物质组成 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，在一定的温度、压力等条件下，使原来岩石的矿物成分、结构等发生改变而形成新的岩石 石灰岩 大理岩 页岩 板岩 石英砂岩 石英岩 花岗岩 片麻岩 大理岩 思考：将下列岩石与其对应的变质岩用线连接起来。 1、岩石圈的物质组成 思考：沉积岩有两个突出特征——层理构造和含有化石。为什么变质岩中通常找不到化石？ 化石的本质是古代生物遗体或遗迹埋藏于沉积物中，经石化作用保存下来的。 变质岩是由页岩、石灰岩等原有岩石，在高温、高压条件下发生变质作用形成的。 在变质作用过程中，高温高压的环境会使化石中的有机质分解、重结晶或被彻底破坏，原有的生物形态难以保存。 以石灰岩变质为大理岩为例：石灰岩中的生物碎屑（化石）在变质过程中，方解石发生重结晶，形成紧密镶嵌的粒状变晶结构，原有的生物遗迹完全消失。 变质岩形成于高温高压环境，化石在此条件下无法保存，故变质岩中通常找不到化石。 1、岩石圈的物质组成 只能由岩浆生成 如花岗岩(侵入岩) 和玄武岩(喷出岩) 侵入岩坚硬致密 喷出岩常有气孔 岩浆岩 外力作用生成 如石灰岩/砂岩/页岩 有明显层理，可能含有化石 沉积岩 岩石在高温高压下变质生成 如大理岩/板岩/石英岩/片麻岩 变质岩 三大类岩石总结 2、岩石转化与岩石圈物质循环 2、岩石转化与岩石圈物质循环 思考：三大类岩石的原料是什么？ 岩石 原料 岩浆岩 岩浆 沉积岩 裸露在地表的岩石 变质岩 已经生成的岩石 沉积岩与变质岩的原料都是已经形成的岩石，说明岩石与岩石之间可以相互转化。 在漫长的地质历史中，组成岩石圈的岩石不是一成不变的。在一定条件下，不同类型的岩石之间可以相互转化。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 当岩石回到地幔深处时，被熔融成新的岩浆，它们作为岩石的生命就暂时结束了。岩浆在一定的条件下再次侵入或喷出地表，并与其他岩石一起再次接受外力的风化、剥蚀、搬运和沉积。如此，周而复始，使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 研究表明，从原始地壳形成至今，在漫长的地质历史岁月中，岩石圈和旗下的软流层之间存在着大规模的物质循环。 推动岩石圈物质循环的能量，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。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 岩浆岩 岩浆 变质岩 沉积岩 冷却凝固 重熔再生 外力作用 外力作用 变质作用 变质作用 重熔再生 重熔再生 三进一出 两进两出 两进两出 一进三出 (1)按照下列步骤，解读图像信息。 ①就形成条件和分布位置来看，侵入岩与喷出岩有何差别？ ②沉积物沉降下来以后，要经过哪些过程才能变成沉积岩？ ③变质岩形成的条件是什么？ ④要使岩石实现转化，必须具备哪些条件？ ⑤你还可以提出其他问题吗？提出来，与同学共同探讨。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 ①从形成条件和分布位置看，侵入岩是岩浆沿裂隙侵入岩层中冷却凝固而成，分布位置一般较深；喷出岩是岩浆沿断裂带喷出地表后冷却凝固形成，分布于地表。 ②沉积物必须经过埋藏和固结成岩作用才能变成沉积岩。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 ①就形成条件和分布位置来看，侵入岩与喷出岩有何差别？ ②沉积物沉降下来以后，要经过哪些过程才能变成沉积岩？ ③变质岩形成的条件，原先形成的岩石在岩浆活动、地壳运动等作用下满足一定的温度和一定的压强，出现变质作用。 ④要使岩石实现转化，需要具备的条件包括能量来源：地壳内部的放射能转化而成的热能和外部的太阳能；物质运动：地质循环和外力的搬运，是岩石转化的链条；地质作用：外力作用、变质作用、岩浆上升冷却、地壳运动、高温熔化等。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 ③变质岩形成的条件是什么？ ④要使岩石实现转化，必须具备哪些条件？ 2、岩石转化与岩石圈物质循环 (2)为评价自己的学习效果，设计了下图所示的岩石圈物质循环示意图，以及三项活动任务。据此，完成相关习题。 ①在图中方框内填出岩浆和三大类岩石的名称，并说出填写的依据。 ②说出图中箭头A、B、C、D所代表的含义。 岩浆岩 沉积岩 岩浆 变质岩 ②A岩浆冷却凝固，B外力作用，C变质作用，D重熔再生。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 材料：在距今十几亿年的地质时期，新疆南部还是一片海洋，白云岩广泛沉积。在区域变质作用中，白云岩变质形成白云质大理岩。3亿～4亿年前，岩浆侵入白云质大理岩，经过一系列变质作用，白云质大理岩最终形成玉石。喜马拉雅运动开始后，山脉隆起，经过长期的剥蚀破坏，渐渐使埋藏在山体中的玉石裸露在地表，这就是和田玉山料。小块的和田玉山料被冰川、流水等挟带至河流中，在流水搬运过程中被不断打磨，玉石变得浑圆，并最终沉积在河床或河漫滩上，成为和田玉籽料。 (1)根据材料内容，将①和田玉山料、②白云岩、③和田玉籽料、④白云质大理岩、⑤和田玉石按形成时间进行排序。 (2)按成因分类，和田玉石属于哪类岩石？和田玉石与白云质大理岩的矿物成分相同吗？为什么？ (3)设计一个示意图，说明和田玉籽料的形成过程。 2、岩石转化与岩石圈物质循环 (1)按时间排序：②白云岩、④白云质大理岩、⑤和田玉石、①和田玉山料、③和田玉籽料 (2)变质岩。从高中水平看，两者的矿物成分相同，均以方解石为主，因为和田玉石是白云质大理岩受到岩浆侵人影响，经过一系列变质作用形成。但从更高知识层面看，两者存在明显区别，白云质大理岩是柱状粒状细粒变晶结构，主要成分包括80%的方解石和20%的透闪石，和田玉石矿物组成以透闪石和阳起石为主，具有典型的纤维交织结构，化学成分是含水的钙镁硅酸盐。 (1)根据材料内容，将①和田玉山料、②白云岩、③和田玉籽料、④白云质大理岩、⑤和田玉石按形成时间进行排序。 (2)按成因分类，和田玉石属于哪类岩石？和田玉石与白云质大理岩的矿物成分相同吗？为什么？ 2、岩石转化与岩石圈物质循环 课堂练习 侵入岩 喷出岩 变质岩 沉积岩 岩浆 岩浆岩 沉积岩 课堂练习 岩浆 岩浆岩 沉积岩 变质岩 岩浆 岩浆岩 沉积岩 变质岩 $