高中地理 第二章 第一节 地壳的物质组成和物质循环导学案 湘教版必修1.docx
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高中地理第二章第一节地壳的物质组成和物质循环导学案湘教版必修1
地壳的物质组成和物质循环
[学习目标定位] 1.通过具体现象，能了解地壳的物质组成、矿物和岩石的关系。
2.结合示意图，理解三大类岩石的成因、相互转化关系及地壳物质循环过程。
一、地壳的物质组成
1．矿物
（1）概念：
具有确定化学成分、物理属性的单质或者化合物，是化学元素在岩石圈中存在的基本单元。
（2）分类：
包括金属矿和非金属矿两大类。
（3）存在形式：
气态，如天然气；液态，如石油和天然汞；固态，如石英。
2．岩石
（1）概念：
岩石圈（地壳）中由一种或多种矿物组成、体积较大的固态矿物集合体。
（2）分类及成因
①岩浆岩
③变质岩
3．矿物与岩石的关系
二、地壳的物质循环
1．地质循环
2．岩石的转化
（如上图）岩浆岩经风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩形成沉积岩，岩浆岩、沉积岩经变质作用形成变质岩。
已生成的岩石重熔再生形成岩浆，岩浆冷却凝固可形成新的岩浆岩。
思考
1．青岛崂山上的岩石主要是花岗岩，这种岩石属于岩浆岩，是否由此可以判断崂山是由火山喷发形成的？
答案 否。
岩浆岩有两类，一类是岩浆侵入地壳内部冷却凝固形成的侵入岩；另一类是岩浆喷出地表（火山活动）冷却凝固形成的喷出岩。
而花岗岩属于岩浆岩中的侵入岩，因此不是火山喷发形成的。
2．三大类岩石彼此之间能否直接相互转化？
答案 不能。
岩浆岩只能由岩浆生成，沉积岩和变质岩不能直接转化成岩浆岩。
探究点一 岩石的类型、特征及成因
探究活动
下面两图是山东济南市某学校在野外地质考察中拍摄的岩石照片。
结合所学知识回答问题。
（1）组成图中的岩石的最基本单元是什么？
两图分别属于哪一类岩石？
试说出判断的依据。
（2）请分析两图所示岩石的成因分别是什么？
（3）两图中可能存在珊瑚虫化石的是哪一个？
如果该岩层是含有珊瑚虫化石的石灰岩，说明当时是什么样的环境？
如果是含有丰富植物化石的含煤岩层又说明当时环境如何？
答案
（1）矿物。
图1属于沉积岩，该岩层是一层层分布的，具有明显的层理构造。
图2属于岩浆岩（玄武岩），具有明显的气孔构造。
（2）图1所示岩石是由于风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩作用形成的；图2所示岩石是由于岩浆喷出地表后温度、气压降低，岩浆迅速冷凝，导致岩浆中的气体挥发形成的。
（3）图1。
如果该岩层是含有珊瑚虫化石的石灰岩，说明当时是温暖的浅海环境；如果该岩层是含有丰富植物化石的含煤岩层，说明当时是森林茂密的湿热环境。
反思归纳
三大类岩石的成因和特点
岩石是岩石圈（地壳）中体积较大的固态矿物的集合体，由一种或多种矿物组成。
按照成因，岩石可以分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。
不同岩石由于形成过程、物质来源不同，具有不同的特点和用途，如下表所示：
类型
形成
特点
常见岩石
用途
岩浆岩
侵入岩
地下岩浆在内压力作用下侵入地壳上部，岩层冷却凝固形成岩石
矿物结晶
颗粒较大
花岗岩
花岗岩是坚固、美观的建筑材料；多种金属矿是工业生产的原料
喷出岩
地下岩浆在内力作用下，沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而形成岩石
矿物结晶颗粒细小，有的有流纹或气孔
玄武岩
沉积岩
裸露的岩石，在风吹、雨打、日晒以及生物作用下，逐渐成为砾石、沙子和泥土。
这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积下来，经过压紧固结作用形成沉积岩
具有层理构造、含有化石
石灰岩、砂岩、页岩、砾岩
石灰岩是建筑材料和化工原料；煤、石油是当前世界最重要的能源
变质岩
地壳中原有岩石，在高温高压作用下，使其矿物成分和结构发生不同程度的改变，形成变质岩
片理构造
大理岩、板岩、石英岩、片麻岩
大理岩是建筑材料；铁矿石是钢铁工业的重要原料
探究点二 地壳物质循环
探究活动
育华中学的李强同学在课外阅读中发
现了几段有趣的材料，便和同学们一起结合材料中的插图探究其中的科学道理。
阅读材料，探究下列问题。
材料一 晶晶和亮亮是两滴岩浆，他们生活在地球内部的“岩浆之家”。
一天，他们得到批准，与其他同伴一起到地球表面旅行。
他们飞快地奔向地表，半路上，晶晶觉得累了，于是就与亮亮约好，在地表会合。
亮亮没有停步，与其他同伴一起跳出地表，并沿着山坡往低地流动。
忽然，亮亮发现自己不能再动了，不禁问旁边的同伴这是怎么一回事。
同伴笑着说：
“别担心，只不过你已经不再是一滴岩浆罢了。
”
材料二 过了好长的一段时间，亮亮发现自己个头变小了，并随着风和流水往前运动了。
亮亮边走边欣赏着地表美丽的风光。
忽然亮亮发现一个熟悉的身影，仔细一看，原来是晶晶。
亮亮惊讶地问：
“你是怎样到地表上来的？
”
材料三 亮亮和晶晶又一起踏上旅程。
不知道过了多久，他们觉得累了，便在一处低地停下休息。
不久，他们发现越来越多的伙伴也停了下来，并且开始重重地压在自己身上。
他们商量了一会儿，决定回家去，但怎样才能回到“岩浆之家”呢？
这时身边一位“长者”笑着说：
“要回家，你们还要经历两次大变化，而且还要具备一定条件才可行。
”依照“长者”的指引，亮亮和晶晶终于回到了温暖的“岩浆之家”。
（1）为什么同伴会说亮亮已经不再是一滴岩浆了？
亮亮还可以继续他的地表旅行吗？
理由是什么？
（2）晶晶到达地面的过程会是怎样的？
（3）他们要经历的重大变化是什么？
这些变化怎样才能发生？
答案
（1）岩浆喷出地表后，随着温度的降低，会冷却凝固形成岩浆岩——喷出岩。
地表旅行还可以继续，因为受风化、侵蚀作用，岩石会破碎，并在风、流水等作用下发生搬运，离开原来的位置。
（2）岩浆在上升过程中，侵入到原来的岩石并冷却，变成了岩浆岩（侵入岩），在地壳运动作用下，地表以下的岩石也可能出露地表。
（3）他们首先要经历固结成岩作用，从碎屑物变成沉积岩；然后又要随着地壳运动，在一定温度和压力条件下，发生变质作用，形成变质岩；最后再经历高温熔融作用，就可以成为岩浆，回到自己的家。
反思归纳
地壳物质循环
岩石圈的物质在内外力作用下不断运动和变化，从岩浆到形成各种岩石，又到新岩浆的形成，周而复始，构成岩石圈的物质循环过程。
可归纳为右面的模式图：
号码
原物质
地质作用
生成物质
①
岩浆
冷却凝固作用
岩浆岩
②
岩浆岩、变质岩和已生成的沉积岩
外力作用（风化、侵蚀、搬运、堆积
沉积岩
③
岩浆岩、沉积岩和已生成的变质岩
变质作用（温度、压力）
变质岩
④
各类岩石
重熔再生作用
岩浆
[方法技巧] 岩石圈的物质循环图的判读
（1）关键是判断岩浆与岩浆岩。
岩浆岩只能由岩浆冷却凝固而成，即只有一个箭头指向的是岩浆岩。
（2）岩浆是岩石转化的“起点”，也是三大类岩石的“归宿”，即有三个箭头指向它。
（3）岩石均可经外力作用形成沉积岩；岩石均可经变质作用形成变质岩；三大类岩石均可重熔再生形成岩浆。
对点训练一 地壳的物质组成
1．在野外鉴别常见矿物的简易方法主要是通过肉眼和简单工具识别矿物的下列哪些特征（ ）
①透明度 ②化学成分 ③光泽 ④颜色 ⑤晶体形状
A．①②③④B．②③④⑤
C．①③④⑤D．①②④⑤
答案 C
解析 在野外鉴别矿物，不仅要看颜色、光泽、透明度、晶体形状，还应利用简易工具如小刀等大致确定矿物硬度。
化学成分用肉眼和简单工具不易识别。
某校学生到野外郊游，发现此地的人利用当地的石灰岩建了一座水泥厂。
据此完成2～3题。
2．石灰岩属于（ ）
A．岩浆岩B．沉积岩
C．变质岩D．花岗岩
3．该地岩石具有的特点是（ ）
A．具有片理构造
B．有流纹或气孔
C．具有层理构造，可能找到化石
D．主要矿物成分是石英、长石、云母
答案 2.B 3.C
解析 第2题，石灰岩属于沉积岩。
第3题，片理构造指变质岩；气孔构造指喷出岩；石灰岩的主要成分是方解石；石英、长石和云母是花岗岩的主要矿物成分。
对点训练二 地壳物质循环
下图为厦门鼓浪屿“日光岩”典型的花岗岩风化景观图和地壳物质循环示意图。
读图，完成4～5题。
4．形成“日光岩”风景的岩石属于图2中的（ ）
A．甲B．乙
C．丙D．丁
5．图1中“巨石”形成过程的先后顺序是（ ）
A．地壳上升——岩浆侵入——风化堆积
B．地壳下降——岩浆喷发——风化侵蚀
C．岩浆喷发——地壳下降——风化堆积
D．岩浆侵入——地壳上升——风化侵蚀
答案 4.B 5.D
解析 第4题，地壳物质循环示意图中甲、乙、丙、丁分别是沉积岩、岩浆岩、变质岩和岩浆。
“日光岩”为花岗岩，属于岩浆岩中的侵入岩。
第5题，岩浆侵入形成花岗岩后地壳上升，周边岩石受外力风化、侵蚀、搬运作用而流失，而花岗岩由于致密坚硬不易受侵蚀得以保留形成“日光岩”。
综合提升
6．读“地质循环示意图”，完成下列问题。
（1）写出岩石名称：
①________，②________，③________，④________。
（2）①②类岩石各举一例：
①__________，②__________。
（3）③类岩石是由于________、________等条件发生变化，导致岩石原先的结构、矿物成分等发生变化而形成的。
答案
（1）喷出岩 侵入岩 变质岩 沉积岩
（2）玄武岩 花岗岩 （3）温度 压力
教材P30～31活动
提示
（1）如下表：
观察颜色
对磁铁的反应
磁铁矿
铁黑色
有磁性，能吸小铁钉
赤铁矿
钢灰色或暗红色
无磁性，但能被磁铁吸
（2）先根据透明度把五种常见矿物分为两类，一类是透明或半透明的：
方解石、萤石、石英；另一类是不透明的：
滑石和石膏。
然后用相互刻划的方法再进行区分，滑石刻不动石膏，而石膏能刻动滑石，萤石能刻动方解石，而刻不动石英。
经过这两个步骤能迅速区分开以上五种矿物。
教材P33活动
提示 主要按照以下几步进行：
（1）带齐必备的野外考察用品，例如用于敲开岩石以便于观察新断面的小锤、装岩石标本的背包等；
（2）观察岩石的组成矿物，确定岩石名称；（3）根据岩石的构造特征进行归类。
岩石的主要用途可联系生活、生产实际进行总结。
例如可作为工业生产原料的岩石有：
烧制石灰的石灰岩；作为能源的煤炭；可用于建筑的大理岩、花岗岩等。
教材P34～35活动
提示 1.
（1）左下角方框内为岩浆，顺时针依次是岩浆岩、沉积岩和变质岩。
（2）A岩浆上升冷却凝固；B崩解、分解、溶解、搬运、沉积、埋藏及成岩作用；C变质作用；D熔化。
2．
（1）其差别如下表：
形成条件
分布位置
侵入岩
岩浆上升到一定位置，停留在地壳之中冷凝而成
最初的分布位置较深，在地壳之中
喷出岩
岩浆喷出地表冷凝而成
最初分布在地表之上
（2）沉积物经过埋藏及成岩作用，才能变成沉积岩。
（3）变质岩形成的条件是：
原先形成的岩石随着地壳运动下沉，或者与炽热的岩浆接触，温度和压力升高，从而发生变质作用。
（4）要使岩石实现转化，必须具备以下条件：
①能量来源：
地壳内部的放射热能和外部的太阳能，是岩石转化的动力；②物质运动：
地质循环和外力的搬运，是岩石转化的链条；③地质作用：
外力作用、变质作用、岩浆上升冷凝、高温熔融是岩石转化的基本条件。
[基础过关]
矿物有规律地聚集在一起形成岩石。
根据所学知识，完成1～2题。
1．把下列地质名称按组成或被组成的关系排列正确的是（ ）
①岩石 ②化学元素 ③矿石 ④矿物 ⑤矿产
⑥地壳
A．②→⑤→①→④B．②→④→⑥→①
C．②→④→①→⑥D．②→④→③→⑤
2．翠玉白菜是用翡翠雕刻成的工艺品，它是台北故宫博物馆的镇馆之宝。
翡翠是在低温、极高压力条件下（岩层强烈挤压）重新结晶形成的。
下图中这块翡翠属于（ ）
A．喷出岩B．侵入岩
C．沉积岩D．变质岩
答案 1.C 2.D
解析 第1题，化学元素会组成矿物，矿物富集到有开采价值就形成矿产，同时矿物也会构成岩石，岩石又组成地壳。
第2题，在温度低、压力高的情况下，原先的岩石发生变化形成变质岩。
阅读下面一段文字，完成3～4题。
精力多么旺盛/在浪花里跳跃/在大海里浮沉。
不幸遇到火山爆发/也可能是地震/你失去了自由/被埋进了灰尘。
过了多少亿年/地质勘察队员/在岩层里发现你/依然栩栩如生。
但你是沉默的/连叹息也没有/鳞和鳍都完整/却不能动弹。
绝对的静止/对外界毫无反应/看不见天和水/听不见浪花的声音。
（艾青）
3．艾青描述的地理事物存在于（ ）
A．沉积岩B．岩浆岩
C．变质岩D．岩浆
4．上题中选择的地理事物（ ）
A．具有层理构造
B．一定含有化石
C．自然界中硬度最大
D．与其“前身”相比，结构和矿物成分没有变化
答案 3.A 4.A
解析 第3题，艾青描述的是鱼化石，它存在于沉积岩中。
第4题，沉积岩具有层理构造，但不一定含有化石。
读图，完成5～6题。
5．组成该山体岩石的矿物直接来自（ ）
A．地表B．地壳上部
C．地壳下部D．地幔
6．在岩石圈物质循环过程中，该山体岩石在地球表层经外力作用可转化为（ ）
A．喷出岩B．侵入岩
C．沉积岩D．变质岩
答案 5.D 6.C
解析 第5题，根据图片判断，该景观示意火山喷发，火山喷发的岩浆来源于上地幔顶部的软流层，在岩浆喷出地表时冷却凝固形成岩浆岩，因此火山岩石的矿物直接来自于地幔。
第6题，岩浆喷出地表形成的岩浆岩经过风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用，形成沉积岩。
图A为美国西部的波浪谷景观照片。
波浪谷是一种红色砂岩地貌，因砂岩上的纹路像波浪而得名。
这种地貌是在较干旱的气候条件下，以内陆湖泊相为主的红色碎屑岩沉积而形成。
图B为岩石圈物质循环示意图。
读图完成7～8题。
7．组成波浪谷的岩石按其类型应为图B中的（ ）
A．甲B．乙
C．丙D．丁
8．图A中景观特征的主要地质作用及其对应图B中的数字序号为（ ）
A．冷却凝固 ①B．冰川侵蚀 ③
C．沉积作用 ②D．变质作用 ④
答案 7.B 8.C
解析 第7题，从图A中可以看出，波浪谷的岩石为砂岩，具有层理构造，是沉积岩；在图B中，甲是变质岩，乙是沉积岩，丙是岩浆岩，丁是岩浆。
第8题，形成沉积岩的主要作用是沉积作用。
9．读古诗，完成下列问题。
千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。
（1）诗中描述的岩石是________岩，按成因分属于______岩。
（2）这种岩石中是否可能找到古生物化石？
________。
（3）这种岩石经变质作用后，形成的岩石叫________。
答案
（1）石灰 沉积
（2）有可能 （3）大理岩
解析 题目所给出的古诗是明朝于谦的《石灰吟》。
石灰岩按成因分属于沉积岩，沉积岩具有层理构造，常含有化石。
石灰岩经变质作用形成大理岩。
10．读“地壳物质循环简略图”，回答下列问题。
（1）写出图中字母所代表的岩石类型名称：
A________；B________；C________。
（2）图中序号代表的地质作用：
①________，②________。
（3）C岩石的形成过程中，地面有时会发生________活动和________。
（4）①和②两种地质作用，其能量来自地球内部的是________（填数码）。
（5）正确反映三大类岩石互相转化的模式图是（ ）
答案
（1）变质岩 侵入岩 喷出岩（火山岩）
（2）侵蚀、搬运、沉积（外力作用） 变质作用 （3）火山喷发 地震 （4）② （5）C
[能力提升]
安徽黄山山体主要由垂直节理发育的花岗岩构成。
奇松、怪石、云海、温泉被称为黄山四绝。
黄山先后被列入“世界文化与自然遗产”、“世界地质公园”。
根据图文回答11～12题。
11．构成黄山山体的花岗岩的成因类型是（ ）
A．喷出型岩浆岩
B．沉积岩
C．侵入型岩浆岩
D．变质岩
12．形成图中“猴子观海”景观的主要地质作用形式是（ ）
A．风化、侵蚀作用
B．搬运作用
C．沉积作用
D．岩浆活动
答案 11.C 12.A
解析 第11题，花岗岩是岩浆侵入冷却凝固形成的，属于侵入型岩浆岩。
第12题，花岗岩垂直节理发育，易受外力风化、侵蚀。
下图为某地的地质剖面图。
读图完成13～14题。
13．下列地质事件由先到后发生的顺序为（ ）
①断层的发生 ②砂岩沉积 ③页岩沉积 ④岩浆的侵入 ⑤页岩层与石灰岩层间侵蚀面的侵蚀作用
A．①②③④⑤B．③②①④⑤
C．⑤③②④①D．⑤③④②①
14．关于图中内容的说法，正确的是（ ）
A．图中页岩因属于变质岩而不可能含有化石
B．花岗岩属于喷出岩，砂岩属于沉积岩
C．图中断层的形成是内力作用的结果，侵蚀面的形成是外力作用的结果
D．从地壳运动角度分析，该地地壳一直是上升隆起的
答案 13.C 14.C
解析 第13题，根据岩层特点可知，该地最早形成了石灰岩，石灰岩受外力侵蚀后又出现了页岩的沉积，后又发生了砂岩的沉积，之后又发生了岩浆的侵入活动，形成了花岗岩，最后发生了断层，使石灰岩、页岩、砂岩、岩浆岩都发生了断裂错位。
第14题，图中花岗岩为岩浆岩中的侵入岩；断层是内力作用的结果，侵蚀面的形成是外力作用的结果。
15．青岛某中学学生利用国庆假期去野外进行岩石考察，他们通过多种方式收集到了许多关于岩石的图片（如下图）。
请你根据所学知识，完成下列问题。
（1）①图中的岩石是________岩，其主要成分是______。
该岩石的主要用途是______________________。
（2）纯白而致密的大理石又称汉白玉。
泰姬陵就是用汉白玉建造而成的。
汉白玉按成因属________岩，它是在____________条件下，由________岩变质形成。
因其色泽美观，被广泛用作________和装饰材料。
（3）去黑龙江五大连池的同学带回了不少五大连池中的岩石，这些岩石大部分都有气孔构造，你能解释其中的原因吗？
（4）湖南张家界红色地层中的岩石最有可能是________岩（成因类型），判断的依据是________________________________________________________________________。
图中的岩石________成因与其相似。
（5）青岛崂山“怪石”主要是岩浆岩中的________岩，因其质地坚硬，不易被风化，常呈现圆滑而巨大的岩石形态。
该岩石中的矿物颗粒大，易辨认，常见的矿物有________、________、________。
（列举三种）
答案
（1）石灰 CaCO3 烧制石灰和水泥的主要原料（建筑材料和化工原料）
（2）变质 高温高压 石灰 建筑 （3）岩浆喷出地表后，迅速冷却，其内部的气体从熔岩中逸出而形成大小和数量不同的气孔。
（4）沉积
具有明显的层理构造 ① （5）花岗（侵入） 石英 长石 云母
解析 ①图中的岩石为石灰岩，其主要成分为CaCO3。
②图中汉白玉是大理岩，是石灰岩在高温高压条件下变质形成的变质岩。
③图中的五大连池是岩浆穿过沉积岩喷出地表形成的火山的火山口，因而其中的岩石为喷出岩（玄武岩等）；由于岩浆喷出地表后迅速冷却凝固，其内部的气体从熔岩中逸出，从而形成了气孔构造。
④图中的岩层具有明显的层理构造，为沉积岩。
⑤图中的岩石多为球形巨石，判断为花岗岩；组成花岗岩的矿物有石英、长石、云母等。
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