高中地理 第三单元 第三节 圈层相互作用案例分析 剖析桂林山水的成因导学案 鲁教版必修1.docx

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高中地理第三单元第三节圈层相互作用案例分析剖析桂林山水的成因导学案鲁教版必修1

圈层相互作用案例分析剖析桂林“山水”的成因

[学习目标定位]　1.联系相关化学知识，认识喀斯特地貌发育的基本条件。

2.能够通过图片或影音资料，认识喀斯特地貌的基本形态。

3.剖析桂林“山水”的成因，说明地理环境的形成和演变是圈层间相互作用的结果，进一步理解地理环境的整体性。

一、认识喀斯特地貌

1．喀斯特景观：

指石灰岩地区的地貌、水文现象和景观。

2．喀斯特地貌：

是由喀斯特作用形成的地貌类型。

3．喀斯特作用的本质：

含有二氧化碳的水对可溶性岩石的溶蚀和淀积作用，化学过程如下：

作用

化学过程

溶蚀作用

CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca（HCO3）2

淀积作用

Ca（HCO3）2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O

4.发育条件

（1）岩石

（2）水

5．类型

思考

1．溶蚀和淀积有何关系？

答案　溶蚀和淀积是可逆的两个化学过程，当水中的CO2含量增加时，其溶解CaCO3的能力相应增大，水的溶蚀作用加强；相反，若水中CO2的含量减少，则水中溶解的CaCO3发生淀积作用。

二、剖析桂林“山水”的成因

1．实质：

桂林“山水”是桂林地区独特的自然环境的产物，也是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈相互作用的结果。

2．形成和发育条件

思考

2．云贵高原为什么地下水丰富而地表水缺乏？

答案　云贵高原地区属于亚热带季风气候，降水多，但以喀斯特地貌为主，多溶洞，地表水渗透严重，而且多暗河。

探究点一　喀斯特作用与喀斯特地貌

探究活动

　读图，回答下列问题。

（1）写出图中数字代表的地貌名称：

①________，②________，③__________，④__________，

⑤________，⑥________，⑦__________，⑧__________。

（2）下列属于地面喀斯特地貌的是（多选）（　　）

A．①②B．③④C．⑤⑥D．⑦⑧

（3）图示地貌在我国______________地区分布广泛，形成该地貌的作用有____________________。

（4）我国西北地区能否形成典型的喀斯特地貌，为什么？

答案　

（1）①峰林　②溶蚀洼地　③孤峰　④落水洞　⑤地下河　⑥石钟乳　⑦石笋　⑧石柱　

（2）AB　（3）云贵高原　溶蚀、淀积　（4）不能。

　因西北地区气候干旱，降水少，而喀斯特地貌的形成条件之一就是水分充足。

反思归纳

　喀斯特作用与喀斯特地貌

（1）喀斯特作用的影响因素及其强弱

喀斯特作用的本质是水对岩石的作用，因此其影响因素主要是岩石和水，强弱也与之密切相关。

具体表现如下所示：

（2）喀斯特地貌类型及成因

喀斯特地貌在地表、地下的景观各有洞天，形态和成因不同，具体分析如下表：

类型

形态

成因

地面喀斯特地貌

石芽→石林→

→孤峰→残峰

溶蚀

溶沟→溶蚀洼地→溶蚀谷地

落水洞

地下喀斯特地貌

溶洞、地下河

淀积

石钟乳、石笋、石柱

探究点二　剖析桂林“山水”的成因

探究活动

　读下列材料，分析完成问题。

徐霞客在考察了广西、贵州、云南后，对这一带发育的峰林地貌作了总结：

“峭峰离立，分行竞颖”，“磅礴数千里，为西南奇胜”。

他还指出这“磅礴数千里”的喀斯特地貌，并不是一成不变，而是各省有各省的特点：

广西之山的特点是“有纯石者，有间石者，各自分行独挺，不相混杂”；云南之山，“皆土峰缭绕，间有缀石，亦十不一二，故环洼为多”；贵州之山，“则介于二者之间，独以逼耸见奇”。

又说：

云南之山“惟多土，故多壅流成海，而流多浑浊”，广西“惟石，故多穿穴之流，而水悉澄清”，至贵州则“介于二者之间”。

（1）喀斯特地貌为什么在我国的亚热带地区最典型？

（2）西南地区喀斯特地貌发育的主要自然条件是什么？

（3）文中“雍流成海”的“海”是指________，“流多浑浊”的形成原因是什么？

（4）文中“穿穴之流”是指________。

答案　

（1）水对可溶性岩石的化学反应速度随着温度的升高而加速，所以我国南方的亚热带地区的溶蚀速度比北方快；再加上南方的热带、亚热带地区的生物化学作用较强，土壤中二氧化碳的含量比温带要高几倍，经土壤进入水中的二氧化碳就多，所以喀斯特地貌典型。

（2）岩石条件：

原为海洋，沉积形成了大量的石灰岩，地壳活跃，升降明显；气候条件：

亚热带季风气候，气候温暖湿润，有利于地表水和地下水的形成与富集；生物条件：

气候条件有利于生物的生长，导致土壤和流水中有机酸含量高，所以喀斯特地貌发育。

（3）湖泊　“惟多土”即泥沙入河流，水变浑浊。

（4）地下暗河

反思归纳

　剖析桂林“山水”的成因

以桂林“山水”的成因来理解陆地各圈层的整体性

喀斯特作用条件

圈层

自然要素

桂林地区的自然条件和环境特征

岩石的可溶性

岩石圈

岩石条件

原为海洋，石灰岩大量沉积；后抬升成为陆地，石灰岩广布

石灰岩厚度大，岩性纯，空隙和裂隙广泛发育，透水性、可溶性好

水的溶

蚀力

大气圈

气候条件

位于亚热带湿润区，气候温暖，降水充沛

水圈

水文条件

地势东、西、北部高，中、南部低，利于地表水、地下水的形成与富集，漓江南北纵贯，水的流动性强，侵蚀作用强烈

生物圈

生物条件

亚热带气候利于生物生长和土壤有机质的积累，土壤和流水中的有机酸含量较高，水的溶蚀力强

对点训练一　喀斯特地貌的成因

1．喀斯特作用的本质是（　　）

A．含有二氧化碳的水对可溶性岩石的溶蚀和淀积作用

B．含有二氧化碳的水对岩石的侵蚀和风化作用

C．含有二氧化硫的水对可溶性岩石的溶蚀和淀积作用

D．含有二氧化硫的水对岩石的溶蚀和淀积作用

答案　A

国土资源部在广西进行土地资源调查时，发现了一种世界地质奇观——乐业天坑群。

读图完成下题。

2．形成“乐业天坑”的地质作用是（　　）

A．流水堆积B．火山喷发

C．流水溶蚀D．断裂下陷

答案　C

解析　广西多石灰岩分布，形成“乐业天坑”的地质作用是流水溶蚀作用，属于典型的喀斯特地貌。

对点训练二　桂林山水的成因

桂林山水是北起兴安，南到阳朔的绵延100多千米的山水风光的代名词。

据此完成3～4题。

3．下列是对桂林山水自然景观形象描述的是（　　）

A．“人在水下走，船在天上行”

B．“远看是山，近看是川”

C．“一山有四季，十里不同天”

D．“青莲出水，碧莲玉笋世界”

4．关于桂林山水成因的叙述，不正确的是（　　）

A．石灰岩厚度大，岩性纯，空隙和裂隙发育

B．气候炎热多雨，地表水和地下水丰富

C．流水沉积作用强烈，淀积沉积地貌发育

D．土壤和流水中有机酸的含量较高

答案　3.D　4.C

解析　第3题，“青莲出水，碧莲玉笋世界”是徐霞客对桂林山水的形象描述。

第4题，本题意在考查桂林山水形成和发育的条件。

桂林山水是岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用的结果，是含有二氧化碳的水对可溶性岩石的溶蚀和淀积作用形成的。

综合提升

5．读“某洞穴剖面景观示意图”，回答下列问题。

（1）图中所表示的地貌景观是在（　　）

A．石灰岩分布区B．花岗岩分布区

C．玄武岩分布区D．片麻岩分布区

（2）读“CaCO3＋CO2＋H2O

Ca（HCO3）2”化学方程式，简要说明石笋、石钟乳、石柱的形成原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）该地貌景观在我国四大高原中有广泛分布的是________高原。

（4）用人地关系协调发展的观点，简述人类如何趋利避害开发利用这种地貌景观资源。

答案　

（1）A

（2）可溶性的石灰岩（CaCO3）遇到含有二氧化碳（CO2）的水后，石灰岩溶解，形成可溶于水的Ca（HCO3）2。

含有Ca（HCO3）2的水由溶洞洞顶渗出，由于压力减小或温度升高，CO2逸出，CaCO3沉淀出来，形成石钟乳和石笋

（3）云贵

（4）①充分合理利用其在旅游、仓储、疗养、生物培育等方面的资源价值；②注意避免地基塌陷、环境污染、破坏性开发等超越环境承载量的不良现象发生。

解析　该题以某洞穴剖面景观示意图为切入点，考查喀斯特地貌的形成及形态，同时综合考查了与喀斯特相关的基础知识及识记、分析问题的能力。

第

（1）题，从图中“某洞穴”景观的石笋、石柱、石钟乳就可得出，这种地貌为喀斯特地貌，多在石灰岩分布的地区形成。

第

（2）题，该化学反应是可逆反应，随着外界条件的变化，二氧化碳的溶解和逸出，产生溶蚀和淀积，形成各种喀斯特地貌景观。

第（3）题，结合区域地理知识即可得出。

第（4）题，人类充分利用自然环境条件，遵循规律，则能达到趋利避害的目的。

教材P69　问题

我国西南地区分布着大量的石灰岩，属可溶性岩石。

石灰岩在水和二氧化碳等共同作用下，发生化学溶蚀、淀积作用，从而形成峰林、溶洞、地下河、石钟乳、石笋等千姿百态的岩溶地貌。

由于我国西南地区降水丰富，气候温暖，植被茂盛，加之可溶性岩石纯度高，因此溶岩地貌发育得十分典型。

教材P71　活动

1．喀斯特地貌发育需要的基本条件：

（1）可溶性岩石；

（2）丰富的地表水和地下水。

桂林地区形成典型喀斯特地貌的原因：

这里的石灰岩分布广，厚度大，岩性纯，裂隙多，气候温暖，降水量大，地表水和地下水丰富，植被丰富。

2．来自大气圈中的二氧化碳和水圈中的地表水、地下水对岩石圈中的石灰岩产生溶蚀作用，溶蚀作用形成了溶洞、地下河等，又为地下水提供了一个贮存空间。

生物圈中植物生长茂盛的地区，土壤中的有机酸含量较高，对岩石的溶蚀起促进作用。

喀斯特地貌一方面可以作为旅游资源加以开发利用，给人们带来美的享受，同时带动当地经济的发展。

另一方面喀斯特地貌区地形崎岖，交通不便，给铁路、公路、水库等的建设带来安全隐患，增加成本。

喀斯特地貌区容易产生水土流失，并出现石漠化。

[基础过关]

古往今来，“桂林山水甲天下”不知唤起了多少人对桂林山水的向往。

读图，回答1～2题。

1．图中属于地面喀斯特地貌的是（　　）

A．①②③B．②③④

C．①②④D．①③④

2．图中景观主要与喀斯特淀积作用有关的是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

答案　1.A　2.D

解析　第1题，从图中可以看出漓江风光、象鼻山、峰林都是典型的地面喀斯特地貌，地下“神宫”是地下喀斯特地貌。

第2题，由图示可知，①②③均为地面喀斯特地貌，形成原因是溶蚀作用；④是地下喀斯特地貌的石钟乳，主要是淀积作用形成的。

下面是“云贵高原形成与发育过程示意图”。

读图，完成3～4题。

3．从上图中可以看出，云贵高原的形成发育过程中（　　）

A．内力作用为主导因素

B．外力作用为主导因素

C．内外力共同作用，不同时期，内外力都有可能成为主导因素

D．以上说法都不正确

4．贵州素有“八山一水一分田”的说法，人均耕地不足，石漠化现象突出，造成石漠化的主要原因是（　　）

①降水丰富　②不合理的农业活动　③土层薄，水土易流失　④地表干燥度大

A．①②③B．①③④

C．②③④D．①②③④

答案　3.C　4.A

解析　第3题，结合四幅示意图分析可知，云贵高原形成初期，内力的隆起作用起主导作用；后期流水的侵蚀作用对形成目前云贵高原崎岖的地形起主导作用，所以C项正确。

第4题，贵州地处季风气候区，降水丰富，流水侵蚀作用强，石灰岩地区土层薄，地势起伏大，水土易流失，再加上人类不合理的农业活动对植被的破坏严重，导致水土流失严重，石漠化现象突出，所以A项正确。

“中国南方喀斯特”独特的地质地貌景观成为人们关注的焦点。

据此回答5～6题。

5．读“喀斯特地貌示意图”，关于图示各部位地质作用的叙述，正确的是（　　）

A．5为地下河，因淀积作用而成

B．6和7两个小地貌均为侵蚀作用而成

C．1和4两个小地貌均为流水溶蚀侵蚀而成

D．2和3之间是断层，为地壳运动而成

6．图中6和7像年轮一样成为环境变化的记录器，环境要素的变化会形成粗细不等的节，下列说法正确的是（　　）

①粗大的节往往代表低温少雨的年份　②细小的节代表降水较少的年份　③粗大的节代表植物茂盛的年份

④细小的节代表土壤发育良好的年份

A．①②B．②④

C．②③D．①④

答案　5.C　6.C

解析　第5题，地下河是在流水的溶蚀作用下形成的；图中6为石钟乳，7为石笋，是在流水的淀积作用下形成的；2、3处为裂隙，不是断层。

第6题，6、7在温暖湿润的年份发育得比较快，比较粗大，在这样的年份植物生长茂盛，土壤发育良好。

自然界鬼斧神工，形成了许多天然的“桥”，下面是由侵蚀作用形成的几座“天生桥”。

据图回答7～8题。

7．以上“天生桥”所在地区水土流失最严重的是（　　）

A．①B．②C．③D．④

8．喀斯特溶蚀桥的形成与下列哪些物质循环有关（　　）

①地壳物质循环　②碳循环　③水循环　④生物循环

A．①③④B．①②④C．①②③D．①②③④

答案　7.A　8.D

解析　黄土桥主要分布在黄土高原地区，该地区水土流失严重；海蚀桥主要分布在基岩海岸地带，是海浪侵蚀的结果；喀斯特溶蚀桥主要出现于石灰岩广泛分布地区，是常见的喀斯特地貌，其形成与地壳物质循环、碳循环、水循环、生物循环都密切相关；风蚀桥则主要分布于干旱地区，风力侵蚀严重。

9．读“某洞穴剖面景观示意图”，回答下列问题。

（1）图示地貌称为________地貌。

我国以这类地貌成为旅游胜地的是____________和____________（举两例）。

（2）下面两组化学反应式可表示此种地貌的形成原理：

A：

CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca（HCO3）2

B：

Ca（HCO3）2＝CaCO3↓＋H2O＋CO2↑

其中石钟乳的形成可用方程式________表示，为流水的________作用；溶洞的形成可用方程式________表示，为流水的________作用。

（3）试简单分析图中地下河的形成过程。

答案　

（1）喀斯特（或岩溶）　广西桂林山水　云南路南石林

（2）B　淀积　A　溶蚀

（3）地下水沿着细小的裂隙流动，并进行溶蚀作用。

随着压力的增大，（孔隙中的水增加和）水流量、流速的增加，孔隙迅速扩大、合并，形成管道式的流水即地下河。

解析　本题以溶洞剖面图为背景，考查喀斯特地貌的形成和开发利用。

第

（1）题，根据图示洞穴中的石钟乳、地下河等景观，可以推断该地貌为喀斯特地貌。

像桂林山水、路南石林等均是著名的喀斯特地貌旅游景观。

第

（2）题，石灰岩的主要成分是碳酸钙，易溶于含有CO2的水中，A反应式表示喀斯特作用中的溶蚀作用；B表示淀积作用。

第（3）题，地下河是在流水的溶蚀作用下沿裂隙逐渐发育而成的。

[能力提升]

下图表示“我国某地地形发育示意图”。

读图，回答10～11题。

10．图中甲地反映的地形主要分布在我国的（　　）

A．黄土高原B．云贵高原

C．内蒙古高原D．青藏高原

11．下列选项中，描述该地区景观的是（　　）

A．不识庐山真面目，只缘身在此山中

B．会当凌绝顶，一览众山小

C．山在两岸走，人在画中游

D．一片孤城万仞山

答案　10.B　11.C

解析　图中显示甲地为高原地形，分布有溶洞地貌，说明是喀斯特地貌区，主要分布在我国的云贵高原。

著名的桂林山水景观即为喀斯特地貌形成的。

由云南石林、贵州荔波、重庆武隆共同组成的“中国南方喀斯特”世界自然遗产申报项目，在第三十一届世界遗产大会上获全票通过，成功跻身世界自然遗产之列。

据此回答12～13题。

12．图中石林的形成原因是（　　）

A．风力侵蚀作用B．岩浆作用

C．流水溶蚀作用D．变质作用

13．下列有关叙述正确的是（　　）

①岩石的透水性越好，喀斯特地貌发育越典型　②气候越湿润，喀斯特地貌的发育程度就越好　③气温愈高，愈有利于喀斯特地貌的发育　④喀斯特地貌与生物活动没有关系

A．①②B．③④

C．①②③D．①②③④

答案　12.C　13.C

解析　第12题，石林是典型的喀斯特地貌。

喀斯特地貌是石灰岩受流水化学作用而形成的。

在我国四大高原中，云贵高原石灰岩面积广大，喀斯特地貌发育广泛。

它们的形成都是可溶性的石灰岩（CaCO3）遇到含有二氧化碳（CO2）的水后，溶蚀作用形成的。

第13题，喀斯特地貌的发育取决于地球各圈层的相互作用。

喀斯特地貌是石灰岩受流水化学作用而形成的。

岩石的透水性越好，水流动性越强，水与可溶性岩石间的化学反应速度随着温度的升高而加速，喀斯特地貌的形成离不开水，气候愈湿润，降水愈丰富，地表水与地下水的流动性愈好，愈能提高喀斯特地貌的发育程度。

首先大气中与水体中CO2的含量是影响喀斯特地貌形成的重要物质，其次气温愈高，愈有利于加快上述化学反应，可促进喀斯特地貌的发育。

水的溶蚀作用不仅取决于水中CO2的含量，而且与水中有机酸和无机酸的数量有关，而水中酸性含量与生物的生命活动密切相关。

14．某地理课题组为完成“喀斯特地貌发育机制的研究”提出了以下设想，根据设想材料，结合所学知识，分析回答下列问题。

设想一：

气候是我国南北方喀斯特地貌发育差异的主导因素。

为论证这一设想，课题组在我国三个石灰岩分布区采样，获取如下数据：

地区

降水时

间分布

年降水量（mm）

年平均气温（℃）

年溶蚀率（毫米/年）

广西中部

相对均匀

1500～2000

20～22

0.12～0.3

湖北三峡

中等

1000～1200

12～15

0.06

河北西北部

集中

400～600

6～8

0.02～0.03

设想二：

植被、坡度对地下喀斯特地貌发育有一定程度的影响。

课题组根据植被覆盖率、坡度与地下喀斯特地貌发育程度的相关数据画出了如下坐标图：

（1）分别解释年降水量、年平均气温与年溶蚀率之间的内在关系。

（2）解释植被覆盖率与地下岩溶地貌发育程度关系曲线的形成理由。

补充坡度与地下岩溶地貌发育程度的关系曲线。

（3）为什么在我国北方的深厚石灰岩分布区，没有形成像桂林那样的“山水”？

答案　

（1）降水量大、分布均匀促使石灰岩受溶蚀的时间长，溶蚀率大；气温高，水中二氧化碳含量高，加快石灰岩的溶蚀。

（2）植被覆盖率高，加大下渗量，减弱了地表径流，从而促进了地下岩溶地貌的发育；同时植物根系排放的酸性物质也有利于石灰岩的溶蚀。

　如下图所示：

（3）①北方热量较差，降水较少；②北方生物量少，土壤和流水中有机酸含量较南方低；③北方石灰岩分布区流水的侵蚀、溶蚀作用都比南方弱。

解析　该题主要考查从表格中获取有效信息、调动和运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

第

（1）题，一般情况下年降水量大、年平均气温高时，年溶蚀率就大。

第

（2）题，从甲图可以看出，植被覆盖率高，岩溶地貌发育程度高，这是因为植被具有涵养水源的功能，丰富的地下水促进了岩溶地貌的发育；同时植物根系排放的酸性物质也有利于石灰岩的溶蚀。

坡度越大，水的下渗越少，岩溶地貌发育越差。

第（3）题，桂林“山水”的形成是气候、生物、地形、岩石、水文等各要素相互作用的结果，北方地区水热条件差、生物量少、土壤和流水中有机酸含量较南方低，流水的侵蚀、溶蚀作用都比南方弱，所以没有形成像桂林那样的“山水”。