岩石的秘密

《岩石的秘密》教案

针对年级：五年级。
课程时长：2课时。

第一课 各种各样的岩石

【教学目标】
1、诱发学生对岩石的原有认识，建立岩石的初步概念；岩石是各种各样的，在颜色、花纹、软硬、轻重、颗粒大小、手感等方面有各自的特点。
2、岩石可以按照不同的特点分成不同的类别。
3、不同的分类标准其分类的结果也可能不同。
【教学准备】
教师准备：准备常见的一些岩石，如花岗岩、水晶、云母等、打印的互动材料，笔记本电脑，教学相关图片资料。
学生准备：笔，白纸。
【教学过程】
一、导入。（计划用时：5分钟）
先提供一些典型的图片。
1、岩石是地球的主要组成部分，到处可见。你平时在哪些地方看到过岩石？
2、你玩过岩石吗？你是怎么玩的？
3、从今天开始，我们要研究岩石。出示课题：各种各样的岩石
二、观察“我的岩石”。（计划用时：10分钟）
师：今天我带了一些岩石，你们想知道它们是怎样的吗？
（分组将不同的岩石发给学生）
师：你们准备怎样观察？
生：用眼睛看形状、颜色、花纹；手摸的感觉；用鼻子闻气味；……
教师引导并板书：
（1）用眼睛可以观察岩石的什么？
（颜色、形状、条纹或花纹、斑点、大小等）
（2）用手怎样观察？（摸）摸可以感觉到岩石的什么？（光滑粗糙程度）
（掂）可以掂一掂它是轻还是重。（轻重）
（指甲划）看划痕是怎样的
（3）用鼻子闻气味？怎么闻？（靠近点、磨擦、轻轻敲打后再闻……）
小结：讨论了那么长时间，我们来回顾一下刚才讨论的内容（重复观察方法）。
（教师指导学生完善、提高观察岩石的方法，学生明确观察岩石哪些方面的特征。）
三、“我的岩石”观察记录。（计划用时：10分钟）
（1）师：在观察岩石的同时，我们还要做什么？（生：记录）
师：我们应该一边观察一边记录，我要看看哪位同学观察的多，记录也多！
（2）教师巡视指导
（3）大约十分钟后，让助教整理岩石标本
（4）“我的岩石”观察描述。（计划用时：10分钟）
师：各小组选出代表介绍内部交流观察发现
学生汇报：（要求按：我是用什么方法对岩石进行观察的？我观察到了岩石的哪些特征？）
师：你们知道他观察的是哪块岩石吗？
学生根据他的描述，识别、寻找出相应的岩石。并对他的观察方法和观察结果进行补充或质疑。
四、给岩石分类（计划用时：10分钟）
1、指导分类方法。
师：你们能对它们进行分类吗？又将按照怎样的标准分呢？
生：按颜色、形状、光滑不光滑……
2、给岩石分类。
师：请大家在分类时思考以下三个问题：（出示分类提示）
（1）我们是按什么标准分的？将岩石分成了哪几类？
（2）我们想到了多少种不同的分类方法？
（3）不同的分类方法结果一样吗？
师：介绍岩石的科学分类（参考背景资料一）
五、小结拓展（播放国家地理关于地质的科研录像）

【背景资料】

岩石的分类
虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。
1、沉积岩
沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。
2、岩浆岩
岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。
3、变质岩
在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。

第二课 坚硬的岩石会改变模样吗

【教学目标】
一、根据岩石变化的特点，尝试推测岩石变化的原因。
二、做冷热变化、流水等对岩石影响的模拟实验来验证推测。
三、根据模拟实验中的现象，想象并初步解释自然界中岩石变化的原因。
四、用口头和书面语言来描述实验中的现象，用流程图或图画表示岩石风化的过程。
【教学准备】
教师准备：小的岩石块、打火机、镊子、杯子、水、带盖塑料瓶、碎砖块、有关岩石风化及其形成的地形地貌的图片或录象资料，笔记本电脑，教学相关图片资料。
学生准备：笔，白纸。
【教学过程】
一、导入。（计划用时：5分钟）
1、岩石都很坚硬，除非我们用锤子敲，否则它们不会轻易破碎、断裂。可是在野外，山上的岩石都布满了裂缝，山脚下往往堆着不少的碎石和沙，河道和海滩上的岩石都是圆圆的很光滑。我们看到过这样的情景吗？能解释这是怎么回事吗？
2、学生猜测引起岩石模样发生变化的原因。
二、我们看到的地形。（计划用时：25分钟）
根据学生的猜测来选择实验。
1、冷和热的作用。
（1）猜测用打火机加热岩石，然后放入冷水中（模仿自然界一年四季温度的变化对岩石的作用），岩石会发生什么变化。
（2）学生分小组实验活动：冷热对岩石的影响。
（3）有什么现象产生？
（4）说一说从实验中知道了什么。
2、流水的作用。
（1）猜测将几块岩石放入有水的塑料瓶中剧烈晃动，岩石会有什么变化。
（2）学生分小组实验活动：水的冲刷对岩石的影响。
（3）观察有什么现象发生。
（4）说一说从实验中知道了什么。
3、植物的作用。
4、小结，延伸。
（1）由于受水、大气、气温或动植物的作用，岩石破碎，这种现象叫风化。（参见背景资料一）
（2）现在我们能够解释山上的岩石为什么布满了裂缝，山脚下为什么堆满了碎石了吗？
（3）我们能描述岩石风化的过程吗？
（4）推测一下这些碎石再继续变化，会成什么样呢？
三、岩石的循环。（计划用时：10分）
岩石可以一遍又一遍的重组，不停的由一种类型转变为另一种类型，这个过程叫岩石循环。讲述岩石的循环过程。（参见背景资料二）

【背景资料】

一、岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。导致上述现象的作用称风化作用。
大约在200年前，人们可能认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征。可现在我们已经知道高山最终将被风化和剥蚀为平地，湖泊终将被沉积物和植被填满，沙漠会随着气候的变化而行踪不定。地球上的物质永无止境地运动着。暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下，而且地表富含氧气、二氧化碳和水，因而岩石极易发生变化和破坏。表现为整块的岩石变为碎块，或其成分发生变化，最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤。矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化。由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀
地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。
虽然所有的岩石都会风化，但并不是都按同一条路径或同一个速率发生变化。经过长年累月对不同条件下风化岩石的观察，我们知道岩石特征、气候和地形条件是控制岩石风化的主要因素。不同的岩石具有不同的矿物组成和结构构造，不同矿物的溶解性差异很大。节理、层理和孔隙的分布状况和矿物的粒度，又决定了岩石的易碎性和表面积。风化速率的差异，可以从不同岩石类型的石碑上表现出来。如花岗岩石碑，其成分主要是硅酸盐矿物。这种石碑就能很好地抵御化学风化。而大理岩石碑则明显地容易遭受风化。
气候因素主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的。在温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密，微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。在极地和沙漠地区，由于气候干冷，化学风化的作用不大，岩石易破碎为棱角状的碎屑。最典型的例子，是将矗立于干燥的埃及已35个世纪并保存完好的克列奥帕特拉花岗岩尖柱塔，搬移到空气污染严重的纽约城中心公园之后，仅过了75年就已面目全非。
地势的高度影响到气候：中低纬度的高山区山麓与山顶的温度、气候差别很大，其生物界面貌显著不同。因而风化作用也存在显著的差别。地势的起伏程度对于风化作用也具普遍意义：地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露，加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度，如山体的向阳坡日照强，雨水多，而山体的背阳坡可能常年冰雪不化，显然岩石的风化特点差别较大。
剥蚀与风化作用在大自然中相辅相成，只有当岩石被风化后，才易被剥蚀。而当岩石被剥蚀后，才能露出新鲜的岩石，使之继续风化。风化产物的搬运是剥蚀作用的主要体现。当岩屑随着搬运介质，如风或水等流动时，会对地表、河床及湖岸带产生侵蚀。这样也就产生更多的碎屑，为沉积作用提供了物质条件。
二、岩石循环：
1、被加热到很高的温度然后冷却的矿物，会形成火成岩。当地壳内的岩浆冷却，就会形成花岗岩等火成岩，称为侵入岩。因为它们的冷却速度很慢，所以纹理粗糙；当地表的熔岩冷却，会形成玄武岩等火成岩，这些岩石纹理细密，因为他们是快速冷却的。
2、当岩石暴露于地表，他们的矿物结构就会受到侵蚀，并分解成小颗粒。这些颗粒被风和水传送，然后沉积下来，形成沉积物，如沙子和卵石等。
3、随着时间的推移，沉积物被挤压、凝固，形成沉积岩。通常在河床上都能发现沉积岩。沉积岩有时候会含有携带生物痕迹的化石（每个石头都有一个故事），能够为科学家提供关于地球历史的信息。
4、火成岩和沉积岩受热或者受压就会形成变质岩（比如石英）。原来岩石中的矿物成分可能完全被取代，形成新矿物。变质岩通常是在压力、水流或热量的作用下变形而形成的。
5、变质岩在高温下，经过一段时间，可能又会融化。这样，岩石晶体又发生了变化，形成火成岩……接下来又回到了第一步。

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