岩石的秘密

針對年級：五年級。
課程時長：2課時。

【教學目標】
1、誘發學生對岩石的原有認識，建立岩石的初步概念；岩石是各種各樣的，在顏色、花紋、軟硬、輕重、顆粒大小、手感等方面有各自的特點。
2、岩石可以按照不同的特點分成不同的類別。
3、不同的分類標準其分類的結果也可能不同。
【教學準備】
教師準備：準備常見的一些岩石，如花崗岩、水晶、雲母等、打印的互動材料，筆記本電腦，教學相關圖片資料。
學生準備：筆，白紙。
【教學過程】
一、導入。（計劃用時：5分鐘）
先提供一些典型的圖片。
1、岩石是地球的主要組成部分，到處可見。你平時在哪些地方看到過岩石？
2、你玩過岩石嗎？你是怎麼玩的？
3、從今天開始，我們要研究岩石。出示課題：各種各樣的岩石
二、觀察“我的岩石”。（計劃用時：10分鐘）
師：今天我帶了一些岩石，你們想知道它們是怎樣的嗎？
（分組將不同的岩石發給學生）
師：你們準備怎樣觀察？
生：用眼睛看形狀、顏色、花紋；手摸的感覺；用鼻子聞氣味；……
教師引導並板書：
（1）用眼睛可以觀察岩石的什麼？
（顏色、形狀、條紋或花紋、斑點、大小等）
（2）用手怎樣觀察？（摸）摸可以感覺到岩石的什麼？（光滑粗糙程度）
（掂）可以掂一掂它是輕還是重。（輕重）
（指甲劃）看劃痕是怎樣的
（3）用鼻子聞氣味？怎麼聞？（靠近點、磨擦、輕輕敲打後再聞……）
小結：討論了那麼長時間，我們來回顧一下剛才討論的內容（重複觀察方法）。
（教師指導學生完善、提高觀察岩石的方法，學生明確觀察岩石哪些方面的特徵。）
三、“我的岩石”觀察記錄。（計劃用時：10分鐘）
（1）師：在觀察岩石的同時，我們還要做什麼？（生：記錄）
師：我們應該一邊觀察一邊記錄，我要看看哪位同學觀察的多，記錄也多！
（2）教師巡視指導
（3）大約十分鐘後，讓助教整理岩石標本
（4）“我的岩石”觀察描述。（計劃用時：10分鐘）
師：各小組選出代表介紹內部交流觀察發現
學生彙報：（要求按：我是用什麼方法對岩石進行觀察的？我觀察到了岩石的哪些特徵？）
師：你們知道他觀察的是哪塊岩石嗎？
學生根據他的描述，識別、尋找出相應的岩石。並對他的觀察方法和觀察結果進行補充或質疑。
四、給岩石分類（計劃用時：10分鐘）
1、指導分類方法。
師：你們能對它們進行分類嗎？又將按照怎樣的標準分呢？
生：按顏色、形狀、光滑不光滑……
2、給岩石分類。
師：請大家在分類時思考以下三個問題：（出示分類提示）
（1）我們是按什麼標準分的？將岩石分成了哪幾類？
（2）我們想到了多少種不同的分類方法？
（3）不同的分類方法結果一樣嗎？
師：介紹岩石的科學分類（參考背景資料一）
五、小結拓展（播放國家地理關於地質的科研錄像）

岩石的分類
雖然岩石的面貌是千變萬化的，但是從它們形成的環境，也就是從成因上來劃分，可以把岩石分為三大類：沉積岩、岩漿岩和變質岩。
1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用，最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程，然後在合適的環境中沉積下來，經過漫長的壓實作用，石化成堅硬的沉積岩。
2、岩漿岩
岩漿岩也叫火成岩，是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿，在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大，因此，它的特點也與沉積岩明顯不同。
3、變質岩
在地殼形成和發展過程中，早先形成的岩石，包括沉積岩、岩漿岩，由於後來地質環境和物理化學條件的變化，在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化，而形成一種新的岩石，這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。

【教學目標】
一、根據岩石變化的特點，嘗試推測岩石變化的原因。
二、做冷熱變化、流水等對岩石影響的模擬實驗來驗證推測。
三、根據模擬實驗中的現象，想象並初步解釋自然界中岩石變化的原因。
四、用口頭和書面語言來描述實驗中的現象，用流程圖或圖畫表示岩石風化的過程。
【教學準備】
教師準備：小的岩石塊、打火機、鑷子、杯子、水、帶蓋塑料瓶、碎磚塊、有關岩石風化及其形成的地形地貌的圖片或錄象資料，筆記本電腦，教學相關圖片資料。
學生準備：筆，白紙。
【教學過程】
一、導入。（計劃用時：5分鐘）
1、岩石都很堅硬，除非我們用錘子敲，否則它們不會輕易破碎、斷裂。可是在野外，山上的岩石都布滿了裂縫，山腳下往往堆着不少的碎石和沙，河道和海灘上的岩石都是圓圓的很光滑。我們看到過這樣的情景嗎？能解釋這是怎麼回事嗎？
2、學生猜測引起岩石模樣發生變化的原因。
二、我們看到的地形。（計劃用時：25分鐘）
根據學生的猜測來選擇實驗。
1、冷和熱的作用。
（1）猜測用打火機加熱岩石，然後放入冷水中（模仿自然界一年四季溫度的變化對岩石的作用），岩石會發生什麼變化。
（2）學生分小組實驗活動：冷熱對岩石的影響。
（3）有什麼現象產生？
（4）說一說從實驗中知道了什麼。
2、流水的作用。
（1）猜測將幾塊岩石放入有水的塑料瓶中劇烈晃動，岩石會有什麼變化。
（2）學生分小組實驗活動：水的沖刷對岩石的影響。
（3）觀察有什麼現象發生。
（4）說一說從實驗中知道了什麼。
3、植物的作用。
4、小結，延伸。
（1）由於受水、大氣、氣溫或動植物的作用，岩石破碎，這種現象叫風化。（參見背景資料一）
（2）現在我們能夠解釋山上的岩石為什麼布滿了裂縫，山腳下為什麼堆滿了碎石了嗎？
（3）我們能描述岩石風化的過程嗎？
（4）推測一下這些碎石再繼續變化，會成什麼樣呢？
三、岩石的循環。（計劃用時：10分）
岩石可以一遍又一遍的重組，不停的由一種類型轉變為另一種類型，這個過程叫岩石循環。講述岩石的循環過程。（參見背景資料二）

一、岩石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現破碎、疏鬆及礦物成分次生變化的現象。導致上述現象的作用稱風化作用。
大約在200年前，人們可能認為高山、湖泊和沙漠都是地球上永恆不變的特徵。可現在我們已經知道高山最終將被風化和剝蝕為平地，湖泊終將被沉積物和植被填滿，沙漠會隨着氣候的變化而行蹤不定。地球上的物質永無止境地運動着。暴露在地殼表面的大部分岩石都處在與其形成時不同的物理化學條件下，而且地表富含氧氣、二氧化碳和水，因而岩石極易發生變化和破壞。表現為整塊的岩石變為碎塊，或其成分發生變化，最終使堅硬的岩石變成鬆散的碎屑和土壤。礦物和岩石在地表條件下發生的機械碎裂和化學分解過程稱為風化。由於風、水流及冰川等動力將風化作用的產物搬離原地的作用過程叫做剝蝕
地表岩石在原地發生機械破碎而不改變其化學成分也不新礦物的作用稱物理風化作用。如礦物岩石的熱脹冷縮、冰劈作用、層裂和鹽分結晶等作用均可使岩石由大塊變成小塊以至完全碎裂。化學風化作用是指地表岩石受到水、氧氣和二氧化碳的作用而發生化學成分和礦物成分變化，併產生新礦物的作用。主要通過溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式進行。
雖然所有的岩石都會風化，但並不是都按同一條路徑或同一個速率發生變化。經過長年累月對不同條件下風化岩石的觀察，我們知道岩石特徵、氣候和地形條件是控制岩石風化的主要因素。不同的岩石具有不同的礦物組成和結構構造，不同礦物的溶解性差異很大。節理、層理和孔隙的分布狀況和礦物的粒度，又決定了岩石的易碎性和表面積。風化速率的差異，可以從不同岩石類型的石碑上表現出來。如花崗岩石碑，其成分主要是硅酸鹽礦物。這種石碑就能很好地抵禦化學風化。而大理岩石碑則明顯地容易遭受風化。
氣候因素主要是通過氣溫、降雨量以及生物的繁殖狀況而表現的。在溫暖和潮濕的環境下，氣溫高，降雨量大，植物茂密，微生物活躍，化學風化作用速度快而充分，岩石的分解向縱深發展可形成巨厚的風化層。在極地和沙漠地區，由於氣候乾冷，化學風化的作用不大，岩石易破碎為稜角狀的碎屑。最典型的例子，是將矗立於乾燥的埃及已35個世紀並保存完好的克列奧帕特拉花崗岩尖柱塔，搬移到空氣污染嚴重的紐約城中心公園之後，僅過了75年就已面目全非。
地勢的高度影響到氣候：中低緯度的高山區山麓與山頂的溫度、氣候差別很大，其生物界面貌顯著不同。因而風化作用也存在顯著的差別。地勢的起伏程度對於風化作用也具普遍意義：地勢起伏大的山區，風化產物易被外力剝蝕而使基岩裸露，加速風化。山坡的方向涉及到氣候和日照強度，如山體的向陽坡日照強，雨水多，而山體的背陽坡可能常年冰雪不化，顯然岩石的風化特點差別較大。
剝蝕與風化作用在大自然中相輔相成，只有當岩石被風化後，才易被剝蝕。而當岩石被剝蝕後，才能露出新鮮的岩石，使之繼續風化。風化產物的搬運是剝蝕作用的主要體現。當岩屑隨着搬運介質，如風或水等流動時，會對地表、河床及湖岸帶產生侵蝕。這樣也就產生更多的碎屑，為沉積作用提供了物質條件。
二、岩石循環：
1、被加熱到很高的溫度然後冷卻的礦物，會形成火成岩。當地殼內的岩漿冷卻，就會形成花崗岩等火成岩，稱為侵入岩。因為它們的冷卻速度很慢，所以紋理粗糙；當地表的熔岩冷卻，會形成玄武岩等火成岩，這些岩石紋理細密，因為他們是快速冷卻的。
2、當岩石暴露於地表，他們的礦物結構就會受到侵蝕，並分解成小顆粒。這些顆粒被風和水傳送，然後沉積下來，形成沉積物，如沙子和卵石等。
3、隨着時間的推移，沉積物被擠壓、凝固，形成沉積岩。通常在河床上都能發現沉積岩。沉積岩有時候會含有攜帶生物痕迹的化石（每個石頭都有一個故事），能夠為科學家提供關於地球歷史的信息。
4、火成岩和沉積岩受熱或者受壓就會形成變質岩（比如石英）。原來岩石中的礦物成分可能完全被取代，形成新礦物。變質岩通常是在壓力、水流或熱量的作用下變形而形成的。
5、變質岩在高溫下，經過一段時間，可能又會融化。這樣，岩石晶體又發生了變化，形成火成岩……接下來又回到了第一步。

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