选修1宇宙与地球《第一节地球的早期演化和地质年代》优质课教案设计

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推测地壳运动幅度和地壳发展过程。

【教学重难点】

古地理环境的形成过程。

地壳运动发展过程。

【教学方法】

分析法、实验法、讨论法

【教学用具】

塑料瓶、水、泥沙、多媒体投影仪

【教学过程】

（导入）美国科罗拉多大峡谷是世界七大奇景之一，也被誉为地质学史的教科书，究竟是什么力量造就了科罗拉多大峡谷呢？今天我们将走进“科罗拉多大峡谷”，一起去揭开它神秘的面纱。

（推进新课）峡谷简介。

科罗拉多大峡谷位于美国亚利桑那州西北部，科罗拉多高原西南部。大峡谷全长446千米，平均宽度16千米，壁立千仞，当你走进大峡谷，从顶部往下望去，平均深度超过1500米，最深处2133米，是世界上最深邃的裂口之一。总面积为2724平方千米。

走进峡谷，代表不同地质年代的一层层岩石展现在我们面前。

我们看到，岩石多呈层状分布，峡谷壁上这一层层的岩石是经过数十亿年形成的，越往底部岩层形成越久远，越往顶部岩层年龄越新。这种具有时间顺序的岩层称为地层。（板书：地层）借助地层的帮助我们可以重塑当时的古地理环境。

大峡谷中央段内侧最深处的岩石是由大约17亿年前形成的毗湿奴片岩（变质岩）组成。岩石中的的一种矿物质，石榴石在压力的作用下会改变化学成分，钙质会增多，而钙质含量越高，在显微镜下就越亮。科学家们通过技术手段测得这种片岩上部约有9600米高的岩石。可见17亿年前这里是一片最古老的山脉的一部分。

科学家推测，这里原来是一片海洋，海岸线从怀俄明州南部一直延伸到苏必利尔湖，最后到达加拿大境内，和如今的北美海岸线大相径庭。这些山脉沿着古老的海岸线慢慢浮出海面，但是我们学过，高地容易被风化、侵蚀，这些山地也不例外，在5亿年后，经过不断的侵蚀，只剩下最底下的一层，便是大峡谷最古老的一层。

让我们沿着峡谷壁继续向上攀登，每向上攀登一米，我们便好像在时光隧道中向现在更近一步。每一个时期的峡谷壁都有着自己的历史。

我们看到的红色岩石是砂岩，其上是页岩（黏土状矿物层层累积、平行排列并压紧而成），再往上还看到白色、灰黑色的石灰岩。石灰岩一般是在滨海或温暖的浅海地区沉积而成，我们来作个实验模拟一下当时的沉积状况。

（实验模拟）

塑料瓶里装了泥沙，我晃动瓶子，泥沙获得动能并在水中运动，当我停止晃动，泥沙失去动能很快沉淀下来。最大的沙粒最快沉淀下来，并沉在最底部，较细的泥沙沉淀较慢，在上部。因为水中含有杂质，所以看起来很混。

【砾：直径>2mm；沙：2-0.05mm；粉砂：0.05-0.005mm；泥：<0.005mm】

这个实验演示了大峡谷的沉积物是如何形成的。

（板书）重塑古地理环境

在地层中的发现的化石也验证了当时的古地理环境。在海拔1676米的科罗拉多大峡谷岩壁中，发现了近一亿年前的牡蛎化石，（板书：化石）海洋生物沉没到海底，并在厚厚的一层灰色的泥土中形成化石，科学家称之为热带页岩。

2005年，在大峡谷边缘处发现短颈龙骨骼化石，距今约9000万年。颈龙是生活在海洋中的一种爬行动物，这就有力地证明了当时这里曾经是一片海洋。