第七课 各种各样的矿物

第七课各种各样的矿物一、课文说明本课继第7课之后，指导学生认识矿产的形成和开采，并向学生进行保护矿产的教育；在能力培养方面，属于“推理能力”和“想像能力”的系列。

课文分三部分：第一部分指导学生认识矿产的形成。

这部分内容分为两层：1．概括地介绍矿产的成因：各种矿产都是在一定条件下形成的，有的是在岩浆活动过程中形成的（例如铁矿、金刚石矿），有的是在岩石风化、沉积过程中形成的（例如煤、石油等）。

2．重点指导学生认识煤的形成过程。

这部分内容分为三个步骤：（1）提供有关煤的成因的事实。

“煤在地下的分布是一层一层的，大多夹在砂岩、页岩等岩层中”，这可以启发学生推想煤是在沉积的过程中形成的。

“煤层中含有大量的植物化石，有的煤层还有完整的树干形状的煤”，这可以启发学生推想煤可能是由植物变成的。

（2）启发学生根据以上事实并参考“煤的形成示意图”，推想煤是怎样形成的。

这个步骤可以启发学生认识煤的形成过程，并能培养学生的推理能力和想像能力。

因为砂岩、页岩是在沉积过程中形成的，而煤层多夹在砂岩或页岩之间，由此可推想煤也是在沉积过程中形成的。

因为化石都是生物变成的，而煤层中含有大量的植物化石，甚至有完整的树干状的煤，所以煤可能是由植物（树）变成的。

关于想像能力的培养，主要是引导学生根据课文中插图的描绘，想像古代植物的样子，以及它们变成煤的过程。

（3）在以上事实和思考的基础上，总结出煤的形成过程：大约在二三亿年前，地球上气候温暖潮湿，植物生长茂盛（图1）。

在湖泊和海边有大量的植物堆积，并被沉积的泥砂覆盖起来，时间久了，泥砂越积越厚，植物越埋越深（图2）。

这些植物在地下与空气隔绝，同时受到高温高压的作用，经过亿万年，变成了煤（图3）。

经过多次地壳变动，有的煤层埋得更深，有的煤层露出地表（图4）。

通过煤的形成，可以使学生体会到矿产形成需要特定的条件和很长很长的时间，不可再生，必须进行保护。

第二部分指导学生认识矿产的开采。

主要介绍了三种开采方法：1．露天开采。

2．地下开采。

课文插图是地下机械化采煤。

3．钻井开采。

课文插图是石油井架和海上采油平台。

第三部分讲解我国矿产的蕴藏，我国开采和利用矿产的悠久历史，本世纪五十年代以来我国在勘探、开采、利用矿产方面的迅速发展，科学家李四光的贡献，以及合理利用和保护矿产资源的意义。

这部分内容可以向学生进行爱国主义教育和保护大自然的教育。

二、目的要求1．通过本课教学，使学生了解矿产的形成及开采方法。

2．培养学生的推理能力和想像能力──根据煤化石及有关资料，推想煤的形成过程。

3•通过讲述我国丰富的矿产资源、开采利用矿产的悠久历史、建国后矿业的发展、地质学家李四光的贡献，向学生进行爱国主义教育；通过讲解矿产的用途（第7课）和矿产不能再生，向学生进行保护矿产资源教育。

三、课前准备教师准备：1．标本──煤层中的植物化石。

2.挂图或投影片──一煤的形成、煤矿的露天开采、煤的地下开采、石油开采（井架、海上平台等）、古代炼铁、古代利用天然气作燃料煮盐。

四、教学过程导入新课1．提问：（1）上节课，我们认识了哪几类矿产？（2）什么是能源矿产？什么是金属矿产？（3）矿产大多分布在什么地方？2．谈话：关于矿产，你还有什么感兴趣的问题？3．讲述：这节课，我们来了解矿产的形成和开采。

学习新课1．指导学生认识矿产的形成（1）了解矿产的一般成因讲解：我们已经知道矿产大多分布在地下，各种矿产都是在一定条件下形成的：有的是在岩浆活动过程中形成的，例如铁矿、铜矿等；有的是在岩石风化、沉积等地质变化过程中形成的，例如煤、石油等。

①讲述：下面，我们重点认识煤是怎样形成的。

据观察，煤在地下的分布是一层一层的，大多夹在砂岩、页岩等岩层中；煤层中含有大量的植物化石。

（出示标本或挂图──煤层中的植物化石。

）②观察：这是什么化石？③讨论：根据以上事实，你认为煤可能是由什么变成的？（出示煤形成过程示意图。

）这是一幅煤形成过程示意图，参考这幅图，推想煤是怎样形成的？④讲解：煤是古代的植物变成的。

二三亿年前，地球上的气候温暖潮湿，植物生长茂盛。

在湖泊和海边有大量的植物堆积，并被沉积的泥砂覆盖起来，时间久了，泥砂越积越厚，植物越埋越深；这些植物在地下与空气隔绝，同时受到高温高压的作用，经过亿万年，就变成了煤。

覆盖在植物上面的泥砂则变成了砂岩和页岩。

煤层大多埋在很深的地下；但是由于地壳的变动，地层有升有降，使得有些煤层埋得较浅，甚至暴露在地表。

⑤学生复述煤的形成过程。

2．指导学生认识矿产的开采（1）露天开采①讲解：矿产开采有不同的方法，埋藏得比较浅的，可以露天开采。

②出示挂图或投影片──露天铁矿。

③讲解：这是露天铁矿开采的情景。

首先用掘土机挖开覆盖在矿层表面的土石，然后用钻在矿层上打眼，装炸药，靠炸药的爆炸力把矿层炸开，成为一块块的矿石，便可装车运往冶炼厂了。

（2）地下开采①讲解：埋藏得比较深的矿产，需要开凿矿井，在地下开采。

②出示挂图或投影片──煤的地下开采。

③讲解：这是在地下开采煤的情景。

首先在地面开凿一口竖直的或斜的矿井，直至煤层，有的矿井深几十米，有的矿井深达几百米；在井口的井架上安装能提升重物的卷扬机，卷扬机下面连着像电梯一样的“罐笼”。

人乘罐笼下到井底，开凿通向周围煤层的“巷道”，在巷道地面铺设铁轨，直到煤层；用爆破的方法或用采煤机将煤开采下来，用车将煤运到井口下，再利用罐笼提升到地面。

现代采煤也有利用水力的方法。

用高压水枪把煤层破碎成煤块，然后用高压水泵把煤、水一同抽到地面，再设法把煤、水分离。

（3）钻井开采①讲解：石油、天然气虽然也埋在地下，却是另外一种开采方法。

②出示挂图或投影片──石油的开采。

③讲解：在经勘探确认有石油的地方，首先用钻机向地下打井，直到油层；然后在井中安上管子，依靠地下的巨大压力使石油、天然气喷出地面。

如果地下压力不够，就用机器把石油抽上来。

采上来的石油可以装油罐车运走，也可以通过地下管道运送到炼油厂。

天然气则大多通过管道运送到工厂或居民住户。

3．了解我国的矿产资源（1）讲述：我国矿产资源丰富，世界上已知的一百多种矿产在我国都已找到，其中钨、锡、铁、铜、锰、煤、石油等的储量居世界前列。

（2）谈话：联系你们在社会课学习的知识，说说我国什么地方有大的钨矿、锡矿、铜矿、铁矿和石油矿。

4．了解我国的矿业历史和发展（1）讲解：我国开采、利用矿产有悠久的历史，早在两千多年前，就知道利用煤作燃料冶炼铜铁。

（2）出示挂图或投影片──古代炼铁。

（或看课本中插图）（3）讲解：我国还是世界上发现、利用石油和天然气最早的国家。

“石油”一词最早见于宋代著名科学家沈括的著作；两千多年前，我国人民就凿井取天然气作燃料煮盐。

（4）出示挂图或投影片──古代利用天然气作燃料煮盐。

（5）讲解：本世纪50年代以后，我国在勘探、开采、利用矿产方面发展迅速，特别是石油方面。

我国以前一直是个缺少石油的国家，石油产品依赖进口；新中国成立以后，在地质学家李四光提出的理论指导下，相继开发了一个又一个大油田，使我国由一个缺少石油的国家变成了能出口石油的国家。

5．向学生进行保护矿产资源的教育（1）谈话：我们已经知道矿产用途很多，是人类生产和生活不可缺少的自然资源，而地球上的矿产资源是有限的，又不可再生。

针对这种情况，我们应该怎么办呢？（2）讲解：我们必须有计划地开采、利用矿产资源，决不能乱采乱用。

为此，国家还专门制定了矿产资源保护法，对破坏矿产资源者要绳之以法。

巩固应用1．讲述：这节课，我们学习了关于矿产的形成和开采方面的知识。

2．提问：（1）矿产的开采有几种方法？（2）为什么说矿产资源是不能再生的？布臵作业搜集当地的矿产，制作一个矿产标本盒。

五、参考资料1．煤的形成煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。

煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。

在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等，在煤层中还可以发现植物化石，所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成。

科学家们在地质考察研究中发现，在地球上曾经有过气候潮湿、植物茂盛的时代，如石炭纪、二迭纪（距今约3亿年）、侏罗纪（距今约1.3亿～1.8亿年）等。

当时大量繁生的植物在封闭的湖泊、沼泽或海湾等地堆积下来，并迅速被泥砂覆盖，经过亿万年以后，植物变成了煤，泥砂变成了砂岩或页岩。

由于有节奏的地壳运动和反复堆积，在同一地区往往具有很多煤层，每层煤都被岩石分开。

由植物变为煤的过程可以分为三个阶段：（1）菌解阶段，即泥炭化阶段。

当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候，便逐渐与氧气隔绝，由嫌气细菌参与作用，促使有机质分解而生成泥炭。

通过这种作用，植物遗体中氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加。

泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小，可看出有机质的残体，用火柴烧可以引燃，烟浓灰多。

（2）煤化作用阶段，即褐煤阶段。

当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后，便成了完全封闭的环境，细菌作用逐渐停止，泥炭开始压缩、脱水而胶结，碳的含量进一步增加，过渡成为褐煤，这称为煤化作用。

褐煤颜色为褐色或近于黑色，光泽暗淡，基本上不见有机物残体，质地较泥炭致密，用火柴可以引燃，有烟。

（3）变质阶段，即烟煤及无烟煤阶段。

褐煤是在低温和低压下形成的。

如果褐煤埋藏在地下较深位臵时，就会受到高温高压的作用，使褐煤的化学成分发生变化，主要是水分和挥发成分减少，含碳量相对增加；在物理性质上也发生改变，主要是密度、比重、光泽和硬度增加，而成为烟煤。

这种作用是煤的变质作用。

烟煤颜色为黑色，有光泽，致密状，用蜡烛可以引燃，火焰明亮，有烟。

烟煤进一步变质，成为无烟煤。

无烟煤颜色为黑色，质地坚硬，有光泽，用蜡烛不能引燃，燃烧无烟。

2．石油和天然气的形成关于石油的成因，目前大多数人主张有机生成说。

古代的低等动植物（其中以繁殖量最大的浮游生物为主），同泥砂一起在低洼的浅海、海湾或湖泊中沉积下来，首先形成有机淤泥。

这种有机淤泥被新的沉积物所覆盖，造成与空气隔绝的环境。

随着低洼地区的不断沉降，沉积物不断加厚，有机淤泥承受的压力和温度也不断加大，在嫌气细菌、温度、压力等因素的作用下，逐渐变成分散的油滴，这些油滴在压力作用下逐渐移到多孔隙的储油岩层（砂岩和砾岩）中，并聚集在一定的地质构造（如穹窿构造）之中，这就形成了油田。

天然气是储存于地下多孔岩石或石油中的可燃气体，它的成因与石油的成因相似。

由于它比石油轻，所以常位于石油的上部。

我国四川等省也有单独成矿的天然气矿藏。

3．李四光李四光是我国著名的地质学家，湖北黄冈人，早年加入同盟会，参加过辛亥革命。

1949年以前，他一直从事古生物学、冰川学以及地质力学的研究和教学工作。

1949年以后，他曾任我国地质部部长、中国科学院副院长、中国科学技术协会主席等职。