高中地理选择性必修1（“双新”高三复习课）“风化作用与地表形态”深度学习讲义

高中地理选择性必修1（“双新”高三复习课）“风化作用与地表形态”深度学习讲义

一、课程标准精准解读与“双新”理念融合（一）课标内容要求溯源【重要】本课时在《普通高中地理课程标准（2017年版2025年修订）》中归属于选择性必修1“自然地理基础”模块。2025年秋季起，全国绝大多数省份已正式进入基于新课程、新教材的高考复习阶段，课程标准对高三复习提出了更高的精准化要求。课标对该部分的具体要求是：结合实例，解释内力和外力对地表形态变化的影响，并说明人类活动与地表形态的关系。在复习课语境下，这一要求被进一步深化为对风化作用本质、类型、产物及其在不同空间尺度上塑造地貌过程的综合分析能力。（二）核心素养落实路径【核心素养】高三地理复习应当以四大核心素养为纲领，将知识重构转化为素养生成。人地协调观的落实，需要引导学生理解风化作用在土壤资源形成中的基础性作用，以及人类活动（如开矿、工程建设、文化遗产保护）对风化过程的干扰或干预，树立尊重自然规律、保护地质遗产的意识。综合思维的培养，要求学生能够建立“风化作用+侵蚀搬运+沉积作用”的外力地貌演化链条，理解风化作用与气候、植被、地形等因素之间复杂的互为因果、相互制衡关系，避免将风化作用割裂为孤立知识点来记忆。区域认知方面，需要学生掌握不同气候区（干旱区与湿润区、高寒区与热带区）风化作用的主导类型和风化壳厚度分布的宏观规律，能够解释从高纬度到低纬度风化壳逐渐加厚的地理空间图式。地理实践力的提升，可以通过课堂上进行的简易模拟实验（如石膏冻融实验、醋酸与石灰石反应实验、加热冷却岩石片热胀冷缩实验等）来达成，将抽象的物理化学风化机制转化为可操作的直观体验，同时鼓励学生走近家乡周边的山地、采石场甚至城市公园中的人工假山去观察真实的风化现象，真正做到“做中学、用中学、创中学”。（三）2025—2026学年复习定位本讲属于自然地理模块中的外力作用核心内容，在全国卷及各省新高考卷中属于中频至高频考点。考查形式以选择题和综合题并重，综合题通常以区域地理图文材料为背景，要求学生判断风化作用的类型、分析风化壳的形成过程及其与成土母质和土壤发育的关联。需要明确说明的是，风化作用与风力作用是完全不同的两个概念：风化作用是岩石在原地发生的破坏过程，与风无关；而风力作用则是风的侵蚀、搬运和堆积过程，是外动力地质作用的另一范畴。复习教学中必须做严格的概念区分。二、风化作用核心知识体系重构（一）风化作用的精准概念界定【基础】【重要】风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石和矿物，在与大气圈、水圈和生物圈接触过程中，在太阳辐射、温度变化、水、大气及生物等因素的综合影响下，在原地发生物理性状改变或化学成分变化的破坏作用，其产物为松散的风化碎屑物质，统称为风化壳。风化作用的三个关键词必须把握：“地表或接近地表”界定了其作用的空间范围，与地壳深部的变质作用和岩浆活动严格区分；“原地发生”区别于侵蚀作用和搬运作用（后两者涉及物质的位移移动）；“破坏作用”强调了其对于岩石的崩解和破碎本质，但需要说明的是这种破坏作用的结果并非单纯的消极破坏——它既为土壤发育提供了母质，也释放了植物生长必需的矿物元素。（二）风化作用的三种基本类型精析【核心重点】物理风化作用（机械崩解作用）【高频考点】

物理风化是指岩石在物理因素作用下发生机械破碎、崩解，但不改变其化学成分和矿物组成的过程。其主要作用机制包括以下几方面。温度变化热胀冷缩：岩石是热的不良导体，白天表层受热迅速膨胀而内部受热缓慢，夜间表层迅速冷却收缩而内部热量尚未散失，这种内外受热不均所产生的温差应力在昼夜反复作用下，使岩石表层产生层状剥落碎屑。冰劈作用：这是物理风化中最具破坏力的机制，也是高海拔和高纬度寒冷地区的主导风化类型。在气温频繁穿越冰点的地区，岩石裂隙中渗入的液态水在冻结时体积膨胀约9%，产生每平方厘米高达数吨的巨大冻胀压力，迫使岩石裂隙不断扩展；当冰融化时压力消失，裂隙宽度的微小净增量得以保留，反复冻融使岩石最终破裂成碎块。盐风化作用：在干旱区和沿海地区，含盐溶液沿岩石孔隙进入岩体后，在干燥环境（尤其是背风面）水分蒸发，盐类结晶析出，结晶产生的膨胀压力同样足以使岩石表面崩裂形成坑穴，即风蚀壁龛。化学风化作用【高频考点】【跨学科链接】

化学风化是指岩石在氧、二氧化碳、水及水溶液中溶解物质作用下发生化学成分和矿物组成改变的过程，属于典型的化学反应。地球化学循环的视角可以大大拓宽学生的认知边界：硅酸盐矿物的化学风化是地质时间尺度上调控全球气候的重要负反馈机制。化学风化的核心类型包括以下几个。溶解作用：是最简单的化学风化形式。含碳酸的水溶液能够溶解石灰岩等碳酸盐岩类，形成溶蚀孔隙，这是喀斯特地貌发育的基础。水解作用：是硅酸盐矿物风化的最主要方式。钾长石在水和二氧化碳作用下发生水解反应，转化为高岭石并释放出钾离子、二氧化硅和碳酸氢根，同时也消耗大气中的二氧化碳。氧化作用：在湿热地区尤为活跃。黄铁矿氧化生成硫酸亚铁，进一步氧化形成褐铁矿，岩石颜色变为黄褐色。水合作用：矿物吸收水分后体积膨胀，导致结构松散。生物风化作用【重要】【拓展延伸】

生物风化是通过生物的生命活动直接或间接引起的岩石破坏过程。植物根系沿着岩石裂隙生长，根系的不断加粗产生巨大的楔劈力，正如常言所说“根劈巨岩”；地衣、苔藓等附生植物分泌的有机酸和络合物能够强烈腐蚀矿物表面；微生物在矿物表面的附着和代谢活动同样加速了矿物的溶解释放。（三）影响风化作用强度的主要自然地理因素气候因素【高频考点】

气候通过气温、降水、风力等要素的组合特征直接控制风化作用的类型和强度。从全球分布来看，从高纬度向低纬度地区，风化壳厚度总体呈现递增趋势。在降水充沛、生物繁茂的热带雨林区，化学风化和生物风化占绝对主导，风化作用进行的深度极大，风化壳厚度可达数十米甚至上百米，其富含铁、铝等难溶元素，形成砖红壤和红壤序列。温带湿润区以中等强度的化学风化为特征，风化壳厚度中等。干旱和半干旱区以物理风化和盐风化为主，化学风化微弱，风化壳极薄，且以物理破碎的粗碎屑为主，为后续的风蚀地貌发育提供了物质来源。高寒山区以冰劈作用为代表的物理风化占绝对优势，化学风化因低温而作用微弱。地质因素

岩石本身的矿物成分、结构构造和节理发育程度对风化作用的敏感性和风化速度起决定性作用，这可以直接联系到教材中“岩石圈物质循环”的相关内容。地形因素【重要】

地形通过影响局地的水热条件和风化产物的保存状态间接作用于风化过程。在陡峭的山坡和高海拔地区，风化碎屑物因重力作用快速搬运和剥蚀，基岩持续裸露，风化过程得以不断向深部推进，形成以物理风化为主的“为剥蚀而风化”的动态平衡。而在平坦的高原面或准平原面上，风化碎屑物长期原地保留并逐步加厚形成厚的风化壳，化学风化可以作用于深厚的风化层。三、风化作用塑造典型地表形态的教学案例库（一）花岗岩的球状风化【经典案例】【高频考点】花岗岩是深成侵入岩，具有三组近似正交的原生节理（即一组近乎水平节理与两组近乎直立且相互垂直的节理），将岩体切割成近似立方体的岩块。在湿热气候区，水分和化学风化溶液沿着三组节理面深入岩块内部，由于岩块的角部和棱边与外界的接触面积大、风化作用的通道多，因而风化速度和风化强度最大，而岩块的面部次之，岩块的内部核心最慢。随着风化作用的持续进行，岩块由棱角分明的立方体逐渐被“磨圆”为浑圆状的石蛋，多个石蛋叠置在一起即构成花岗岩石蛋地貌。风化作用在岩块表层由外向内依次形成风化层，随着表层逐步剥落，内部新鲜岩体逐层暴露并继续接受风化，恰似洋葱鳞片层层剥落，因此球状风化亦形象地被称为“洋葱状风化”。（二）雅丹地貌的风化-风蚀耦合机制【高频考点】雅丹地貌形成于干旱区，是典型的风蚀地貌类型。其发育过程包括多个阶段：强烈的物理风化（尤其是日较差大的热胀冷缩）使河湖相沉积岩表面龟裂破碎，盐风化作用进一步加剧细观裂隙的扩展；间歇性洪水的冲刷作用沿裂隙优先切割，形成初始沟槽；盛行风沿着沟槽方向持续吹蚀，风力携带的沙粒对沟槽壁面实施磨蚀（风沙磨蚀），使沟槽加深加宽；最终形成与盛行风向平行排列的风蚀垄脊和风蚀凹地相间的地貌组合。（三）岱崮地貌的差异风化【高频考点】岱崮地貌是方山地形的一种，主要发育于沉积岩地区。坚硬的厚层石灰岩或石英砂岩构成顶部的保护盖层，抗风化能力强的盖层之下是不易抗风化能力的泥质页岩或泥岩等软弱岩层。差异风化的核心过程是：盖层边缘的岩层在临空面暴露后，在物理风化作用下逐渐产生裂隙；盖层之下软弱岩层抗风化能力差，在化学风化（泥岩遇水易软化膨胀崩解）作用下发生快速剥蚀，导致上部盖层悬空；盖层悬空部分在重力作用下沿节理面崩落，形成陡立的崖壁，同时顶部盖层得以保留呈桌状台地，因此岱崮地貌又被形象地称为方山地貌或桌状山。（四）红色风化壳与砖红壤化作用【拓展延伸】在热带和亚热带湿热地区，强烈的化学风化作用使硅酸盐矿物中的硅和碱金属大量淋失，而铁、铝等最难溶的元素以三氧化二铁和氢氧化铝等形式残留在风化壳表层富集，形成了呈深红色或褐色的铁铝质风化壳。风化壳表层与有机质混合后发育成砖红壤，是大规模热带经济作物（天然橡胶、油棕、咖啡等）种植的土壤基础。四、风化作用与外力作用整体演化的关联性分析（一）风化与侵蚀的区分【易混点】风化与侵蚀是外力作用的两个既有联系又有区别的环节。风化强调岩石在原地的物理破碎或化学分解，产物未发生位移；侵蚀则强调外动力（流水、风力、冰川、海浪等）对地表物质的剥离、磨蚀和搬运过程。风化作用为侵蚀作用准备了可搬运的物质条件，而侵蚀作用通过剥蚀掉风化产物，使新鲜岩石不断暴露，从而又进一步加速了风化作用的深度进行。因此，在复习教学中必须明确指出风化作用是侵蚀作用的起点和“物质仓库”这一逻辑顺序。（二）风化—成土—全球碳循环的大尺度视角【跨学科链接】地球化学前沿研究的最新成果为本课时注入了重要的跨学科拓展维度和时代价值。化学风化尤其是大陆硅酸盐岩的化学风化，是地质时间尺度上调节全球大气二氧化碳浓度和长期气候稳定的重要负反馈机制。风化作用消耗大气二氧化碳并以碳酸盐的形式将碳长期固定在海洋或湖泊沉积物中，因此被誉为地球的“恒温器”。研究还表明，黄河水中溶解硅的绝大部分来源于硅酸盐岩的化学风化，同时农作物对硅的吸收已成为黄河流域溶解硅最主要的去向之一，揭示了人类活动正在深刻改变地球尺度的化学风化归趋过程。在此基础上，近年来兴起的“增强岩石风化”碳移除技术——向农田或森林中添加硅酸盐岩粉末以加速化学风化、实现主动固碳——已被视为助力实现碳达峰与碳中和目标的重要技术路径之一，这也为高中地理教学回归立德树人、服务国家战略需求提供了生动而有说服力的素材。五、课堂学生活动与深度学习进阶设计（一）课堂导入：基于真实情境的悬念驱动建议以跨区域对比的图片导入，同时展示三幅典型风化地貌图片：黄山花岗岩的石蛋景观（球状风化）、甘肃敦煌雅丹地貌（物理风化与风蚀的联合塑造）、广西桂林峰林地貌（化学溶蚀为主）。以问题链引导学生思考：三幅图片中岩石破碎的方式有何不同？为什么会呈现出如此差异巨大的形态？你推测三地对应的气候类型分别是什么？通过对比引发认知冲突，激活思维，从而实现高效导入。（二）核心活动一：“秒懂风化”角色扮演活动将全班学生分为物理风化、化学风化、生物风化三个大组，每组内再进一步细分为若干“攻关小组”。每个小组围绕本组所分配的风化类型展开针对性“攻关”，要求完成具体的研究任务：为该风化类型下一个严格、准确的定义；列举不少于3种该风化的具体作用方式或机制，并对其中的关键作用原理用图式或板书进行说明；为每一种具体作用方式各举一个现实世界中的真实地貌或现象实例。各组完成任务后进行组间汇报和相互纠错点评。教师最后以“物质循环”的视角统摄升华：物理风化只改变颗粒大小，为后续作用提供物质基础；化学风化改变矿物成分，释放营养元素并形成黏土矿物；生物风化连接无机界与有机界。（三）核心活动二：“风化侦探局”图文材料探究在地理高考改革中，“图文材料分析+过程推理”是考查能力的高频题型。设置三个图文材料探究站，分别对应球状风化发育过程图解分析、雅丹地貌形成过程排序、化学风化影响全球碳循环的前沿研究案例。各站均设置层级递进的探究性问题，从浅层事实提取到深层逻辑推理再到跨时空评价，确保不同认知水平的学生均能找到适切的探究切入点和思维生长点。（四）当堂检测分层训练习题设计必须紧扣新课标理念下的高考命题趋势，突显情境性、综合性和应用性。建议设置A层基础通关题，以风化类型判别和影响因素识别为主；B层思维进阶题为综合分析题，以区域图文为载体，要求学生综合气候、植被、岩性、地形等多要素，分析某一区域风化作用的主导类型及其对当地地貌和土壤形成的深远影响；C层素养拓展题向跨学科和真实科研前沿延伸。六、风化作用易错易混辨析与高频考点突破（一）风化作用与风力作用的易混辨析【易错点】这是高三一轮复习中错误率极高的问题。风化作用中的“风”字并不是指“空气流动产生的风”，而是指岩石在温度、水、生物等因素作用下的“原地风化解体”，与风力（空气流动）毫无关系。风力作用则特指风的侵蚀、搬运和堆积作用，是具有明确边界的外动力地质作用概念。（二）风化速率与风化强度的综合判断【思维方法】风化强度主要反映风化作用的进行程度和产物的化学成熟度，通常以化学蚀变指数等指标来度量。而风化速率则反映单位时间内的风化物质生产量。风化强度大并不意味着风化速率高——在大尺度长时间的地质过程中，风化强度高是风化物质持续累积叠加的结果。学生必须能够准确识别题目所给材料表达的是风化程度的深浅还是风化速度的快慢。（三）风化壳厚度与成土过程中的人地关联思考风化壳的厚度和成熟度与土壤的发育潜力呈高度正相关。热带湿润区的深厚铁铝质风化壳及生长在其上的砖红壤，支撑了热带高效农业的发展，但也面临着大规模单一作物种植导致土壤退化的严峻挑战。高山寒区的极薄风化壳甚至基本无风化壳的土地，生态系统极为脆弱，对任何人为干扰都十分敏感，因此必须加大生态环境保护的力度。七、备课参考资料与前沿文献拓展为充分体现跨学科视野和科研反哺教学的深度备课理念，建议教研组和教师关注以下学术前沿动态以供增量备课使用。地球化学前沿领域关于大陆化学风化通量定量模拟的研究成果。增强风化碳移除技术在应对气候变化领域的应用研究进展。全球变化背景下极端降雨事件对化学风化过程季节和年际变化的深刻影响研究。高职高专或本科低年级《普