第 1 节 土壤的成分
课题 第 1 节 土壤的成分 日 期
教学
目标
1.知道土壤中有大量的生物。
2.知道土壤中有非生命的水分、空气、矿物质和有机物。
3.知道“借助于工具和科学方法,人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化
的”。
重点
难点
分析
重点:土壤的主要组成。
课程
资源
的准
备与
开发
实验
教 学 预 设 调 控 对 策
【引入】土壤,在我们的周围随处可见。那么,土壤粒究竟有些什么
呢?让我们一起来探究吧?
一、土壤中的生命--土壤生物(我们把生活在土壤中的微生物、动物
和植物等称为土壤生物)
【实验】观察土壤的纵剖面(具体操作:带领学生去学校的劳动基地
挖土)
⑴首先可以看到许多植物的根--吸收土壤中的各种营养;
⑵小动物,如蚯蚓等。
⑶微生物:细菌、真菌、放线菌等。
二、土壤中的非生命物质
(一)土壤中有空气
【实验一】测量土壤中空气的体积分数
要求:选择干燥的土壤--干燥的土壤含较多的空气,实验效果明
显。而潮湿的土壤中有许多空间已经被水分占据,空气含量会变少。
实验步骤:
1.在烧杯中放入一块土壤(土壤的体积为 V),缓慢注入水,直到水面
把土壤全部浸没为止。记录在烧杯中所加的水的体积。记做 V1。
2.用与土壤体积相等的铁块替代土壤,重复上述实验。记录所加水的体积。记做 V2。
3.土壤中空气的体积分数约为(V1-V2)/V
【讨论】测量土壤中空气体积分数的其它方法:
第 1 种方法:用金属容器在土壤中挖取一块土壤,然后用量筒向金属
容器中加水,这时的注水量相当于空气的体积大小,然后洗净金属容
器,再向容器中注水,测出容器的体积,它相当于土壤体积,这样可
求得体积分数。
第 2 种方法:用金属容器挖取一块土壤,放在装有水的量筒中,这时
液面上升的量就是土壤中非空气部分的体积,在通过测量金属容器的
容积,就可以测量土壤空气的体积分数了。
(二)土壤中有水
【实验二】取少许土壤,放入试管中,在酒精灯上加热,观察试管壁
上是否有水。
现象:试管壁上有水。
结论:土壤中有水。
【思考】测量土壤中水分体积占土壤体积的体积分数。
思路:先选取一规则几何体状(长方体或正方体)的土壤样本,用刻
度尺测出其相关数据,算出土壤体积数 V。然后用天平称出其质量 M,
再将土壤捣碎,放在坩埚上用酒精灯加热,让其水分充分汽化充分散
失,再称其质量 M1。将水分的质量换算成体积,就可以知道水分占土
壤体积的体积分数了。
公式:(M-M1)/pV
(三)土壤中有有机物
【实验三】土壤中有其它有机物吗?
用充分干燥(防止水分散失对质量称量的干扰)的土壤(应含较丰富
的有机质)50-100 克,放在细密的铁丝网(以防土壤颗粒漏掉)上加
热。
现象:出现有机物的碳化分解和燃烧现象;称量时,发现土壤的质量
减少。
结论:土壤中有有机物。
说明:土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。有机
物在土壤生物的作用下,可以分解成无机物,储存在土壤中。腐殖质
可以为土壤动物提供食物,叶可以为绿色植物通过养分。
(四)土壤中有无机物【实验四】1.将燃烧过的土壤用手搓一搓,发现:土壤颗粒很细,没
有粘性。颗粒大小基本不一致。
2.溶解,过滤,得到土壤浸出液。
思考:为什么可以用过滤来分离泥浆?--土壤中含有不溶于水的无
机盐。
土壤颗粒的大小与沉降的速度使怎样的关系--颗粒大的沉降较快,
小的颗粒沉降较慢。
3.蒸发皿中加热滤液,使水分蒸发。观察蒸发皿上的残留物。可见:
蒸发皿上有很细的结晶物。说明土壤中有无机物(能溶于水,但不能
燃烧的物质,这些无机盐这是植物生长所需的物质)。
【小结】构成土壤的物质有固体、液体、和气体三类。土壤固体部分
主要由矿物质颗粒和腐殖质组成,其中的矿物质颗粒占固体部分的
95%左右。
三、从岩石到土壤
从岩石到土壤的形成,是一个长时间多种自然因素共同作用的及其复
杂的过程。即存在岩石从大到小的过程和有机物在岩石颗粒俭的积累
过程。
1.风化:自然外力--风力、水流外力、水形成冰产生的外力;
热胀冷缩--骤热骤降使岩石爆裂。
植物和动物的作用:
2.植物和动物的尸体和排泄物积累在岩石颗粒间,是土壤腐殖质和有
机物的重要来源。
3.土壤的形成目前还在正常进行,土壤形成的速度极其缓慢--注意
保护耕地。
【讨论】针对目前许多地方肆意破坏土地资源的状况,谈谈你的看
法。
【补充】土壤污染和净化
所谓土壤污染就是人类的生产和生活活动向环境中排放的三废物
质通过大气、水体和生物间接地进入土壤,当进入土壤的量超过了土
壤的承受能力时,就会破坏土壤生态系统的平衡,引起土壤的成分、
结构和功能的变化。值得注意的是,土壤中的污染物还可以通过生物
的新陈代谢和食物链发生进一步的传播。
滥用化肥、农药和除草剂是造成土壤污染的主要原因。其次,城
市垃圾、工业废渣和各种废水都会跟土壤发生接触,将污染物向土壤转移。大
气中的污染物也会通过重力沉降和随降水进入土壤,酸雨就是最明显
的例子。土壤发生污染的程度,可以由污染物在该土壤中的含量超过
未被污染的同类土壤中该物质的含量(背景值)的程度来表示,也可
以由该土壤上生长的植物中的含量间接显示,还可以通过该土壤中的
生态变化(生物指标)来判断。
进入土壤的污染物,不大可能用人工的方法将其消除,从而使土
壤恢复原来的性状。土壤的净化只能依靠其自身的功能。土壤中的污
染物参与土壤中所进行的一系列变化,发生迁移转化,使土壤中的污
染物逐渐减少,最终消失,这就是土壤的自净能力。这些变化包括:
物理的(如农药的挥发扩散),化学的(如酸的中和),生物化学的
(如有机物的生物降解)过程。当然,土壤对不同污染物的净化能力
是有差别的,有的污染物容易转化,而有的则很难得到净化而在土壤
里长期残留。
轶事
记录
对于学生,土壤虽然司空见惯,但是研究它,却是一个全新的领域。看得出来,
学生很感兴趣。实验可以分组去做,也可以演示、讲解。但是一定要学生掌握实
验的原理和思想。重点在思维的训练。
课
后
反
思
分 3 课时上完。第 1 课时户外观察,增加感性认识。第 2 课时至完成土壤中有有
机物的实验。第 3 课时完成土壤中有无机盐和从岩石到土壤两块内容。第 2 课
时、第 3 课时时间较紧。
第 2 种方式:本节内容的安排如下:土壤生命中的观察活动,安排在周末的时候
去完成,填写好实验报告,在课上交流。这样既有实践经验,又能获取新知,效
果较好。
土壤中的非生命物质的教学,安排小组讨论和实验(主要安排土壤中有水吗、土
壤中空气体积分数的材料、土壤中无机盐的证实等),再通过教师的演示和讲
解,对实验的操作和思路有了深刻的了解。
第 3 课时再做小结,解决从岩石到土壤的知识。所以本节内容大致需 2.5 课时。