第1节 土壤的成分 同步练习（40张ppt）

第4章 植物与土壤
第1节 土壤的成分
1.知道土壤中有大量的生物。
2.知道土壤由水分、空气、矿物质和腐殖质构成。
3.了解从岩石到土壤的形成过程。
4.知道“借助于仪器和科学方法，人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的”。
学习目标
（2）观察：用小铲子慢慢地挖取样本中的土壤,用肉眼或借助放大镜观察土壤样本
中有没有其他生物。将生物名称及其数量填写到下表中。
知识点1 土壤中的生命——土壤生物
注意：记录土壤温度时，可选择土壤的不同深度，多次测量取平均值
（4）分析：对观察结果进行简要分析,并填写到下表中。
观察时间
天气状况
观察地点
省（市）市（区、县）镇（街道）
环境特点
土壤生物
简要分析：根据“环境特点”，主要分析土壤中动物的生活与土壤的温度、疏松
程度、湿度、光照和植物生长状况之间的相互关系。
观察人
特别提醒
（1）环境特点应从土壤的湿度、疏松程度、光照、植物生长状况等几个方面填写，
可用定性测量的方法来评价，举例如下。
土壤湿度
用“干旱”“比较干旱”“比较湿润”“湿润”来表述
土壤疏松程度
用“非常疏松”“疏松”“比较疏松”“不疏松”来表述
光照
用“光照强度强”——直射光时间较长，“光照强度一般”——有零
星直射光照射，“光照强度弱”——完全遮阴等来表述
植物生长状况
用“良好”“一般”“较差”等来表述
（2）土壤生物一栏应填写观察到的生物名称和数量，主要是数量较多的生物。
（3）简要分析数量较多的生物种类的生活与环境的相互关系。
概况
对环境的影响
植物
土壤是植物生长的摇篮。绝大多数
植物的根需要固定在土壤中,植物在
生长发育过程中，不断地从土壤中
吸取大量的水分和无机盐
生长在土壤中的植物是土壤有机物的
重要来源，对土壤的结构和性状改良
都具有积极的意义
2.土壤生物
我们把生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物。土壤生物有植物、动物和微生物等。
概况
对环境的影响
动物
土壤中的动物主要是无脊椎动物,包
括环节动物、节肢动物、软体动物、
线形动物和原生动物等。
土壤环境会影响土壤动物的生活。
土壤动物的生活环境需要保持一定
的湿度，过干或过湿都会影响它们
的生存；土壤动物需要呼吸,因此它
们常生活在疏松的土壤中；土壤动
物的生活需要适宜的土壤温度
. .
续表
概况
对环境的影响
微生物
在土壤中，细菌、真菌、放线菌等
土壤微生物起着重要的作用。微生
物具有种类多、数量大、繁殖快、
活动性强等特点。土壤微生物大多
属于腐生生物，土壤表层的枯枝落
叶是这些微生物的食物
土壤微生物在土壤的营养物质转化中
起着不可替代的作用，它们能分解有
机物，促进物质循环
说明 （1）土壤微生物能分解动植物遗体、遗物，是改善土壤肥力的主力军，但有
些土壤微生物是有危害的，如某些病原菌会使农作物和家畜患病。
（2）土壤生物可参与岩石的风化和土壤的形成，土壤的形成对高等植物的营养供应
有重要作用。
典例1 土壤中有许多的土壤生物，下列不属于土壤生物的是( )
A.蚯蚓 B.蜈蚣 C.蟋蟀 D.兔子
D
[解析] 蚯蚓、蜈蚣和蟋蟀都在土壤中生活，属于土壤生物；兔子在土壤上行走、活
动和觅食，不属于土壤生物。
例题点拨
土壤生物是指直接生活在土壤中的生物，不包括偶尔到土壤中活动的一些生物，如
老鼠等。
知识点2 土壤中的非生命物质 重点
土壤中的非生命物质主要有空气、水、有机物（包括腐殖质）和矿物质等。
1.土壤中含有空气
（1）教材第130页活动：测量土壤空气的体积分数
③记录向两只烧杯中注入的水量:向盛有土壤的烧杯
注入的水的体积为 ????1；向盛有铁块的烧杯注入的水
的体积为 ????2。
?
【现象分析】
①当向盛有土壤的烧杯内加水时，会看到土壤块表面产生了许多气泡，这是因为土
壤中有空气，水进入土壤后将空气排出。
②同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入的水量不同，且 ????????>???????? ，原因
是铁块内部没有空气，而土壤里含有空气。
【计算】土壤空气的体积分数 =????1?????2(5厘米)3×100% 。
?
（2）土壤空气的来源
土壤空气基本上来自大气，但各成分的含量和大气不完全相同，因为土壤空气中的
一部分气体参与了土壤生物的生命活动，从而改变了土壤空气成分的含量。例如，
大气中氧气的体积分数约为 21% ，而土壤空气中氧气的体积分数为 10%?12% 。
?
（3）土壤空气的作用
土壤空气主要分布在土壤颗粒间的空隙里，是植物的根和微生物生命活动所需氧气
的来源。疏松的土壤中空气含量大，有利于土壤生物生存，当土壤板结时，会抑制
土壤生物的呼吸作用。
蚯蚓没有专门的呼吸器官，主要依靠湿润的体壁来完成气体交换。下雨时土壤里的
空气含量减少，所以蚯蚓必须到地面上，以获得呼吸所需的空气。
雨后蚯蚓要钻出地面呼吸
2.土壤中含有水
（1）教材第131页活动：证明土壤中有水
【操作步骤】①取少许土壤,放入试管中。②用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热。
③观察试管内壁有没有水珠。
【现象分析】可以看到有一层水珠附着在试管内壁上，说明土壤中含有水分。
说明 选择一些水分含量适宜的土壤，实验中能在试管口看见雾气或少量水珠即可。
加热土壤的装置
（1）加热时，应先使试管底部均匀受热，再集中加热，以免试管受热不均而破裂。
（2）试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管破裂。
（1）选取一形状规则（如长方体或正方体）的土壤样本，用
刻度尺测出其边长，算出土壤体积 ???? 。
?
（4）土壤减少的质量就是水分的质量，根据水的密度将水分的质量换算成体积，则
土壤中水分的体积分数 =????1?????2????水????×100% 。
?
测量土壤中水分的体积分数
（2）土壤水分的来源
土壤水分主要来自降水（降雨、降雪等）和灌溉。此外，地表空气中的水蒸气遇冷
会凝结,直接转变为土壤水分；地下水位较高时，地下水也可上升补充土壤水分。
（3）土壤水分的作用
土壤水分有利于营养物质的溶解和运输,能改善植物营养状况,调节土壤温度,是植物
生长的必要条件,各种土壤生物都离不开水。
3.土壤中含有有机物
（1）教材第132页活动（上）：检验土壤中是否存在有机物
【实验原理】有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物。
②待土壤冷却后，再用天平称得其质量为 ????2 。比较加热前后土壤的质量。
?
【现象分析】
①土壤在加热过程中的变化：土壤颜色变黑，有焦味。（现象仅供参考，以实际实
验现象为准）
②冷却后土壤的质量明显减少，原因是土壤中含有有机物，有机物在加热的过程中
被分解了。
注意 （1）选取的土壤样本应含有较丰富的有机物，如森林里的表层土壤。
（2）干燥土壤时，可选择恒温箱烘烤或者长时间日晒的方法，不宜采用在火上直接
烧烤的方法，否则可能会使部分有机物“提前”分解，干扰实验结果。
（2）土壤有机物的来源
土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。
（3）土壤有机物的作用
土壤中有机物含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标准。有机物在土壤生物
的作用下形成腐殖质，腐殖质可以为土壤动物提供食物,腐殖质被进一步分解成无机
盐，可以为绿色植物提供养分。同时,土壤中的有机物能改良土壤的物理性状,提高土
壤的疏松程度和透气性,改变沙土的松散状态。
4.土壤中含有无机盐
（1）教材第132页活动（下）：检验土壤中是否存在无机盐
【操作过程】
①取新鲜的土壤样品50~100克，放入大烧杯中。
③先用玻璃棒充分搅拌一会儿，如图甲所示，再静置一段时间让土壤固体颗粒沉淀下
来，得到的上部溶液就是土壤浸出液。
④取土壤浸出液约10毫升,过滤,收集滤液,如图乙所示。然后将滤液放入蒸发皿中,用酒
精灯加热,使水分蒸发,如图丙所示。当水分蒸发完后，观察蒸发皿中有无残留物。
【现象分析】当水分蒸发完后，蒸发皿中有很细的结晶物。这些能溶于水而不能燃
烧的物质就是无机盐。
检验土壤中是否存在无机盐
注意 （1）过滤时，要将浸出液沿玻璃棒缓缓倒入漏斗，漏斗内的液面不能超过漏
斗内滤纸的上缘。（2）蒸发滤液时，要不断用玻璃棒搅拌，使滤液均匀受热，防止
局部温度过高而使滤液飞溅。
（2）土壤中无机盐的作用
土壤中的无机盐有可溶于水和不可溶于水两种，可溶于水的无机盐是植物生长所需
的重要物质。植物在生长发育过程中,需要不断地从土壤中吸收无机盐。
植物所需的无机盐由多种元素组成，其中需要量较大的元素有C、 H 、 O 、 N 、 P、
K 、 S 、 Mg 、 Ca ，需要量较小的元素有 Fe 、B、 Mn 、 Zn 等
?
归纳总结
5.土壤的构成
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。
物质
主要组成
作用
固体
矿物质颗粒和腐殖
质
矿物质颗粒为绿色植物提供营养元素；腐殖质为土壤
动物提供食物,为绿色植物提供养分等
液体
水分
水分是植物生长的必要条件
气体
空气
空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源
典例2 在研究土壤成分的过程中，小明利用校园花坛中的土壤做了如下四个实验，其中能说
明土壤中含有有机物的是( )
A.往盛放土壤块的烧杯中注水
B.对装有土壤的试管进行加热
C.对铺有干燥土壤的铁丝网进行加热
D.对土壤浸出液进行加热
C
[解析] 实验A检验土壤中是否含有空气，实验B检验土壤中是否含有水分，实验C检验土壤
中是否含有有机物，实验D检验土壤中是否含有无机盐。
例题点拨
有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，根据这一原理检验土壤中是否存在有机物，因此应选择干燥的土壤加热，分析加热前后土壤的质量是否有变化。
知识点3 从岩石到土壤
1.引起岩石风化的因素
因素
影响
物理因素：
岩石受到各种外力作用而碎裂
风
风将砂粒刮起来，碰撞着岩石，久而久之，岩石层就被慢慢地磨损,出现窟窿和裂缝，并越来越大，最后破裂成了小碎块
温度的剧
烈变化
物体有热胀冷缩的特性，炎热的太阳曝晒会使岩石发烫，此时若气温骤降，可能导致岩石爆裂
水
流水：水流动时，夹带的小块岩石与大块岩石摩擦,使大块岩石逐渐变成小石块。
雨水：雨水积聚在岩石的缝隙里，气温降低到 0℃ 以下时水会结冰,体积增大，从而使岩石的缝隙加宽,最终使岩石裂成小碎块
因素
影响
物理因素：
岩石受到各种外力作用而碎裂
风
风将砂粒刮起来，碰撞着岩石，久而久之，岩石层就被慢慢地磨损,出现窟窿和裂缝，并越来越大，最后破裂成了小碎块
温度的剧
烈变化
物体有热胀冷缩的特性，炎热的太阳曝晒会使岩石发烫，此时若气温骤降，可能导致岩石爆裂
水
因素
影响
化学因素：
岩石受到
化学物质
的侵蚀而
碎裂
化学物质
一些化学物质可以促进岩石风化，如大气中的 CO2 、 SO2 等溶于
水形成酸性物质，从而侵蚀岩石，使石块碎裂；石灰岩会在空气
中的 CO2 和 H2O 的作用下发生溶蚀，形成钟乳石、石笋等
生物因素:
岩石在生
物的各种
生命活动
的影响下
碎裂
各种生物
各种生物能促进岩石的风化，如植物的根生长在岩缝中可以促使
岩石开裂；地衣和蕨类分泌的物质可以侵蚀岩石；动物也会对岩
石的碎裂产生影响（如敲打石块等）
因素
影响
化学因素：
岩石受到
化学物质
的侵蚀而
碎裂
化学物质
生物因素:
岩石在生
物的各种
生命活动
的影响下
碎裂
各种生物
各种生物能促进岩石的风化，如植物的根生长在岩缝中可以促使
岩石开裂；地衣和蕨类分泌的物质可以侵蚀岩石；动物也会对岩
石的碎裂产生影响（如敲打石块等）
说明 自然界发生的风化作用是各种自然因素共同作用的结果。
续表
2.土壤的形成
（1）土壤形成的过程
地球外层的地壳最初主要是由岩石组成的,没有土壤。现在，地球表面广泛分布着土壤。
岩石变成土壤,首先要经过风化作用形成石块、石砾和砂粒等细碎的矿物质颗粒。这些矿物质颗粒还要经历漫长的演变才能形成各种各样的土壤，其中离不开多种生物的共同作用。各种生物的活动加速了有机物在地表的积累，最终促使土壤形成。
综上所述，岩石就是在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒，最后经过各种生物和气候的长期作用才形成了土壤。
（2）土壤的形成过程是十分缓慢的,直到今天,这个过程仍在不断地继续着。形成1厘米
厚的表土，一般情况下大约需要100~400年,在极其寒冷的环境中,大约需要1 000年。
典例3 科学家设想：假如环境条件成熟，要使月球在自然条件下形成类似于地球土
壤的月壤，可能需要经历的过程是( )
①形成原始月壤，积累有机物 ②岩石风化 ③高等植物生长 ④形成矿物质颗粒，
释放矿物质成分 ⑤腐殖质不断积累，成熟月壤形成 ⑥低等植物着生
A.②①④⑤⑥③ B.②④⑥①③⑤ C.①③⑤②④⑥ D.③⑤⑥④②①
B
[解析] 土壤形成的过程：首先岩石经风化形成比较细碎的矿物质颗粒，接着生物逐
渐繁盛，低等植物的着生一方面加速了岩石的风化过程，一方面开始了有机物的积
累，有机物可以为高等植物的生长提供养分，高等植物的生命活动又加速了有机物
的积累，使土壤肥力得到快速提升，加快成土过程。
题型1 土壤中的非生命物质
角度1 探究土壤的成分 ★★★
?
典例4 为了研究土壤的成分，小科做了如下两个实验，下列说法正确的是( )
A
A.图甲实验，加热新鲜土壤后，根据现象能够说明土壤中有水分
B.图甲实验，加热新鲜土壤后，根据现象能够说明土壤中有空气
C.图乙实验，加热干燥土壤后质量减小，说明土壤中有无机盐
D.图乙实验，加热新鲜土壤后质量减小，说明土壤中有有机物
[解析] 图甲实验，加热新鲜土壤后，若试管口有水珠产生则说明土壤中含有水分；因为
有机物能够燃烧分解，图乙实验加热干燥土壤后质量减小，说明土壤中含有有机物。
易错警示
土壤是由固体、液体和气体三类物质构成的。固体部分包括矿物质颗粒和腐殖质等；
液体主要指土壤中的水分；气体是指存在于土壤中的空气。
对新鲜土壤进行加热后，土壤质量减小，原因有两个：
（1）土壤中水分的蒸发；
（2）土壤中有机物的燃烧分解。
角度2 测量土壤空气的体积分数 ★★★
?
典例5 某科学兴趣小组的同学为研究土壤中的非生命物质，做了一个小实验。取长、
宽、高分别是 10?cm 、 10?cm 、 5?cm 的铁块和土壤，分别放入2个相同的大烧杯中，
注水至刚好浸没，此时往装铁块的烧杯中共加了3个满量筒和图甲所示量的水，往装
土壤的烧杯中共加了3个满量筒和图乙所示量的水。请回答下列问题。
?
（1）往装铁块的烧杯中加入水的量为________，往装土壤
的烧杯中加入水的量为________。
650?mL
?
750?mL
?
（2）同样体积的铁块和土壤，为什么加入的水量不同？
____________________________________。
因为土壤中有空气，而铁块中没有空气
（3）该土壤中空气体积分数大约为______。
20%
?
[解析] （1）由题意知，往装铁块的烧杯中加入水的量为
200?mL×3+50?mL=650?mL ；往装土壤的烧杯中加入水的量为
200?mL×3+150?mL=750?mL 。（2）（3）由于铁块是实心的，而土壤中有空隙，
加入的水一部分会进入土壤空隙，故想要浸没同样体积的铁块和土壤，加入的水量
是不同的，两者之差就是土壤中空气的体积，为 100?mL ，则土壤中空气的体积分数
约为 100?mL500?mL×100％=20％ 。
从微观角度来看，铁块中原子之间有间隙，但这对实验结果没有影响
?
题型2 土壤的形成 ★★★
?
典例6 土壤的形成是一个长期而复杂的过程，下列关于土壤成因的叙述不正确的是
( )
A.岩石的风化是土壤形成的必要条件
B.生物活动在土壤形成过程中起了很大的作用
C.岩石风化的产物逐步发展成土壤
D.岩石经热胀冷缩等物理变化变成了土壤
D
[解析] 热胀冷缩是引起岩石风化的因素，岩石经过风化作用形成细碎的矿物质颗粒。
归纳总结
土壤的形成包括两个过程
（1）岩石从大到小的过程，即风化现象；
（2）有机物在岩石颗粒间的积累过程。有机物积累的首要功臣是地衣、苔藓等低等
植物。