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第1节 土壤的成分
考点一、土壤中的生命: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。
(1)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，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。一方面 ，植物在生长发育过程中不断地从土壤中吸取大量的水和无机盐；另一方面,植物是土壤有机物积累的重要来源。
(2)动物:土壤中生活着各种各样的动物，陆生动物都以土壤为立足点，它们在土壤上行走、活动和觅食等。土壤动物影响着土壤的结构和性状，如蚯蚓对改良土壤结构、通气状况起很大的作用。常见的土壤动物有原生动物、节肢动物环节动物等。
(3)微生物:在土壤中起作用最大的是细菌、真菌等土壤微生物，它们具有种类多、数量大、繁殖快和活动性强等特点，在土壤的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。
典例1：土壤中除了各种无机物和有机物，还有许多的土壤生物，下列不属于土壤生物的是( )
A．萝卜 B．蚯蚓 C．蜗牛 D．燕子
【答案】D
【解析】土壤生物指的是生活在土壤中的所有生物之总和，萝卜、蚯蚓、蜗牛都属于土壤生物，而燕子不属于土壤生物，D符合题意。
变式1：在“观察土壤生物”的活动中，不应该作为土壤生物记录在表格中的是（ ）
A．某种蚂蚁 B．某种蚯蚓 C．某种植物 D．某种生物遗体
【答案】D
【解析】土壤生物生活在土壤中的全部生物之总和。
【解答】某生物遗体已经不需要呼吸，不需要营养物质，不会运动，而蚂蚁、蚯蚓、植物依旧是有生命的生物，因此某种生物遗体不需要记录在表格中，D符合题意。
变式2：某同学在常温下用如图所示实验来证明泥土中有微生物，请回答下列问题。
（1）实验开始时，试管A和试管B内泥土的唯一区别是 。（2）48小时后预计能观察到的实验现象是 。
（3）该实验能证明泥土中有微生物的理由是 。
【答案】（1）A 中泥土经强热处理，B中泥土未加热
（2）B 中澄清石灰水变浑浊，A中不变浑浊
（3）A 中泥土经强热处理，微生物死亡；B中泥土未加热，微生物呼吸产生二氧化碳，二氧化碳与石灰水中的Ca(OH)2发生反应，生成CaCO3沉淀，溶液变浑浊
【解析】（1）本实验为一对照实验，由图中不难看出广口瓶A和广口瓶B之间唯一不同是A瓶中的泥土经过强热，B瓶中的泥土未经过强热，正常状态下、未经过实验处理的广口瓶B是对照组，经过实验处理的广口瓶A为实验组。
（2）由于广口瓶B的泥土中有微生物的存在，微生物会进行呼吸作用而产生二氧化碳，使得B瓶中澄清的石灰水变浑浊；广口瓶B的泥土经过强热处理将微生物杀死，所以可以发现A瓶中无变化。
（3）该实验的意图是如果泥土中有微生物存在，微生物呼吸作用会产生二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊。就可证明泥土中有微生物。
【解答】（1）实验开始时，试管A和试管B内泥土的唯一区别是A 中泥土经强热处理，B中泥土未加热。
（2）48小时后预计能观察到的实验现象是B 中澄清石灰水变浑浊，A中不变浑浊。
（3）该实验能证明泥土中有微生物的理由是 A 中泥土经强热处理，微生物死亡；B中泥土未加热，微生物呼吸产生二氧化碳，二氧化碳与石灰水中的Ca(OH)2发生反应，生成CaCO3沉淀，溶液变浑浊。
变式3：李明同学从网上获知，“蚁巢土”(蚂蚁巢穴中的土壤)很肥沃，有利于植物的生长。他设计了下面的实验来探究“蚁巢土”对植物的生长是否有影响。
Ⅰ.实验步骤
⑴土壤采集：①“蚁巢土”：以蚂蚁窝为中心，挖取直径为10 cm、深10 cm范围的土壤；
②蚂蚁窝附近的土壤：在蚂蚁窝附近找到土质和含水量等相同的土壤，以上述方法取土。
⑵土壤分装：将20只大小相同的花盆随机分成两组(每组10只)。将处理好的①②号土壤分别装入第一和第二组花盆中。
⑶种植植物：在20只花盆中各栽种1株生长状况良好的、大小相同的大豆芽，将花盆置于温度适宜且有光照的地方进行培养，定期用蒸馏水喷洒。每日测量并记录不同土壤中植物的高度(平均值)，连续18天。
Ⅱ.实验结果
不同土壤中大豆幼苗的生长曲线如图，请据上述实验回答问题。
（1）在蚂蚁窝附近取土是为了设置 ；该土样选择在蚂蚁窝附近且土质和含水量等均相同是为了排除其他因素对实验结果的影响，确保只有一个 。
（2）上述实验的实验结论：“蚁巢土” 。
（3）为使实验结果更有说服力还应该怎样做 。
（4）就上述实验，提出你想进一步探究的问题：
【答案】（1）对照实验；变量（2）有利于植物的生长
（3）用不同的植物进行重复实验（4）蚂蚁筑巢前后土壤发生了怎样的变化
【解析】物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。
【解答】（1） 在蚂蚁窝附近取土是为了设置对照实验；该土样选择在蚂蚁窝附近且土质和含水量等均相同是为了排除其他因素对实验结果的影响，确保只有一个变量。
（2）从曲线图中可以看出 “蚁巢土”有利于植物的生长
（3）用不同的植物进行重复实验 ，可以提高实验的说服力；
（4）提出的问题是： 蚂蚁筑巢前后土壤发生了怎样的变化 ？
故答案为：（1）对照实验、变量（2） 有利于植物的生长 （3） 用不同的植物进行重复实验 （4） 蚂蚁筑巢前后土壤发生了怎样的变化
考点二、土壤中的非生命物质
（一）土壤中含有空气
(1)证明土壤中有空气
①选材:在校园中选择一块干燥的土地， 取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中。
②注水:分别沿着烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量简量取定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止。
③记录向2只烧杯注入的水量:盛有土壤的烧杯注入的水有V1毫升；盛有铁块的烧杯注入的水有V2毫升。
④结论: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，这是因为土壤里含有空气。同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入水量不同的原因是铁块内部没有空气，而土壤里含有空气。
(2)土壤空气
①来源:土壤空气主要分布在土壤颗粒间的空隙里。它基本上来自大气，但和大气的成分不完全相同，因为土壤空气中一部分气体是由土壤生物的生命活动产生的，是微生物等进行生化反应的结果。如大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中的氧气却只有10% ~ 12%。
②作用:土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。当土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。
（二）土壤中含有水分
(1)证明土壤中有水
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。加热时，应使试管底部均匀受热，以免试管破裂，并且用酒精灯的外焰加热。
③观察试管壁上有没有水珠。可以看到此时有一层水珠均匀地附着在试管内壁上，该实验说明土壤中有水。
④结论:除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。
(2)土壤水分
①来源:土壤水分主要来自降水(降雨、降雪等)和灌溉。此外，地下水位较高的，地下水也可上升补充土壤水分；地表空气中的水蒸气遇冷也会凝结，直接转变为土壤水分。
②作用:利于营养物质的溶解和运输，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。
（三）土壤中含有有机物
(1)测定土壤中含有有机物的原理
土壤中很多生物的生存都需要有机物为其提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，可以根据有机物能燃烧的特点，测定土壤质量变化情况，得出土壤中是否含有有机物。
(2)检验土壤中有有机物
①用天平称取充分干燥的土壤m克，然后把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到的现象是土壤在加热的过程中颜色发生明显变化。
②待土壤冷却后，再用天平称量。此时会发现土壤的质量明显减少。土壤质量发生变化的原因是土壤中含有有机物，有机物在加热的过程中燃烧了。
(3)土壤有机物(腐殖质)
①来源:主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。
②作用: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，也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，提高土壤的疏松度和透气性，改变沙土的松散状态。
（四）土壤中含有无机盐
(1)检验土壤中有无机物
①取新鲜的土壤样品50~ 100 克，放入大烧杯中。
②向大烧杯中倒入足量的蒸馏水。
③先用玻璃棒充分搅拌-一会儿，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4-1-4甲所示。然后将滤液放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发。当水分蒸发完后，可见蒸发皿中有很细的结晶物。这说明土壤中有无机盐(能溶于水，但不能燃烧的物质，这些无机盐正是植物生长发育所需的物质)。
(2)土壤无机盐
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。植物需要的无机盐中，需要量较大的是含氮的、含磷的、含钾的无机盐等。
（五）构成土壤的物质
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。
(1)土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
(2)土壤中的水分是植物生长的必要条件。
(3)土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。
【能力拓展】要选用干燥的土壤，干燥的土壤中空气含量较多。潮湿的土壤中有许多空间已被水分占据，空气含量较少。土壤中空气含量越多，实验效果就会越明显。
①在适宜植物生长的土壤中，空气的体积分数为15%~ 35%。
②土壤中空气的体积分数的计算方法:土壤中空气的体积分数=(V1-V2)/Vx100%，其中V为采用土壤样本时的注水量，V2为采用铁块样本时的注水量，V为土壤样本的体积(5x5x5=125毫升)。
典例1：（2023八下·仙居期末）取充分干燥的土壤，放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到土壤变黑有焦味，且质量减小。则说明土壤中含有（ ）
A．空气 B．水 C．无机盐 D．有机物
【答案】D
【解析】土壤生物有土壤动物，土壤植物和土壤微生物；土壤中的非生命物质有空气、水分、无机盐和有机物；
【解答】取充分干燥的土壤，放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到土壤变黑有焦味，且质量减小。 说明土壤含有有有机物，D正确；
变式1：（2023八下·金东期末）土壤中除了土壤生物外，还含有非生命物质。下列实验为了证明土壤中含无机盐的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】土壤中有水分、空气、有机物、无机盐等物质。水分是植物生长的必要条件；空气是植物的根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源；有机物具有可燃性；无机盐能溶于水。
【解答】A.将土壤浸入水中浸泡，然后过滤，再将土壤浸出液放到蒸发皿中加热，当水分蒸干后，观察到蒸发皿中出现固体，说明土壤中含有无机盐，故A正确；
B.将土壤放到试管中加热，观察到试管口出现水珠，说明土壤中含有水分，故B错误；
C.将土壤置于石棉网上，用酒精灯加热，观察到土壤燃烧，说明土壤中含有有机物，故C错误；
D.将土壤置于烧杯中，然后加入适量的水，观察到水中出现气泡，说明土壤中含有空气，故D错误；
故答案为：A。
变式2：（2023八下·吴兴期末）2023年1月17日，我国科学家通过对嫦娥五号月球样品的研究，发现了一种全新的月球土壤物质，其被命名为嫦娥石，下列关于嫦娥石主要成分的判断正确的是
A．水 B．微生物 C．腐殖质 D．矿物质
【答案】D
【解析】月球上没有空气，没有水，没有生命，昼夜温差大，有环形山等特点；
【解答】月球上没有空气，没有水，没有生命，所以月球的土壤中没有水、微生物、腐殖质，月球的土壤中最主要的成分是矿物质颗粒；
变式3：为提高成活率，幼苗移栽时还要考虑土壤结构。某同学在移栽地取了一块形状大小与铁块相同的土壤样品，放入两个相同的烧杯中，分别加水没过土壤样品和铁块，且左右烧杯液面相平。如图所示，土壤样品和铁块体积均为V，两个烧杯中所加水的体积分别是V1和V2。
（1）求土壤样品中空气的体积分数 ；
（2）“ 野火烧不尽，春风吹又生。”生活中入们也发现，将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收 。【答案】（1） ×100% (或 ) （2）无机盐
【解析】（1）先求空气的体积，在根据空气占土壤样品成分解答。
（2）植物需要水分，也需要无机盐才能更好的生长。
【解答】（1）土壤样品中空气的体积为V1减去V2，空气占土壤样品中的体积分数为：。
（2）将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，枯枝落叶燃烧后的灰烬是无机盐，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。
考点三、从岩石到土壤
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各种土壤，这些土壤是由岩石经过漫长的年代逐渐变化形成的。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。
（一）引起岩石风化的因素
(1)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。于是，岩石上出现了窟窿和裂隙，并且越来越大，最后破裂成了小碎块。
(2)流水:流水能使大块岩石裂成小块。水流动时，夹带的小块岩石与岩石摩擦，使岩石逐渐变成了小石块。
(3)温度的剧烈变化:物体都有热胀冷缩的特性，岩石常因骤热后突然冷却发生爆裂。炎热的太阳常使岩石发烫，此时若气温骤降，岩石就会爆裂成小碎块。
(4)结冰:雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，体积增大，从而促使岩石的缝隙加宽，最终使岩石裂成小碎块。
(5)其他因素:除了风、流水及温度等物理因素外，促进岩石风化作用的因素还有一些化学物质的溶蚀作用，各种生物的作用也能促进岩石的风化。
（二）土壤的形成
(1)土壤的形成离不开生物的作用
风化作用后形成的细碎的矿物质颗粒，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，最终促使土壤的形成。例如，地衣是真菌和藻类共生的一类特殊生物，地衣能分泌地衣酸，地衣酸能腐蚀岩石，促进风化，是岩石变成土壤的先锋植物。
(2)土壤的形成过程
岩石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。
(3)土壤的形成是一个缓慢的过程
土壤形成过程是十分缓慢的，直到今天，这个过程仍在不断十分缓慢地进行着。一般情况下 ，形成1厘米厚的表土，需要100 ~ 400年，在极其寒冷的环境中，大约需要1 000年。被破坏土壤想要恢复需要很长的时间，因此，我们要珍惜土地资源，合理地利用，不要破坏、污染、浪费土地资源。
典例1：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演变形成土壤
D．岩石经热胀冷缩等物理变化形成了土壤
【答案】D
【解析】岩石在长期的风吹雨打、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，最后经各种生物和气候的长期作用形成土壤。
【解答】土壤是由岩石在长期的风吹雨打、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，最后经各种生物和气候的长期作用而形成的，这个过程包括了物理变化和一些化学变化。因此ABC正确，D不正确。故答案为：D。
变式1：形成土壤的正确过程是（ ）
①形成原始土壤，积累有机质和养分 ②岩石风化 ③高等植物生长 ④形成矿物质颗粒、释放矿物成分 ⑤腐殖质不断积累，成熟土壤形成 ⑥低等植物着生
A．①②③④⑤⑥ B．②④⑥①③⑤
C．①③⑤②④⑥ D．③⑤⑥④②①
【答案】B
【解析】岩石在长期的风吹雨打、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，最后经各种生物和气候的长期作用形成土壤。
【解答】首先，岩石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。风化作用除了风、流水及温度等因素外，还有一些化学物质的溶蚀作用、各种生物的作用等也能促进岩石的风化。细碎的矿物质颗粒，经历漫长的演变包括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，最终促使了土壤的形成。因此第一步是岩石风化，风化后的岩石形成矿物颗粒，此时低等植物可以附生在矿物颗粒上，不断累计有机物，此时高等植物开始生长，随着生物的不断生长发育死亡，腐殖质不断累积，最后形成成熟的土壤。故答案为：B。
变式2：在土壤漫长的形成过程中，标志着土壤最终形成的是（ ）
A．最低等生物出现 B．地衣、苔藓植物出现
C．森林和草地出现 D．低等动物出现
【答案】C
【解析】 土壤形成是一个漫长的过程，要经过，岩石的分化过程，形成疏松母质；成土过程的开始，微生物和低等植物在母质上着生生；低等生物的着生过程，形成原始土壤；高等生物的着生过程形成成熟土壤。
【解答】 裸露地表的岩石在风化作用下形成疏松的风化物，即成土母质，母质没有肥力，但具有一定通气、蓄水性能，并能分解释放少量矿物养分，生物生命活动的参与标志着成土过程的开始。一些微生物和低等植物在母质上着生，一方面加速岩石风化，同时改变母质性能，土壤的肥力不断发展，逐渐形成土层浅薄的原始土壤，原始土壤形成为植物的生长提供了可能。草本、木本的高等植物的着生加快了成土过程，土壤发育不断深化，促使了成熟土壤的逐步形成。由此可见森林和草地的出现标志着土壤最终形成。故选C
变式3：（2023八下·拱墅期末）我国嫦娥五号从月球带回了月壤，月壤是月球上的岩石在太阳风、昼夜温差等物理因素的作用下不断碎裂形成的。但由于月壤的形成没有空气、流水和生物等因素的作用，月壤中不包含有机物和水分。下列说法错误的是（ ）
A．月球表面没有风，所以月壤的形成不是风化作用的结果
B．月壤的形成没有生物的作用，所以月壤中缺乏有机物的积累
C．未经过改造的月壤，不适宜植物的生长
D．用图示实验可以探究月壤中是否含有可溶性无机盐
【答案】A
【解析】风化过程十分复杂，通常是几种作用同时发生，造成岩石的崩解或分解。为方便起见，可把风化作用分为物理(或机械)风化、化学风化和生物风化。
【解答】A.风化是指岩石、土壤和其他地质物质受大气、水文和生物等因素影响而发生物理和化学变化的过程。 月球上没有空气，月球表面没有风，月壤的形成是风化作用的结果 ，A错误；
B.月壤的形成没有生物的作用，所以月壤中缺乏有机物的积累，B正确；
C.未经过改造的月壤，不适宜植物的生长 ，C正确；
D.用图示实验可以探究月壤中是否含有可溶性无机盐 ，D正确；
故答案为：A
1．生物在土壤形成过程中的主要作用是（ ）
A．涵养水分 B．增加有机物的积累
C．加速岩石的风化 D．增加空气的比例
【答案】B
【解析】土壤中含有微生物、动物和植物等土壤生物以及空气、水、有机物和无机盐等非生物。
【解答】土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质，腐殖质可以为土壤动物提供食物，也可以为绿色植物提供养分。所以有机物主要作用是增加有机物的积累。故答案为：B。
2．（2023八下·黄岩期末）小黄为探究土壤成分，先取一定质量的干燥土壤，放在如图装置的石棉网上，用酒精灯加热一段时间后，冷却至室温，称其质量，分析质量变化。你认为小黄在探究土壤中的（ ）
A．有机物含量 B．空气体积分数
C．土壤生物数量 D．无机盐含量
【答案】A
【解析】根据用酒精灯加热土壤时，对实验的现象及质量的变化情况进行分析解答。
【解答】用酒精灯对着土壤加热，一会儿闻到一股烧焦味，并有白烟冒出，说明土壤中含有有机物。水分、空气、无机盐在加热时都没有白烟冒出，故A正确，BCD错误。故答案为：A。
3．（2023八下·柯桥期末）土壤在我们周围随处可见，下列哪一个实验在研究土壤中是否存在有机物（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】土壤中含有矿物质颗粒、空气、水和有机质等物质，空气不易溶于水，矿物质颗粒不能燃烧但能溶于水。有机物能燃烧。
【解答】A.本实验是探究土壤中空气的体积分数的，故A错误；
B.本实验是探究土壤中是否含有水的，故B错误；
C.本实验是探究土壤中是否含有有机物的，故C正确；
D.本实验是探究土壤中是否含有无机盐的，故D错误。
故答案为：C。
4．（2023八下·滨江期末）下列关于土壤非生命物质探究的实验中，操作正确的是（ ）
A．加热土壤 B．过滤土壤浸出液
C．称量土壤 D．蒸发土壤浸出液
【答案】D
【解析】土壤中有土壤动物、土壤植物和土壤微生物等土壤生物；土壤中的非生物有水、无机盐、有机物和空气；
【解答】A.加热土壤实验，试管口应该略向下倾斜，A错误；
B.过滤土壤浸出液时，缺少玻璃棒做引流，B错误；
C.称量土壤时，左物右码，C错误；
D.蒸发土壤浸出液 ，操作正确，D正确；
5．（2022八下·嘉兴期末）“秸秆还田”是指在农田里将打碎的秸秆与土壤混合，有利于提高植物的产量。下列关于“秸秆还田”的意义，说法错误的是（ ）
A．可为土壤动物提供食物 B．可为植物提供无机盐
C．可为植物提供有机物 D．可使土壤疏松通气
【答案】C
【解析】秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育。秸秆还田增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%，但若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。因此采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。
【解答】A：可为土壤动物提供食物，A正确。
B.可为植物提供无机盐，B正确。
C.有机物是植物光合作用制造的，C错误。
D.可使土壤疏松通气，D正确。
6．（2023八下·新昌期末）小科为了探究土壤成分，先取一定质量的干燥土壤，放在如图装置的石棉网上，用酒精灯加热，等土壤白烟冒尽后，冷却至室温，称量质量，分析质量变化。你认为小科是在探究土壤成分中的（ ）
A．有机物含量 B．空气体积分数
C．土壤生物数量 D．无机盐含量
【答案】A
【解析】土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质，储存在十壤中。
【解答】A、有机物具有可燃性，通过将干燥土壤放在石棉网上用酒精灯加热，土壤中的有机物燃烧会燃烧生成二氧化碳和水，从而使得燃烧后土壤的质量减少，所以A说法符合题意。
B、测定土壤空气体积分数时，需取等体积的干燥的正方体土壤和正方体铁块，分别放入两只烧杯中，再往烧杯中加入一定量的水，观察到土壤的烧杯中冒出气泡，不符合题意。
C、探究土壤中生物数量使用的工具是放大镜等，观察土壤中的生物，不符合题意。
D、探究土壤中的无机盐时，需将土壤浸出液过滤、蒸干后发现有白色晶体析出，不符合题意。
故答案为：A。
7．（2023八下·嘉兴期末）在做“土壤中是否含有有机物"实验中，使用干燥土壤主要是为了（ ）
A．保证土壤中存在生物 B．防止有机质流失
C．使有机物能快速燃烧 D．避免水分对实验现象干扰
【答案】D
【解析】有机物在燃烧的条件下会变成二氧化碳和水等物质散失到空气中，所以燃烧后的在土壤质量会减小；
【解答】有机物在燃烧的条件下会变成二氧化碳和水等物质散失到空气中，所以燃烧后的在土壤质量会减小，所以在做“土壤中是否含有有机物"的实验中，使用干燥的土壤主要是为了避免水分对实验现象干扰；故答案为：D.
8．月球表面有月壤。月壤主要由月球岩石碎屑、粉末、角砾、撞击熔融玻璃物质组成，其中绝大部分颗粒在30 μm到1 mm之间，摸上去和面粉一样细腻，但不适合植物生长。科学家设想：人类移民月球的时候，把月壤改造成类似地球上的土壤来栽培植物。改造过程中，不需要提供的是（ ）
A．空气 B．水 C．腐殖质 D．矿物质
【答案】D
【解析】植物的生长需要空气、水、腐殖质以及矿物质。
【解答】月球上没有生物，没有水，没有空气，但是有矿物质。
故答案为：D。
9．土壤是植物生长的摇篮。下列有关土壤成分的说法，错误的是（ ）
A．构成土壤的物质只有固体和液体
B．土壤中腐殖质越多，土壤越肥沃
C．土壤中有微生物、动物和植物等土壤生物
D．土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体
【答案】A
【解析】土壤中含有微生物、动物和植物等土壤生物以及空气、水、有机物和无机盐等非生物。
【解答】A.构成土壤的物质有固体，液体还有气体，故A错误。
BD.土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质，腐殖质可以为土壤动物提供食物，也可以为绿色植物提供养分，因此土壤中腐殖质越多，土壤越肥沃.故BD正确。
C.土壤中含有微生物、动物和植物等土壤生物。故C正确。
故答案为：A。
10．小王同学将盛满水、盖紧瓶盖的玻璃瓶放到冰箱的冷冻室内，放置一天后发现水结成了冰，而玻璃瓶已破裂。这一过程与自然界哪一现象的原理是一致的（ ）
A．水流冲击岸边的岩石，岩石向内凹陷
B．冷水浇到高温岩石表面，岩石破裂
C．冬天，雨水结冰使岩石碎裂
D．水和二氧化碳共同作用，使岩石溶解成溶洞
【答案】C
【解析】水结冰，质量不变，水的密度大于冰的密度，根据ρ=m/v可得，冰的体积变大。
【解答】A.水流冲击岸边的岩石，岩石向内凹是由于水流冲刷石头，带走了部分岩石。不符合题意。
B.冷水浇到高温岩石表面，岩石破裂是由于高温岩石遇冷发生了热胀冷缩，岩石受热不均匀导致的碎裂。不符合题意。
C.冬天，雨水结冰使岩石碎裂是由于雨水结冰，体积变大，使岩石碎裂。符合题意。
D.水和二氧化碳共同作用，使岩石溶解成溶洞是由于二氧化碳与水反应形成碳酸，与岩石发生了化学变化。不符合题意。
故答案为：C。
11．（2022八下·婺城期末）下列关于“研究土壤中有哪些非生命物质”的实验中，其操作或现象描述错误的是（ ）
A．在验证“土壤中是否有水”时，固定试管时试管口必须要略向下倾斜
B．在验证“土壤中是否有无机盐”时，用于制取土壤浸出液的水必须是蒸馏水
C．在测量“土壤空气的体积分数”时，向盛有土壤的烧杯中加水，有气泡冒出
D．在验证“土壤中是否有有机物”时，所采用的土壤必须是新鲜湿润的土壤
【答案】D
【解析】土壤中的非生命物质主要是指空气、水分、有机物、矿物质。
【解答】A：在验证“土壤中是否有水”时，固定试管时试管口必须要略向下倾斜，防止：冷凝水倒流使试管炸裂，D正确。
B：在验证“土壤中是否有无机盐”时，用于溶解矿物质的水必须是蒸馏水，目的是控制单一变量，A正确；
C：在测量“土壤空气的体积分数”时，土壤的颗粒之间有空隙，含有空气，当向盛有土壤的烧杯内加水时，看到的现象是有气泡冒出，C正确；
D：土壤中含有水分，加热水分会蒸发，因此在验证“土壤中是否有有机物”时，所采用的土壤必须是新鲜干燥的土壤，D错误；故选：D。
12．（2022八下·南浔期末）小科很喜欢做研究，对于小红带回的一块“红土”和一块“黑土”很好奇，“红土”与“黑土”相比，除颜色不一样外，其它性状还有什么不一样呢 他做了如下实验。从图中的对照实验看，他在探究两种土壤中的（ ）
A．空气体积分数 B．有机物含量
C．土壤生物数量 D．无机盐含量
【答案】A
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质)、氧化的腐殖质等组成。
【解答】由图可知，向土壤中注入水，与铁块对比，可知小科是为了探究土壤中的空气体积分数；
13．（2022八下·诸暨期末）为了测定土壤中空气的体积分数，小敏取了一块长、宽、高均为5厘米的土壤，另取相网规格的铁块，分别放入相同的烧杯中，往烧杯内缓慢倒水，当快要浸没土壤和铁块时改用滴管注水，直到把土壤和铁块刚好浸没为止，记录所加水的体积分别是V1、V2 (V1是往土壤中所加水体积、V2是往铁块中所加水体积)。下列选项能正确表示土壤中空气体积分数的是( )
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
【答案】A
【解析】 土壤中空气体积分数等于空气体积除以土壤的总体积。
【解答】 V1是往土壤中所加水体积、V2是往铁块中所加水体积，它们的差值就是土壤中所含空气的体积，土壤长、宽、高均为5厘米的，则总体积为125立方厘米。所以 土壤中空气体积分数是。
14．为了研究土壤中的非生命物质，小明利用校园花坛中的一些土壤做了如下四个实验，下列有关实验的分析正确的是( )
A．甲图：用量筒量取一定体积的水，沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，当快要浸没土壤时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤刚好浸没为止。读出注入水的体积，可以通过计算大致确定该土壤样品中空气的体积分数
B．乙图：观察到试管壁上有水珠，可以说明土壤中含有水
C．丙图：蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且能燃烧的无机盐
D．丁图：为检验土壤中是否存在有机物，可以取一定质量潮湿的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，可以观察到土壤颜色发生变化并发现土壤质量减少
【答案】B
【解析】构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
【解答】A、注入的水一部分进入土壤的空隙中，大部分还是留在烧杯中，所以注入水的体积要远远大于进入土壤中水的体积，所以用该方法无法计算出该土壤样品中空气的体积分数，故说法错误。
B.在加热试管中的土壤样品的过程中，土壤中的水分会以水蒸气的形式出来，当遇到温度较低的试管壁时液化成小水珠，所以观察到试管壁上有水珠，可以说明土壤中含有水，故说法正确。
C蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且不能燃烧的无机盐，故说法错误。
D.因为要测量土壤质量的减少情况，所以需要排除土壤中原有水分减少对实验的干扰，所以应该取一定质量干燥的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，故说法错误。
15．为证明土壤微生物对植物遗体有分解作用，某小组的同学提出了下列四种方案，四种方案的共同点是将同一种树的落叶分成甲．乙两组，实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持潮湿。下列更能说明问题的方案是( )
A．甲组放在烧烤过的土壤中，乙组放在自然条件下的土壤中
B．甲组灭菌后放在烧烤过的土壤中，乙组放在自然条件下的土壤中
C．将树叶灭菌后再分组，甲组放在烧烤过的土壤中，乙组放在自然条件下的土壤中
D．将树叶灭菌后再分组，甲组放在烧烤过的土壤中，乙组接种上细菌后放在自然条件下的土壤中
【答案】C
【解析】土壤中还存在着大量的微生物，如细菌、真菌、放线菌等。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 。土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质，储存在土壤中。腐殖质可以为土壤动物提供食物，也可以为绿色植物提供养分；题中分两组进行实验，甲组和乙组保持树叶的潮湿，进行研究。
【解答】A甲组放在烧烤过的土壤中为实验组，乙组为对照组，变量为有无微生物，但是树叶没有控制无菌，对实验结果有影响；
B甲组灭菌后放在烧烤过后的土壤为实验组，乙组放在自然条件为对照组，但是没有控制好其它变量影响；
C树叶灭菌后分组，甲组土壤烧烤过，控制好无菌变量，乙组放在自然条件下做对照，能证明微生物遗体有分解作用；
D树叶灭菌后分组，甲组烧烤过的土壤为实验组，乙组为对照组，不需要改变任何条件，再接种细菌会导致实验不够准确。
16．如图所示，在研究“土壤中是否有有机物”的实验中，用天平称取刚挖出的土壤50克，并放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。一段时间后停止加热，待土壤冷却后称得其质量为45.2克，实验过程中土壤没有通过铁丝网流失，则说明土壤中含有的有机物质量为4.8克。某同学认为没有用 做实验，因此得不出有机物质量为4.8克的结论。
【答案】干燥土壤
【解析】湿的土壤加热时质量减小的原因有：①有机物燃烧；②水分蒸发。研究土壤中是否存在有机物，必须排除水分的干扰。
【解答】在“土壤中含有有机物”的验证实验中：土壤应充分干燥，土壤应含有较丰富的有机物，实验中的铁丝网孔径要小，土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热。上述实验中不能得出有机物质量为4.8克的结论，原因可能是没有用干燥土壤做实验。
17．小杰为研究土壤中的非生命物质，做了一个小实验，请你与他一同完成实验。长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤，放入大烧杯中注水至浸没为止，往铁块烧杯中加3个满量筒和图甲中的水，往土壤中加3个满量筒和图乙中的水。请回答：
（1）有误往装铁块的烧杯中加入水的量为 ，往装土壤的烧杯中加水的量为 。
（2）同样体积的铁块和土壤，为什么加入的水量不同？ 。
（3）土壤中空气体积分数大约为 。
（4）在适宜植物生长的土壤中，空气占土壤的体积分数大约在15%～35%之间。土壤空气对于植物的作用是 。
【答案】（1）650毫升；750毫升
（2）土壤有空隙
（3）20%
（4）给根提供足够的氧气进行呼吸作用
【解析】（1）由图可知量筒的量程和分度值，满量筒水的体积和其量程相等，根据分度值读出甲乙量筒内水的体积，然后求出倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水的体积。
（2）知道长、宽、高可求土壤的体积，土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水即为空气的体积，空气的体积和土壤的体积之比即为土壤中空气体积分数。
【解答】（1）因为量筒的量程为200ml，故3个满量筒的水的量为600ml，根据题意，往装铁块的烧杯中加入水的量为600ml+50ml=650ml，往装土壤的烧杯中的加水的量为600ml+150ml=750ml。
（2）因为土壤颗粒之间有空隙，故同样体积的铁块和土壤，土壤块中加入的水的量大。
（3）由图可知，量筒的量程为200mL，分度值为10mL，
图甲中量筒内水的体积为50mL，图乙中量筒内水的体积为150mL，
因往放铁块烧杯中加了3个满量筒和图甲所示的水，往放土壤烧杯中加了3个满量筒和图乙所示的水，
所以，倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水分别为：
V铁水=3×200mL+50mL=650mL，V土水=3×200mL+150mL=750mL；
土壤的体积：
V土=10cm×10cm×5cm=500cm3，
因土壤中有空气，空气的体积等于土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水，
所以，空气的体积：V空=V土水-V铁水=750mL-650mL=100mL=100cm3，
则土壤中空气体积分数为
。
（3）土壤中的空气的作用主要是为植物体根的呼吸作用提供足够的氧气。
18．为了测定长、宽、厚分别是4 cm的某土块中空气的体积分数，小乐和小欢分别展开了以下实验：
小乐：另取一块相同规格的铁块，将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图甲所示。快要浸没土块或铁块时， ，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
小欢：将该土块捣碎装入量筒内，使土壤表面保持平整，再取一量筒量取一定体积的水，先沿量筒内壁缓慢地向量筒内注水，快要浸没土壤时，再换用滴管向量筒内滴水至土壤刚好浸没，如图乙所示。记录用水的体积为V3。
（1）根据实验目的，小乐实验方案的空缺处实验步骤应填写： 。 根据小乐的实验，该土块中空气的体积分数为 。小乐在向放有铁块的烧杯中注水时，不慎有少量水溅出，会导致测得的土块中空气的体积分数 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
（2）小欢认为自己的实验方案更加简便，请你结合实验目的评价小欢的方案是否合理，并说明理由： 。
【答案】（1）换用滴管向烧杯中滴水； ×100%；偏小
（2）不合理，将土块捣碎改变了土块的疏松程度，从而改变了土块中空气的体积分数(合理即可)
【解析】（1）土壤中含有微生物、动物和植物等土壤生物以及空气、水、有机物和无机盐等非生物。
（2）对照实验。
【解答】（1）快要浸没土块或铁块时，为了控制一下误差，使水把土块和铁块刚好浸没，此时不可直接倒，可以通过用胶头滴管滴加。 因此实验步骤应填写：换用滴管向烧杯中滴水 ；根据小乐的实验，该土块中空气的体积为V1-V2 ，土块的边长为 4 cm 。因此体积分数为 ×100% ，在向放有铁块的烧杯中注水时，不慎有少量水溅出，V2变大，则V1-V2 变小，因此体积分数 ×100%会偏小。
（2）土块捣碎后，土块的疏松程度发生了改变，土块中的体积分数也不一样了，所以小欢的方案不合理。故答案为：不合理，将土块捣碎改变了土块的疏松程度，从而改变了土块中空气的体积分数(合理即可) 。
故答案为：（1） 换用滴管向烧杯中滴水 ； ×100% ； 偏小 （2） 不合理，将土块捣碎改变了土块的疏松程度，从而改变了土块中空气的体积分数(合理即可) 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 土壤的成分
考点一、土壤中的生命: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。
(1)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，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。一方面 ，植物在生长发育过程中不断地从土壤中吸取大量的水和无机盐；另一方面,植物是土壤有机物积累的重要来源。
(2)动物:土壤中生活着各种各样的动物，陆生动物都以土壤为立足点，它们在土壤上行走、活动和觅食等。土壤动物影响着土壤的结构和性状，如蚯蚓对改良土壤结构、通气状况起很大的作用。常见的土壤动物有原生动物、节肢动物环节动物等。
(3)微生物:在土壤中起作用最大的是细菌、真菌等土壤微生物，它们具有种类多、数量大、繁殖快和活动性强等特点，在土壤的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。
典例1：土壤中除了各种无机物和有机物，还有许多的土壤生物，下列不属于土壤生物的是( )
A．萝卜 B．蚯蚓 C．蜗牛 D．燕子
变式1：在“观察土壤生物”的活动中，不应该作为土壤生物记录在表格中的是（ ）
A．某种蚂蚁 B．某种蚯蚓 C．某种植物 D．某种生物遗体
变式2：某同学在常温下用如图所示实验来证明泥土中有微生物，请回答下列问题。
（1）实验开始时，试管A和试管B内泥土的唯一区别是 。（2）48小时后预计能观察到的实验现象是 。
（3）该实验能证明泥土中有微生物的理由是 。
变式3：李明同学从网上获知，“蚁巢土”(蚂蚁巢穴中的土壤)很肥沃，有利于植物的生长。他设计了下面的实验来探究“蚁巢土”对植物的生长是否有影响。
Ⅰ.实验步骤
⑴土壤采集：①“蚁巢土”：以蚂蚁窝为中心，挖取直径为10 cm、深10 cm范围的土壤；
②蚂蚁窝附近的土壤：在蚂蚁窝附近找到土质和含水量等相同的土壤，以上述方法取土。
⑵土壤分装：将20只大小相同的花盆随机分成两组(每组10只)。将处理好的①②号土壤分别装入第一和第二组花盆中。
⑶种植植物：在20只花盆中各栽种1株生长状况良好的、大小相同的大豆芽，将花盆置于温度适宜且有光照的地方进行培养，定期用蒸馏水喷洒。每日测量并记录不同土壤中植物的高度(平均值)，连续18天。
Ⅱ.实验结果
不同土壤中大豆幼苗的生长曲线如图，请据上述实验回答问题。
（1）在蚂蚁窝附近取土是为了设置 ；该土样选择在蚂蚁窝附近且土质和含水量等均相同是为了排除其他因素对实验结果的影响，确保只有一个 。
（2）上述实验的实验结论：“蚁巢土” 。
（3）为使实验结果更有说服力还应该怎样做 。
（4）就上述实验，提出你想进一步探究的问题：
考点二、土壤中的非生命物质
（一）土壤中含有空气
(1)证明土壤中有空气
①选材:在校园中选择一块干燥的土地， 取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中。
②注水:分别沿着烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量简量取定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止。
③记录向2只烧杯注入的水量:盛有土壤的烧杯注入的水有V1毫升；盛有铁块的烧杯注入的水有V2毫升。
④结论: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，这是因为土壤里含有空气。同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入水量不同的原因是铁块内部没有空气，而土壤里含有空气。
(2)土壤空气
①来源:土壤空气主要分布在土壤颗粒间的空隙里。它基本上来自大气，但和大气的成分不完全相同，因为土壤空气中一部分气体是由土壤生物的生命活动产生的，是微生物等进行生化反应的结果。如大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中的氧气却只有10% ~ 12%。
②作用:土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。当土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。
（二）土壤中含有水分
(1)证明土壤中有水
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。加热时，应使试管底部均匀受热，以免试管破裂，并且用酒精灯的外焰加热。
③观察试管壁上有没有水珠。可以看到此时有一层水珠均匀地附着在试管内壁上，该实验说明土壤中有水。
④结论:除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。
(2)土壤水分
①来源:土壤水分主要来自降水(降雨、降雪等)和灌溉。此外，地下水位较高的，地下水也可上升补充土壤水分；地表空气中的水蒸气遇冷也会凝结，直接转变为土壤水分。
②作用:利于营养物质的溶解和运输，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。
（三）土壤中含有有机物
(1)测定土壤中含有有机物的原理
土壤中很多生物的生存都需要有机物为其提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，可以根据有机物能燃烧的特点，测定土壤质量变化情况，得出土壤中是否含有有机物。
(2)检验土壤中有有机物
①用天平称取充分干燥的土壤m克，然后把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到的现象是土壤在加热的过程中颜色发生明显变化。
②待土壤冷却后，再用天平称量。此时会发现土壤的质量明显减少。土壤质量发生变化的原因是土壤中含有有机物，有机物在加热的过程中燃烧了。
(3)土壤有机物(腐殖质)
①来源:主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。
②作用: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，也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，提高土壤的疏松度和透气性，改变沙土的松散状态。
（四）土壤中含有无机盐
(1)检验土壤中有无机物
①取新鲜的土壤样品50~ 100 克，放入大烧杯中。
②向大烧杯中倒入足量的蒸馏水。
③先用玻璃棒充分搅拌-一会儿，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4-1-4甲所示。然后将滤液放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发。当水分蒸发完后，可见蒸发皿中有很细的结晶物。这说明土壤中有无机盐(能溶于水，但不能燃烧的物质，这些无机盐正是植物生长发育所需的物质)。
(2)土壤无机盐
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。植物需要的无机盐中，需要量较大的是含氮的、含磷的、含钾的无机盐等。
（五）构成土壤的物质
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。
(1)土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
(2)土壤中的水分是植物生长的必要条件。
(3)土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。
【能力拓展】要选用干燥的土壤，干燥的土壤中空气含量较多。潮湿的土壤中有许多空间已被水分占据，空气含量较少。土壤中空气含量越多，实验效果就会越明显。
①在适宜植物生长的土壤中，空气的体积分数为15%~ 35%。
②土壤中空气的体积分数的计算方法:土壤中空气的体积分数=(V1-V2)/Vx100%，其中V为采用土壤样本时的注水量，V2为采用铁块样本时的注水量，V为土壤样本的体积(5x5x5=125毫升)。
典例1：（2023八下·仙居期末）取充分干燥的土壤，放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到土壤变黑有焦味，且质量减小。则说明土壤中含有（ ）
A．空气 B．水 C．无机盐 D．有机物
变式1：（2023八下·金东期末）土壤中除了土壤生物外，还含有非生命物质。下列实验为了证明土壤中含无机盐的是（ ）
A． B． C． D．
变式2：（2023八下·吴兴期末）2023年1月17日，我国科学家通过对嫦娥五号月球样品的研究，发现了一种全新的月球土壤物质，其被命名为嫦娥石，下列关于嫦娥石主要成分的判断正确的是
A．水 B．微生物 C．腐殖质 D．矿物质
变式3：为提高成活率，幼苗移栽时还要考虑土壤结构。某同学在移栽地取了一块形状大小与铁块相同的土壤样品，放入两个相同的烧杯中，分别加水没过土壤样品和铁块，且左右烧杯液面相平。如图所示，土壤样品和铁块体积均为V，两个烧杯中所加水的体积分别是V1和V2。
（1）求土壤样品中空气的体积分数 ；
（2）“ 野火烧不尽，春风吹又生。”生活中入们也发现，将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收 。
考点三、从岩石到土壤
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各种土壤，这些土壤是由岩石经过漫长的年代逐渐变化形成的。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。
（一）引起岩石风化的因素
(1)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。于是，岩石上出现了窟窿和裂隙，并且越来越大，最后破裂成了小碎块。
(2)流水:流水能使大块岩石裂成小块。水流动时，夹带的小块岩石与岩石摩擦，使岩石逐渐变成了小石块。
(3)温度的剧烈变化:物体都有热胀冷缩的特性，岩石常因骤热后突然冷却发生爆裂。炎热的太阳常使岩石发烫，此时若气温骤降，岩石就会爆裂成小碎块。
(4)结冰:雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，体积增大，从而促使岩石的缝隙加宽，最终使岩石裂成小碎块。
(5)其他因素:除了风、流水及温度等物理因素外，促进岩石风化作用的因素还有一些化学物质的溶蚀作用，各种生物的作用也能促进岩石的风化。
（二）土壤的形成
(1)土壤的形成离不开生物的作用
风化作用后形成的细碎的矿物质颗粒，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，最终促使土壤的形成。例如，地衣是真菌和藻类共生的一类特殊生物，地衣能分泌地衣酸，地衣酸能腐蚀岩石，促进风化，是岩石变成土壤的先锋植物。
(2)土壤的形成过程
岩石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。
(3)土壤的形成是一个缓慢的过程
土壤形成过程是十分缓慢的，直到今天，这个过程仍在不断十分缓慢地进行着。一般情况下 ，形成1厘米厚的表土，需要100 ~ 400年，在极其寒冷的环境中，大约需要1 000年。被破坏土壤想要恢复需要很长的时间，因此，我们要珍惜土地资源，合理地利用，不要破坏、污染、浪费土地资源。
典例1：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演变形成土壤
D．岩石经热胀冷缩等物理变化形成了土壤
变式1：形成土壤的正确过程是（ ）
①形成原始土壤，积累有机质和养分 ②岩石风化 ③高等植物生长 ④形成矿物质颗粒、释放矿物成分 ⑤腐殖质不断积累，成熟土壤形成 ⑥低等植物着生
A．①②③④⑤⑥ B．②④⑥①③⑤
C．①③⑤②④⑥ D．③⑤⑥④②①
变式2：在土壤漫长的形成过程中，标志着土壤最终形成的是（ ）
A．最低等生物出现 B．地衣、苔藓植物出现
C．森林和草地出现 D．低等动物出现
变式3：（2023八下·拱墅期末）我国嫦娥五号从月球带回了月壤，月壤是月球上的岩石在太阳风、昼夜温差等物理因素的作用下不断碎裂形成的。但由于月壤的形成没有空气、流水和生物等因素的作用，月壤中不包含有机物和水分。下列说法错误的是（ ）
A．月球表面没有风，所以月壤的形成不是风化作用的结果
B．月壤的形成没有生物的作用，所以月壤中缺乏有机物的积累
C．未经过改造的月壤，不适宜植物的生长
D．用图示实验可以探究月壤中是否含有可溶性无机盐
1．生物在土壤形成过程中的主要作用是（ ）
A．涵养水分 B．增加有机物的积累
C．加速岩石的风化 D．增加空气的比例
2．（2023八下·黄岩期末）小黄为探究土壤成分，先取一定质量的干燥土壤，放在如图装置的石棉网上，用酒精灯加热一段时间后，冷却至室温，称其质量，分析质量变化。你认为小黄在探究土壤中的（ ）
A．有机物含量 B．空气体积分数
C．土壤生物数量 D．无机盐含量
3．（2023八下·柯桥期末）土壤在我们周围随处可见，下列哪一个实验在研究土壤中是否存在有机物（ ）
A． B． C． D．
4．（2023八下·滨江期末）下列关于土壤非生命物质探究的实验中，操作正确的是（ ）
A．加热土壤 B．过滤土壤浸出液
C．称量土壤 D．蒸发土壤浸出液
5．（2022八下·嘉兴期末）“秸秆还田”是指在农田里将打碎的秸秆与土壤混合，有利于提高植物的产量。下列关于“秸秆还田”的意义，说法错误的是（ ）
A．可为土壤动物提供食物 B．可为植物提供无机盐
C．可为植物提供有机物 D．可使土壤疏松通气
6．（2023八下·新昌期末）小科为了探究土壤成分，先取一定质量的干燥土壤，放在如图装置的石棉网上，用酒精灯加热，等土壤白烟冒尽后，冷却至室温，称量质量，分析质量变化。你认为小科是在探究土壤成分中的（ ）
A．有机物含量 B．空气体积分数
C．土壤生物数量 D．无机盐含量
7．（2023八下·嘉兴期末）在做“土壤中是否含有有机物"实验中，使用干燥土壤主要是为了（ ）
A．保证土壤中存在生物 B．防止有机质流失
C．使有机物能快速燃烧 D．避免水分对实验现象干扰
8．月球表面有月壤。月壤主要由月球岩石碎屑、粉末、角砾、撞击熔融玻璃物质组成，其中绝大部分颗粒在30 μm到1 mm之间，摸上去和面粉一样细腻，但不适合植物生长。科学家设想：人类移民月球的时候，把月壤改造成类似地球上的土壤来栽培植物。改造过程中，不需要提供的是（ ）
A．空气 B．水 C．腐殖质 D．矿物质
9．土壤是植物生长的摇篮。下列有关土壤成分的说法，错误的是（ ）
A．构成土壤的物质只有固体和液体
B．土壤中腐殖质越多，土壤越肥沃
C．土壤中有微生物、动物和植物等土壤生物
D．土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体
10．小王同学将盛满水、盖紧瓶盖的玻璃瓶放到冰箱的冷冻室内，放置一天后发现水结成了冰，而玻璃瓶已破裂。这一过程与自然界哪一现象的原理是一致的（ ）
A．水流冲击岸边的岩石，岩石向内凹陷
B．冷水浇到高温岩石表面，岩石破裂
C．冬天，雨水结冰使岩石碎裂
D．水和二氧化碳共同作用，使岩石溶解成溶洞
11．（2022八下·婺城期末）下列关于“研究土壤中有哪些非生命物质”的实验中，其操作或现象描述错误的是（ ）
A．在验证“土壤中是否有水”时，固定试管时试管口必须要略向下倾斜
B．在验证“土壤中是否有无机盐”时，用于制取土壤浸出液的水必须是蒸馏水
C．在测量“土壤空气的体积分数”时，向盛有土壤的烧杯中加水，有气泡冒出
D．在验证“土壤中是否有有机物”时，所采用的土壤必须是新鲜湿润的土壤
12．（2022八下·南浔期末）小科很喜欢做研究，对于小红带回的一块“红土”和一块“黑土”很好奇，“红土”与“黑土”相比，除颜色不一样外，其它性状还有什么不一样呢 他做了如下实验。从图中的对照实验看，他在探究两种土壤中的（ ）
A．空气体积分数 B．有机物含量
C．土壤生物数量 D．无机盐含量
13．（2022八下·诸暨期末）为了测定土壤中空气的体积分数，小敏取了一块长、宽、高均为5厘米的土壤，另取相网规格的铁块，分别放入相同的烧杯中，往烧杯内缓慢倒水，当快要浸没土壤和铁块时改用滴管注水，直到把土壤和铁块刚好浸没为止，记录所加水的体积分别是V1、V2 (V1是往土壤中所加水体积、V2是往铁块中所加水体积)。下列选项能正确表示土壤中空气体积分数的是( )
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
14．为了研究土壤中的非生命物质，小明利用校园花坛中的一些土壤做了如下四个实验，下列有关实验的分析正确的是( )
A．甲图：用量筒量取一定体积的水，沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，当快要浸没土壤时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤刚好浸没为止。读出注入水的体积，可以通过计算大致确定该土壤样品中空气的体积分数
B．乙图：观察到试管壁上有水珠，可以说明土壤中含有水
C．丙图：蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且能燃烧的无机盐
D．丁图：为检验土壤中是否存在有机物，可以取一定质量潮湿的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，可以观察到土壤颜色发生变化并发现土壤质量减少
15．为证明土壤微生物对植物遗体有分解作用，某小组的同学提出了下列四种方案，四种方案的共同点是将同一种树的落叶分成甲．乙两组，实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持潮湿。下列更能说明问题的方案是( )
A．甲组放在烧烤过的土壤中，乙组放在自然条件下的土壤中
B．甲组灭菌后放在烧烤过的土壤中，乙组放在自然条件下的土壤中
C．将树叶灭菌后再分组，甲组放在烧烤过的土壤中，乙组放在自然条件下的土壤中
D．将树叶灭菌后再分组，甲组放在烧烤过的土壤中，乙组接种上细菌后放在自然条件下的土壤中
16．如图所示，在研究“土壤中是否有有机物”的实验中，用天平称取刚挖出的土壤50克，并放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。一段时间后停止加热，待土壤冷却后称得其质量为45.2克，实验过程中土壤没有通过铁丝网流失，则说明土壤中含有的有机物质量为4.8克。某同学认为没有用 做实验，因此得不出有机物质量为4.8克的结论。
17．小杰为研究土壤中的非生命物质，做了一个小实验，请你与他一同完成实验。长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤，放入大烧杯中注水至浸没为止，往铁块烧杯中加3个满量筒和图甲中的水，往土壤中加3个满量筒和图乙中的水。请回答：
（1）有误往装铁块的烧杯中加入水的量为 ，往装土壤的烧杯中加水的量为 。
（2）同样体积的铁块和土壤，为什么加入的水量不同？ 。
（3）土壤中空气体积分数大约为 。
（4）在适宜植物生长的土壤中，空气占土壤的体积分数大约在15%～35%之间。土壤空气对于植物的作用是 。
18．为了测定长、宽、厚分别是4 cm的某土块中空气的体积分数，小乐和小欢分别展开了以下实验：
小乐：另取一块相同规格的铁块，将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图甲所示。快要浸没土块或铁块时， ，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
小欢：将该土块捣碎装入量筒内，使土壤表面保持平整，再取一量筒量取一定体积的水，先沿量筒内壁缓慢地向量筒内注水，快要浸没土壤时，再换用滴管向量筒内滴水至土壤刚好浸没，如图乙所示。记录用水的体积为V3。
（1）根据实验目的，小乐实验方案的空缺处实验步骤应填写： 。 根据小乐的实验，该土块中空气的体积分数为 。小乐在向放有铁块的烧杯中注水时，不慎有少量水溅出，会导致测得的土块中空气的体积分数 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
（2）小欢认为自己的实验方案更加简便，请你结合实验目的评价小欢的方案是否合理，并说明理由： 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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