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第2节 各种各样的土壤
考点一、土壤的结构和类型
(一)土壤的结构
土壤主要是由矿物质、腐殖质、水和空气等物质以及多种生物组成的。这些成分之间相互影响,并使土壤形成了定的结构。 例如,土壤中的空气和水存在于矿物质颗粒的空隙中,如果土壤中的矿物质颗粒较小,土壤的空隙就较少,土壤中的空气和水也就少了。
(二)影响土壤结构的因素
矿物质颗粒是组成土壤的主要物质之一,因此,大小不等的矿物质颗粒的多少和排列方式就成为影响土壤结构最重要的因素。土壤中不同大小的颗粒的比例和排列方式发生变化,或者土壤中的成分在比例上发生变化,就会导致土壤的结构发生变化。
(三)土壤颗粒的分类
土壤的矿物质颗粒又叫土壤颗粒,这些颗粒有粗有细,粗的叫砂粒,细的叫黏粒,在两者之间的叫粉砂粒。土壤颗粒的分类及特性见下表。
土壤颗粒名称 直径/毫米 通气、透水性能
砂粒 2.0~0.02 通气、透水性能强,但保水性能差
粉砂粒 0.02 ~ 0.002 在砂粒与黏粒之间
黏粒 <0.002 通气、透水性能差,但保水性能强
(四)土壤的渗水能力
(1)土壤的渗水实验
①取砂粒和黏粒少许,用大拇指和食指蘸一些砂粒 和黏粒,会感觉到砂粒较粗,而黏粒细滑。
②取2只漏斗,在漏斗口里放一些脱脂棉花。在漏斗A中放适量的砂粒,在漏斗B中放等量的黏粒。将漏斗分别搁在锥形瓶上,往每个漏斗中倒半烧杯水。5分钟后,观察2只漏斗各有多少水流到下面的锥形瓶内。观察发现能渗出更多水分的是A漏斗。
③结论:土壤具有渗水能力,并且土壤颗粒越大,渗水能力越强;土壤颗粒越小,渗水能力越弱。
(2)土壤的渗水能力与土壤颗粒有关
不同土壤的渗水能力不同,土壤的渗水能力与土壤颗粒的大小有关。一般来说,砂粒较大,颗粒间的空隙较大, 渗水能力较强;黏粒较小,颗粒间的空隙较小,渗水能力较弱;粉砂粒的渗水能力在两者之间。
(五)土壤的分类
(1)土壤分类的依据:根据砂粒粉砂粒和黏粒在土壤中所占的比例不同,可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三种。
(2)不同类型土壤的质地
土壤类型 土壤质地
砂土类土壤 砂粒多、黏粒少,土壤颗粒较粗
黏土类土壤 黏粒、粉砂粒多,土壤颗粒较细
壤土类土壤 砂粒、黏粒、粉砂粒大致等量,土壤质地较均匀
典例1:(2023八下·仙居期末)“桃蛋”是一种耐旱性强的多肉植物,适于生长在疏松、排水透气性能好的土壤中。则该土壤类型是( )
A.黏土类土壤 B.砂土类土壤
C.壤土类土壤 D.以上三种都可以
【答案】B
【解析】土壤可分为壤土,黏质土,砂质土三种类型。土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三种类型。砂质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通风性能一般。土壤分为壤土、砂土、黏土三种类型。砂土保水保肥性能差,透水透气性好,黏土透水透气性差,保水保肥性能好。壤土性能适中;
【解答】砂土土壤主要特点是含砂粒在80%以上,孔隙多,土粒大。土质疏松,通透性好,易耕作。保水保肥性差。要多施有机肥和少量多次勤追肥。沙性土壤通气性好,爽水,易耕作。 “桃蛋”是一种耐旱性强的多肉植物,适于生长在疏松、排水透气性能好的土壤中。则该土壤类型是砂土类土壤;
故答案为:B
变式1:(2023八下·杭州期末)花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后,子房柄会迅速伸长并钻入土中,适于花生栽种并能提高产量的土壤类型应是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】按土壤质地,土壤一般分为三大类:砂质土、黏质土、壤土三类。砂质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通风性能一般。地球陆地表面土壤种类的分异和组合。与自然地理条件的综合变化密切相关。
【解答】花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后,子房柄会迅速伸长并钻入土中,适合种植在沙土类土壤中,沙土类土壤保水保肥能力差,透气透水性能好,所以A正确;故答案为:A
变式2:(2023八下·义乌期中)根据表中土壤颗粒的分类情况,回答问题:
名称 直径(毫米)
砂粒 2.0~0.02
粉砂粒 0.02~0.002
黏粒 <0.002
(1)如图“桃蛋”是一种多肉植物,它喜欢温暖、干燥、光照充足的环境:它耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤生长。则种植“桃蛋”的土壤中应含有较多的 (选填“砂粒”、“粉砂粒”或“黏粒”)。
(2)土壤根据矿物质颗粒、空气、水和有机质等的组成比例不同,可以分为砂土类、黏土类、壤土类三种土壤类型。其中适合大部分植物生长的土壤类型是 。
【答案】(1)砂粒(2)壤土类
【解析】根据不同土壤的类型和适用的环境分析
【解答】(1)“桃蛋”耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤生长,疏松、排水透气性能好是沙土类土壤的特点,因此该土壤中应含有较多的沙粒
(2)壤土类土壤质地介于黏土和砂土之间,兼有黏土和砂土的优点,通气透水、保水保温性能都较好,耐旱耐涝,抗逆性强,适种性广,所以适合大部分植物的生长。
故答案为(1)沙粒 (2)壤土类
变式3:(2022八下·吴兴期末)经测量,某地土壤中砂粒的含量约 20%、粉砂粒的含量约 20%,黏粒的含量约 60%。
(1)据图判断,该土壤的类型为 类土壤。
(2)多肉植物往往耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤。种植多肉的土壤应含 有较多的 (选填“砂粒” 、“粉砂粒”或“黏粒”)。
【答案】(1)黏土(2)砂粒
【解析】土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。根据它们在土壤中所占的比例不同,可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三种。
砂士类土壤:砂粒多、黏粒少、土壤颗粒较粗;
黏土类土壤:黏粒、粉砂多、土壤颗粒较细;
壤土类土壤:砂粒、黏粒、粉砂大致等量,土壤质地较均匀。
【解答】(1)黏粒和粉砂粒的比例为80%,远超砂粒,整体土壤颗粒较细,符合黏土类土壤特征。故据图判断,该土壤的类型为黏土类土壤。
(2)多肉植物往往耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤。故种植多肉的土壤应含有较多的砂粒。
考点二、土壤的性状与植物的生长
(一)土壤的性状影响植物的生长
植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐等。由于土壤的矿物质颗粒的组成及其比例不同,土壤的黏性不同,从而影响了土壤的通气性能保水和保肥性能等。土壤通气性能、保水和保肥性能等的差别影响着植物从士壤中获取水分、空气和无机盐等,从而影响植物的生长。
(二)土壤的通气性能、保水和保肥性能
(1)探究土壤的黏性
①取足量的砂粒(粒径大于0.2毫米)和黏粒。
②在花坛或农地里,选取足量的壤土类土壤。
③按砂粒与壤土类土壤的质量比为20:1配制砂土类土壤。按黏粒与壤土类土壤的质量比为5:1配制黏土类土壤。
④取少量壤土和已配制好的两种土壤,各加少许水,用手搓一搓。黏土类土壤能搓成一个条状体。三类土壤的黏性强弱顺序为黏土类土壤>壤土类土壤>砂土类土壤。
(2)土壤黏性决定着土壤通气性能、保水和保肥性能
黏性较差的土壤,土壤中的空隙较大,比较疏松,水易渗人或流出,通气性能较好,但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤,空隙较小,保水性能好,但通气性能较差。
(三)探究哪种土壤适合植物生长
(1)将上述活动中配制的砂土类土壤黏土类土壤以及壤土类土壤分别装在3只同样大小的花盆内,然后分别种植2~ 3株大小相近、生长旺盛的同一种类的植物,并浇等量的水一次。将花盆放在窗台上能照到阳光但不会被雨水淋到的地方,每天观察植物生长的情况,并做好观察记录。
(2)通过观察发现:种植在壤土类土壤中的植物生长情况最好
(四)最适合植物生长的土壤
在三类土壤中,壤土类土壤的矿物质颗粒、空气、水和腐殖质等组成比例合理,土壤黏性适度,通气、透水、保水和保肥性能强。因此,壤土类土壤是适合大部分植物生长的土壤。
典例1:种花用的瓦盆是用红黏土烧制成的,它比一般的塑料花盆和瓷花盆都要好,由此可以推断出红黏土烧制的瓦盆( )
A.砂粒含量较少 B.保水性较好
C.具有较好的透气性 D.不适合植物生长
【答案】C
【解析】植物根的生长需要肥料,需要空气,需要水分的等物质,红黏土烧制的瓦盆比 一般的塑料花盆和瓷花盆的透气性能好,透水性能也好;
【解答】红黏土烧制的瓦盆比 一般的塑料花盆和瓷花盆的透气性能好,适合植物生长;
故答案为:C.
变式1:花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后子房柄会迅速伸长并钻入土中,然后子房在土中发育成荚果。因此,适于花生栽种并能提高产量的土壤类型应是( )
A.黏土类土壤 B.砂土类土壤
C.壤土类土壤 D.以上三种都可以
【答案】B
【解析】砂土类土壤的特点是疏松,不易粘结,通气、透水性能强;易干旱,有机物分解快,易流失;
【解答】花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后子房柄会迅速伸长并钻入土中,然后子房在土中发育成荚果。 从题干中可以得出该泥土应该是疏松,不易粘结,通气、透水性强,所以B符合;
故答案为:B.
变式2:(2023八下·柯桥期末)假期,小柯来到最美乡村之千亩游玩,见一位老人正把田中的泥沙混合搅拌,小柯觉得奇怪,老人解释,田里的土以前是种水稻的,水渗下去慢,花卉容易烂根,棉些沙子,容易存活。说完,他舀起边上清澈溪水准备喝,小柯忙劝阻了老人,说溪水未经消毒不能喝。
(1)根据材料回答,适合水稻种植的土壤类型是______。
A.壤土类土壤 B.砂土类土壤 C.黏土类土壤 D.所有类型都可以
(2)小柯认为水必须经过消毒才能喝,如图表示水消毒时所发生反应的微观过程。
①写出图中反应的化学方程式:
②由图可知,参加反应的两种物质的分子个数比是 。
③写出生成物HClO中氯元素的化合价
【答案】(1)C
(2)H2O+Cl2=HCl +HclO;1:1;+1
【解析】在砂土类土壤、黏土类土壤、壤土类土壤三中土壤中,壤土类土壤具有保水,保肥,通气,透光的特性,适合种植粮食和植物,砂土类土壤稍微带点沙质土,保水保肥功能较弱,通气透水性强。黏土类土壤保水保肥功能强,通气透水性弱。由水消毒时所发生反应的微观图示可知,有一个水分子没有参加反应,该反应的方程式是H2O+Cl2=HCl+HClO
【解答】(1)种水稻时,水渗下去慢,说明水稻适合种植在保水能力强的土壤,所以时黏土内土壤。
(2)结合图可知化学方程式是: H2O+Cl2=HCl +HClO ;从图中可以看出反应后H2O分子还多了一个,所以参加反应的两种物质分子的个数比是1:1;氢元素的化合价是+1价,氧元素的化合价是-2价,所有元素化合价和为零,设氯元素的化合价为x,(+1)+x+(-2)=0,x=+1,故氯元素的化合价为+1价。
变式3:(2022八下·温岭期末)甘蔗在我国南方多个省份都可种植。温岭的甘蔗比较有名气,它适合在通气、透水、保水和保肥能力强的土壤中生长。
(1)下列模型表示的各类土壤,较适宜种植甘蔗的是 (填写字母)。
(2)当甘蔗根的周围施了过多的肥料后,叶片出现了菱蔫现象,是因为根毛细胞细胞液的溶质质量分数 (选填“大于”、“等于”或“小于”)土壤溶液的溶质质量分数,造成细胞失水。
【答案】(1)B(2)小于
【解析】(1)土壤按质地可分为沙土、黏土和壤土。
沙土通气透水性良好,耕作阻力小,土温变化快,保水保肥能力差,易发生干旱。黏土通气透水能力差,土壤结构致密,耕作阻力大,但保水保肥能力强,供肥慢,肥效持久、稳定。壤土的性质介于沙土与黏土之间,是最优良的土质。壤土土质疏松,容易耕作,透水良好,又有相当强的保水保肥能力。
(2)植物吸收水的主要器官是根,根吸水的主要部位主要是根尖的成熟区,成熟区生有大量的根毛,可以吸收水分。植物细胞吸水和失水的原理是:细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水,细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水,因此植物的根只有在根毛细胞内液浓度大于土壤溶液浓度时,才能吸收水和无机盐。
【解答】(1)甘蔗适合在通气、透水、保水和保肥能力强的土壤中生长,可知甘蔗适合壤土类土壤,故选B。
(2)叶片出现了菱蔫现象,是植物细胞失水,故根毛细胞细胞液的溶质质量分数小于壤溶液的溶质质量分数,造成细胞失水。
1.(2023八下·义乌期中)花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后,子房柄会迅速伸长并钻入土中,然后子房在土中发育成荚果。因此,适于花生栽种并能提高产量的土壤类型应是( )
A.黏土类土壤 B.沙土类土壤 C.壤土类土壤 D.都可以
【答案】B
【解析】根据土壤类型特点分析
【解答】A.黏土类土壤 :通气透水性差,既不耐旱,也不耐涝,但其保水保肥力强,耐肥,养分不易淋失,因此不适合花生的栽种,A错误
B.沙土类土壤:其土壤含沙质土,颗粒间孔隙大,砂土通透性良好,有利于花生根部的生长和呼吸,不容易烂根,所以沙土类土壤 适于花生栽种并能提高产量,B正确
C.壤土类土壤:保水和保肥性好,适合种植粮食类植物,C错误
D.仅沙土类土壤适合,D错误
故答案为B
2.农民们常说“盐碱地种庄稼,十年九不收”。从植物生长的需要看,盐碱地不适宜种庄稼的根本原因是( )
A.盐碱地中的无机盐不能被植物吸收
B.土壤溶液浓度过小,植物吸水过多
C.土壤溶液浓度过大,不利于根对水的吸收
D.土壤溶液浓度过大,根吸水过多
【答案】C
【解析】植物细胞液浓度与周围水溶液浓度存在浓度差时,植物细胞才能完成吸水和失水。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;反之,则吸水。盐碱地中的土壤溶液浓度较大。
【解答】AB选项中未提及盐碱地中的土壤溶液浓度过大,故均不符合题意;
CD选项中,土壤溶液浓度越大,植物细胞失去的水越多,故D错,C正确。故答案为:C
3.乔司西瓜是杭州的特色农产品。种植西瓜理想的土壤是通气、透水,同时能保水、保肥,水和空气的体积比接近。下列按体积分数构建的土壤组成模型中,符合上述土壤要求的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤这三类土壤中,壤土类土壤的矿物质颗粒、空气、水和有机质等组成比例合理,土壤粘性适度,通气、透水、保水和保肥能力强。壤土类土壤适适合大部分植物生长的土壤,不太疏松,也不太黏,通气、透水。能保水、保肥,宜于耕种;
【解答】在砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤这三类土壤中,壤土类土壤的矿物质颗粒、空气、水和有机质等组成比例合理,土壤粘性适度,通气、透水、保水和保肥能力强。壤土类土壤适适合大部分植物生长的土壤;A是壤土类土壤;故答案为:A.
4.向按下列百分比配制的土壤中加点水,用手一搓,最容易搓成条状体的是( )
A.砂粒20% 粉砂粒40% 黏粒40%
B.砂粒10% 粉砂粒40% 黏粒50%
C.砂粒10% 粉砂粒30% 黏粒60%
D.砂粒20% 粉砂粒50% 黏粒30%
【答案】C
【解析】土壤主要是由矿物质、腐殖质、水和空气等物质以及多种生物组成的。这些成分之间相互影响,并使土壤形成了一定的结构。
【解答】土壤中的矿物质颗粒有粗有细,租的叫做砂粒,细的叫做黏粒,介于两者之间的叫做粉砂粒;黏粒和粉砂粒越多,粘性越强,所以最容易搓成条状的是C;
故答案为:C.
5.关于土壤的结构,下列叙述正确的是( )
A.土壤中矿物质颗粒小,土壤空隙就较小,土壤中水就少而空气较多
B.土壤中各成分发生变化,其结构还会在较长时期内保持不变
C.土壤的矿物质颗粒包括砂粒、粉砂粒、黏粒三种
D.土壤中含量最高的是矿物质颗粒,它属于有机物
【答案】C
【解析】构成土壤的物质由固体、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。土壤中的水分是植物生长的必要条件,土壤中的而空气是植物的根河微生物生命活动所需要的氧气的来源;
【解答】A.土壤中矿物质颗粒小,土壤空隙就较小,土壤中水就少,空气也少,A错误;
B.土壤中各成分发生变化,其结构有可能在短时间发生变化,B错误;
C.土壤的矿物质颗粒包括砂粒、粉砂粒、黏粒三种 ,C正确;
D.土壤中含量最高的是矿物质颗粒,它属于无机物,D错误;
故答案为:C.
6.做土壤的渗水实验时,必须控制条件相同的是( )
①取用砂粒和黏粒的体积要相同
②加入的水量一定要相同
③漏斗的形状要完全相同
④漏斗里放入的脱脂棉花要一样多
⑤锥形瓶的大小应完全相同
A.①②③④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.②③④⑤
【答案】C
【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】做土壤的渗水实验时,必须控制的条件相同的物理量是 ①取用砂粒和黏粒的体积要相同 ; ②加入的水量一定要相同 ; ③漏斗的形状要完全相同;④漏斗里放入的脱脂棉花要一样多 ;此实验中不需要控制⑤锥形瓶的大小相同;故答案为:C.
7.旱地作物玉米等适宜在较干燥的旱地上生长,如果种植在湿润的土壤中,会因水分比例过大,导致植物根不能正常呼吸而腐烂,形成“霉根”。在下列土壤中种植玉米,最有可能因缺水干旱枯死的是 ,最有可能导致“霉根”而死亡的是 。(均填字母)
A.壤土类土壤 B.黏土类土壤 C.砂土类土壤
【答案】C;B
【解析】砂土类土壤通气透水性能强,易干旱,有机物分解快,易流失;黏土类土壤保水、保肥能力强,通气、透水性能差;壤土类土壤通气、透水,能保水、保肥,宜于耕种;
【解答】砂土类土壤透水性最好,保肥性最差;黏土类土壤保水性最好,所以 下列土壤中种植玉米,最有可能因缺水干旱枯死的是C,最有可能导致“霉根”而死亡的是B。(均填字母)
故答案为:C;B
8.为了测定土壤成分所占的比例,小明同学在校园中采集了土壤的样品。经测定,其土壤成分的比例如下表:
空气 水 粉砂粒 砂粒 黏粒 有机物
25% 25% 14% 16% 15% 5%
(1)该土壤样品的类型为 。
(2)该土壤的通气性 (填“较好”或“较差”),透水性 (填“较好”或“较差”),对植物生长 (填“有利”或“不利”)。
【答案】(1)壤土类土壤(2)较好;较好;有利
【解析】壤土类土壤的矿物质颗粒、空气、水和有机质等组成比例合理,土壤粘性适度,通气、透水、保水和保肥能力强;
【解答】(1)该土壤类型是壤土类土壤;(2) 该土壤的通气性较好,透水性较好,对植物生长有利。 故答案为:(1) 壤土类土壤 (2)较好;较好;有利
9.(2023八下·婺城期末)我国“杂交水稻之父”袁隆平生前经过多年的努力,利用野生稻培育出了具有许多优良性状的“超级杂交水稻”,并研究出能在盐碱地上种植的“海水稻”,从而大幅度提高了水稻的产量。请回答:
(1)“超级杂交水稻”最适宜的是中性、有机质含量丰富的土壤环境,要求通气、透水,保水保肥能力强,所以应选择 (填”砂土类”、“黏土类”或“壤土类”)土壤种植。
(2)在海边的盐碱地上,一般作物因为缺少水分难以生存,而“海水稻”能在盐碱地生长,可能是其细胞液的浓度比常见植物细胞液的浓度要 。
【答案】(1)壤土类(2)高
【解析】砂土类土壤:通气、透水性能强,易干旱。保水保肥性差;黏土类土壤:保水、保肥能力强,通气、透水性能差;壤土类土壤:通气、透水,能保水、保肥。 宜于耕种。根毛细胞吸水的条件:细胞液的浓度>土壤溶液的浓度。
【解答】(1) 要求土壤通气、透水,保水保肥能力强 ,所以选择壤土类土壤。
(2)“海水稻”能在盐碱地生长,说明它可以从盐碱地中吸收水分,可能是其细胞液的浓度比常见植物细胞液的浓度要高。
10.(2023八下·路桥期末)桐屿枇杷果肉细腻,柔软多汁,甜酸适度,深受市场欢迎。为获得优质枇杷果实,须用科学的种植和管理方法。
(1)种植枇杷理想的土壤是通气、透水,同时能保水保肥,水和空气的体积比接近。下列按体积分数构建的土壤组成模型中,符合上述要求的是_______。
(2)枇杷的果实膨大期应多施钾肥、磷肥,下列复合肥中 肥效最佳。(填序号)
①硝酸钾[KNO3] ②磷酸二氢钾[KH2PO4] ③磷酸一铵[NH4H2PO4]
(3)采摘后减弱果实的呼吸作用可延长贮藏期,请据此写出一种利于贮藏的方法 。
【答案】(1)A (2)② (3)低温冷藏
【解析】(1)根据枇杷生长的需求,来选择适宜的土壤的组成,据此进行解答;
(2)根据化肥的分类进行解答;
(3)根据减弱果实呼吸作用的方法选择合适贮藏的方法,据此进行解答。
【解答】(1)由于 枇杷理想的土壤是通气、透水,同时能保水保肥,水和空气的体积比接,从所给的选项中,可以看出:A中水和空气的比例基本是相同的,而B和C选项中,水和空气的比例不相同,另外,A项中矿物颗粒所占比例和有机物的比例符合要求,故A正确,故选A;
(2)根据题目所给的信息可知,枇杷的果实膨胀需要钾肥和磷肥;
①硝酸钾[KNO3]中含有钾元素和氮元素,不含磷元素,故A不符合题意;
②磷酸二氢钾[KH2PO4]中含有钾元素和磷元素,故B符合题意;
③磷酸一铵[NH4H2PO4]中含有氮元素和磷元素,但不含钾元素,故C不符合题意;
故②正确;
(3)利用低温冷藏的方法可以减弱果实的呼吸作用,可延长贮藏期。
故答案为:(1)A;(2)②;(3)低温冷藏。
11.为研究甲、乙两种不同植物是否会争夺土壤中的养分,某人设计了四个不同实验装置,如图所示,各装置中地下部分都处于相同环境的盆中,地上部分所处的都是透明的封闭容器。
(1)为了达到本实验的目的,应比较装置 (填装置编号)之间的植物生长差异。
(2)以装置①、装置④来进行对照实验。这样的实验设计是 (填“合理”或“不合理”)的。具体的理由是 。
【答案】(1)①②
(2)不合理;变量不唯一(或装置④中,地上环境没有提供独立的、相同的生长空间)
【解析】科学实验探究中在设计对照实验时应遵循单一变量原则,即除要研究的对象外其余条件均控制相同且适宜,主要是为了避免其它因素对实验造成的干扰。
【解答】(1)在研究其生长差异时,该实验的变量为是否存在不同植物,故选 ①② ;
(2) 装置①、装置④ 的对照实验中其植物的地上部位应不相互干扰,各自都在一个密闭容器中,故该做法会造成变量不唯一。
故答案为:(1) ①② ;(2) 不合理 ; 变量不唯一(或装置④中,地上环境没有提供独立的、相同的生长空间) 。
12.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
13.(2022八下·温岭期末)水土流失是影响全球环境的大问题。为了研究水土流失与地面倾角的关系,某科学兴趣小组用如图装置进行了模拟实验。将软管A端与水龙头连接,在软管B端与管道接触处放置粗砂粒。……
(1)装置中仪器a的名称是 。
(2)请将实验步骤补充完整: 。
【答案】(1)铁架台
(2)①调节管道倾角为10%,调节水龙头,使水流速度最大; ②记录粗砂粒全部被冲入水槽所用的时间;(“测出粗砂粒全部被冲入水槽时,水槽中的水量”等其他合理的观测方法均可。)
【解析】(1)根据常用仪器名称解答。
(2)根据实验方案设计相关思想解答。
【解答】(1)装置中仪器a的名称是铁架台。
(2)实验步骤:
①调节管道倾角为10%,调节水龙头,使水流速度最大;
②记录粗砂粒全部被冲入水槽所用的时间;
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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第2节 各种各样的土壤
考点一、土壤的结构和类型
(一)土壤的结构
土壤主要是由矿物质、腐殖质、水和空气等物质以及多种生物组成的。这些成分之间相互影响,并使土壤形成了定的结构。 例如,土壤中的空气和水存在于矿物质颗粒的空隙中,如果土壤中的矿物质颗粒较小,土壤的空隙就较少,土壤中的空气和水也就少了。
(二)影响土壤结构的因素
矿物质颗粒是组成土壤的主要物质之一,因此,大小不等的矿物质颗粒的多少和排列方式就成为影响土壤结构最重要的因素。土壤中不同大小的颗粒的比例和排列方式发生变化,或者土壤中的成分在比例上发生变化,就会导致土壤的结构发生变化。
(三)土壤颗粒的分类
土壤的矿物质颗粒又叫土壤颗粒,这些颗粒有粗有细,粗的叫砂粒,细的叫黏粒,在两者之间的叫粉砂粒。土壤颗粒的分类及特性见下表。
土壤颗粒名称 直径/毫米 通气、透水性能
砂粒 2.0~0.02 通气、透水性能强,但保水性能差
粉砂粒 0.02 ~ 0.002 在砂粒与黏粒之间
黏粒 <0.002 通气、透水性能差,但保水性能强
(四)土壤的渗水能力
(1)土壤的渗水实验
①取砂粒和黏粒少许,用大拇指和食指蘸一些砂粒 和黏粒,会感觉到砂粒较粗,而黏粒细滑。
②取2只漏斗,在漏斗口里放一些脱脂棉花。在漏斗A中放适量的砂粒,在漏斗B中放等量的黏粒。将漏斗分别搁在锥形瓶上,往每个漏斗中倒半烧杯水。5分钟后,观察2只漏斗各有多少水流到下面的锥形瓶内。观察发现能渗出更多水分的是A漏斗。
③结论:土壤具有渗水能力,并且土壤颗粒越大,渗水能力越强;土壤颗粒越小,渗水能力越弱。
(2)土壤的渗水能力与土壤颗粒有关
不同土壤的渗水能力不同,土壤的渗水能力与土壤颗粒的大小有关。一般来说,砂粒较大,颗粒间的空隙较大, 渗水能力较强;黏粒较小,颗粒间的空隙较小,渗水能力较弱;粉砂粒的渗水能力在两者之间。
(五)土壤的分类
(1)土壤分类的依据:根据砂粒粉砂粒和黏粒在土壤中所占的比例不同,可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三种。
(2)不同类型土壤的质地
土壤类型 土壤质地
砂土类土壤 砂粒多、黏粒少,土壤颗粒较粗
黏土类土壤 黏粒、粉砂粒多,土壤颗粒较细
壤土类土壤 砂粒、黏粒、粉砂粒大致等量,土壤质地较均匀
典例1:(2023八下·仙居期末)“桃蛋”是一种耐旱性强的多肉植物,适于生长在疏松、排水透气性能好的土壤中。则该土壤类型是( )
A.黏土类土壤 B.砂土类土壤
C.壤土类土壤 D.以上三种都可以
变式1:(2023八下·杭州期末)花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后,子房柄会迅速伸长并钻入土中,适于花生栽种并能提高产量的土壤类型应是( )
A. B. C. D.
变式2:(2023八下·义乌期中)根据表中土壤颗粒的分类情况,回答问题:
名称 直径(毫米)
砂粒 2.0~0.02
粉砂粒 0.02~0.002
黏粒 <0.002
(1)如图“桃蛋”是一种多肉植物,它喜欢温暖、干燥、光照充足的环境:它耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤生长。则种植“桃蛋”的土壤中应含有较多的 (选填“砂粒”、“粉砂粒”或“黏粒”)。
(2)土壤根据矿物质颗粒、空气、水和有机质等的组成比例不同,可以分为砂土类、黏土类、壤土类三种土壤类型。其中适合大部分植物生长的土壤类型是 。
变式3:(2022八下·吴兴期末)经测量,某地土壤中砂粒的含量约 20%、粉砂粒的含量约 20%,黏粒的含量约 60%。
(1)据图判断,该土壤的类型为 类土壤。
(2)多肉植物往往耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤。种植多肉的土壤应含 有较多的 (选填“砂粒” 、“粉砂粒”或“黏粒”)。
考点二、土壤的性状与植物的生长
(一)土壤的性状影响植物的生长
植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐等。由于土壤的矿物质颗粒的组成及其比例不同,土壤的黏性不同,从而影响了土壤的通气性能保水和保肥性能等。土壤通气性能、保水和保肥性能等的差别影响着植物从士壤中获取水分、空气和无机盐等,从而影响植物的生长。
(二)土壤的通气性能、保水和保肥性能
(1)探究土壤的黏性
①取足量的砂粒(粒径大于0.2毫米)和黏粒。
②在花坛或农地里,选取足量的壤土类土壤。
③按砂粒与壤土类土壤的质量比为20:1配制砂土类土壤。按黏粒与壤土类土壤的质量比为5:1配制黏土类土壤。
④取少量壤土和已配制好的两种土壤,各加少许水,用手搓一搓。黏土类土壤能搓成一个条状体。三类土壤的黏性强弱顺序为黏土类土壤>壤土类土壤>砂土类土壤。
(2)土壤黏性决定着土壤通气性能、保水和保肥性能
黏性较差的土壤,土壤中的空隙较大,比较疏松,水易渗人或流出,通气性能较好,但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤,空隙较小,保水性能好,但通气性能较差。
(三)探究哪种土壤适合植物生长
(1)将上述活动中配制的砂土类土壤黏土类土壤以及壤土类土壤分别装在3只同样大小的花盆内,然后分别种植2~ 3株大小相近、生长旺盛的同一种类的植物,并浇等量的水一次。将花盆放在窗台上能照到阳光但不会被雨水淋到的地方,每天观察植物生长的情况,并做好观察记录。
(2)通过观察发现:种植在壤土类土壤中的植物生长情况最好
(四)最适合植物生长的土壤
在三类土壤中,壤土类土壤的矿物质颗粒、空气、水和腐殖质等组成比例合理,土壤黏性适度,通气、透水、保水和保肥性能强。因此,壤土类土壤是适合大部分植物生长的土壤。
典例1:种花用的瓦盆是用红黏土烧制成的,它比一般的塑料花盆和瓷花盆都要好,由此可以推断出红黏土烧制的瓦盆( )
A.砂粒含量较少 B.保水性较好
C.具有较好的透气性 D.不适合植物生长
变式1:花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后子房柄会迅速伸长并钻入土中,然后子房在土中发育成荚果。因此,适于花生栽种并能提高产量的土壤类型应是( )
A.黏土类土壤 B.砂土类土壤
C.壤土类土壤 D.以上三种都可以
变式2:(2023八下·柯桥期末)假期,小柯来到最美乡村之千亩游玩,见一位老人正把田中的泥沙混合搅拌,小柯觉得奇怪,老人解释,田里的土以前是种水稻的,水渗下去慢,花卉容易烂根,棉些沙子,容易存活。说完,他舀起边上清澈溪水准备喝,小柯忙劝阻了老人,说溪水未经消毒不能喝。
(1)根据材料回答,适合水稻种植的土壤类型是______。
A.壤土类土壤 B.砂土类土壤 C.黏土类土壤 D.所有类型都可以
(2)小柯认为水必须经过消毒才能喝,如图表示水消毒时所发生反应的微观过程。
①写出图中反应的化学方程式:
②由图可知,参加反应的两种物质的分子个数比是 。
③写出生成物HClO中氯元素的化合价
变式3:(2022八下·温岭期末)甘蔗在我国南方多个省份都可种植。温岭的甘蔗比较有名气,它适合在通气、透水、保水和保肥能力强的土壤中生长。
(1)下列模型表示的各类土壤,较适宜种植甘蔗的是 (填写字母)。
(2)当甘蔗根的周围施了过多的肥料后,叶片出现了菱蔫现象,是因为根毛细胞细胞液的溶质质量分数 (选填“大于”、“等于”或“小于”)土壤溶液的溶质质量分数,造成细胞失水。
1.(2023八下·义乌期中)花生俗称“落花生”,是因为它开花受精后,子房柄会迅速伸长并钻入土中,然后子房在土中发育成荚果。因此,适于花生栽种并能提高产量的土壤类型应是( )
A.黏土类土壤 B.沙土类土壤 C.壤土类土壤 D.都可以
2.农民们常说“盐碱地种庄稼,十年九不收”。从植物生长的需要看,盐碱地不适宜种庄稼的根本原因是( )
A.盐碱地中的无机盐不能被植物吸收
B.土壤溶液浓度过小,植物吸水过多
C.土壤溶液浓度过大,不利于根对水的吸收
D.土壤溶液浓度过大,根吸水过多
3.乔司西瓜是杭州的特色农产品。种植西瓜理想的土壤是通气、透水,同时能保水、保肥,水和空气的体积比接近。下列按体积分数构建的土壤组成模型中,符合上述土壤要求的是 ( )
A. B. C. D.
4.向按下列百分比配制的土壤中加点水,用手一搓,最容易搓成条状体的是( )
A.砂粒20% 粉砂粒40% 黏粒40%
B.砂粒10% 粉砂粒40% 黏粒50%
C.砂粒10% 粉砂粒30% 黏粒60%
D.砂粒20% 粉砂粒50% 黏粒30%
5.关于土壤的结构,下列叙述正确的是( )
A.土壤中矿物质颗粒小,土壤空隙就较小,土壤中水就少而空气较多
B.土壤中各成分发生变化,其结构还会在较长时期内保持不变
C.土壤的矿物质颗粒包括砂粒、粉砂粒、黏粒三种
D.土壤中含量最高的是矿物质颗粒,它属于有机物
6.做土壤的渗水实验时,必须控制条件相同的是( )
①取用砂粒和黏粒的体积要相同
②加入的水量一定要相同
③漏斗的形状要完全相同
④漏斗里放入的脱脂棉花要一样多
⑤锥形瓶的大小应完全相同
A.①②③④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.②③④⑤
7.旱地作物玉米等适宜在较干燥的旱地上生长,如果种植在湿润的土壤中,会因水分比例过大,导致植物根不能正常呼吸而腐烂,形成“霉根”。在下列土壤中种植玉米,最有可能因缺水干旱枯死的是 ,最有可能导致“霉根”而死亡的是 。(均填字母)
A.壤土类土壤 B.黏土类土壤 C.砂土类土壤
8.为了测定土壤成分所占的比例,小明同学在校园中采集了土壤的样品。经测定,其土壤成分的比例如下表:
空气 水 粉砂粒 砂粒 黏粒 有机物
25% 25% 14% 16% 15% 5%
(1)该土壤样品的类型为 。
(2)该土壤的通气性 (填“较好”或“较差”),透水性 (填“较好”或“较差”),对植物生长 (填“有利”或“不利”)。
9.(2023八下·婺城期末)我国“杂交水稻之父”袁隆平生前经过多年的努力,利用野生稻培育出了具有许多优良性状的“超级杂交水稻”,并研究出能在盐碱地上种植的“海水稻”,从而大幅度提高了水稻的产量。请回答:
(1)“超级杂交水稻”最适宜的是中性、有机质含量丰富的土壤环境,要求通气、透水,保水保肥能力强,所以应选择 (填”砂土类”、“黏土类”或“壤土类”)土壤种植。
(2)在海边的盐碱地上,一般作物因为缺少水分难以生存,而“海水稻”能在盐碱地生长,可能是其细胞液的浓度比常见植物细胞液的浓度要 。
10.(2023八下·路桥期末)桐屿枇杷果肉细腻,柔软多汁,甜酸适度,深受市场欢迎。为获得优质枇杷果实,须用科学的种植和管理方法。
(1)种植枇杷理想的土壤是通气、透水,同时能保水保肥,水和空气的体积比接近。下列按体积分数构建的土壤组成模型中,符合上述要求的是_______。
(2)枇杷的果实膨大期应多施钾肥、磷肥,下列复合肥中 肥效最佳。(填序号)
①硝酸钾[KNO3] ②磷酸二氢钾[KH2PO4] ③磷酸一铵[NH4H2PO4]
(3)采摘后减弱果实的呼吸作用可延长贮藏期,请据此写出一种利于贮藏的方法 。
11.为研究甲、乙两种不同植物是否会争夺土壤中的养分,某人设计了四个不同实验装置,如图所示,各装置中地下部分都处于相同环境的盆中,地上部分所处的都是透明的封闭容器。
(1)为了达到本实验的目的,应比较装置 (填装置编号)之间的植物生长差异。
(2)以装置①、装置④来进行对照实验。这样的实验设计是 (填“合理”或“不合理”)的。具体的理由是 。
12.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:
13.(2022八下·温岭期末)水土流失是影响全球环境的大问题。为了研究水土流失与地面倾角的关系,某科学兴趣小组用如图装置进行了模拟实验。将软管A端与水龙头连接,在软管B端与管道接触处放置粗砂粒。……
(1)装置中仪器a的名称是 。
(2)请将实验步骤补充完整: 。
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