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第二节 土壤的结构和质地
第一课时
回顾
回忆一下上节课学的内容：
等高线地形图中都有哪些地形？
山顶
鞍部
陡崖（峭壁）
山脊
内力的能量来源是什么？
地球内部的巨大能量
山谷
土壤
上节课我们知道土壤是地球表面四大圈层的共有部分
那么又有新的问题诞生了：
1.土壤是从何而来的？
2.土壤的成分和结构又是什么样的？
带着这些问题我们进入今天的学习。
土壤
起初，地球外层的地壳是由岩石组成
没有土壤
随后在长期自然因素的作用下
岩石被风化和侵蚀为小石块、砂粒等碎屑
有机物在碎屑中逐渐积累，形成营养物质
最终变成了现在的土壤
土壤
什么是侵蚀？
风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程我们称为侵蚀。
什么是风化？
岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下，出现破碎、疏松及矿物成分变化的现象。
风化分为物理风化和化学风化。
土壤
物理风化：
岩石破裂成越来越小的碎屑。
破裂成更小的碎屑后，表面积增大，更容易遭受化学风化。
化学风化：
岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等多种因素作用下，发生化学变化产生新的物质，使岩石的成分发生改变的过程。
土壤
土壤在形成的过程中，可粗略的分为三层：
淀积层
母质层
基岩
表层：
该层积累了更多来自地表植被的有机物，岩石碎屑被进一步分解为黏土和无机物。
靠近地表
表层
土壤
土壤在形成的过程中，可粗略的分为三层：
淀积层
母质层
基岩
表层
母质层 ：
该层仅包含部分风化的岩石碎屑，这些碎屑是土壤的物质基础。
靠近基岩
土壤
土壤在形成的过程中，可粗略的分为三层：
淀积层
母质层
基岩
表层
淀积层 ：
该层由上方土壤中的可溶性矿物质、细小颗粒在降水作用下被溶解、冲刷下来积累形成。
位于表层和母质层之间
土壤
土壤的形成过程十分缓慢，直到今天，这个过程仍在不断继续
形成1cm厚的表土，一般情况下需要100~400年
在极其寒冷的环境中，大约需要1000年
那么土壤中都有哪些成分呢？
土壤
土壤的成分：
矿物质颗粒
（主要组成成分，约占土壤的40%）
矿物质含有磷、钾、镁、钙、铁等元素
突击检查一下，这些元素的符号是什么？
P、K、Mg、Ca、Fe
这些元素可以提供植物生长所需的各种主要养分，以无机盐的形式存在于土壤中。
土壤
土壤的成分：
空气
土壤中的气体基本都来自于大气，但是和大气的成分占比不完全相同
因为土壤中的空气一部分气体由土壤生物的生命活动产生，是微生物进行生化反应的结果
如大气中氧气的体积分数为21%，但是土壤中氧气的体积分数只有10%~12%
土壤
土壤的成分：
水分
土壤中的水分主要由地表渗入（如降雨、降雪、灌溉），其中含有许多溶解的矿物质
水分不宜过多，也不宜过少，需要适量
水分过少导致植物缺水，过多会挤占本该属于空气的空间，导致土壤内空气含量骤减，使植物窒息
所以下雨天蚯蚓会出土呼吸
土壤
土壤的成分：
有机物
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，以及人工施用的有机肥
有机物经过微生物分解后形成腐殖质，腐殖质为土壤动物提供食物，为植物提供养分，使土壤更为肥沃
腐殖质是有机物的一部分，是相对稳定的有机物，具有较高的分解度
土壤
测定土壤有机物含量的实验：
实验步骤：
1.取充分干燥的土壤50g
2.放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热
3.观察实验现象，实验结束后，待土壤冷却后，用天平称得其质量为mg
土壤
测定土壤有机物含量的实验：
实验现象：
1.土壤在加热过程中颜色有明显的变化
2.冷却后，质量明显减少
土壤
测定土壤有机物含量的实验：
实验原理：
1.土壤质量减少是因为土壤中含有有机物
2.有机物在加热的过程中燃烧生成二氧化碳和水等物质
土壤
测定土壤有机物含量的实验：
实验注意事项：
1.“充分干燥”可以选择恒温箱烘烤或者长时间日晒，但不宜直接在火上加热，避免有机物提前分解
2.铁丝网孔径要小，避免土壤颗粒漏下去
土壤
土壤的成分：
生物
（分为植物、动物和微生物）
1.植物：
土壤是植物生长的摇篮，通过根从土壤中吸收水分和无机盐，满足自身生长的需要
土壤
土壤的成分：
生物
（分为植物、动物和微生物）
2.动物：
常见的有原生动物、节肢动物、环节动物等，它们影响着土壤的结构和形状
如蚯蚓，对改善土壤结构、通气状况起很大的作用
土壤
土壤的成分：
生物
（分为植物、动物和微生物）
3.微生物：
土壤中起作用最大的是细菌、真菌等土壤微生物
它们种类多、数量大、繁殖快和活动性强，能分解有机物，促进物质循环，在土壤的物质转化中起着不可替代的作用
土壤
土壤成分总结：
1.矿物质
2.空气
3.水分
4.有机物
5.生物
练习
B
1．下列有关土壤的说法不正确的是（ ）
A．构成土壤的物质有固态、液态和气态
B．矿物质颗粒占土壤的95%左右
C．土壤中的水分是植物生长的必要条件
D．土壤空气是土壤生物所需氧气的来源
练习
C
2．下列最适宜土壤生物生活的环境是（ ）
A．阴暗、潮湿、寒冷的无氧环境
B．坚硬、干燥、温暖的无氧环境
C．阴暗、潮湿、温暖的有氧环境
D．阴暗、干燥、寒冷的有氧环境
练习
D
3．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．岩石只需经热胀冷缩等物理变化就能变成土壤
感谢观看新版科学 第四章 第二节 土壤的结构和质地
（第一课时）
基础练习：
1.在有关“土壤中含有有机物”的验证实验中，下列说法错误的是（ ）
A.土壤应充分干燥
B.土壤应含有较丰富的有机物
C.实验中的铁丝网孔径要小
D.土壤干燥时应放在火上直接烧烤
2.下列有关土壤生物的说法中，正确的是（ ）
A.土壤中只含有一些小型动物
B.土壤中只含有大量的植物根系
C.土壤中不仅含有植物、动物，还含有用肉眼难以观察到的大量微生物
D.以上说法都不正确
3.衡量土壤肥力高低的一个重要标志，通常是土壤中（ ）
A.有机物的含量 B.矿物质的含量
C.微生物的含量 D.空气和水分的含量
4.“水滴石穿”向我们形象地叙述了土壤形成阶段中的一种方式。以下解释你认为正确的是（ ）
A.地壳表面的矿物质都是在水的作用下由岩石风化形成的
B.土壤中的腐殖质是在水的冲击下形成的
C.土壤中的腐殖质是在水的冲击下矿物质埋入土壤中形成的
D.岩石在水的冲击下可以风化变成小碎块
5.小刚为了探究土壤成分，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，你认为小刚是在探究土壤中的（ ）
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
6.2020年12月17日，嫦娥五号返回地球，它从月球上带回了“土特产”——1731克月壤。要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
7.科学家海尔蒙特曾做过实验，将一株柳树苗栽种在光照、土壤等适宜的环境中，5年后植株增加了76.7千克，其增加的质量来自于（ ）
A.水、矿物质和空气 B.水、矿物质和光
C.水、矿物质和土壤 D.光、矿物质和空气
8.土壤在我们周围随处可见，下列关于土壤的说法中正确的是（ ）
A.构成土壤的物质有固体和气体两大类
B.稻草还田能够塘加土壤中可被植物直接吸收利用的有机物
C.土壤中腐殖质越少，土壤肥力越高
D.土壤能为植物提供水分、养料和空气
9.土壤的形成过程十分缓慢,直到今天,这个过程仍在不断地继续着。土壤的形成过程中有下列步骤：①岩石的风化；②岩石进一步风化,有最低等的生物出现；③出现森林和草原,土壤最终形成；④形成原始土壤,有地衣、苔藓植物出现。其正确顺序为（ ）
A、①②③④ B、②③①④ C、①②④③ D、③②①④
10.雨过天晴后,有经验的农民常给农作物中耕松土,其主要作用是（ ）
A、增加土壤中的水分 B、增加土壤中的空气
C、增加土壤中的肥力 D、减少土壤中的生物
11.土壤主要是矿物质、腐殖质、水和空气等物质以及多种生物组成。期中，土壤中的______可以为土壤生物提供食物，也可以为绿色植物提供养分，土壤中的_________是植物生长的必需条件，________是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源，土壤中能溶于水，但不能燃烧的物质是_________。
12.根据提供的资料回答问题：我国的人均耕地面积远远低于世界平均水平，所以保护和合理利用现有的土地资源是我国的一项重要国策。提高单位面积的粮食产量、防止水土流失等都是正在研究并且可行的方法。
（1）除草可以除去和庄稼争夺生存条件的杂草以保证粮食产量。除草的方法有多种，“锄禾日当午”中的“锄禾”和喷洒除草剂都能除草，但是“锄禾”的方式更有利于庄稼的生长，因为“锄禾”不只是能除草，还能 。
（2）农民不光除草，有时还种草，例如在冬季农田闲置的时候，种上学名是“紫云英”、俗称“红花 草籽”的草，到来年春天犁田毁草，把紫云英翻压在土里，这样可以增加土壤肥力，这是因为 。
（3）水土流失已经严重威胁我国的土地资源，请写出防治水土流失提出两个合理建议： 。
13.观察土壤的纵剖面,回答下列问题。
（1）我们通过观察发现许多植物的根长在 里,充分地亨受其中的各种 。
（2）在植被丰富的地表生长着野生蘑菇,在地表下生有白色的菌丝,这说明土壤中有 等微生物,土壤中还生活着蚯蚓、甲虫、蚂蚁等 。
提高训练：
14.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，可能需要经过( )
①形成原始月壤，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.①②③④⑤⑥ B.②④⑥①③⑤
C.①③⑤②④⑥ D.③⑤⑥④②①
15.某中学八年级二班科学兴趣小组的同学在探究土壤生物的活动过程中，完成了下列调查表格：
观察时间 2012年12月1日
观察地点 ××森林公园
环境特点 土壤温度24.1 ℃，比较疏松和湿润，光照强度一般，植物生长良好
土壤生物 蚯蚓：38条；蜗牛：21只；鼠妇：25只；小鼠：2只；蜘蛛：26只；马陆：5条；蜈蚣：2条；蝼蛄：8只
样品简要分析 蚯蚓、蜗牛、鼠妇等喜欢生活在较温暖、湿润、有机物丰富的土壤中，同时它们的活动又可 （合理均可）
（1）请你完成上述调查表格。
（2）被调查土壤中的优势物种是 。
A.蚯蚓 B.小鼠
C.蜈蚣 D.蝼蛄
（3）对表中的记录分析可知：适宜蚯蚓生长的环境特点是 。
16.长、宽、高分别是10cm、10cm、5cm的铁块和相同体积的土壤,分别放人大烧杯中注水至刚好浸没为止,则需往装铁块的烧杯中加3个满量筒和图甲的水,往装土壤的烧杯中加3个满量筒和图乙的水,回答下列问题。
甲 乙
（1）用同样体积的铁块和土壤的目的是 。
（2）往装铁块的烧杯中加入水的量为 ，往装土块的烧杯中加入水的量为 。
（3）浸没同样体积的铁块和土壤,加人水量不同的原因是 。
（4）计算得到土壤中空气的体积分数大约为 。
17.目前枯枝落叶成为城市的常见垃圾。小科同学设计了一个关于落叶分解的实验。他选用悬铃木落叶为实验样本，将落叶剪成3厘米×3厘米大小，均匀分装在四个编号为1、2、3、4的2.5升无盖的可乐瓶中。实验所用的土壤都是校园绿化用土，实验过程中保持10～15 ℃的温度，每隔10天往1～3号瓶中各加水100毫升。2个月后将瓶中样本倒出，拣出所有直径大于0.5厘米的枯叶，洗净阴干后称重，结果见下表：
编号 样本内容物 2个月后落叶称重（克） 落叶外观
1 1500克土壤＋80克落叶＋300克鸽粪 21.5 大部分黑色，叶片薄，易碎
2 1500克土壤＋80克落叶＋300克豆渣 27.2 大部分黑色，叶片薄，易碎
3 1500克土壤＋80克落叶 41.2 大部分枯黄色，有一定韧性
4 80克落叶 63.8 枯黄色，坚韧
（1）根据实验结果， 号瓶分解落叶的速度最快。
（2）你认为鸽粪、豆渣在实验中起什么作用？ 。
（3）请你简单分析4号瓶落叶质量减少的原因是 。
参考答案：
1.D
【解析】
A.用湿润的土壤不行，水分蒸发也能减少质量，影响使用效果，另外充分干燥的土壤有利于样品粉碎并充分混匀，故A正确。
B.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，因此土壤应含有较丰富的有机物，不可以特意选取有机物很丰富的或有机物很贫乏的土壤，影响实验结果，故B正确。
C.铁丝网孔径大土壤颗粒可能从缝隙漏出，影响实验效果，因此，实验中的铁丝网孔径要小，故C正确。
D.有机物是可燃烧的，如果将土壤干燥时放在火上直接烧烤，则会使有机物被燃烧成二氧化碳和水，故D错误。
故选D。
2.C
【解析】
土壤中不仅含有植物、动物，还含有用肉眼难以观察到的大量微生物。
故选C。
3.A
【解析】
有机物含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0.5% ~ 2. 5%，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有机物较多的土壤称为“油土”。A正确。
4.D
【解析】
在温度、水以及生物的影响下，地表或接近地表的岩石经常发生崩解和破碎，形成许多大小不等的岩石碎块或沙粒，这种作用叫风化作用。“水滴石穿”就是岩石在水的冲击下经分化变成小碎块，实质是一种分化作用。故D正确。故选D。
5. 【答案】A
【解析】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烧焦味。 故选D。
6. 【答案】D
【解析】月球上没有水、空气、没有生物的存在，故不存在腐殖质，而空气、水、腐殖质是植物生存必不可少的物质，改造月球土壤时应提供，月壤中存在较多的岩石，即存在矿物质，D符合题意。 故答案为：D
7. 【答案】A
【解析】海尔蒙特的实验过程中，只给柳树浇蒸馏水，土壤也是密封的，通过前后的质量对比，可知柳树增加的质量大于水和土壤减少的质量，所以说明柳树还吸收了空气； 故答案为：A。
8. 【答案】D
【解析】A、组成土壤的物质有固体、气体、液体三种形式，A不符合题意；
B、植物的生长需要多种无机盐，无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用，稻草还田的有机物必须经细菌和真菌分解成无机物后，才能被植物吸收利用，B不符合题意；
C、土壤中腐殖质越少，土壤肥力越高，C不符合题意；
D、土壤为植物的生长提供了水分、空气和无机盐，因此土壤的性状直接影响着植物的生长，D符合题意。 故答案为：D
9. 【答案】C
【解析】土壤形成过程中，首先是岩石风化，在岩石进一步风化之后，有最低等的生物出现；在环境条件和生物作用的共同影响下，形成原始土壤；然后出现低等植物（地衣、苔藓植物），慢慢出现高等植物，土壤最终形成。所以土壤形成的正确顺序为：①②④③。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
10. 【答案】B
【解析】
呼吸作用是生物的共同特征，为生物的生命活动提供能量，所以只要是活的细胞都需要能量，就都要进行呼吸作用，因此植物的根要进行呼吸作用，植物的根呼吸的是空气中的氧气。雨过天晴，有经验的农民常给农作物中耕松土，其主要作用是可使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的呼吸，促进根的生长。故选：B。
11.腐殖质 水分 空气 无机盐
【解析】
土壤中的腐殖质可以为土壤中的动物提供营养物质，也可以为绿色植物提供矿物质。水是植物生长的必需条件，空气是植物根系呼吸和微生物生命活动所需氧气来源，土壤中能溶于水但不燃烧的物质是各种无机盐。
12. 【答案】（1）使土壤疏松，增加土壤的透气性（2）紫云英分解能增加土壤的有机质（3）植树造林、退耕还林
【解析】（1）由于植物生长过程中需要土壤保持充足的空气，因此“锄禾”不只是能除草，还能使土壤疏松，增加土壤的透气性。
（2）紫云英能为土壤提供丰富的养分。紫云英能固定空气中的氮，茎叶在土壤中腐解后能大量地增加土壤中的有机质和氮、磷、钾、钙、镁和各种微量元素。
（3）退耕还林就是从保护和改善生态环境出发，将易造成水土流失的坡耕地有计划、有步骤地停止耕种，按照适地适树的原则，因地制宜地植树造林，恢复森林植被，植树造林和退耕还林是防治水土流失的方法。
13. 【答案】（1）土壤 养分 （2）真菌 动物
【解析】（1）土壤是植物生长的摇篮，许多植物的根系在土壤里安营扎寨，充分吸收土壤里的各种养分。（2）在植被丰富的地表面生长着野生蘑菇，而地表下生有白色的菌丝，这说明土壤中有真菌等微生物，微生物包括：细菌、真菌和病毒，蘑菇属于多细胞真菌，通过观察还可以知道，土壤中还生活着蚯蚓（环节动物）、甲虫（节肢动物）、蚂蚁（节肢动物）等动物。
故答案为：（1）土壤 养分 （2）真菌 动物
14. 【答案】B
【解析】土壤是在岩石、气候、生物、地形和时间五大因素综合作用下的产物：
1.在风化作用下，养分的释放与流失。
2.在低等生物、微生物作用下，有机质积累，形成原始月壤，积累有机质和养分。
3.在高等生物作用下，营养富集(有机质重新合成腐殖质)腐殖质不断积累、成熟月壤形成。
生物在土壤形成过程中起主导作用，故假如环境条件成熟，要使月球在自然条件下形成类似于地球土壤的月壤，可能需要经过②岩石风化④形成矿物颗粒，释放矿物成分⑥低等植物着生①形成原始月壤，积累有机质和养分③高等植物生长⑤腐殖质不断积累、成熟月壤形成，B正确。 故选B。
15.（1）增加土壤的肥力和疏松程度
（2）A
（3）光照较弱、湿润、有机物丰富的土壤
【解析】
（1）蚯蚓、蜗牛、鼠妇等喜欢生活在较温暖、湿润、有机物丰富的土壤中，说明了生物适应环境，同时它们的活动又可增加土壤的肥力和疏松程度，说明了生物影响环境。
（2）土壤生物的数量是蚯蚓：38条；蜗牛：21只；鼠妇：25只；小鼠：2只；蜘蛛：26只；马陆：5条；蜈蚣：2条；蝼蛄：8只，由此可知，蚯蚓最多，所以，选择A.（3）由资料中的：土壤温度24.1 ℃，比较疏松和湿润，光照强度一般，植物生长良好，这些条件，可以分析出适应蚯蚓生长的环境是光照较弱、湿润、有机物丰富的土壤。
16. 【答案】（1）形成对照，便于对实验结果的处理 （2）650mL 750mL
（3）土壤中有空隙 （4）20％
【解析】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；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。
【分析】本题重点考查了量筒的读数和单位的换算，关键是知道土壤中空气的体积等于土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水，要注意单位的换算。
【详解】（1）用同样体积的铁块和土壤的目的是形成对照，便于对实验结果的处理。（2）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。（3）浸没同样体积的铁块和土壤,加人水量不同的原因是土壤中有空隙。（4）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×100%=20%。
故答案为：（1）形成对照，便于对实验结果的处理 （2）650mL 750mL
（3）土壤中有空隙 （4）20％
17. 【答案】1 1号瓶子的落叶分解的快，2号瓶子的落叶分解的较慢，说明鸽粪里面营养物质丰富，腐生的细菌和真菌较多，所以鸽粪、豆渣在实验中起到对照作用 落叶自身的水分散失
【解析】
（1）细菌和真菌的生存需要一定的条件：水分、适宜的温度、有机物（营养物质）等，一般地说有机物丰富的环境中细菌和真菌多；第1号瓶内装有300g鸽粪，有机物丰富，所以腐生的细菌和真菌较多，落叶最快；
（2）因为这个实验方案的目的是研究细菌和真菌对植物遗体的分解作用，所以在设置对照实验时，要控制其他可能影响实验结果的条件。即除了有鸽粪和豆渣条件不同外，其他条件都应该相同，因此1、2两组用相同的树叶和相同的土壤。1号瓶子的落叶分解的快，2号瓶子的落叶分解的较慢，说明鸽粪里面营养物质丰富，腐生的细菌和真菌较多；所以鸽粪、豆渣在实验中起到对照作用；
（3）呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程；4号瓶子落叶减重较少，因为瓶子内无细菌，不能分解树叶内的有机物，落叶减轻主要是因为自身水分散失的原因。
