4.2 土壤的结构和质地（同步课件 46张PPT）--2024-2025学年浙教版科学七年级下册

(共46张PPT)
4.2 土壤的结构和质地
浙教版七年级科学下册
第四章 我们生活的大地
普通水稻只能生长在一般的水田里，而无法在盐碱地生长。2012 年以来，袁隆平院士参与培育的适合在盐碱地里生长的“海水稻”，从科研试验阶段发展到了产业化、规模化推广阶段。普通水田与盐碱地，两种土壤的结构和质地有什么不同？
一、土壤的形成
1.最初,地球外层的地壳是由岩石组成的,并没有土壤。
2.风化和侵蚀 风化 风化是岩石在太阳辐射、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
侵蚀 侵蚀是风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程
岩石遭受物理风化时，会破裂成越来越小的碎屑，每块碎屑保持原有的物质性质。影响岩石物理风化的因素有很多，温度、压力和生物活动是导致岩石发生物理风化的重要因素
化学风化是岩石在水、氧气、二
氧化碳和酸等多种因素作用下，发生
化学反应使岩石的成分改变的过程。
化学风化所产生的碎屑物质的组成不
同于原来的岩石。例如，岩石和水的
化学反应导致新矿物的形成，以及可
溶性物质的析出。
一、土壤的形成
3.物理风化和化学风化 物理风化和化学风化是岩石风化的两种基本类型 类型 定义 影响因素
物理
风化 物理风化使岩石破裂成越来越小的碎屑，每块碎屑保持原有的物质性质 温度、压力和生物活动是导致岩石发生物理风化的重要因素
化学
风化 化学风化是岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等多种因素作用下，发生化学反应使岩石的成分改变的过程。化
学风化所产生的碎屑物质的组成不同于原来的岩石 水、氧气、二氧化碳、酸等，如岩石和水的化学反应导致新矿物的形成，以及可溶性物质的析出
岩石通过物理风化碎裂成碎屑后表面积增大，碎屑物更易遭受化学风化作用。
4.土壤层
风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。土壤可被粗略地分为三层:母质层、淀积层、表层(如图所示)
岩石形成土壤的快慢与哪些因素有关？
例题:下列关于土壤的说法正确的是（ ）
A.土壤形成后是固定不变的
B.土壤固体部分主要由腐殖质组成
C.土壤的形成过程是长期的,目前还在持续进行
D.以上说法都是正确的
解析:土壤固体部分主要由各种颗粒状矿物质组成，土壤的形成过程随着时间的进展不断加深，土壤成分也是变化的，持续进行的。故选 C。答案:C
二、土壤的成分
矿物质颗粒是土壤的主要组成成分。矿物质颗粒之间有孔隙，由气体和水分占据。土壤中还有各种动物、植物和微生物。土壤中的气体绝大部分来自大气中的氮气、氧气等，小部分来自土壤内的生命活动产生的二氧化碳和水蒸气等。土壤中的水分主要由地表渗入，其中含有许多溶解的矿物质。
蚯蚓是靠能分泌黏液的湿润体壁进行呼吸的。下雨时蚯蚓常从土壤中钻到地面，请分析出现这一现象的原因。
下雨时土壤中的空气含量减少,蚯蚓必须到地面上来获得呼吸所需空气。
例题: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
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。
答案:D
除了需要空气和水等无机物外，很多土壤生物的生存还需要有机物来提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，你能根据这一原理设计实验来检验土壤中是否存在有机物吗？
1. 取经充分干燥的土壤，先用天平称
取 50 g，然后把它们放在细密的铁丝网上，
用酒精灯加热，观察到什么现象？
2. 待土壤冷却后，再用天平称得其质
量为 g。从土壤的成分分析，土壤质
量发生变化的原因是什么？
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。这些有机物经过微生物分解后形成腐殖质，使土壤形成良好的团粒，有利于植物生长。
腐殖质可以为土壤动物提供食物，同时也丰富了植物生长所必需的
氮、磷、钾和硫等元素，使土壤更为肥沃。
矿物质含有磷、钾、镁、钙、铁等元素，可提供除氮以外的植物生长 所
需的各种主要养分。这些元素往往以无机盐的形式存在于土壤中。那么，如
何检验土壤中无机盐的存在呢？
1 . 取适量土壤样品放入烧杯中，倒入适
量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌，然后让它慢慢沉淀下来。上部的溶液就是土壤浸出液。
2 . 静置一段时间，取上部土壤浸出液约
10 mL，放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发，如图 4 . 2- 7 所示。观察蒸发皿中的残留物。
土壤中这些不能燃烧但能溶于水的物质是无机盐，它们与植物的生长发育关系密切。
大量事实表明，土壤由矿物质颗粒、腐殖质、微生物、水和空气等组成。土壤中有固体、液体和气体三类物质，固体约占土壤体积的50%，其中矿物质颗粒一般约占土壤固体部分质量的95%。土壤中还有大量的生物，它们与环境相互作用，相互影响。
例题:2024年,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的采样,这是人类历史上第一次获得月背土壤。我国人民非常关心月球上是否能够种菜,央视新闻特别回应了月壤中不含任何有机养分,无法种菜。如图四个实验中,可用于简单判断土壤中是否含有有机物的是
解析:有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，根据这一原理可以检验土壤中是否存在有机物。干燥的土壤放在铁丝网上燃烧,如果质量减少、有焦味,证明土壤中含有有机物,因此选项C符合题意。
答案:C
三、土壤的结构
1.土壤的结构
(1)土壤结构可分为块状、柱状、片状、团粒状等各种结构。
(2)团粒结构是各种土壤结构中较为理想的结构,这种土壤在农业生产上最有价值。团粒结构疏松多孔,使土壤既能保水又能透水,并具有良好的透气性和保温作用,有利于作物根系的伸展以及对养分的积蓄和供应,在农田中多施有机肥,实施秸秆还田等措施,可使土壤增加新鲜腐殖质,有利于土壤团粒结构的形成。
三、土壤的结构
2.土壤中矿物质颗粒的分类
土壤结构由矿物质颗粒的大小所决定。根据颗粒大小,可将土壤中的矿物质颗粒进行分类。
1. 取砂粒和黏粒少许，用大拇指和食指蘸
一些砂粒和黏粒，你能感觉出它们的不同吗？
2. 取 2 只漏斗，在漏斗口里放一些脱脂棉花。在漏斗 A 中放一些砂粒，在漏斗 B 中放一些黏粒。将漏斗分别搁在锥形瓶上，往每只漏斗中倒 50 mL 水。观察 2 只漏斗内水渗到下面锥形瓶内水量的多少。
3. 根据粉砂粒的特性，设想一下以上实验用粉砂粒替代后的渗水情况。
土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。砂粒之间的孔隙较大，黏粒之间的孔隙很小。大小不同的矿物质颗粒的多少和排列方式就是影响土壤结构最重要的因素。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类。
1.砂土类土壤通气性能最强。黏土类土壤通气性能最差。
2.黏土类土壤保水性能最强。砂土类土壤透水性能最强。
根据上述三类土壤的结构，推测三类土壤在通气性、透水性、保水性上的差异。
土壤中的矿物质、腐殖质、水和空气等成分之间相互影响，并使土壤
形成了一定的结构。例如，如果土壤中的矿物质颗粒较小，土壤的孔隙就
较小，土壤中的水和空气也就少了。如果土壤大小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。
土壤腐殖质的含量与矿物质组成是影响土壤颜色的主要因素，前者主
要影响土壤颜色的深浅，后者主要影响土壤的主色调。
例题: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,土壤孔隙也小,土壤中水分少而空气较多
B.十壤中各成分的比例发生变化,其结构会在较长时期内不变
C.影响土壤结构最重要的因素是大小不等的矿物质颗粒的多少和排列方式
D.土壤中含量最高的是矿物质颗粒,它属于有机物
解析:矿物质颗粒是组成土壤的主要物质之一,这些颗粒不是有机物,腐殖质是有机物。若土壤颗粒较小,土壤的孔隙就较少，土壤中存在的空气和水分就较少。土壤大小颗粒的比例和排列方式发生变化,或者土壤中的成分比例发生变化，都会导致土壤的结构发生变化。
答案:C
四、土壤的质地
植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐。如果土壤的孔隙较大，其通气性能和渗水性能较强，在这样的土壤中，水就不易保留，有机质也容易流失。如果土壤的孔隙很小，其通气性能差，但其保水性能较强，有机质就不易流失。那么，哪类土壤更有利于植物生长呢？
1. 分别取一定量菜地、山坡地和稻田里的土样，加少许水，用手搓一搓，如图4.2-10所示。哪种土壤能搓成一个条状体？
2. 再用图 4 . 2 - 9 的渗水性实验装置，将这三种土壤分别放在 3 只漏斗中，加 50 mL 水后观察渗水量。
黏性较差的土壤，土壤中的孔隙较大，比较疏松，水易渗入或流出，通
气性能较好，但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤，土壤中的孔隙较小，保水性能好，但通气性能较差。根据长期的实践经验，最有利于植物生长的土壤应当是黏性适度，通气，透水，保水、保肥能力强的土壤。
壤土类土壤适于大部分植物生长。这种土壤固体部分（矿物质颗粒和有机物）约占土壤总体积的 50 %，其中有机质固体部分约为 1 %～5 %；水和空气各占约 25 %，如图 4 . 2 - 11 所示。这样的土壤既通气、透水，又保水、保肥，能为植物生长提供充足的水分、空气和有机质。
(2)适合植物生长的土壤壤土类土壤、砂土类土壤、黏土类土壤的各组成成分体积分数模型如下图所示。
在三类土壤中,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,土壤黏性适度,通气、透水、保水和保肥能力强。因此,壤土类土壤是适合大部分植物生长的土壤。
土壤的性质不同，则土壤的通气、透水、保水、保肥的性能不同，而不
同植物生长时对水、空气、肥力等要求不同，因此不同类型的土壤适合不
同类型的植物生长。
实地调查或上网查资料，列举当地常见的植物及适合其生长的土壤
类型。
例题:花生是独有的地上开花、地下结果的植物。花生在传粉后,雌蕊的子房柄伸长弯向地面,钻到地下4~5厘米处,在黑暗中,子房才能发育成熟,形成花生。正因为花生有这种地上开花、花落后在地下结果的特性,所以人们又称它为“落花生”。根据它的这一特性,你推断适宜花生生长的土壤是( )
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.三者都合适
解析:在三种土壤中,砂土类土壤的通气、透水性能强,疏松,适合花生的子房柄伸长后钻到土壤中，所以砂土类土壤适宜花生生长。
答案:A
课堂小结
2024年6月2日,嫦娥六号执行月背采样任务,将带回月壤进行科学研究。(1)地球土壤中除了生物外,还有空气、水、无机盐和等成分。
(2)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,可能经过的阶段如下,按顺序可排列为
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,释放矿物成分⑤腐殖质不断积累、成熟月壤形成⑥低等植物生长
(3)科学家将月壤真空解压后保存于氮气中。这主要是因为氮气
A.无色无味 B.化学性质不活泼
C.空气中含量最多 D.沸点较低
课堂小练习
课堂小练习
解析:(1)土壤中非生物有:矿物质颗粒、腐殖质、水和空气等。(2)土壤的形成过程:岩石风化→形成矿物质颗粒,释放矿物成分-低等植物生长→形成原始月壤,积累有机质和养分→高等植物生长→腐殖质不断积累、成熟月壤形成。(3)氮气的化学性质不活泼在常温下很难与其他物质发生化学反应，所以科学家将月壤真空解压后保存于氮气中。
答案:(1)腐殖质 (2)②④⑥①③⑤ (3)B
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10cm、10cm、5cm的铁块和土壤,分别放人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
课堂小练习
(1)往装铁块的烧杯中加入水的量为中加入水的量为 往装土壤的烧杯加人的水量为 .
(2)司样体积的铁块和土壤,为什么加人的水量不同
(3)该土壤中空气体积分数大约为
课堂小练习
为了探究植物的生长受到哪些因素的影响,科学小组进行了如下的实验:选取相同的花盆和同样的植物,按下表给定的条件分别进行实验(“+”的个数代表浇水量的多少或光照时间的长短或施同种肥料的多少)。
课堂小练习
(1)对比1、2号盆中植物的生长情况,研究的应是 对植物生长的影响。
(2)为了研究施肥多少对植物生长的影响,应对 盆中植物的生长情况作比较。
(3)比较2号和4号盆中植物的生长情况,能不能得出比较科学的结论 为什么
课堂小练习
解析:(1)分析1号和2号,浇水量、光照时间和施肥量相同,不同的是1号是壤土,2号是黏土,所以研究的应是不同土壤对植物生长的影响。(2)为了研究施肥多少对植物生长的影响,其唯一的变量应是施肥量,其他的变量(如土壤的种类、浇水量和光照时间)都应相同,符合条件的是1号和3号。(3)2号和4号的变量有两个，即光照时间和施肥量,结果无法确定是由哪个条件引起的。答案:(1)不同土壤(2)1号和3号(3)不能,因为2号和4号的变量有两个,不能确定植物的生长情况是由哪个变量引起的。
课堂小练习
如图是三种土壤的模型,其中保肥性能最强的是 ,通气性能最好的是 ,最适宜耕种的是 。(填对应字母)
土壤中的 多集中在表层,它在土壤中含量并不高,却直接影响土壤肥力的形成和发展。
课堂小练习
解析:A中的矿物质颗粒较多,水多于空气和有机物,属于黏土类土壤,保肥性能最强。B中的水和空气各约占土壤总体积的25%，矿物质颗粒和有机物约占土壤总体积的50%,属于壤土类土壤,其通气透水,保水保温性能都较好,是较理想的农业土壤。C中的矿物质颗粒较多,空气多于水和有机物,属于砂土类土壤,通气性能最好。土壤中的有机质多集中在表层,虽然它在土壤中的含量并不高,但却直接影响土壤肥力的形成和发展。土壤中有机质的含量通常是土壤肥力高低的一个重要标志。答案:ACB有机质