第十单元 跨学科实践活动9 土壤酸碱性对植物生长的影响 教学设计（表格式）2025-2026学年人教版九年级化学下册

跨学科实践活动9 土壤酸碱性对植物生长的影响
教学设计
课题 跨学科实践活动9 土壤酸碱性对植物生长的影响 课型 新授课
教材 第十单元跨学科实践活动9（人教版）
一、教学目标
知识目标 1.应用溶液酸碱性及酸、碱、盐的性质等化学知识，结合生物学、地理学等课程相关知识，探究土壤酸碱性对植物生长的影响。 2. 初步制定土壤改良的方案。
素养目标 1.化学观念：认识土壤酸碱性对植物生长的影响和土壤酸碱性的分布特点，理解溶液酸碱性及酸、碱、盐的性质在土壤酸碱性相关问题中的作用。 2.化学思维：通过实验探究、资料查阅等获取证据，推理分析土壤酸碱性与植物生长、环境条件等的关系。 3.科学探究与实践：积极参与测定土壤酸碱性、探究植物适宜生长的 pH 等实验，培养科学探究能力，尝试创新土壤改良方案。 4.科学态度与责任：认识到研究土壤酸碱性对种植业发展的重要意义，树立合理利用土壤资源、保护环境的社会责任感。
二、教学重难点
教学重点 测定土壤酸碱性的方法、探究植物生长适宜的 pH、土壤改良方案的制定。
教学难点 设计并实施测定土壤酸碱性和探究植物适宜生长 pH 的实验，理解地质、环境等多因素对土壤酸碱性的综合影响。
三、教学分析
本节教学内容源于新课标人教版（2024年版）九年级化学下册第十单元《常见的酸、碱、盐》中的跨学科实践活动“土壤酸碱性对植物生长的影响”。该内容以土壤酸碱性为切入点，将化学知识与生物学、地理学等学科知识紧密结合，体现了跨学科学习的理念，有助于培养学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。 本活动安排了测定土壤的酸碱性、探究植物生长适宜的pH、调查我国土壤酸碱性分布以及制定土壤改良方案四个学习内容。首先引导学生掌握测定土壤酸碱性的方法，包括采样、浸出液配制及检测等环节，让学生亲身体验化学实验的过程。接着探究不同植物对土壤酸碱性的要求，通过实验确定植物适宜生长的pH范围，加深对化学与生物学联系的理解。然后结合地理学知识，了解我国土壤酸碱性的分布特点及影响因素，拓宽学生的知识面。最后根据所学知识制定土壤改良方案，培养学生的实践应用能力。这四个内容层层递进，逐步引导学生深入探究土壤酸碱性对植物生长的影响。
四、学情分析
教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，如溶液的酸碱性、pH的概念等，同时在生物学和地理学方面也有了一些相关的知识储备，这为开展跨学科实践活动奠定了基础。 在思维能力上，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验和现象比较感兴趣，但对于综合运用多学科知识解决复杂问题的能力还有待提高。在学习过程中，学生可能会在理解土壤酸碱性与植物生长的关系、分析我国土壤酸碱性分布的影响因素等方面遇到困难。 此外，学生在实验操作技能上存在一定的差异，部分学生可能对实验仪器的使用不够熟练，在实验设计和数据处理方面也需要教师的指导。在跨学科学习方面，学生可能习惯于单一学科的学习模式，对于如何将化学、生物学和地理学知识有机结合起来还缺乏经验。因此，在教学过程中，教师要充分考虑学生的实际情况，设计生动有趣的教学活动，引导学生积极参与实践探究，逐步培养学生的跨学科思维和实践能力。
五、教学过程
教学环节 教学内容 设计意图
课堂导入 【图片展示】土壤和在土壤中生长的植物。 【引入】同学们，土壤承载着植物所需的养分和水分，是生命之源。而且土壤中还发生着各种化学反应，不同地质条件和生态环境下，土壤的酸碱性存在差异。研究土壤酸碱性对植物生长的影响，对种植业及其发展具有重要意义。 【提出问题引导思考】那么，土壤的酸碱性是如何测定的呢？不同的植物到底适合什么样的土壤酸碱性呢？我国的土壤酸碱性分布又有什么特点呢？带着这些问题，让我们一起走进今天的学习——土壤酸碱性对植物生长的影响。 提出一系列问题，引导学生思考土壤酸碱性与植物生长的关系，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习目标，带着问题去学习新知识，提高学习的针对性和主动性。
任务一 测定土壤的酸碱性 活动一：了解测定土壤酸碱性的方法 【引入】研究土壤酸碱性对植物生长的影响，对种植业及其发展具有重要意义。那我们首先要做的就是测定土壤的酸碱性，下面我们来了解一下测定土壤酸碱性的方法。 【问题】我们要测定土壤酸碱性，第一步是进行土壤采样，那土壤采样有哪些注意事项呢？以下哪种取样方式合理？ 【学生思考】分析不同取样方式的合理性，回答。 【讲解】评价、强调：大家回答得很正确。土壤采样的注意事项，注意所取采样点要分布均匀，避开特殊地点；避免阳光直射，防止酸、碱气体污染，以及灰尘等异物进入样品；将各采样点的土壤混合均匀，提取适量的样品。这样后续的测定结果才更准确。 【问题】接下来要配制土壤浸出液，我们需要用到哪些仪器和试剂呢？ 【学生回答】仪器和试剂有：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台，干燥土样、蒸馏水。 【讲解】配制土壤浸出液的具体操作过程：取干燥土壤样品，将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后，静置，过滤，得到土壤浸出液。配制土壤浸出液时，要严格按照比例和操作步骤进行，这样才能得到符合要求的浸出液，以便后续测定。 【引入】我们已经得到了土壤浸出液，接下来就要测定它的酸碱性了。测定酸碱性有定性和定量两种方式，下面我们来具体了解一下。 【问题】定性测定溶液的酸碱性可以用什么方法？定量测定溶液的pH又可以用什么方法呢？ 【学生思考】回答：定性测定可以用酸碱指示剂；定量测定可以用pH试纸或pH计。 【讲解】评价、强调：酸碱指示剂能让我们快速判断溶液是酸性、碱性还是中性；pH试纸和pH计能更准确地测定溶液的酸碱度。 【知识补充】现在有一种六合一土壤检测仪，它可以检测土壤湿度、温度、空气湿度、土壤pH值、光照强度、土壤肥力（养分）等，大家想一想它在我们这次测定土壤酸碱性的实验中有什么作用呢？ 【学生回答】可以方便、准确地检测土壤的pHpH值等相关数据，为我们的实验提供更全面的信息。 【总结】评价、强调：六合一土壤检测仪能提高我们实验的效率和准确性，让我们能更全面地了解土壤的状况。 活动二：选取土壤进行实验测定 【引入】我们已经了解了测定土壤酸碱性的方法，接下来我们选取校园或农田的土壤，选择适合的方法，设计实验，测定土壤的酸碱性。 【问题】请各小组讨论并设计实验方案，然后填写在表格中。 【学生小组讨论】各小组积极讨论，确定实验方案，包括土壤采样地点、测定方法等。 【学生代表发言】各小组代表上台分享小组的实验方案。 【讲解】评价各小组的实验方案，指出优点和不足之处，并给予指导和建议。 【学生任务】各小组按照设计好的实验方案进行实验，测定土壤的酸碱性，并将结果记录在表格中。 【总结】各小组汇报实验结果，分析实验过程中遇到的问题及解决方法。 通过引入测定浸出液酸碱性的内容，让学生了解不同的测定方法。让学生思考六合一土壤检测仪的作用，培养学生的知识迁移和应用能力。 让学生亲自动手设计实验、进行实验，培养学生的实验设计和操作能力。小组讨论和汇报能培养学生的团队合作和表达能力。
任务二 探究植物生长适宜的pH 活动一：了解不同植物对土壤酸碱性的要求 【引入】不同的植物对土壤酸碱性有不同的要求，了解这些要求对我们合理种植植物非常重要。下面我们结合生物学的知识，或查阅资料，来举例说明不同植物的生长对土壤酸碱性的要求，了解植物的生长特点。 【问题】不同植物对土壤酸碱性的要求，请大家观察下面的三幅图，分别举例说明哪些植物喜欢在碱性、中性、酸性土壤中生长。 【学生思考并回答】胡萝卜、菠菜等喜欢碱性土壤；玉米、水稻等喜欢中性土壤；花生、西瓜等喜欢酸性土壤。 【问题】请大家查阅资料，了解并描述一种植物的生长特点。 【学生思考】回答。 【讲解】评价、强调：不同植物的生长对土壤酸碱性和其他环境条件都有特定的要求，我们在种植植物时要充分考虑这些因素。 【问题】请大家思考，了解植物生长对土壤酸碱性的要求有什么实际意义呢？ 【学生回答】可以根据土壤的酸碱性选择合适的植物进行种植，提高植物的成活率和产量；也可以根据植物的需求改良土壤的酸碱性。 【总结】评价、强调：了解植物生长对土壤酸碱性的要求，能帮助我们科学地进行种植，实现农业的可持续发展。 活动二：进行植物种植实验 【引入】我们已经了解了不同植物对土壤酸碱性的要求，接下来我们选择一种适合的植物，在不同pH的土壤中进行种植（或用溶液模拟环境进行栽培）实验，并制订观察和记录方案，来确定其适宜生长的pH。 【实验】以新鲜绿豆为例，探究不同酸碱性溶液对其造成的影响。 【展示实验用品和方案】 实验用品：烧杯，温度计，新鲜绿豆，pH分别为5、6、7、8、9的溶液。 实验方案：用5只烧杯，分别倒入pH为5、6、7、8、9的溶液各50mL，做好标记，在5只烧杯内分别放入大小一致的8粒绿豆。确保5只烧杯除溶液酸碱性外，其余条件均相同，在一周的同一时间内，每天定时观察，测量，并且测定溶液的pH，把观察到的绿豆生长情况记录在表格中。注意事项：要保证各烧杯中除溶液酸碱性外其他条件相同，如温度、光照等；定时观察和记录要准确。 【问题】上述实验方案应用了哪些实验方法。 【学生思考】回答：采用多组实验进行对照分析，应用了控制变量思想，属于对比实验。 【学生实验】各小组按照设计好的实验方案进行实验，观察并记录绿豆的生长状况。 【总结】各小组汇报实验结果，分析得出绿豆适宜生长的pH范围。 通过引入不同植物对土壤酸碱性的要求，让学生了解植物生长与土壤环境的关系。让学生思考了解这些要求的实际意义，培养学生的知识应用和分析能力。 让学生设计并进行植物种植实验，培养学生的实验设计、操作和分析能力。小组实验和汇报能提高学生的团队合作和表达能力。
任务三 调查我国土壤酸碱性分布 活动一：调查我国土壤酸碱性分布情况 【引入】我国地域辽阔，不同地区的土壤酸碱性存在差异。下面我们结合地理学知识，根据地理区域划分（或自行划分区域），调查我国土壤酸碱性的分布情况。 【问题】我国土壤酸碱性具有怎样的区域性特点呢？ 【学生思考】回答：我国土壤酸碱性具有明显的区域性特点，华东和华南主要为酸性土壤，而华北和西北绝大部分为中性或碱性土壤。特点为：南酸北碱，沿海偏酸，内陆偏碱。 【讲解】评价、强调：了解我国土壤酸碱性的分布特点，对于合理规划农业生产、改良土壤等具有重要意义。 【问题】请大家思考，这种土壤酸碱性分布特点与哪些因素有关呢？ 【学生回答】可能与降水、温度、植被、人类活动等因素有关。 【总结】评价、强调：这些因素相互作用，共同影响着我国土壤酸碱性的分布。 活动二：了解地质、环境等条件对土壤酸碱性的影响 【引入】我们已经知道我国土壤酸碱性具有区域性特点，那地质、环境等条件是如何具体影响土壤酸碱性的呢？下面我们查阅资料，来详细了解一下。 【资料】1.降水方面：南方降水多，淋溶作用强，土壤中盐基离子等碱性物质易被淋失，使土壤酸性增强；北方降水少，淋溶作用弱，碱性物质积累，土壤多呈碱性。 2.温度方面：南方温度高，微生物活动旺盛，分解有机质产生大量有机酸，使土壤酸化；北方温度较低，微生物活动相对较弱，对土壤酸化作用较小。 3.植被方面：南方茂密森林的凋落物多，分解后产生的有机酸等酸性物质多，进入土壤后使土壤酸性增强。北方草原植被覆盖度低，产生的酸性物质少，且草原土壤中碳酸盐等碱性物质相对较多，使土壤呈碱性。 4.人类活动方面：农业生产中，过量施用氮肥和磷肥会导致土壤酸化，过量施用钾肥和有机肥则可能导致土壤碱化。工业活动中，工厂排放的废气形成酸雨等酸性降水，会使土壤酸化；而造纸厂等排放的碱性废水，若用于灌溉等，会使土壤碱化。 【总结】评价、强调：地质、环境等条件中的降水、温度、植被和人类活动等因素都对土壤酸碱性产生重要影响，我们要合理利用和保护土壤资源。 通过引入我国土壤酸碱性分布情况，让学生了解地理因素对土壤酸碱性的影响。让学生思考分布特点的影响因素，培养学生的综合分析能力。
任务四 制订土壤改良方案 活动一：了解改良土壤酸碱性的方法 【引入】为了使土地资源得到更好地利用，我们可以采取相应地措施对土壤酸碱性进行改良。 【资料阅读】了解目前我国主要使用的土壤酸碱性改良剂及使用的原因。 土壤酸碱性改良剂使用原因酸性土壤熟石灰、石膏、磷石膏、氯化钙在水溶液中显碱性，能减弱土壤的酸度，利于土壤结构的形成碱性土壤硫酸亚铁、硫磺、硫酸、腐殖酸、腐殖酸钙在水溶液中显酸性，可降低土壤pH值和碱化度，改善土壤结构
【问题】改良使用氢氧化钠改良酸性土壤？能否使用盐酸或硫酸改良碱性土壤？ 【学生思考并回答】不可以，不可用腐蚀性强的酸或碱，如氢氧化钠、盐酸等改良土壤，会对土壤和植物造成伤害。 活动二：制订改良方案 【学生活动】结合自己家乡农作物种植或家庭花卉种植的情况，初步制订改良土壤酸碱性的方案，完成下表。 植物种类适宜生长pH土壤pH值改良土壤方案月季5.5-6.58施加熟石灰月季5.5-6.54施加硫酸亚铁溶液西红柿6-79施加熟石灰西红柿6-75施加硫酸亚铁溶液
【补充】除了应用化学试剂改良土壤的酸碱性外，我们的科学家还研究了更适宜环境的作物，如袁隆平院士带领的团队研发的海水稻，耐盐碱性强，可以在盐碱地种植。所以同学们要相信科学的力量。 使学生了解我国主要使用的土壤酸碱性改良剂及使用的原因，认识化学学科的重要价值。
六、课堂小结
七、板书设计 跨学科实践活动9 土壤酸碱性对植物生长的影响 一、测定土壤的酸碱性：采样→配制→检测 二、探究植物生长适宜的pH：对比实验 三、调查我国土壤酸碱性的分布：南酸北碱，沿海偏酸，内陆偏碱 四、制订土壤改良方案： 1.酸性土壤：熟石灰等； 2.碱性土壤：硫酸亚铁等。
八、随堂练习
1.农作物的生长需要适宜的酸碱性土壤，某同学在实验室中测量土壤样品酸碱度，下列操作正确的是（ ） A．溶解土壤样品 B．过滤出浸出液 C．检验酸碱性 D．测定酸碱度 【答案】B 【解析】A、溶解土壤样品应在烧杯中进行，不能在量筒内搅拌（量筒仅用于量取液体体积，搅拌易损坏量筒），此选项错误； B、过滤时应使用玻璃棒引流，且漏斗下端需紧贴烧杯内壁（防止液体溅出），此选项正确； C、检验溶液酸碱性时，可将紫色石蕊试液滴入土壤浸出液中，根据颜色变化判断酸碱性，但胶头滴管应竖直悬空于试管上，进行滴加液体，此选项错误； D、测定酸碱度需用干燥的pH试纸，湿润的试纸会稀释溶液，导致测量结果不准确，此选项错误。 故选：B。 2．每种植物都有适宜自己生长的酸碱性环境。下表为四种作物适宜生长的pH范围：某地土壤显弱碱性，以上四种作物中，该土壤最适宜种植的是（ ） 作物马铃薯茶树玉米棉花pH4.8～5.55.0～5.56.0～7.07.0～8.0
A．马铃薯 B．茶树 C．玉米 D．棉花 【答案】D 【解析】土壤显弱碱性，pH大于7。棉花适宜生长的pH范围为7.0～8.0，呈中性到碱性，与土壤条件匹配。其他作物适宜酸性土壤，不适宜弱碱性土壤。故选 D。 3.学习小组开展“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”实践活动。下列有关说法正确的是（ ） A．将土壤加入水中能形成土壤溶液 B．可用酸碱指示剂测定土壤浸出液的pH C．我国土壤的分布趋势为“南碱北酸” D．酸性土壤可用熟石灰改良 【答案】D 【解析】A、将土壤加入水中，土壤中的可溶性物质会溶解形成溶液，但土壤中同时含有大量不溶性颗粒（如砂砾、黏土），直接混合会形成悬浊液而非均一的溶液。需过滤后才能得到土壤浸出液（溶液）。错误； B、酸碱指示剂（如石蕊、酚酞）只能判断溶液的酸碱性（如酸性、中性或碱性），无法测定具体pH值。测定pH需使用pH试纸或pH计。错误； C、我国土壤分布趋势为“南酸北碱”。南方雨水多，酸性物质积累，土壤偏酸性；北方雨水少，碱性物质不易流失，土壤偏碱性。错误； D、熟石灰（氢氧化钙）呈碱性，能与酸性土壤中的酸性物质发生反应，降低土壤酸性。正确； 故选D。 4.某化学兴趣小组在跨学科实践活动中发现，赤红壤是我国台湾省等地区的主要土壤类型之一，其pH多在5.0~5.5之间，土壤中铁元素含量较丰富。下列有关赤红壤说法或做法正确的是（ ） A．可以用pH试纸来测定赤红壤的弱酸度 B．赤红壤中的铁元素往往以单质的形式存在 C．赤红壤适合种植碱性条件下生长的农作物 D．可以通过熟石灰来调节改良赤红壤的酸碱环境 【答案】D 【解析】A.pH试纸只能测定溶液的pH，且测定的结果只能是整数，故选项做法法错误，不符合题意； B.铁单质的化学性质较活泼，所以土壤中的铁元素主要是以化合物的形式存在，故选项说法错误，不符合题意； C.赤红壤是酸性土壤，所以不适合种植碱性条件下生长的农作物，故选项说法错误，不符合题意； D.赤红壤的pH为5.0~5.5之间，属于酸性土壤，所以可通过熟石灰氢氧化钙来改良，故选项做法正确，符合题意； 故选D。
九、教学反思
在本次教学中，通过引导学生探究土壤酸碱性对植物生长的影响，学生对跨学科知识有了更深入的理解。课堂上学生积极参与实验设计与讨论，如在探究植物适宜生长pH的实验中，展现出较强的好奇心和动手能力。然而，也存在一些不足。部分学生在跨学科知识的融合运用上存在困难，例如在分析土壤酸碱性分布的影响因素时，对地理和生物知识的结合不够熟练。在今后的教学中，应加强跨学科知识的渗透和引导，多提供实践机会，帮助学生更好地掌握和运用知识，提高解决实际问题的能力。