土壤中有什么

第1节 土壤中有什么
教学目标：
（一）知识与技能：
1.能预测土壤中有大量的生命物质。
2.知道土壤的成份包括非生命的水分、空气、无机盐和有机物。
3.知道土壤与动植物的密切关系
（二）过程与方法：
1.会观察、描述、记录自己的观察结果；
2.能够运用多种感官来认识土壤；
3.能够到花圃里面挖土，在实际的环境里观察土壤；
4.知道借助于工具和科学方法，人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的。
（三）情感、态度、价值观：
1.愿意亲近土壤；
2.意识到动植物的生活离不开土壤，土壤对动植物的重要性。
重 点：土壤的主要组成
难 点：学习用科学观察的方法探究土壤的组成。
测量土壤空气的体积分数的多种方法。
教学过程：
（一）、 导入：
1、春天到了，正是播种的大好季节。我这儿有几颗种子（出示几颗种子）。
问：如果我想让这几颗种子，生根、发芽、结果子，应该把它们种到哪呢？
生：我们可以把它种到土里；可以种到公园的草坪中；也可以把它种到山上去……
师：我们把这种能够生长植物的土，叫做土壤。
2、在黑板上写“土壤”。
问：大家知道“土”字为什么这么写？
3、解读“土”字。
老师解释：人们挖开土层，就会发现，土总是一层一层的，在上面一层长着许多植物，这一层就是我们通常所说的土壤（教师边说边作简笔画）。读图3-1
土壤，在我们的周围随处可见。
问：根据你平时的经验，那么你认为土壤里究竟有些什么呢？
（板书：土壤里有什么？）
生：土壤里可能有水分；土壤里可能有小石头；土壤里可能有空气；土壤里可能有植物的根；土壤里可能有有机物；土壤里可能有蚯蚓等小动物以及一些细菌等……
（二）、新课教学：
师：要研究土壤，我们首先应该亲自去观察，要观察就要到外面去挖土。刚刚大家的回答只能说是你原有的经验或是自己的猜测。这儿给大家布置一个观察任务：找一个合适的天气，按第76页表格要求，课后去进行这一观察活动，验证一下刚才大家的预测是否正确。
师归纳：土壤中生活着许多植物、动物及微生物，其中微生物包括细菌、真菌和放线菌等。我们称它们为土壤生物。（板书）
一、土壤中的生命——土壤生物
总结：土壤中生存着各种各样的生物，它们既依赖土壤又影响土壤。大自然让它们形成了这种奇妙的关系，我们可以去了解研究它们，但不应该随便去破坏这种关系。
师：植物的生长离不开土壤，那么土壤中出除了土壤生物外，还有什么物质能让它们生长呢？
二、土壤中的非生命物质（板书）
师：大家猜想一下土壤中有哪些非生命的物质。你觉得这些物质对植物有什么作用？
生：可能有空气、水、养料等物质。它们能供植物呼吸、吸收所需要的水份、帮助植物更好的生长。
师：下面我们就来验证一下大家的猜想是否正确。
㈠土壤中有空气
师：什么例子可说明土壤中有空气？
生：蚯蚓等动物生活在土壤中要呼吸；土壤之间存在空隙、、、、、
【实验一】：把干燥的土块放入盛水的烧杯中。
实验报告单1
验证的猜想：土壤里是否含有空气
1、实验器材：烧杯（100ml）、蒸馏水、土壤（块状）、镊子
2、实验步骤：在烧杯中放入一定量的蒸馏水，再放入干燥的土壤
3、现象：土壤表面冒气泡
4、结论：土壤中含有空气
5、解释：土壤疏松多孔，有空气进入
思考：如何测量土壤中空气的体积分数？
活动：测量土壤中空气的体积分数
要求：选择干燥的土壤－－干燥的土壤含较多的空气，实验效果明显。而潮湿的土壤中有许多空间已经被水分占据，空气含量会变少。
实验步骤：
1、在烧杯中放入一块土壤（土壤的体积为V），缓慢注入水，直到水面把土壤全部浸没为止。记录在烧杯中所加的水的体积。记做V1.
2、用与土壤体积相等的铁块替代土壤，重复上述实验。记录所加水的体积。记做V2。
3、土壤中空气的体积分数约为(V1-V2)/V
实验改进：
给你一块海绵和一块与海绵体积一样的塑料块（不吸水）、量筒、胶头滴管、大烧杯。
你能求出海绵中空隙的体积吗？
【实验二】：测出海绵中空隙的体积
为什么倒入海绵中水和倒入塑料块的水的体积之差就是海绵空隙的体积？
讨论：测量土壤中空气体积分数的其它方法：（大家课后认真讨论一下，看谁能想到的方法更多！）
第1种方法：用金属容器在土壤中挖取一块土壤，然后用量筒向金属容器中加水，这时的注水量相当于空气的体积大小，然后洗净金属容器，再向容器中注水，测出容器的体积，它相当于土壤体积，这样可求得体积分数。
第2种方法：用金属容器挖取一块土壤，放在装有水的量筒中，这时液面上升的
量就是土壤中非空气部分的体积，在通过测量金属容器的容积，就可以测量土壤空气的体积分数了。
师：土壤中空气的作用：其中的氧气可供微生物分解有机物及植物根呼吸。而植物的生长离不开水，怎么证明土壤中有水呢？
㈡土壤中有水
【实验三】：取少许土壤，放入试管中，在酒精灯上加热。
实验报告单2
验证的猜想：土壤中是否含有水
1、实验器材：大试管、酒精灯、试管夹、药匙
2、实验步骤：将适量土壤放入试管，进行加热
3、现象：加热土壤后，试管壁上出现水珠
4、结论：土壤中含有水
5、解释：土壤中的水受热蒸发遇冷液化成小水珠
讨论：在这个实验过程，你认为操作时应注意那些事项？
1．试管夹应从试管底部往上套，夹在离管口1/4~1/3处，加热时大拇指不准按在短柄上；
2．酒精灯加热用外焰；
3．加热时，试管口应略朝下；
4. 要先均匀受热后再集中加热。
思考：测量土壤中水分体积占土壤体积的体积分数。
思路：（1）先选取一规则几何体状（长方体或正方体）的土壤样本，用刻度尺测出其相关数据，算出土壤体积数V。（2）然后用天平称出其质量M，再将土壤捣碎，放在坩埚上用酒精灯加热，让其水分充分汽化充分散失，再称其质量M1。（3）通过计算获得水的质量，然后换算出水的体积，将水的体积除以土块的体积就获得水的体积分数。
公式：（M-M1）/pV
具体的实验操作应该注意什么？
（研碎、充分加热等）
师：植物体内需要的水绝大部分是从土壤中吸收的，土壤中的水还是溶解植物所需的养分的溶剂。
师：土壤中除了土壤生物外，还有其他有机物吗？
㈢土壤中有有机物
【实验四】土壤中有其它有机物吗？
用充分干燥的土壤（应含较丰富的有机质）50－100克，放在细密的铁丝网（以防土壤颗粒漏掉）上加热。
实验报告单3
验证的猜想：土壤里是否含有有机物
1、实验器材：充分干燥的土壤，石棉网，酒精灯，三脚架
2、实验步骤：将充分干燥的土壤放在石棉网上燃烧
3、现象：土壤变黑（看），有焦味（闻），称量后发现土壤的质量减少（称）。
4、结论：土壤里含有有机物
5、解释：有机物易燃烧炭化，生成二氧化碳，燃烧时常有一股焦味。
说明：土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。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。
思考：那么经过充分燃烧后的土壤，还剩余有什么物质呢？
㈣土壤中有无机盐
【实验五】1、将燃烧过的土壤用手搓一搓
发现：颗粒大小基本不一致。有的土壤颗粒很细，没有粘性。
2、溶解，过滤，得到土壤浸出液。
3、蒸发皿中加热滤液，使水分蒸发。观察蒸发皿上的残留物。
实验报告单4
验证的猜想：土壤里是否含有可溶性无机盐
1、实验器材：燃烧后的土壤浸出液、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、坩埚钳、三角架、放大镜 、三角漏斗、滤纸、烧杯3只（250ml的1只、100ml的2只）
2、实验步骤：溶解，过滤，得到土壤浸出液后将土壤浸出液倒入蒸发皿中，加热，蒸发结晶
3、现象：溶液蒸发后，蒸发皿中有白色小颗粒的晶体析出
4、结论：土壤中含有可溶性的无机盐
5、解释：溶于水的无机盐在水分蒸发时析出
说明：土壤中有无机盐。（这些能溶于水，但不能燃烧的物质是无机盐，它们是植物生长所需的物质）
思考：1.为什么可以用过滤来分离泥浆？
（土壤中含有不溶于水的无机盐。）
2.土壤颗粒的大小与沉降的速度使怎样的关系？
（颗粒大的沉降较快，小的颗粒沉降较慢。）
实验注意事项：
1.过滤操作时“一贴二低三靠”。
2.蒸发过程中如果液体沸腾，要用玻璃棒搅拌，以免溅出。
【小结】
构成土壤的物质有固体、液体、和气体三类。土壤固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中的矿物质颗粒占固体部分的95％左右。
课堂小结：
1、通过本节实验课，你学到了哪些知识？
2、在实验过程中，你又运用了哪些实验方法和技能？
拓展提高：
1、我们在市场上可以见到有些植物是无土栽培的，使用的营养液中的成分有哪些？
2、土壤中我们还常见到有许多塑料袋、泡沫、袜子、快餐盒、玻璃瓶等物体，这些东西是土壤中的成分吗？
3、针对目前许多地方肆意破坏土地资源的状况，谈谈你的看法。
【巩固练习】
1、“落叶归根”，植物的枯叶落入泥土，也成为土壤的一部分，它属于（ ）
A、有机物 B、无机盐 C、土壤生物 D、矿物质
2、酒精灯在加热时，灯内酒精不得超过容积　（ ）　
　A.1/4 B.1/3 C.2/3 D.3/4
3、在土壤中生活的生物中，下列属于微生物的是（　）
　Ａ．　蚯蚓　　　　Ｂ．土壤中的细小马铃薯
　Ｃ．　放线菌　　　Ｄ．甲克虫
4、在土壤中生活的生物有______ 、 _____和______，构成土壤的非生命物质有______ 、 ______ 、 ________以及无机盐等。其中固体物质主要是_______和___ ；其中可以为土壤中的动物提供食物的是______；可作植物光合作用养料的是______。
学生活动单：
实验报告单1
验证的猜想：
1、实验器材：
2、实验步骤：
3、现象：
4、结论：
5、解释：
实验报告单2
验证的猜想：
1、实验器材：
2、实验步骤：
3、现象：
4、结论：
5、解释：
实验报告单3
验证的猜想：
1、实验器材：
2、实验步骤：
3、现象：
4、结论：
5、解释：
实验报告单4
验证的猜想：
1、实验器材：
2、实验步骤：
3、现象：
4、结论：
5、解释：
教学反思：
对于土壤，学生虽然司空见惯，但是研究它，却是一个全新的领域。看得出来，学生很感兴趣。本节课应用3课时上完。第1课时户外观察，增加感性认识。第2课时至完成土壤中有有机物的实验。第3课时完成土壤从岩石到土壤及土壤污染等内容。本节课为第二课时，通过演示、讲解实验完成。课堂中我特别要求学生掌握实验的原理和思想，重点在思维的训练。但因为有多个演示实验，教学时间较紧。
本节课中我设计了大量启发性的问题，通过头脑风暴式的思考和讨论，让学生在观察了土壤之后，了解更多的土壤知识，使他们在心灵产上一种探究的需要。
演示实验过程中，我还特别注意强调实验操作的规范性，这对刚接触化学时间不长的学生来说很重要。对于几个需要较长时间的实验，我预先作了准备。如“土壤中是否有有机物”因要长时间的高温灼烧，我只是让学生在课堂上观察了燃烧时的现象（有气味、变黑），节省了时间。而“土壤中空气的体积分数”，我则用更易控制体积的海绵和塑料来代替教材中的土壤和铁块。