第1节 土壤中有什么
教学目标:
1、知道土壤中有大量的生物
2、知道土壤中的非生命的水分、空气、矿物质和有机质
3、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”
教学重点:土壤中的物质
教学难点:土壤中的物质
教学过程:
【引入】
土壤,在我们的周围随处可见。那么,土壤里究竟有些什么呢?让我们一起来探究吧!
一、土壤中的生命——土壤生物
【实验1】观察土壤的纵剖面
(1)取样:在有花卉、农林作物生长的土壤中,挖一个长、宽深分别是50×50×30的土坑,取少许土壤样本。
想一想:应该取哪一层的土壤做样本?用什么工具观察?
观察
土壤的结构
土壤结构 土壤生活 位置
枯枝落叶层 小动物活动的主要场所之一 土壤的最表层
上土层 植物根系大量分布,也有土壤动物分布 土壤的上、中层
下土层 少量根系及微生物 土壤的最低层下面是岩石
问:土壤中有什么
(3)将土壤恢复原样(为什么:防止土壤环境收到破坏,有利于土壤生物的正常生活)
(4)填写观察报告。
总结:
土壤中的生物有: 土壤生物
土壤中的非生命物质
土壤中的非生命物质有哪些呢?(有空气吗?有水吗?还有……)
【实验2】探究土壤中有空气吗?
现象:往土壤中加水,发现有气泡冒出
结论:土壤中含有空气
解释:土壤疏松多孔,有空气进入
思考:如何测定土壤中到底有多少空气
方法一:替换法
用工具取出一定体积的土壤,用直尺量出长方体土块的长、宽、高,根据体积公式算出土块体积为V,将土块放入烧杯中,用量筒取一定量的水,倒入容器中,直到刚好浸没土块上表面,记下量筒中两次水的可督查即为倒入容器中水的体积V1。再重新在另一相同的烧杯中放入与土块体积相同的铁块,,用量筒取一定量的水,倒入容器中,知道刚好浸没铁块上表面,记下量筒中两次水的可督查即为倒入容器中水的体积V2.该土块中空气的体积分数可按如下公式计算:(V1-V2)/V
方法二:注水法
用环刀容器在所选土样上用力往下切入,取满土块,将容器底封闭倒转,用量筒将水倒入环刀容器土壤中,直到土壤不再吸水,此时倒出水的体积即为V0,倒出容器中的土样洗净,倒入空的环刀容器中,水的体积记为V。该土块中空气的体积分数可按如下公式计算:V0/V
方法三:差值法
用环刀容器在所选土样上用力往下切入,取满土块,将环刀容器中的土样取出,注意保持土样的完整性,将取出的土样放入有一定量水的量筒中,前后两次液面差即为净土的体积,记为V1,将空的环刀容器中用量筒注满水,前后两次液面差即为样土的体积,记为V2.该土块中空气的体积分数可按如下公式计算:(V2-V1)/V2
讨论:1、在利用“替换法”测土壤空气的体积分数的实验中应该控制的实验条件有哪些?
答: ①土块和铁块的长、宽、高相等。
②两只烧杯应完全相同。
③使用同一只量筒加水
2、同样体积的铁块和土块,为什么加入的水量不同?
答:土壤是疏松的,铁是致密的,水能向土壤内渗透,不能向铁块内渗透。
3、给你一只金属容器、适量的水和一只够大的量筒,如何去测量土壤空气的体积分数?
答: 方法一、金属容器测量法
①用金属容器挖取一块土壤,刚好盛满容器。
②向容器内用量筒注水到与金属容器口平,水的体积为V1
③将金属容器中的土壤倒出,冼净注满水,出水的体积为V2
④计算土壤中空气的体积分数
方法二、 量筒测量法
①用金属容器挖取一块土壤,则好盛满容器。
②在量筒内注入一定体积的水,记下体积为V1
③将容器中的土壤倒入量筒内,记录总体积为V2
④洗净金属容器,注满水,记录水的体积为V3
⑤计算:V土壤中空气 = V3 -(V2-V1)=V3+V1-V2
【实验3】土壤中有水吗?
现象:加热土壤后,烧杯壁上出现水珠
结论:土壤中含有水
解释:土壤中的水受热蒸发遇冷液化成小水珠
【实验4】 土壤中是否含有有机物?
现象:土壤变黑,有焦味、冷却后质量变小
结论:土壤里含有有机物
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。
讨论:土壤中有机物的来源和作用?
来源:生物的排泄物和死亡的生物体。
作用:为土壤动物提供食物,为植物提供养分,增强土壤肥力。
【实验4】土壤中是否含有无机盐?
现象:溶液蒸发后,蒸发皿中有白色小颗粒的晶体析出
结论:土壤中含有可溶性的无机盐
解释:溶于水的无机盐在水分蒸发时析出
总结:
土壤中的非生命物质的作用:
空气:植物根呼吸氧气的来源
水:植物生长必要的条件
有机物:提供养料
无机盐:固定植物根系,为植物生长提供养分
讨论:1、土壤中存在的无机盐,对植物生长有何作用?
植物生长需无机盐,需大量从土壤吸收含N、P、K等矿物元素的无机盐。这些能溶于水又不能燃烧的物质是无机盐,它们和植物的生长发育关系密切。
2、土壤非生命物质的组成及状态是怎样的?
土壤非生命物质的状态:有固、液、气三态。土壤固体主要由矿物质颗粒和腐殖质组成,其中矿物 质占固体部分95%左右。
3、有人在土壤中还发现了塑料、泡沫等,你认为这也是土壤的组成吗?
不是土壤的组成
土壤污染:(1)、工业“三废”污染
(2)、农业生产、生活中大量使用化学肥料、农药、含磷洗衣粉等
(3)、生物污染:未经处理的生活医院污水。
(4)、白色污染:未能被微生物分解,不能降解的橡胶、塑料纤维等
介绍:无土栽培
三:从岩石到土壤
最初,地球外层的地壳是由岩石组成的,并没有土壤。那土壤是怎样形成的呢?
1、思考:岩石是怎样变成土壤的?
①风的作用:风将砂粒刮起来,碰撞岩石,久之,岩石被慢慢地磨损,有了裂缝,最后破裂
成小碎块。
②流水的作用:流水能促使大块岩石裂成小块。
③冷热交替的作用:炎热的太阳会使岩石变得很烫,此时若气温下降,岩石会爆裂。
事例:修栈道。
④冰能裂石:雨水积聚到岩石的缝隙里,如果气温降低到0℃以下,水就结冰,体积增大,从而使岩石缝隙加大,最终裂成小碎块。
⑤生物的作用:种类繁多植物和动物等生物的作用下,岩石也会碎裂成石块等。
2、猜想:假定你看到一块有缝隙的巨石,如果在几百年后,你又能观察到它,你预计能看到什么现象?请加以解释。
分析:从岩石到土壤是一个长时间多种因素共同作用的级其复杂的过程,但基本上存在着岩石从大变小的过程(风化)和有机物的岩石颗粒间的积累过程。风化因素主要有自然外力(风力、水流外力、水形成冰产生的外力)、热胀冷缩、植物和动物的作用等。
3、讨论:“天苍苍,野茫茫,风吹草底见牛羊”,这种情景在现代是很难见到了。目前,有许多人出于种种目的,肆意破坏土壤,请列举破坏土壤资源的事例。并请提出两条保护土壤的措施。
总结:
1、风化:
⑴自然外力:风力、水流外力、水形成 冰产生的外力;
⑵热胀冷缩:骤热骤降使岩石爆裂
2、植物和动物的作用:植物和动物的尸体和排泄物积累在岩石颗粒间,是土壤腐殖质和有机物的重要来源。
3、土壤的形成目前还在正常进行,土壤形成的速度极其缓慢--注意保护耕地。
练习:
1.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
2.在土壤生活的土壤生物中,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
3.构成土壤的非生命物质的状态有( )
A. 固态 B. 液态
C. 气态 D. 固体、液态、气态
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______。土壤是植物生长的摇篮,在土壤中正常地生长着的植物器官是____。土壤中的_____是植物生长的必要条件,土壤中的____是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源.
取少许土壤放在试管内用酒精灯加热,结果发现试管壁上含有许多小水珠,这个实验说明了_______。
把充分干燥的土壤放在铁丝网上加热燃烧,待土壤冷却后发现,土壤的质量会____,这说明___________________
植物
微生物
动物