浙教版科学八年级下第3章第一节土壤中有什么（共3课时）

3.1.1-3之一土壤中有什么（一）
知识与技能：知道土壤中有大量的生物。
过程与方法：能够借助鱼工具进行观察，知道人们对某一事物的认识是可以逐渐深化的
情感、态度与价值观：培养认真观察、善于思考的科学态度。参与社会实践活动、体验获取成功的乐趣。
重点、难点：学会探究，了解土壤中的生物。
教具准备：土壤 量筒 天平 铁丝网 酒精灯 烧杯
点击本节考点：
3.1.1知道土壤中的非生命物质和生物。（考试要求a）
3.1.2知道土壤中腐殖质的主要来源。（考试要求a）
教学过程
引入、土壤，在我们的周围随处可见。那么，土壤粒究竟有些什么呢？让我们一起来探究吧？
土壤不是一种单纯的物质，土壤中含有土壤生物以及空气、水分、腐殖质和矿物质颗粒。它是由生物及许多其他成分一起组成。
第一土壤中的生命－－土壤生物(我们把生活在土壤中的动物、植物和微生物（如细菌、真菌、放线菌等）等称为土壤生物)。实验 观察土壤的纵剖面（具体操作：带领学生去学校的劳动基地挖土）
⑴首先可以看到许多植物的根－－吸收土壤中的各种营养
☆土壤中的最常见的植物器官是根；（根的功能是吸收土壤中的水分和无机盐。根的呼吸作用也需要氧气。
⑵小动物，如蚯蚓、蚂蚁、甲虫等，但麻雀不是。观察工具：放大镜。最适合土壤动物生活的环境是：阴暗、潮湿、温暖、有氧的环境。（什么样的环境中容易找到蚯蚓？答阴湿、腐殖质丰富的土壤如湿润的草地）
⑶微生物：细菌、真菌、放线菌等。观察工具：显微镜（蓝本28页第10题。重点剖析：乙中的澄清石灰水变浑浊，甲不变/石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，是泥土中微生物进行呼吸作用的产物）
⊙在“用手搓土壤”的实验完毕后，必须反复冲洗手的原因是：土壤中有致病微生物。（土壤中有大量微生物，包括细菌、真菌、放线菌，有些是致病菌）
⊙在观察花坛中的土壤生物后，要将土壤样本恢复原样，这样做的意义在于：防止土壤环境遭到破坏，有利于土壤生物的正常生活。
3.1.1-3之二土壤中有什么（二）
知识与技能：知道土壤中有非生命的水分、空气、矿物质和有机质。
过程与方法：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。
情感、态度与价值观：通过实验探究，了解土壤中有哪些非生命物质。
重点、难点：设计实验探究土壤中的非生命物质。
点击本节考点：
3.1.1知道土壤中的非生命物质和生物。（考试要求a）
3.1.2知道土壤中腐殖质的主要来源。（考试要求a）
教学过程
二、土壤中的非生命物质；土壤中有空气、水分以及有机物等非生命物质。有固态、液态和气态。
㈠土壤中有空气
实验一 测量土壤中空气的体积分数。（应结合实验讲解）
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：
第1、在烧杯中放入一块土壤10 cm×10 cm×5 cm（土壤的体积V为500立方厘米。），缓慢注入水，直到水面把土壤全部浸没为止，当液面快要浸没土壤时，改用胶头滴管向烧杯内注水。记录在烧杯中所加的水的体积。记做V1.（不久发现本来浸没土壤的液面下降——土壤中含有空气。液面下降，是因为土壤中的空气被赶出来了，水占据了原来土壤中空气的空间。）
第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。
第3、土壤中空气的体积分数约为(V1-V2)/V。注意：两者所加水的体积之差就是土壤中空气的体积。
☆思考：（见通46页第7题）①为什么要用同样体积的铁块和土壤块？答控制体积相同，才能比较出加水量的差别。实验所用的两只烧杯相同，这样做的目的是控制次要变量。通过比较水的用量，来反映土壤中空气的多少。②同样体积的铁块和土壤放入同样的容器中，为什么给容器加满水时加入的水量不同？答：这是因为土壤有空气。土壤颗粒之间有空隙，含有空气，当加入水后，水挤占了空隙，而铁块内部无空隙，（土壤中有空气，加入水后空气被赶出，水要占据空气的空间）所以盛土壤的容器中加水更多一些。
③
延伸：若的V1为925毫升，V2为800毫升，则土壤中空气的体积分数为25%。
☆不同土壤中含有空气的体积分数是不同的，一般适宜植物生长的土壤中，空气占15%-35%（25%）。
讨论 测量土壤中空气体积分数的其它方法：
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。
第3种方法：取100毫升的金属容器，装满待测土壤，另取一盛水80毫升的量筒，向金属容器中倒水直至恰好浸没土壤。此时量筒读数为50毫升。则土壤中空气体积分数为30%。
▽空气的作用是：供土壤生物呼吸。
◇例题1：“小草依依，踏之何忍”。经常在草坪上行走会造成土壤板结，从而影响植物生长。土壤板结影响植物生长的主要原因是：土壤缺少氧气，影响植物根的呼吸。例题2：蚯蚓通常生活在土壤中，但雨后纷纷爬出地面，其原因是雨水浸没土壤，使土壤中空气含量不足以维持蚯蚓呼吸。在蚯蚓较多的土壤中空气体积分数相对较大，有利于该处植物根部的呼吸作用。例题3：水稻要进行搁田，就是在水田的四周挖出较深的水沟，把田里的水排出，使土壤干燥些，它的作用是：1协调土壤水分和空气的平衡2促进水稻根系呼吸作用3促进植物光合作用。/例题4：发生洪灾时，当洪水退去，农民通常要洗苗，洗去农作物上的泥沙是为了保证气孔的通畅。
㈡土壤中有水——植物生长的必要条件。植物的生长离不开水。
实验二 取少许土壤，放入试管中，在酒精灯上加热，观察试管壁上是否有水。
现象：试管壁上出现小水滴。（这是水蒸气冷却凝结而成的。）
结论：土壤中含有水。
思考 测量土壤中水分体积占土壤体积的体积分数。
思路：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。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。将水分的质量换算成体积，就可以知道水分占土壤体积的体积分数了。
公式：（M-M1）/pV
☆例题见通47页第10题。
㈢土壤中有有机物
实验三 土壤中有其它有机物（腐殖质：死亡的动植物残体在土壤表层经过一系列复杂的分解，转化为黑色的腐泥状物质，黏附在矿物质颗粒的表面）吗？
用充分干燥（防止水分散失对质量称量的干扰）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。
现象：出现有机物的碳化分解（土壤发黑）和燃烧现象；称量时，发现土壤的质量减少。
结论：土壤中有有机物。（有机物能燃烧，是土壤中的燃烧成分，而无机盐、水分不能燃烧）
说明：土壤中的有机物（腐殖质）主要来自生物的排泄物和死亡的生物体（如植物枯枝落叶、动物的遗体）。
◇土壤燃烧后质量下降的原因有两点：一是土壤中的水分受热汽化；二是有机物燃烧后转化为气体逸出。（即加热过程中减少的物质是有机物和水分）延伸：充分燃烧后的土壤，氧气含量与未燃烧前相比是增加。理由是水分没有了，留出了更多的空间。
⊙土壤干燥时，能否放在火上直接烧烤？答不能。土壤中的有机物能燃烧损失。【拓展】：关于做“土壤中含有有机物”的验证实验说法错误的是（D）
A土壤应充分干燥B土壤应含有较丰富的有机物C实验中铁丝网孔径要小
D土壤干燥时应放在火上直接烧
【解析】D土壤干燥时不能直接放在火上烧，因为在烧的过程中，一些有机物会“提前”分解，从而影响实验结果；本实验的土壤样本应充分干燥，否则加热后水分的减少会被认为是有机物的减少；土壤中有机物越丰富，实验现象越明显；实验所用的铁丝网孔径小，可以避免土壤颗粒掉落；//
☆建筑用的砖，大多是用土壤经高温烧制而成的。高温烧过的土壤中没有有机物。
◇腐殖质的作用是：为生物提供食物和养分。“落花不是无情物，化作春泥更护花”、“叶落归根”，植物的枯叶落入泥土，成为土壤的一部分。它属于有机物。有机物在土壤微生物（分解者）（通47页第9题）的作用下，可以分解成无机物，储存在土壤中。腐殖质可以为土壤动物提供食物，可以为绿色植物通过养分。（延伸：什么样的环境中容易找到蚯蚓？答阴湿、腐殖质丰富的土壤）
⊙衡量土壤肥力高低的重要标志是：有机物含量的多少。（腐殖质越多越厚，土壤越肥沃）例题1.秸秆还田的好处：能使土壤肥沃，从而减少化肥的使用量。例题2.在农业上利用绿肥植物的目的是：增加土壤中腐殖质的含量。
㈣土壤中有无机物（无机盐，矿物质颗粒）。
实验四 土壤中有其它无机物（矿物质）吗？
1、将燃烧过的土壤用手搓一搓，发现：土壤颗粒很细，没有粘性。颗粒大小基本不一致。
2、溶解，过滤，得到土壤浸出液。
⊙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。
思考2：在“用手搓土壤”的实验完毕后，必须反复冲洗手的原因是：土壤中有致病微生物。（土壤中有大量微生物，包括细菌、真菌、放线菌，有些是致病菌）
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。
第3、蒸发皿中加热滤液，使水分蒸发。观察蒸发皿上的残留物。可见：蒸发皿上有很细的结晶物，少许白色粉末（斑痕/灰白色颗粒）。这些白色斑痕主要是无机盐，说明①土壤中有无机盐（能溶于水，但不能燃烧的物质，这些无机盐这是植物生长所需的物质②植物的生长需要无机盐。）。改进：清水改成蒸馏水。（红本28页第9题，通46页第9题）
第4、土壤的主要组成物质是：矿物质。
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。
◇矿物质的作用是：提供植物所需的无机盐。无机盐和植物的生长发育关系密切。
3.1.1-3之三土壤中有什么（三）
知识与技能：知道土壤风化过程；了解土壤资源是有限的，应保护土壤资源。
过程与方法：通过探究，学会分析从岩石到土壤的形成过程。
情感、态度与价值观：通过思考、推理、总结，了解土壤的形成过程。亲身体验参与实践探究，获取知识的快乐。
重点、难点：分析从岩石到土壤的形成过程。
点击本节考点：
3.1.1知道土壤中的非生命物质和生物。（考试要求a）
3.1.2知道土壤中腐殖质的主要来源。（考试要求a）
教学过程
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。
从岩石到土壤的形成，是岩石风化及一个长时间多种自然因素共同作用的及其复杂的过程。即存在岩石从大到小的过程和有机物在岩石颗粒的积累过程。
第1非生物因素——物理因素——风化：风吹雨打，自然外力－－风力、水流外力、水形成冰产生的外力。“滴水穿石”的科学解释：岩石在水力的冲击下可以风化成小碎块。
结冰（水结冰后体积变大。），；冷热交替。热胀冷缩－－骤热骤降使岩石爆裂。（例如：战国时期，李冰父子在修建渡江堰时，要开山劈石，而当时没有现代化工具和开采技术，仍然取得成功，其方法是：用大火烧红后浇冷水。将岩石用大火烧红后，突然浇冷水，会使岩石因为受冷而收缩，从而使岩石出现大量的裂隙，这样便很容易大块大块地取石，也使工程能快速地进行。）风化为越来越小的碎块。
事例1.在溪沟里往往有许多沙子， 这些沙子是由于流水夹带的小石块与岩石摩擦而形成的。
@化学因素：空气中的二氧化硫、三氧化硫等溶于水，形成酸性物质，从而对岩石起侵蚀作用。
第2 生物因素：植物和动物的作用（动植物的活动）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。
第3、土壤的形成过程是长期的，目前还在持续进行。土壤形成的速度极其缓慢，是一个相当漫长的过程－－注意保护耕地。
第4.从岩石到土壤，形态发生了重大变化，而化学组成变化很小。
@在土壤漫长的形成过程中，标志着成熟土壤最终形成的是高等植物的出现。
讨论 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。答：现在世界上的土地资源日趋减少——由于自然和人类的破坏作用，水土流失、土地沙漠化现象十分严重。
【教学反思】：
土壤污染：污染物进入土壤后，积累到一定程度才会造成土壤污染。
第1导致土壤污染的原因：①农药化肥②工业废水③生活垃圾
所谓土壤污染就是人类的生产和生活活动向环境中排放的三废物质通
过大气、水体和生物间接地进入土壤，当进入土壤的量超过了土壤的承受能
力时，就会破坏土壤生态系统的平衡，引起土壤的成分、结构和功能的变化。
值得注意的是，土壤中的污染物还可以通过生物的新陈代谢和食物链发生进
一步的传播。
第2.在干燥的土壤中蚯蚓蠕动会逐渐减弱，一会儿就不动了，是因为蚯蚓该环境中水分影响了蚯蚓的生活。蚯蚓的呼吸是依靠体表来完成的。肥沃土壤的作用是对照。
第3关于做“土壤中含有有机物”的验证实验说法错误的是（D）
A土壤应充分干燥B土壤应含有较丰富的有机物C实验中铁丝网孔径要小
D土壤干燥时应放在火上直接烧
【解析】D土壤干燥时不能直接放在火上烧，因为在烧的过程中，一些有机物会“提前”分解，从而影响实验结果；本实验的土壤样本应充分干燥，否则加热后水分的减少会被认为是有机物的减少；土壤中有机物越丰富，实验现象越明显；实验所用的铁丝网孔径小，可以避免土壤颗粒掉落；//
【课堂作业】：第1.“小草依依，踏之何忍”。经常在草坪上行走会造成土壤板结，从而影响植物生长。土壤板结影响植物生长的主要原因是：土壤缺少氧气，影响植物根的呼吸。
第2.
*考题选
1实验设计的严密性、操作的规范性等都很重要，每一个环节都会影响实验结果。
两容器中分别盛有等质量的酒精和水，室温下放置几天后，两者的质量都明显减少，且酒精减少得更多，如图甲所示。某同学由此得出 酒精比水蒸发得更快 的结论。但是另一位同学认为不能得出该结论，其理由是实验中没有控制 ▲ 相同，因此无法比较蒸发快慢；
如图乙所示，研究 土壤中是否有其他有机物 的实验时，用天平称取刚挖出的土壤 克，并放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。一段时间后停止加热，待土壤冷却后称得其质量为 克，实验过程中土壤没有通过铁丝网流失，则说明土壤中含有的有机物质量为 克。某同学认为没有用 ▲ 做实验，因此得不出有机物质量为 克的结论；
在 证明植物进行呼吸 的实验时，取一大口塑料瓶，装入豆芽，盖紧瓶盖，在暗处放置一个晚上，然后打开瓶盖，将点燃的蜡烛放人瓶内，蜡烛立刻熄灭。甲同学由此得出 塑料瓶内的 减少了 ，乙同学则由此得出 塑料瓶内的 增多了 ，你认为 ▲ 同学的结论更合理。
． 液体的表面积 或容器口大小
干燥的土壤
甲
嘉 ．某同学与父母去天目山旅游，游览时对青山绿树底下的“红土”很好奇，“红土”与嘉兴的“黑土”相比，除颜色不一样外，其它性状还有什么不一样呢 于是他采样后带了一块回家，并做了如下实验。从图中的对照实验看，他在探究两种土壤中的
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