第三章《第1节土壤中有什么》学案联想情景导入在夏天,雨过天晴,有许多蚯蚓钻出了地面,而在晴好的天气里,我们却很少发现有蚯蚓钻出地面。种植某种农作物,不知什么原因,看不出地表部分有什么变化,却不知什么原因莫名其妙地出现了死亡现象。作物年复一年地不断生长,但土壤却不见减少,而作物却产出许多粮食。土壤中有什么呢?让我们怀着好奇的心理去探究土壤的成分吧!重点知识详解一、土壤中的生命土壤生物包括动物、植物和微生物,其中微生物包括细菌、真菌、放线菌等。动物植物微生物二、土壤中的非生命物质构成土壤的非生命物质有固体、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,其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。(一)土壤中有空气1.测量土壤中空气的体积分数。(1)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。(2)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×100%。(3)测量土壤中空气体积分数的其他方法: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,记录水的体积为V1;③将金属容器中的土壤倒出,洗净,注满水,测出水的体积为V2;④计算土壤中空气的体积分数:V1/V2×l00%。(二)土壤中有水1.检验土壤中含有水分的方法。取少许土壤,放人烧杯中,在酒精灯上加热,观察烧杯壁上有水。证明土壤中有水。2.测量土壤中水分体积占土壤体积的体积分数。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)/P水V×100%。(三)土壤中有有机物1.检验土壤中有有机物的方法。用充分干燥(防止水分散失对质量称量的干扰)的土壤(应舍较丰富的有机质)50—100克,放在细密的铁丝网(以防土壤颗粒漏掉)上加热。实验结束后称量土壤的质量减少。说明土壤中含有有机物。2.土壤中有机物的来源: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,贮存在土壤中。腐殖质可以为土壤动物提供食物,还可以为绿色植物提供养分。(四)土壤中有无机物1.检验土壤中含有无机物的方法和步骤:(1)将燃烧过的土壤用手搓一搓,发现:土壤颗粒很细,没有黏性。颗粒大小基本一致。(2)溶解,过滤,得到土壤浸出液。(3)在蒸发皿中加热滤液,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。说明土壤中有无机物(能溶于水,但不能燃烧的物质,这些无机盐是植物生长所需的物质)。三、从岩石到土壤岩石在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下,逐渐变成了石砾和砂粒,最后形成了含有砂粒、有机物、水和空气等物质的土壤。精典例题解析[例1]观察土壤纵剖面,填写下表。[解析]土壤结构分为枯枝落叶层、上土层、下土层。枯枝落叶层位于土壤的最表层,是小动物的主要活动场所。上土层是土壤的中层,有植物根系大量分布,也有土壤生物分布。下土层位于土壤的最低层,下层是岩石。有少量根系分布和少量微生物生存。[答案][例2]某科学兴趣小组的成员在谈到有关土壤这一话题时,提到这样一个问题:土壤中是否存在空气,若有,土壤中空气的体积分数又为多少呢?他们于是设计并进行了如下实验:在校园中选择干燥的土地,取了长、宽、高分别为lOcm×lOcm×5cm的一块土壤,把它放人大烧杯中,沿烧杯壁慢慢向烧杯中注水,直到将士壤全部浸没为止。此时他们仔细观察,发现土壤块表面有一些气泡冒出。等充分浸润后,发现水位不能将土壤全部浸没了,于是他们又加入了一些水,使土壤又刚好浸没在水中。此时他们记下了用水量为710ml。接下来,他们...