土壤地理教案

2024-09-05

土壤地理教案(共9篇)

土壤地理教案 篇1

教学目的:通过学习,使学生掌握土壤的概念、本质特性和组成,了解土壤的形成过程,初步树立陆地环境整体性的观点。通过联系人类的生产生活,使学生懂得应该保护和合理利用土壤资源和保护环境的必要性

教学重点:①土壤的肥力特性及土壤的肥力特性的形成;②人类活动与土壤的关系

教学难点:土壤的肥力特性的形成、生物在土壤形成中的主导作用

教具准备:教学挂图、有关版图、自制图等

教学方法:讲述法、图示分析法、归纳总结法

教学过程:

一、土壤在地理环境中的作用

(一)土壤概念:陆地表面具有一定肥力,能够生长植物的疏松表面。(图3.46)

(二)土壤在地理环境中的作用(图3.47)

它处于四大圈层紧密接触的过度地带,是结合陆地环境各要素的枢纽。

它是地表物质循环和能量转化非常活跃的场所,是联系有机界和无机界的中心环节。

它使地表由岩石裸露变为草木生长,从而导致陆地环境及整个地球面貌发生根本改变。

二、土壤的肥力特性及其重要性

土壤肥力:土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过程中所需的水分、养分、空气和热量的能力。

土壤的物质组成:矿物质、有机质、水分和空气。

(图3.48 理想土壤成分的体积分数)

1)矿物质--成土母质(风化壳或风化堆积物)风化形成的土壤固体颗粒,它是土壤的物质基础,组成了整个土体的“骨骼”。

土壤中矿物养分的主要来源,如钾、磷、钙、镁等供植物吸收。

2)有机质--多集中在表层,在土壤中含量不高。通过微生物的分解释放以氮素为主的养分,供植物吸收,同时放出二氧化碳,加强植物的光合作用。它是衡量土壤肥力高低的一个重要标志.。

3)土壤水分(水溶液)和空气--贮存在土壤空隙中,具有很大的流动性.两者组成比例的变化,影响着土壤的热量状况。

水分多,空气被排挤 土温下降,土壤缺氧,影响植物生长;

空气过多而水分缺少 养分和水分供应不足,植物就会枯萎;

性状良好的土壤 既能通气透水,又能蓄水保温。

土壤地理教案 篇2

关键词:生态学实验,推介,大型土壤动物,调查与分析

一、引言

生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学, 自20世纪60年代以来, 生态学已经发展成为一门应用性很强、多学科交叉的综合性基础学科。由于生态学理论在环境保护、资源开发、利用和保护等领域的广泛应用, 生态学已经成为高等院校文、理、农、工等各专业的必修课或选修课程。实验教学是生态学课程教学的重要组成部分, 对于培养学生的科研创新能力和综合素质起着十分重要的作用。

生态学实验可以有很多不同的设计, 按照研究内容层次不同可以分为分子生态学实验、生理生态学实验、种群生态学实验、群落生态学实验和生态系统生态学实验等;按照实验对象不同可以分为植物生态学实验、动物生态学实验、微生物生态学实验、景观生态学实验等;按不同环境因子对生物的影响又可以分为水分对生物影响实验、盐分对生物影响实验、温度对生物影响实验等。

但很多学校对该课程重视不足, 尤其是在一些开设生态学课程的非生态学专业, 往往对生态学实验教学不重视, 实验课开出率低, 教学内容陈旧死板, 实验结构体系不合理, 脱离学生的知识体系和专业背景, 造成这种局面的原因主要是传统的生态学实验主要是为生态学专业的学生设计, 大多数实验要求的课时数较多、对实验仪器设备要求较高, 对于非生态学专业来说, 很多实验开设具有较大的难度。本文针对非生态学专业实验设备不充足的情况开设生态学实验教学的要求, 提出了一种既能够反映生态学的一些基本理论, 对实验设备要求又不高, 又能很好发掘学生动手能力与分析问题与解决问题能力的一种生态学实验, 即大型土壤动物生态地理调查与分析。

二、调查分析实验

(一) 确定实验目的

根据当地的环境条件, 选择几种不同的生境作为大型土壤动物调查的样地, 进行土壤动物种类和数量调查, 从而反映土壤动物与生态环境之间的关系。

(二) 实验仪器与设备

铁锨、样方绳、记录本、圆珠笔、铅笔、塑料袋或布袋 (多个) 、钢卷尺、白色塑料布、镊子、硫酸纸 (小条) 、带盖小瓶 (如胶卷盒、药瓶等) 、白胶布、75%浓度酒精、实体显微镜、培养皿、解剖针、分析天平、吸湿纸、土壤动物检索表等。

(三) 实验方法与步骤

实验分为野外调查实验与室内分析实验两部分。

1.野外调查实验

(1) 野外调查前先确定好要做调查的样地。

样地可以是不同土地利用类型、不同的森林类型、不同土壤类型、一个生态系列的不同部位, 也可以选择不同人为影响程度的3-6个样地等, 并要设计好野外调查实验的出行路线, 选择晴朗的天气进行野外调查实验。

(2) 带好所需的工具分别对每一样地进行调查

首先对群落生境特征进行记录, 如群落类型、植被盖度、主要植物类型、植物生长状况、地表凋落物厚度;土壤剖面构型、土壤颜色、土壤质地、土壤结构, 如需要可以取土壤分析样品带回室内进行分析实验;地形坡度、坡向、海拔高度等。

然后挖取土壤动物的样品。对每一样地选择4个具有代表性的样方, 样方面积为50×50 cm2, 每一样方用铁锨分4层次取样, 即凋落物层、0-5 cm层、5-10 cm层、10-15 cm层, 把取的土壤 (或凋落物) 装入塑料袋中, 并用标签标明所取样品的地点及层次。

第三步是手捡大型土壤动物标本。将白色塑料布铺在光线较好、地表较平坦的位置, 将一个装在塑料袋中的样品倒在白布上, 用镊子将肉眼能够看见的动物 (体长大于2 mm) 捡入事先装有酒精的小瓶内 (注意别让一些运动较快的动物跑掉) , 并在瓶中放入硫酸纸签, 标注样地名称及取样层次, 在小瓶外面用白色胶布贴上标签, 同样注明样地名及取样层次, 注意一定要将所有能够看见的土壤动物都捡出。捡完一袋后将土倒掉再按照同样的方法捡下一袋。对一个样地的所有样品都捡完后, 再按照同样的方法对下一样地进行调查, 直到全部完成。

2.室内分析实验

将野外取回的大型土壤动物样品带到实验室中, 分别对每个样地每一层次的土壤动物进行分类鉴定、数量统计及生物量测定, 具体步骤为:将一个小瓶中的土壤动物样品倒入培养皿中, 借助实体显微镜, 参考土壤动物分类检索表分别对其中的每一个动物进行种类鉴定, 一般应该鉴定到科, 个别类群可以到目或纲, 对各种类要进行数量统计并记录;对同一类型的动物用吸湿纸吸干体表水分后放入分析天平称量该类型动物的生物量 (鲜重) 并作记录;对所获样品逐一鉴定统计直至全部完成。

三、大型土壤动物群落结构分析

大型土壤动物群落结构分析是土壤动物群落学研究的重要组成部分, 通过群落结构研究能够清晰看出土壤动物在不同方向上的分布规律及变化特征, 包括分析大型土壤动物种类、数量、生物量的空间结构 (水平结构、垂直结构) 及时间结构等方面的规律。在实验过程中, 学生完全可以通过自己的调查与分析总结出大型土壤动物群落结构的变化特征, 这能够更好地培养学生对自然现象观察、分析的能力。

(一) 水平结构分析

土壤动物群落随不同植被、土壤、微地貌与海拔高度以及人类活动等因素的差异而呈现水平差异性分布, 表现为组成、数量、密度及群落多样性等水平方向的差异。

(二) 垂直结构分析

土壤动物在垂直方向上的分布一般具有表聚性特征, 即土壤动物的种类和个体数、密度、多样性等指标随着土壤深度的加深而逐渐减少, 不同类群、不同季节、不同环境土壤动物的表聚性的程度有所差别。但在受到人类影响的地区 (土壤污染、火烧等) , 土壤动物的表聚性较弱, 甚至出现逆分布的现象。

(三) 时间结构分析

主要是研究土壤动物的季节变化, 也包括昼夜变化和多年变化, 目前全球变化对土壤动物群落结构的研究也得到了一定的关注。但季节变化和多年变化需要做长时间段内的连续调查, 由于实验课时间限制, 在时间结构分析方面可以进行昼夜变化的动态分析。

四、大型土壤动物与环境因子关系分析

大型土壤动物在分解生物残体、改变土壤理化性质、促进土壤物质循环和能量转化过程中都起着重要作用。近年来的大量研究结果表明, 大型土壤动物群落结构 (种类、数量、生物量等) 与土壤生态因子关系非常密切。而且大型土壤动物的调查实验所需的设备相对简单, 实验过程简便易行。在高等院校生态学课程中, 设置6-8学时的大型土壤动物调查分析实验, 学生通过对大型土壤动物的生态地理调查, 能够使学生更好的理解生态学的生物与环境关系的基本原理。

影响大型土壤动物群落结构的环境因素复杂多样, 包括土壤 (土温、土壤湿度、pH值、有机质、土壤容重、凋落物数量、土壤矿质元素及土壤污染物质含量等) 、植被、气候和地形等, 他们构成土壤动物的栖息环境, 对土壤动物的组成与数量、水平结构和垂直结构等均产生重大影响。这些环境因素中一些是要求实验才能够得出, 如土壤有机质、容重、pH值、土壤矿质元素含量等, 土壤动物与这些因素之间关系的分析在进行科学研究时较为适用, 但由于生态学实验课学时的限制, 完成这些实验很困难, 缺少可行性。因此, 实验课上学生做的土壤动物与环境因子关系分析, 可以选择相对较容易获取的环境因子信息, 如土壤类型、凋落物现存量、植被盖度、植被类型、地形位置、人为影响程度等, 这些信息在学生取样调查中就可以发现并记录。

(一) 大型土壤动物与土壤类型关系

不同的土壤类型其理化性质差异较大, 其分布的大型土壤动物群落结构也发生相应的变化。土壤类型可以通过土壤颜色、结构、湿润状况、剖面结构等方面的定性分析确定, 有能力的学生在实验调查过程中可以比较准确的判定土壤类型, 有困难可以在老师帮助下完成土壤类型的确定。

(二) 大型土壤动物与植被

植被因素是影响土壤动物群落的重要因素, 很多学者的研究已经证明这一点。在实验课程中可以选择不同的植被群落类型 (如乔木、灌木、草本群落等, 或按不同树种划分群落) 系列来分析其与土壤动物的组成、数量、生物量等的关系;也可以通过对不同植被盖度生境中的土壤动物调查来分析植被盖度与其关系。

(三) 大型土壤动物与人类影响程度关系

大型土壤动物对人类影响反应比较敏感, 一般受人为影响小的生境大型土壤动物个体密度及类群数较大, 而农田等土地利用类型, 人类生产活动对大型土壤动物群落个体密度具有很大的负面影响, 如农田耕作活动改变了土壤表层结构, 施用化肥和喷洒农药等生产活动改变了大型土壤动物的生存环境, 必然干扰大型土壤动物的生长发育, 因而造成农田等生境大型土壤动物类群数和个体密度低。

(四) 大型土壤动物与地形因素的关系

地形因素中的一些指标也是比较容易获取, 如山地的坡向、坡位、坡度等指标, 平原地区的微地貌变化等, 可以通过观察定性描述, 这些地形部位的差异在一定程度上会影响到小尺度范围内的水热的分配, 进而间接影响到植被的分布及土壤动物的群落特征。

综上所述的环境因素在学生进行实验调查过程中可以直观获取或者通过简单实验获取, 具有较强的可操作性。实验课的实验设计可以结合当地的具体情况安排。

五、小结

土壤地理教案 篇3

[关键词]高中地理 生活化教学 源头活水策略 应用与实践

[中图分类号] G633.55 [文献标识码] A [文章编号] 1674

“过去教科书是课程学习的全部内容,如今社会生活则是课程学习的教科书。”自新课标施行并纵深推进以来,以生活化为主的开放性教学已逐步形成不可逆转的发展之势。生活化教学能够为各类课程活动源源不断地输入活力元素,有利于培养学生的自主学习能力和可持续发展能力。本文结合高中地理教学的实践与思考,试简要阐述之。

一、创设生活情境,有效激发学生兴趣

坚持以“教育即生活”理念为指导,通过灵活处理教学材料,把教材内容转化为生活性资源,把教学活动投放到现实背景之下,积极创设一种丰富多元的生活化教学环境和活动氛围,有效淡化课程形式,是培养学生地理课程学习兴趣的重要途径之一。比如,在教学“大规模海水运动”内容时,某教师通过《如果有“鞋”漂浮,跟着它》这则新闻报道进行了课前导入。1990年5月27日,汉萨卡·卡里尔号货船正从韩国驶往西北太平洋的途中。这艘货船在行进中不幸遭遇到一场特大风暴,甲板上丢失了21个集装箱,其中5个里面装有8万双“耐克”鞋。从那以后,加拿大西岸和夏威夷岛上的人们从海滩上陆续捡到了一千三百多只不同类型的鞋子。“漂流鞋”事件说明了什么地理现象?人们能否知道其他丢失的鞋子将会漂向何方?这种以生活事件和实际问题为导入的教学法,有效发挥了引人入胜的作用。

二、引用生活现象,有效透析地理原理

高中教材中的许多地理原理,既是课程教学的重点内容,对于许多学生来说也是难点。教师应善于借助一些社会生活现象解析地理原理,从而引导、帮助和促进学生的学习、理解与掌握,有效实现化繁为简、化难为易的教学目标。比如,台风是一种强烈发展的热带气旋,由于中心附近气压极低,从四周指向中心的水平气压梯度力极大,风速也极大。而风速越大,地转偏向力对水平气流运动的影响力也就越大。气流在围绕台风中心高速旋转上升中产生了强大的惯性离心力,使得气流很难到达台风中心,因而中心空气密度较小,这样气流由高空下沉予以补充,从而形成了“台风眼”现象。这种解释比较“玄乎”,令人难以理解。有鉴于此,教师可把其与洗衣机脱水原理相链接——电机转动带动转桶旋转,脱水桶高速旋转时产生了较大的离心力,而水分在离心力作用下与衣物相互分离,并通过小孔被甩出了内筒,从而达到脱水的目的。此外,还可用“空调、暖气安装位置”来解释大气运动的原理。

三、增强生活体验,有效培养地理技能

训练与培养学生必要的学习技能,既是地理课程的应有之义,也是一个不可或缺的教学环节。积极开展有关地理技能的生活化教学,既可有效培养学生的手口脑联动能力,又能更好地促进他们的学用结合与知行统一,从而赢得事半功倍的学习效果。比如在教学“地图基础知识”时,教师可引导学生在独立思考的基础上,以多人学习小组的形式,合作绘制校园平面图,以有效培养他们的实际绘图能力;教学“旅游活动的设计”时,可指导学生分组设计暑期夏令营的考察方案,主要包括考察目的、景点概况、行经路线和费用预算等,以逐步培养他们的地理考察能力;教学“工业区位选择”时,可提供某地区的分布简示图及相关素材,引导学生为不同类型的企业寻找相对科学合理的布局位置,以初步培养他们的地理评价与决策能力;教学“全球气候变化及其影响”时,教师可引导学生以“气候变暖对人类的影响”为主题进行一场辩论会,以有效锻炼他们的语言表达和思辨能力。

四、借助生活素材,有效拓展地理视野

大自然和社会生活是一部色彩斑斓、博大精深的天然作品,也是一种取之不尽、用之不竭且最具活力的地理教学资源。在高中地理教学过程中,教师应本着“为教而取、为学而用”的拿来主义原则,充分利用自然生活和社会生活中的各类素材,以丰富课程内容,优化教学过程,拓展学生视野,最大限度地开发地理学习的空间和潜能,为促进学生的全面发展和终身发展打下坚实基础。例如,在教学“大气对太阳辐射的削弱作用”时,可借助“交通信号灯为什么是红色”来具体解释:红色光波最长且穿透力最强,最易为人们觉察并引起心理上的警觉。再以乡土生活资源为例。教学“乡土自然及人文环境”时,可借助本地的房屋建筑和服饰文化;教学“自然景观与文化景观形成原因”时,可借助于本地的旅游景点;教学“自然、人文与科技文化”时,可引导学生参观本地的博物馆和科技展览馆……如此而为,对地理课程学习具有极大的促进作用。

综上所述,如果把教材内容及其教学活动看成是植物生长,那么大自然和社会生活则是为之提供各类营养的优质土壤。只要紧紧植根于这种土壤,地理课程教学就一定能够走上健康发展之路。

土壤地理教案 篇4

什么是地理?什么才叫学地理?为什么我们所学的地理知识和生活那么遥远,为什么学生对于所学地理知识总容易忘却,进入社会后所用更是少之又少?难道我们地理学科真是一门无用的学科?我们的地理教学到底怎样才更有效?江苏省2000年保送生能力测试及高考文科综合测试的卷面显示:考生初中区域地理知识贫乏,大多数人无法在图上正确判断开封、杭州、南京、北京四座古都的位置,约一半人写不出与之相关的京沪、沪杭和陇海铁路。外国地理知识更是极差……据对我国某学院地理科学专业二年级的学生调查,大部分学生不能说出“国民生产总值”和“国内生产总值”两者的差异。据课程标准组调研结果显示,我国学生与国外学生笔试地理知识成绩不相上下,而如果把学生带到校外或野外转一圈,回来写调查报告,根据自己的观察,提出一个地理问题,分析并提出建议,我国学生明显逊于国外学生。为何会造成这种状况?回顾我们以往的地理教学,我们不难发现一些问题,诸如学生学习地理习惯差,对学习地理缺乏兴趣,整体地理水平偏低,地理人文素养不高,究其根本原因,问题在于我们的地理教育只盯在课本上,脱离了生活的大课堂,致使地理教学成了无源之水、无本之木,凝固了地理课堂的教学结构、教学方式、教学内容,地理教学因此失去了新鲜的活力,丧失了人性的魅力。

一、国内外和生活紧密结合的地理教育

国外很多国家都非常重视地理教学的生活性,有用性。当今,世界各国地理课程标准的共同特点是:不是单纯把地理科学体系作为地理课程的内容体系,而是关注现实社会的.重大问题和学生生活实际问题,充分考虑学生的学习兴趣和个体发展的需要,注重地理技能、能力和地理思想的培养,倡导探究式的学习方式,为地理教师创造性地开展教学创造条件。

英国教材和经济、政治、文化、环境、生活结合非常紧密,现举《GeographyMatters》教材“在英国,人们如何应对洪水?”Activity(活动)一课为例:设想你的家乡发生水灾,深度60厘米,用尺子量出它的深度,列出对你和你家人及周边环境可能带来的所有损失和产生问题,所有可能的应对措施,列出所有能给予你们帮助的个人和团体的名单并分组讨论每一服务组;阅读洪水故事,写出洪水期和过后的感受;设想你是当地市长,写一份关于洪水防治的计划书……此节活动的设计,使学生在洪水真的来袭的情况下,也能应付自如,不但培养他们维持自身生存与安全的能力,还能够站在自身的、他人的、全局的角度,用一种地理的眼光,来了望、关注这个世界,并准备以建设更美好的未来世界。

二、地理教学生活化的必要性

地理教学的生活化有下述重要的意义:

1.地理教学的生活化,是课程改革和时代的要求,是我国《地理新课标》的要求。

现今是知识爆炸的时代,科学技术迅猛发展、日新月异,国际形势纷繁复杂,全球性问题日渐突出,新思想、新知识、新问题应接不暇。“我们确信,要理解和发展当今及未来世界就不能离开地理学”。 《地理新课标》指出:“学习对生活有用的地理。地理课程要提供给学生与其生活和周围世界密切相关的地理知识,侧重基础性的地理知识和技能,增强学生的生存能力……使所学内容不仅对学生现在的学习和生活有用,而且对他们的终身学习和发展有用……要根据学生的心理发展规律,联系实际安排教学内容,引导学生从现实生活的经历与体验出发,激发学生对地理问题的兴趣……”

2.地理教学生活化,将有利于拉近书本和学生的距离,从而激发学生的学习兴趣和热情;将有利于学生更好地进行实践活动,体现自身价值。

它会增加地理教学的亲切感。联系学生的生活实际,这是学生熟悉的、喜闻乐见的,因而对地理教学会感到亲切。

它会赋予地理教学时代感。联系国内、外时事,吸收了最新的信息,使教学与时代“同步”,因而学生会产生强烈的时代感。

它增强了地理知识的实践性。地理教学应拓展时空,让学生走出课堂,在生活实践中去感知课堂知识,学会从生活实践中利用课堂知识去解决实际问题,并从生活实践中发现问题。

3.地理教学生活化,可以更好地提升学生的人文素养,学会地理思维,可以使学生接受更多的国情教育,培养学生的资源观、人口观、环境观、空间观、生态观和可持续发展意识,而这将促进学生的终身学习和个体发展,用于他们未来的学习和工作之中。

4.地理教学生活化,有利于重塑地理学科在社会中的形象,有利于社会各界对现代地理学科应有的社会地位的重新认识。

土壤肥料教案-实验一 篇5

一、实验目的

土壤样品的采集与制备是搞好土壤分析工作的一个重要环节,它关系到分析结果是否具有应用价值、是否准确以及由此得出的结论是否正确、可靠。

二、采集土壤样品的要求

1、样品具有代表性 避免特殊的采样部位,采样点分布要均匀、多点和随机,可采用蛇形采样法、对角线采样法和棋盘式采样法(P111 图实-1)。

2、采样深度 根据化验目的决定采样深度,一般采集耕层0~20CM的土样。

3、采样时间 根据化验目的决定采样时间。如果调查随时出现的问题,可随时采样;为了制定施肥计划而测土,必须在收获后、施基肥前进行采样。

4、采土工具 可用土钻或小铲进行采土,土钻垂直入土20CM处;用小铲采土,要先挖成一铲宽、20CM深的小土坑,然后从垂直面铲取一铲宽、1CM厚的土壤即可(P112图实—2)。

5、样品数量 可反复用四分法去掉过多的土样,最后减少至0.5~1KG(P112图—3)。

三、仪器用具

取土铲、塑料布、土壤袋、土壤筛、圆木滚、广口瓶、盛土盘、标签、铅笔。

四、实验步骤

采样——物理分析——化学分析

五、注意事项

1、有些土壤成分需用新鲜土样,不能风干。

2、在过筛时,可借助研钵进行磨细。

3、如果要测定微量元素,在采样和处理过程中不能接触金属器具。

实验二 土壤质地的判别

一、实验目的

通过土壤质地可以了解土壤肥力状况,为提高土壤肥力和因土种植作物提供参考。生产上,土壤质地可以通过手测法进行测定。本实验目的要求掌握手测法测定土壤质地。

二、实验原理

土壤中的土粒有砂粒、粉粒和黏粒,土粒的大小、硬度、光泽、黏性等各不相同,根据手的感觉,可以大体上区分各级土粒的多少,进而判别出土壤质地类型。

三、仪器用具

木板、圆木棍等。

四、实验步骤

1、干测法

2、湿测法

五、注意事项

1、手测法主要用于田间快速判别土壤质地类型。

2、对于大批样品的测定,至少应选取10%的土样量于室内采用比重计法(黏度分布仪法)测定,以校正手测法较大的误差。

实验三 土壤含水量的测定

一、实验目的

土壤水分是土壤的重要组成部分,也是土壤的重要肥力因素。测定土壤含水量可作为播种、排灌、耕作、施肥的依据,对指导农业生产有重大的意义。本实验目的是要求掌握水分测定方法。

二、仪器用具与试剂

天平(感量0.01g、0.001g)、烘箱、干燥箱、称样皿、铝盒、小刀、量筒、滴管、无水酒精等。

三、实验方法

(一)烘干法

1、方法原理

2、操作步骤

⑴取有盖铝盒,洗净、烘干,在天平上称重(W1)。注意底、盖编号配套。⑵按要求用土钻取不同深度的土样,放入铝盒,取样量以约占铝盒体积的1/3为宜。立即将铝盒盖上,带回实验室称重(W2)。

⑶将铝盒盖打开后,放入烘箱中,在——温度下烘6h左右。

⑷关闭烘箱,盖上铝盒,放进干燥器中(干燥器内的干燥剂要经常更换或处理),待冷却至室温后称重。

⑸打开铝盒盖,放入烘箱中再烘2h,冷却,称重至恒重(W3)。

3、结果计算

(二)酒精燃烧测定法

1、方法原理

2、操作步骤

⑴用1/100天平称铝盒(带盖)质量(A)。

⑵用铝盒称土样5g左右,注意取样均匀,称重(B)。

⑶用量筒加酒精5ML于铝盒中,稍加振荡至均匀湿润,使土面平整。⑷点燃酒精(注意勿使火柴掉入土样中),使其自行燃烧,火焰烧尽前不宜翻拨,以免将土壤毛细管堵塞,反而降低蒸发速度。

⑸火焰熄灭后,再加入酒精2~3Ml继续燃烧,通常燃烧2~3次即可,烧至恒重为止。合盖冷却称重(C)。土样呈单粒松散即已干燥。

3、结果计算

四、注意事项

1、烘干法测含水量使用感量0.001g的分析天平称量。烘干温度不得超过——,温度过高易造成土壤有机质的碳化损失。

2、酒精燃烧法不能测有机质含量高的土壤样品,操作室要防止土样损失。

实验四 土壤容重的测定

一、实验目的

土壤容重能表明土壤松紧及孔隙状况,又可用来计算土壤孔隙度及单位面积一定深度的土壤质量,为计算土壤水分、养分、有机质等提供基础数据。通过实习使学生掌握测定土壤容重和计算孔隙度的基本方法。

二、实验原理 土壤容重是单位体积原状土壤(包括孔隙)的干土质量。因此,用已知体积的取土器“环刀”取土,烘干称重,即可计算出土壤容重。

三、仪器用具

土铲、小刀、天平(感量0.01g)、铝盒、酒精或烘箱、环刀。

四、实验步骤

1.取环在天平上称重。

2.选定待测地块,将环刀垂直压入待测土层中。环刀进入土层时不要左右摇动,以保持自然状态。3.用土铲挖开环刀周围土壤,并取出装满土的环刀,用小刀小心削平环刀上下端突出的土,使与环刀口相齐,并擦净环刀外面的土,带回室内。

4.把装满土的环刀在室内称总质量。减掉环刀本身质量即为湿土质量。5.用铝盒取土5~10g,放入烘箱烘干,或用酒精燃烧法测定含水量。

五、结果计算

六、注意事项

1.土壤容重测定也可将装满土壤的环刀直接于105℃±2℃的烘箱烘干。2.用小刀削平土面时,应防止切割过分或不足。

实验五 土壤含水量的测定

一、实验目的

通过实验,熟悉各种地形、地貌特征及其分布规律;初步掌握土壤剖面设置、挖掘和观察记载技术,并能对土壤生产特性进行初步评价。

二、实验原理

“地”是地表各种自然因素相互联系的一个整体。田间认地就是了解当地土壤、地形、地貌、地下水、地表水、植被和利用状况等。“土”是农业生产的基础。田间识土就是通过对土壤各种性状、利用状况、周边的环境条件、灌溉设施及有关的农业措施等的观察、记录和分析,制订土壤利用、改良和培肥的规划及措施。

三、实验用具与试剂

铁锹、土铲、土盒、钢卷尺、剖面刀、放大镜、布口袋(或塑料袋)、标签、铅笔、土壤剖面记载表、土壤硬度计、土壤标准比色卡、标本盒、10%稀盐酸溶液、水。

四、实验步骤

(一)田间认地

从山顶往下直到河边,可以观察到各种各样的“地”,如山坡地、岗坡地、交接洼地、四平地等。由于成因不同和发育时间不一,不同地理位置上,地形地貌、成土母质、水土流失、植被等情况有很大的差异。

(二)田间识土

1、土壤质地的手测法测定

2、记录土壤利用情况

3、灌溉设施和条件。

4、周边环境条件。

5、土壤剖面的挖掘、观察、记录和样品的采集等及对土壤性状的综合评价。(三)土壤剖面的观察记载

1、剖面点的选择和挖掘

土壤剖面点的设置一定要有代表性。剖面要设置在地形、母质、植被等因素一致的地段,一般选在地块的中央,要避免田边、地角、路旁、沟渠附近及粪堆上,应能够代表整个地块的情况。剖面坑的大小,一般为宽0.8~1.0m,长1.5~2m,宽1.0~1.5m。土层厚度不足1m则挖至母质层;地下水位高时,挖至地下水面或到达地下水位。

挖掘剖面时应注意:①剖面观察面要垂直向阳;②挖出的表土与底土要分别堆在土坑两侧,避免回填时打乱土层;③观察面的上方不得堆土和站人,保持观察面的自然状态;④坑的后方呈阶梯形,便于上下工作,并节省挖土量。

2、剖面的观察记载

(1)剖面层次的划分。耕作土壤大体分为耕作层、犁底层、心土层和底土层;水稻土划分为淹育层、渗育层、潴育层和潜育层。记载每个层次的厚度。

(2)土壤颜色。土壤颜色的命名采用复名法,有主次之分。描述时主色在后,副色在前,如灰棕色,即棕色为主,灰色为副。还可加上浅灰棕色。

(3)土壤质地。在野外鉴定土壤质地可用手测法。

(4)土壤结构。在各层分别掘出较大土块,于1m处落下,然后观察其结构体的外形、大小、硬度、颜色,并确定其结构名称。可分为粒状、团粒状、核状、块状、柱状、片状等。

(5)土壤紧实度。野外鉴定时可根据土钻(或竹筷)入土的难易进行大致划分。不如或稍加压力土钻即可入土,为疏;加压力时土钻能顺利入土,为松;土钻要用力才能入土,取出稍困难,为紧;需用大力土钻才能入土,取出很困难,为极紧。

(6)土壤干湿度。土壤干湿度是指土壤剖面中各土层的自然含水状况。土壤呈干土块或干土面,手试无凉意,用嘴吹时有尘土扬起,为干;手试有凉意,用嘴吹时无尘土扬起,为润;手试有明显潮湿感觉,可握成土团,但落地即散开,放在纸上能使纸变湿,为湿润;土样放在手中可使手湿润,能握成土团,但无水流出,为潮湿;土壤水分过饱和,用手握土块时有水分流出,为湿。

(7)新生体和侵入体。新生体是土壤形成过程中产生的物质,它不但反映出土壤形成过程的特点,而且对土壤的生产性能有很大的影响。土壤新生体常见的有砂姜、假菌丝体、锈纹锈斑、铁锰结核等。侵入体是指外界混入土壤中的物体,如石块、贝壳、砖瓦片、铁木屑、炉渣等,它反映了人为因素的影响适度。

(8)石灰性反应。用10%稀盐酸直接滴在土壤上,观察泡沫反应的有无、强弱。(9)酸碱度。用混合指示剂比色法测定。

(10)植物根系。土层中根系交织,4条/c㎡以上,为多量;根系适中,2~4条/c㎡,为中量;根系稀疏,只有1~2条/c㎡,为少量;没有根系,则为无。

五、注意事项

1、在野外工作一定要做好充分的物质准备。

2、挖掘面时尽可能减少对农作物的影响。

3、对于生产中的问题,要注重向当地的种植户请教

实验六 土壤有机质含量的测定

一、实验目的

土壤有机质是土壤的组分,是植物养分的重要来源,对改善土壤理化、生物性质起重要作用。因此测定土壤有机质含量是判断土壤肥力高低、培肥土壤的重要指标。

二、实验原理

在加热条件下,用过量的重铬酸钾—硫酸溶液氧化土壤有机碳,多余的重铬酸钾用硫酸亚铁按标准溶液滴定,以样品和空白消耗重铬酸钾的差值计算出有机碳量。

三、实验用具

油浴锅(高20~26cm,内装工业用固体石蜡)、硬质试管(18~25cm×200mm)、铁丝笼(与油浴锅配套,内有若干小格,每格可插入一支试管)、滴定管(10.00mL、25.00 mL)、温度计(300℃)、电炉1000W)。

四、试剂配置

1、重铬酸钾—硫酸溶液

2、重铬酸钾标准溶液3、0.2mol/L硫酸亚铁按标准溶液

4、邻菲啰啉

五、实验步骤

称取通过0.25mm孔径筛的风干土样0.05~0.5g(精确到0.00 01g,称样量根据有机质含量范围而定),放入硬质试管中,然后从滴定管准确加入10.00mL0.4mOl/L重铬酸钾—硫酸溶液,摇匀并在每个试管口插入一玻璃漏斗。将试管插入铁丝笼中,再将铁丝笼深入已在电炉上加热至185~190℃的油浴锅内,使管中的液面低于油面,要求放入后油浴温度下降至170~180℃,待试管中的溶液沸腾时开始计时,5min±0.5 min后将铁丝笼从油浴锅中提出(如果有试管夹预先住试管,铁丝笼没必要提出),冷却片刻,擦去试管外的油液。把试管内的消煮液及土壤残渣无损地转入250mL三角瓶中,用蒸馏水冲洗试管及小漏斗,洗液并入三角瓶中,使三角瓶内溶液的总体积控制在50~60mL。加3滴邻菲啰啉指示剂,用硫酸亚铵标准溶液滴定剩余的,溶液的变色过程是橙色—蓝色—棕红。

同时做空白实验,取大约0.2g灼烧过后浮石粉或土壤代替土样,其他步骤与土样测定相同。

六、结果计算

七、注意事项

1、测定土壤有机质必须采用风干样品。

2、如样品中含Cl较多,可加一定量(0.1g)的硫酸银消除部分干扰。

3、消煮时间对分析结果有较大影响,应尽量准确。

4、油浴锅应根据材质不同定期强制更换,以防止石蜡渗漏引发火灾。

5、消煮好的溶液颜色,一般影视橙黄色或黄中稍带绿色。

6、土壤样品处理过程中,应注意用静电吸附等方法跳出植物根、叶等有机残体。

7、在计算结果时,采用的是风干土样的质量。

实验七 土壤酸碱度的测定

一、实验目的

土壤酸碱度(pH)是土壤的基本性质,对植物生长及土壤理化、生物性质有很大影响。了解土壤酸碱反应,可以因土种植和进行土壤改良与培肥。

二、实验原理

采用电位法测定土壤pH,是将pH玻璃电极和甘汞电极(或复合电极)插入土壤悬液或浸出液中构成一原电池,测定其电动势值,再换算成pH。在酸度计上测定,经过标准溶液定值后可直接读取pH。水土比例对pH影响较大,尤其对于石灰性土壤稀释效应土壤除测定水浸土壤pH外,还应测定盐浸pH,即以1mOl/LKC1溶液浸取土壤H+后用电位法测定。本庆方法适用于各类土壤pH的测定。

三、实验用具

酸度计(精确到0.01pH单位,有温度补偿功能)、pH玻璃电极、饱和甘汞电极(或复合电极)、搅拌器。

四、试剂配制

1、去除CO2的蒸馏水 煮沸10min后加盖冷却,立即使用。

2、氧化钾溶液 称取74.6gKC1溶于800mL蒸馏水中,用稀氢氧化钾和稀盐酸调节溶液pH为5.5~6.0,稀释至1L。

3、pH4.01(25℃)标准缓冲溶液 称取径110~120℃烘干2~3h的邻苯二甲酸氢钾10.21g溶于蒸馏水,移入1L容量瓶中,用蒸馏水定容,贮于聚乙烯瓶。

4、pH6.87(25℃)标准缓冲溶液 称取经110~130℃烘干2~3h的磷酸氢二钠3.533g和磷酸二氢钾3.388g溶于蒸馏水,移入1L容量瓶中,用蒸馏水定容,贮于聚乙烯瓶。

5、pH6.87(25℃)标准缓冲溶液 称取经平衡处理的硼砂3.800g溶于无CO2的蒸馏水中,移入1L容量瓶中,用蒸馏水定容,贮于聚乙烯瓶。、硼砂的平衡处理是将硼砂放在盛有蔗糖和食盐饱和水溶液的干燥器内平衡两昼夜。

五、实验步骤

1、仪器校准

各种pH计和电位计的作用方法不尽一致,电极的处理和仪器的使用按仪器说明书进行。将待测液与标准冲溶液调到同一温度,并将温度补偿器调到该温度值。用标准缓冲溶液校正仪器时,先将电极插入与所测试样pH相差不超过2个pH单位的标准缓冲溶液,启动读数开关,调节定位器使读数刚好为标准液的pH,反复几次至读数稳定。取出电极洗净,用滤纸条吸干水分,再插入第二个标准缓冲溶液中,两标准液之间允许偏差0.1个pH单位,如超过则应检查仪器电极或标准液是否有问题。仪器校准无误后,方可用于样品测定。

2、土壤水浸液pH的测定 称取通过2mm孔径筛的风干土壤样品10.0g于50mL高型烧杯中,加25mL去CO2蒸馏水,以搅拌器搅拌1min,使土粒充分分散,放置30min后进行测定。将电极插入待测液中(注意玻璃电极球泡下部位于土液界面处,甘汞电极插入上部清液),轻轻摇动烧杯以除去电极上的水膜,促使其快速平衡,静置片刻,按下读数开关,待读数稳定(在5s内pH变化不超过0.02)时记下pH。放开读数开关,取出电极,以水洗涤,用滤纸条吸干水分后即可进行第二个样品的测定。每测5~6个样品后需用标准液检查定位。

3、土壤氯化钾盐浸提液pH的测定 当土壤水浸Ph〈7时,应测定土壤盐浸提液pH。测定方法除用1mOl/LKC1溶液代替去CO2蒸馏水以外,其他测定步骤与水浸pH测定相同。

六、注意事项

1、长时间存放不用的玻璃电极需要在蒸馏水中浸泡24h,使之活化后才能进行正常使用。暂时不用的可浸泡在蒸馏水中,长期不用时应干燥保存。甘汞电极腔内要充满饱和氯化钾溶液。玻璃电极的内电极与球泡之间、甘汞电极内电极和陶瓷芯之间不得有气泡。

2、标准缓冲溶液在室温下一般可保存1~2个月,在4℃冰箱中可延长保存期限。用过的标准缓冲溶液不要倒回原液中混存,发现浑浊、沉淀就不能再使用。

3、温度影响电极电位和水的电离平衡,温度补偿器、标准缓冲溶液、待测液温度要一致。标准缓冲溶液pH随温度稍有变化。

4、依照仪器使用说明书,至少使用两种pH标准缓冲溶液进行pH计的校正。

5、测定批量样品时,最好按土壤类型将pH相差大的样品分开测定,可避免因电极响应迟钝而造成的测定误差。

6、如果复合电极质量不稳定,会导致读数稳定时间延长,因此,测试期间应经常检查复合电极是否正常。

7、测量时土壤悬浮液的温度与标准缓冲溶液的温度之差不应超过1℃。

实验八 土壤碱解氮的测定

一、实验目的

土壤碱解氮也成为土壤有效氮,它包括无机铵态氮、硝态氮和土壤含氮有机物中交易分解的部分。土壤碱解氮含量可以反应近期内土壤氮素的供应状况,了解土壤肥力高低,作为指导合理施用氮肥的依据。

二、实验原理

旱地土壤由于硝态氮含量叫高,需加还原剂还原,再用1.8mol/L氢氧化钠溶液处理土样,在扩散皿中,土样于碱性条件下水解,使易水解氮经碱解转化为氨态氮,由硼酸溶液吸收,以标准酸滴定,计算有效氮含量。对于水稻土和经常淹水的土壤,由于硝态氮含量甚微,不需加还原剂,因此氢氧化钠溶液浓度采用1.2mol/L。本方法适用于各类土壤。

三、实验用具

恒温培养箱、扩散皿、半微量滴定管。

四、试剂配置

1、氢氧化钠溶液 称取72.0g氢氧化钠溶解于水,稀释至1L。

2、氢氧化钠溶液 称取48.0g氢氧化钠溶解于水,稀释至1L。

3、锌—硫酸亚铁还原剂 称取50.0g磨细并通过0.25mm孔径筛的硫酸亚铁及10.0锌粉混匀,保存于棕色瓶中。

4、碱性胶液。

5、盐酸标准溶液。

6、定氮混合指示剂。

7、硼酸溶液。

五、实验步骤

称取通过2mm孔径筛的风干土样2g和1g锌—硫酸亚铁还原剂,均匀平铺于扩散皿外室内。在扩散皿内室加入2mL 20g/L 硼酸溶液。在皿的外室边缘图上碱性胶液,盖上毛玻璃,旋转数次,使毛玻璃与皿边完全黏合,在慢慢转开毛玻璃的一边,使扩散皿外室露出一条狭缝,迅速加入10mL 1.8mol/L氢氧化钠溶液于扩散皿外室,立即将毛玻璃盖严。

水平地轻轻转动扩散皿,使氢氧化钠溶液与土样充分混合,然后小心地用橡皮筋两根交叉成十字形圈紧,使毛玻璃固定。放在恒温培养箱中于40℃保温24h±0.5h。将扩散皿取出,用0.01mol/L盐酸标准溶液滴定内室硼酸中吸收的氨量,颜色由蓝色刚变紫红色即达终点。滴定时应用细玻璃棒搅动内室溶液,不宜摇动扩散皿,以免溢出。

六、七、结果计算 注意事项

1、由于碱性胶液的碱性很强,在涂胶液和恒温扩散时,必须特别细心,谨慎污染内室。

2、据最新研究表明,土壤有效氮素含量指标与植物实际需要的相关性并不是很强。

实验九 土壤速效磷的测定

一、实验目的

土壤速效磷含量是判断近期内土壤磷素供应能力的一项重要指标,可作为合理分配和施用磷肥的依据之一。

二、实验原理

碳酸氢钠溶液除可提取水溶性磷外,也可以抑制钙离子Ca2+的活性,使一定量活性较大的Ca-P盐类中的磷被浸出,也可使一定量的活性Fe-P和Al-P盐类中的磷通过水解作用而浸出。由于浸出液中Ca、Fe、Al浓度较低,不会产生磷的再沉淀。浸提取液中的磷,在一定酸度下用钼锑抗还原显色成磷钼蓝,蓝色的深浅在一定浓度范围内与磷的浓度成正比,故可用比色法测定。土壤浸出的磷量与土液比、液温、振荡时间及方式有关。本方法严格规定土液比为1:20,浸提液温度为25℃±1℃,振荡提取时间为30min。

本方法适用于石灰性土壤;中性土壤及睡到土也可参照使用。

三、实验用具 恒温往复式振荡机或普通振荡机及恒温室、分光光度计或紫外——可见分光光度计、塑料瓶、无磷滤纸。

四、试剂配置

1、无磷活性碳粉

2、氢氧化钠溶液

3、碳酸氢钠浸提剂

4、酒石酸锑钾溶液

5、钼锑贮备液

6、钼锑抗显色剂

7、磷标准贮备液

8、磷标准溶液

五、实验步骤

称取通过2mm孔径筛的风干土样2.5g,置于200mL塑料瓶中,加入约1g无磷活性碳粉,加入25℃±1℃的碳酸氢钠浸提剂50.0.mL,摇匀,在25℃±1℃温度下,于振荡器上用180r/min±20r/min的频率振荡30min±1min,立即用无磷滤纸过滤于干燥的150ml三角瓶中。

吸取滤液10.0ml于25ml比色管中,加入显色剂5.0mL,慢慢摇动,排出CO2后加蒸馏水定容至刻度,充分摇匀。在室温高于20℃处放置30min,用空白溶液为参比,用1cm光径比色皿在波长700mm处比色,测量吸光度。

标准曲线绘制。

六、七、结果计算 注意事项

1、测定时也可采用波长880mm比色,浸提时可不加活性炭退色。

2、如果土壤速效磷含量高时,应减少浸提液的吸样量,并加浸提剂补足至10.0mL后显色,以保持显色时溶液的酸度,计算时按所取浸提液的分取倍数计算。

3、用NaHCO3溶液浸提速效磷时,温度影响较大,应严格控制浸提温度。

4、土样风干和贮存后,测定的速效磷含量可能有所改变,单一般无大影响。

5、对于酸性土壤,一般采用Bray法。

实验十 土壤速效钾的测定

一、实验目的

土壤速效钾包括土壤溶液中的钾和土壤胶体吸附的钾,是判断近期内土壤钾素供应能力的一项重要指标,作为指导合理施用钾肥的依据之一。

二、实验原理

以中性1mol/L已算铵溶液为浸提剂时,NH4+与土壤胶体表面的K+进行交换,连同水溶性钾一起进入溶液。浸出液中的钾直接用火焰光度计或院子吸收分光光度计测定。本方法适用于各类土壤速效钾含量的测定。

三、实验用具

往复式或旋转式振荡机、火焰光度计或原子吸收分光光度计、塑料瓶。

四、试剂配置

1、乙酸铵溶液

2、钾标准溶液

五、实验步骤

称取通过2mm孔径筛的风干土样5.00g,,置于200mL塑料瓶中,加入50.0mL乙酸铵溶液(土液比为1:10),盖紧瓶塞,摇匀,在15~25摄氏度下,150~180r/min振荡30min,干过滤。滤液直接在光焰光度计上测定或经适当稀释后用原子吸收分光光度计测定。同时做空白实验。

六、注意事项

1、含乙酸铵的钾标准溶液不能久放,以免长霉影响测定结果。

《保护土壤》小学科学教案 篇6

教学目标:

1、知道土壤为人类所作的贡献;了解我国的土壤资源;知道人类的许多行为是破坏土壤的;知道垃圾等对土壤的危害。

2、意识到土壤的`重要,能够感激土壤;能够在自己的行动上为保护土壤做出一份努力。

3、培养学生良好的环境意识。

教学准备:

1、有关土壤的资料,记录表格。

2、收集自己进行土壤研究的所有资料和卡片。

教学过程:

(一)导入新课

今天我们来学习土壤和我们的关系。(板书课题)

(二)自主学习

1、了解土壤为人们做了什么

(1)小组交流:你认为土壤能为人们提供什么?

(2)学生拿出自己准备的资料,分小组交流、讨论

(3)把你知道的填写在书上。

(4)小结:土壤是植物的母亲,植物又为食草动物提供了食物,食草动物又为食肉动物提供了食物。动植物死后,土壤中的微生物又将

它们的尸体还原成土壤中的养料,土壤就这样周而复始地为生命提供着无尽的营养,正是有了土壤,才有这美丽可爱的世界。

2、讨论人类的哪些活动破坏了土壤

(1)小组交流:你认为人类的哪些活动破坏了土壤?

(2)学生分小组交流、讨论

3、讨论假如地球上没有土壤会怎么样

(1)小组交流:你认为假如地球上没有土壤会怎么样?

(2)学生分小组交流、讨论

4、讨论我们能为保护土壤做什么

(1)小组交流:你认为我们能为保护土壤做什么?

(2)学生分小组交流、讨论

(3)小结:我们小学生能做的就是搞好宣传工作。

(4)指导学生自办土壤小报,搞好宣传工作。

(三)拓展创新:

引导学生写出或画出他们的建议,指导学生办好土壤小报。

教学反思:

土壤环境保护主题班会教案 篇7

八年级(2)班

说起环保,我们的许多同学都有这样的想法:环保是环保部门的事,和我们无关;其实,环保是地球村上的每个公民的事,也是每个人必尽的义务之一。

我们面临的环境问题有哪些?

1.环境污染。了解环境污染的各种表现及产生原因,使学生认识到环境污染的严重性、环境污染对人类生存和发展的危害,明确目前环境污染无处不在的危机现状。

2.土地荒漠化。了解 最近几年出现的沙尘天气,人类不合理的活动和气候变化等造成土地退化的现象。

3.生态系统破坏。由于人类不合理的砍伐、耕作,使森林减少,生物物种灭绝,植被受到破坏,生态环境恶化。

教师总结归纳:地球生物圈是全人类赖以生存和发展的共同家园,环境问题没有国界。改善环境、保护地球是我们每个人都义不容辞的责任,改变周围环境,我们可以从日常生活中的小事去尽我们的努力。下面这几样,相信大家都可以做得很好:

(1)节约用水。水是生命之源,人类的文明之舟自古依水而行。我们每天节约一滴水,就为地球添加了一分绿色。我们可以做到的:A、随手关紧水龙头。B不向河里倒垃圾。

(2)节约用电。节约用电,就是节约能源。我们每天能做的有:A、随手关闭教室和宿舍内的灯,做到人走灯灭。B、每天少看一分钟的电视等。

(3)少使用塑料制品。现在我们使用的塑料包装袋,大部分是用不可降解的聚乙烯生产的,这些包装物被抛弃到大自然中后,会对环境形成“白色污染”。我们每天能做到的有: A、尽量使用垃圾桶盛装垃圾而不使用塑料袋。B、不随手乱扔塑料包装物。

(4)不使用一次性筷子。我们每天使用的一次筷子,都是用竹子或树木做成的,我们每扔掉一双筷子,就是扔掉一片森林。在我们的日常生活中,尽量使用金属饭勺或非一次性筷子吃饭,而不使用一次性木筷。(5保护校园内的花草树木。校园内的花草树木,除具有美化环境的作用,还有净化空气、吸收噪音、灰尘的作用。保护花草树木,也是保护环境。我们可以做到: A、不要随意践踏草坪。B、按时给花草浇水。

(6节约粮食:粮食的生产过程,需要消耗大量的光、热、水、肥资源,节约粮食,就是节约资源,就是环保。

土壤与肥料理论课教案11 篇8

第一章 土壤 第十一节 土壤胶体

土壤是由固体土粒、土壤溶液和土壤空气组成的“多元分散体系”。一般情况下,土粒是分散相、土壤溶液和空气为分散介质,组成土壤胶体分散系。土壤胶体是土壤中最活跃的部分,对土壤理化性质和肥力水平具有明显的影响,对土壤保肥、供肥能力的强弱起着决定性作用。

土壤胶体是指土壤中最细微的颗粒,胶体颗粒的直径一般在1—100nm(长、宽、高三个方向上,至少有一个方向在此范围内),实际上土壤中小于1000nm的粘粒都具有胶体的性质。所以直径在1—1000nm之间的土粒都可归属于土壤胶粒的范围。

一、土壤胶体的种类

土壤胶体按其成分和来源可分为无机胶体、有机胶体和有机无机复合胶体。

1、无机胶体:在数量上无机胶体较有机胶体可高数倍至数十倍,主要为极细微的土壤粘粒,包括成分简单的非晶体含水氧化物和成分复杂的各种次生铝硅酸盐粘粒矿物。

(1)含水氧化硅胶体:多为游离态的无定形胶体SiO2·H2O(实际上可写成偏硅酸H2SiO3)分子,当发生电离时,可使H+解离到溶液中,而使胶体带负电。次生的石英多为结晶态,也是带负电的胶体。氧化硅胶体普遍分布于各类土壤中。

(2)含水氧化铁、氧化铝胶体:多为结晶态矿物,属两性胶体,带电情况随环境的酸碱反应变化而改变,在酸性环境下(一般指pH<5)带正电,而在

碱性条件下可带负电。

(3)层状硅酸盐矿物:其晶型结构由两个基本单位构成,即硅氧片和铝氧片。这类粘粒矿物形成过程中,易发生较强的同晶代换作用,即原来晶格中的中心原子可被其大小相近且电性符号相同而原子价较低的原子所代换,这就是粘粒矿物带负电的原因之一。

2、有机胶体:有机胶体中最主要的成分是各种腐殖质(胡敏酸、富非酸、胡敏素等),还有少量的木质素、蛋白质、纤维素等。作为胶体来讲,它与无机胶体有共性,如颗粒极小,具有巨大的比面和带有电荷。此外,有机胶体还有它自己的特点:它是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等组成的高分子有机化合物,是无定形的物质,有高度的亲水性,可以从大气中吸收水分子,最大时可达其本身重量的80%~90%,腐殖质的电荷是由腐殖质所含的羧基(—COOH)、羟基(-OH)、酚羟基(—OH),解离出氢离子后的—COO-、—O-等离子留在胶粒上而使胶粒带负电。胺基(—NH2)吸收H+后,成为—NH3+则带正电,一般有机胶体带负电。腐殖质带的负电荷量比粘粒矿物大。

3、有机无机复合体:在农业土壤的耕层中,有机胶体一般很少单独存在,绝大部分与无机胶体紧密结合而形成有机无机复合体,又称为吸收性复合体。土壤无机胶体和有机胶体可以通过多种方式进行结合,但大多数是通过二、三价阳离子(如钙、镁、铁、铝等)或功能团(如羧基、醇羟基等)将带负电荷的粘粒矿物和腐殖质连接起来。有机胶体主要以薄膜状紧密覆盖于粘粒矿物的表面上,还可能进入粘粒矿物的晶层之间。通过这样的结合,可形成良好的团粒结构,改善土壤保肥供肥性能和多种理化

二、土壤胶体的构造

土壤胶体分散系包括胶体微粒(为分散相)和微粒间溶液(为分散介质)

两大部分。胶体微粒在构造上可分为微粒核、决定电位离子层和补偿离子层三部分。由上可见,胶体微粒是由固相部分的微粒核和由其外部电性相反的双电层所组成。

1、微粒核:这是胶体的核心和基本物质。主要由腐殖质、无定形的二氧化硅、氧化铝、氧化铁、铝硅酸盐晶体物质、蛋白质分子以及有机无机胶体的分子群所构成。在表层土壤中,它们多以有机无机复合体的形式为主,而在下层土壤中则以无机矿物质为主。

2、双电层:微粒核表面的一层分子,通常解离成离子,形成符号相反而电量相等的两层电荷,所以称之为双电层。微粒核也可以从周围溶液中吸附离子而形成双电层,因此这一层就包括两部分:决定电位离子层和补偿离子层。

(1)决定电位离子层:这是固定在核表面决定其电荷和电位的一层离子。电荷的正负决定着微粒核表面可以吸附阴离子还是阳离子,电位的高低决定离子的多少。一般情况下,带负电的土壤胶体在数量上占优势,所以土壤的净电荷多为净负电荷。土壤所带净电荷的数量,表现为决定电位离子层的电位,称为全电位。

(2)补偿离子层:这是一些电荷的符号与决定电位离子层相反而电量相等的离子,分布在决定电位离子层的外围。该层离子被吸附力量的大小与离子电荷的数量成正比,而与距离的平方成反比。这层离子由于距离核表面的远近不同,其所受引力亦不同,故其活动能力也有差异,它大, 致可分成两个亚层:

① 非活性补偿离子层:这是一层靠近核表面的决定电位离子层,被吸附得很紧,难以解离,无活动性,不起交换作用,由此所吸附的养分亦较难被植物利用。非活性补偿离子,既然被吸附得相当牢固,它就和微粒核与决定电位离子层成为一个整体活动。通常称为胶粒。

② 扩散层:这层离子分布在非活性补偿离子层以外,距离决定电位离子层较远,因而被吸附得较松,有较大的活动性,可以和周围环境的离子进行交换,即通常所说的土壤离子交换作用。

胶粒与扩散层离子有吸引力,因而扩散层离子始终只能随胶粒移动,而与溶液中的自由离子不同。这就是交换性阳离子可以不随水移动,土壤可以保存它们的原因。

三、土壤胶体的特性

1、土壤胶体比表面和表面能:比表面(简称比面)是指单位重量或单位体积物体的总表面积(cm2/g,cm2/cm3)。表面能,这是由于物体表面分子所处的条件特殊引起的。物体内部分子处在周围相同分子之间,在各个方向上受到的吸引力相等而相互抵消;表面分子则不同,由于它们与外界的液体或气体介质相接触,因而在内、外方面受到的是不同分子的吸引力,不能相互抵消,所以具有多余的表面能。这种能量产生于物体表面,故称为表面能。这些能量可做功,能吸附外界分子。胶体数量愈多,比面愈大,表面能也愈大,吸附能力也就愈强。

2、土壤胶体电荷:由于土壤胶体的组成部分的特性不同,产生电荷的机制也各异,据此,把土壤胶体电荷分为永久电荷和可变电荷。

(1)永久电荷:它是由于粘粒矿物晶层内的同晶替代所产生的电荷。由于同晶替代是在粘粒矿物形成时产生在粘粒晶层的内部,这种电荷一旦产生即为该矿物永久所有,因此称为永久电荷,有人称为内电荷。被土壤永久性负电荷所吸附的阳离子是可交换的。

(2)可变电荷:电荷的数量和性质随介质pH值而改变的电荷称为可变电荷。土壤的pH值是表征其可变电荷特点的一个重要指标,它被定义为土壤的可

变正、负电荷数量相等时的pH值,或称为可变电荷零点、等电点。

土壤胶体在多数情况下是带负电的,它是指土壤的净电荷,即土壤的正电荷和负电荷的代数和。由于土壤的负电荷一般多于正电荷,故除少数土壤在较强的酸性条件下可能出现净正电荷外,绝大多数土壤是带净负电荷的。

3、土壤胶体有凝聚和分散的作用:土壤胶体有两种不同的状态:一种是胶体微粒均匀分散在水中,呈高度分散状态的溶胶;另一种是胶体微粒彼此联结凝聚在一起而呈絮状的凝胶。

《土壤中有什么》教案记录与反思 篇9

教学内容:教科版小学科学5年级上册。

教学目标:

1.外力的风化作用和生物的作用使岩石最终变成土壤。

2.土壤包含岩石风化而成的大小不同颗粒,动物、植物的残留物,以及腐殖质、水和空气等。

3.水流动时能携带土壤微粒一起运动,当水流静止下来时,携带的物质也会沉积下来。一般来说,重的颗粒先沉积,轻的颗粒后沉积。

4.生物的生存离不开土壤,土壤和人类的生产、生活有着密切的关系,它为我们提供了丰富的资源。

教学重、难点:

1.观察分析土壤的成分。

2.认识到土壤对生命以及人类生产、生活的重要意义。

课前准备:

1.课前带领学生去取新鲜的土壤。

2.教师将学生取的新鲜土壤进行干燥。

3.一张白纸、一个放大镜、一把格尺、装有半杯水的烧杯、一根搅拌棒、新鲜土壤观察记录单,以上材料每组一套。

4.观察土壤时的发现表格一张。

教学过程:

一、谈话导入,揭示科学探究问题

师:同学们,你们对土壤熟悉吗?土壤中有些什么呢,本节课我们一起来研究一下。

教师板书课题:土壤中有什么

二、提出假设,了解学生的前概念

师:谁来说说,土壤中有哪些东西?

生:我看到土壤中有蚯蚓、蚂蚁、草根、落下的树叶……

师:看来土壤中既有动物又有植物。

教师板书:动物、植物

师:谁来说说土壤中还有哪些动物和植物?

生:动物还有蜗牛、蛇、蟋蟀等;许多植物都生长在土壤中,因此土壤中会有植物的根、茎、叶、花、果实、种子。

师:除了动物和植物外,还有什么呢?

生:我看到过石块。板书:石块

生:空气和水。我认为土壤中的动物和人一样,也需要空气和水。

板书:空气、水

生:塑料袋,废纸,塑料,铁皮等垃圾,因为人们总把垃圾埋在土壤中。

师:这些都是人类产生的一些杂物。板书:杂物

生:土壤中还有矿物质和化石。

师:你是怎么知道的?关于矿物质和化石,你知道些什么?

生:我从科普读物上读到,土壤中含有钙、铁、锌、钾等矿物质,在地下还有古代生物的化石,如恐龙化石、树叶化石等等。

生:矿物质需要借助于特定的工具和方法才能够发现,生物化石数量稀少,因此也不容易看到。

三、小组合作,制订观察活动计划

师:是啊!有些东西需要借助于更复杂的方法和更先进的工具才能看到,那同学们所说的这些物质在土壤中都存在吗?我们还需要通过实际的观察来验证一下。那如何进行观察呢?大家小组里讨论一下,如果有困难,可以参考课本。

学生小组合作制订观察计划,教师巡视指导。

全班交流实验计划

师:哪位同学愿意把本组讨论好的观察计划完整地告诉大家?老师希望这位同学发言时,其余同学都能认真地听,看看有没有需要完善或更正的地方。

生:我们组觉得分三步进行观察。1.用肉眼观察。看看土壤中有没有诸如蚂蚁、蜗牛、蚯蚓、植物的根、茎、叶等比较大的物质。2.用放大镜观察。主要看看土壤中有没有一些肉眼不容易看到的物质。3.倒入水中观察。把土壤倒入水中搅拌,然后放在一边静置一段时间后进行观察。

生:对于第三中观察方法,我补充一点:课本上说把一些土壤倒进水中,我们发现了什么?搅拌水中的土壤,然后静置一段时间,我们又看到了什么现象?这说明土壤倒入水中后不能急着搅拌,要先观察倒入水中时的现象,然后再搅拌、静置,观察现象。

师:课本上是这样说的吗?请大家再仔细阅读课本上关于“倒入水中观察”的操作过程。

学生再次阅读课本。

师:这位同学对第三种观察方法的补充你们同意吗?

生:同意。

师:那等会实验的过程中一定要注意哦!还有哪一组的同学想发言的?

生:我们组想提醒同学们注意:1.搅拌的次数不要太多,只要搅拌5圈左右就可以了,因为我们主要是观察现象。2.静置的过程中不能碰到装土壤的杯子。3.观察要仔细,并且及时把观察到的现象记录下来。

师:这位同学说的正是老师想提醒大家的,他们组想得很周到,一个个都是严谨的小科学家,下面请同学们在小组里把观察活动的过程以及注意点再完整地交流一下。

学生小组内交流完善观察活动计划。

四、小组实验,验证土壤中的物质

师:同学们的`观察活动计划制订得很不错,下面请同学们根据计划进行观察,并把观察到的物质和现象填写在实验记录单中。

学生小组实验,教师巡视指导,发现实验中出现的问题,及时指导纠正,同时提醒做好观察记录。

观察实验结束,各组代表在全班交流实验获取的信息,以验证自己先前提出的假设。

师:哪位同学愿意把本组观察到的与大家分享一下?你获取的实验证据能够验证自己的假设吗?

生:我们用肉眼观察确实见到土壤中有蚂蚁、蚯蚓、植物的根和叶,还有石块、方便面袋等杂物;用放大镜观察到土壤中有黑色的物质,通过阅读知道那些是动植物腐烂时产生的腐殖质;把土壤倒入水中,发现植物的根和叶都浮到了水面上,搅拌、静置后发现土壤都沉淀在杯底。说明刚才的假设是成立的。

师:土壤中的黑色物质是腐殖质吗?请解释给大家听一下。

学生阅读课本

师:从这一段文字中,我们知道了什么?

生:土壤中有腐殖质和盐分。板书:腐殖质、盐分

师:还有哪一小组愿意发言的?

生:我们把土壤倒入水中后,植物的根和叶浮上了水面,还发现水面上冒出了很多气泡,这证明土壤中有空气。

师:你们也观察到气泡了吗?对于气泡的解释,你们同意吗?

生:同意

师:观察真仔细,解释也很到位。还有什么发现吗?

生:我们组发现沉在杯底的土壤分成了好几层,而且上面的颗粒比下面的小,通过阅读,我们知道了这些颗粒有着不同的名字,从大到小分别是沙砾、沙、粉沙、黏土。

板书:大小不同的颗粒

师:同学们观察得真仔细,发现了土壤中有许多大小不同的颗粒。结合上一节课的学习,你能解释一下土壤是怎样形成的吗?

生:岩石风化成碎石,这些碎石继续风化,越来越小,于是变成了土壤。

师:真不错,同学们都观察沉积在杯底的土壤,看是不是上面的颗粒小,下面的颗粒大?大家再思考下,为什么颗粒的排列是上小下大呢?

生:大的颗粒重,所以要先沉下来;小的颗粒轻,最后沉下来。

师:对,你真会动脑。同学们挑一点最上层的颗粒,用手捻一捻,有什么感觉?这说明了什么?

生:感觉很细腻,说明了颗粒很小。

师:同学们观察得很仔细,描述得很精彩,最后再请大家观察一下装土壤的白纸,看看有什么发现?说明了什么?

生:白纸上放土壤的地方是湿润的,说明土壤中有水分。

五、总结实验,建立土壤的科学概念

师:经过细致的观察,想必同学们都知道了土壤中有哪些物质,谁愿意完整地说一说,土壤中有哪些物质呢?

生:土壤中有空气、水、大小不同的颗粒、腐殖质、盐分和一些杂物。

师:对,土壤就是这些物质的混合物。

板书:混合物

六、研读课本,自学土壤与生命的关系

师:土壤中有动物和植物,说明土壤是动物和植物的家,它们之间到底存在着什么样的关系呢?请同学们自学课本 “土壤和生命”。

师:通过研读课本,你知道了什么?

生:土壤给生物提供了生存空间,给人类提供了衣食住行的材料来源;生活在土壤中的生物残体和排泄物都能使土壤中的腐殖质更丰富;动物以及植物的根能松动土壤,为空气和水营造空间。

师:阅读了这一部分内容,同学们有什么感受想跟大家说说的?

生:土壤为我们提供了生活所需要的材料,因此我们要保护土地。

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