4.2土壤的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地(第1課時)(教學(xué)設(shè)計)授課時間目標(biāo)科學(xué)觀念：理解土壤形成的自然過程；掌握土例；通過有機(jī)物燃燒實驗(質(zhì)量減少)和無機(jī)鹽蒸發(fā)實驗(殘留物析出),建立實驗現(xiàn)象與成分檢測的邏輯聯(lián)系。探究實踐：設(shè)計并操作實驗：加熱土壤驗證有機(jī)物存在，蒸發(fā)浸出液檢測察風(fēng)化現(xiàn)象示意圖(如巖石裂隙、根劈作用),分析其與土壤形成的關(guān)驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，養(yǎng)成如實記錄數(shù)據(jù)的習(xí)慣。重難點本節(jié)內(nèi)容選自浙教版七下第四章第2節(jié)。本節(jié)的主要內(nèi)容：土壤的形成；土壤的成分；土壤的結(jié)構(gòu)；土壤的質(zhì)地。教材介紹了土壤的結(jié)構(gòu)與 (物理與化學(xué)風(fēng)化作用)、成分(礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水、空氣及生物)、結(jié)構(gòu)(團(tuán)粒結(jié)構(gòu)最優(yōu)，利于保水透氣)及質(zhì)地分類(砂土、黏土、壤土)。學(xué)生需掌握風(fēng)化作用與土壤層次發(fā)育的關(guān)系、土壤成分實驗方法(有機(jī)物燃燒、無壤質(zhì)地(砂土透氣但保水差，黏土保水但透氣差，壤土均衡)學(xué)旨在理解土壤特性與農(nóng)業(yè)實踐的關(guān)聯(lián)，如有機(jī)肥改良結(jié)構(gòu)、因地制宜選種植被。本節(jié)內(nèi)容擬分2課時完成。第1課時主要內(nèi)容是土壤的課時主要內(nèi)容是土壤的結(jié)構(gòu)、土壤的質(zhì)地。課件、結(jié)構(gòu)掛圖活動新課導(dǎo)入普通水稻只能生長在一般的水田里，而無法在鹽堿地生長。隆平院士參與培育的適合在鹽堿地里生長的“海水稻”,從科研試驗階段發(fā)展到了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化推廣階段。普通水田與鹽堿地，兩種土壤同?思考的結(jié)構(gòu)和新知講授人類很早就開始種植農(nóng)作物，這些農(nóng)作物需要在土又是怎樣形成的?最初，地球外層的地殼是由巖石組成的，并沒有土壤。巖石風(fēng)化：風(fēng)化是巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用物成分變化的現(xiàn)象。巖石侵蝕：侵蝕是風(fēng)、水、冰或重力等作用破壞巖石、搬運巖石碎屑物的過程。巖石遭受物理風(fēng)化時，會破裂成越來越小的碎屑，每塊碎屑保持原有的物質(zhì)性質(zhì)。影響巖石物理風(fēng)化的因素有很多，溫度、壓力和生物活動是導(dǎo)致巖石發(fā)生物理風(fēng)化的重要因素。當(dāng)巖石縫隙中的水由于溫度降低而結(jié)成冰時體積增大，會將縫隙脹大。了解的形程區(qū)分古人修棧道時，常用火燒巖石，待巖石溫度升到很高時，再澆上冷水，巖石會因驟熱后突然遇冷而爆裂。學(xué)風(fēng)化溫度的劇烈變化是一種常見的巖石風(fēng)化因素。炎熱的太陽曝曬會使巖石變得很燙，若氣溫驟降，可能導(dǎo)致巖石爆裂。壓力當(dāng)壓在巖石上的覆蓋層被去除，巖石承受的壓力會大幅降低，會像洋蔥那樣層層剝落。植物的根會深入巖石的縫隙生長。根的生長會使巖石縫隙進(jìn)一步加大。化學(xué)風(fēng)化是巖石在水、氧氣、二氧化碳和酸等多種應(yīng)使巖石的成分改變的過程。例如，巖石和水的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致新礦物的形成，以及可溶性物質(zhì)的析出。知道的層次發(fā)育巖石通過物理風(fēng)化碎裂成碎屑后表面積增大，碎屑物更易遭受化學(xué)風(fēng)化作用。風(fēng)化的巖石碎屑慢慢發(fā)育成土壤層。土壤可被粗略地分為三層，分別是表層、淀積層、母質(zhì)層。最靠近基巖的母質(zhì)層僅包含部分風(fēng)化的巖石碎屑礎(chǔ)。特點：礦物質(zhì)豐富，有機(jī)質(zhì)極少。母質(zhì)層母質(zhì)層1.基巖風(fēng)化，巖石破碎靠近地表的表層積累了更多來自地表植被的有機(jī)質(zhì)為黏土和無機(jī)物。特點：富含有機(jī)質(zhì)(腐殖質(zhì)),顆粒細(xì)小(黏土、無機(jī)物)。知道的形成十長表層表層母質(zhì)層2.植物根系會通過物理風(fēng)化和化學(xué)壤中的有機(jī)質(zhì)。表層表層淀積層母質(zhì)層土壤的形成過程十分緩慢，直到今天，這個過程仍在厚的表土，一般情況下需要100~400年，在極其寒冷的環(huán)境中大約需要1000年。氣候(溫度、雨水):高溫和雨水讓巖石容易破碎、溶解，土壤形成快；巖石軟硬：松軟的巖石(如頁巖)容易破碎成土；了解的成分枯葉產(chǎn)生酸性物質(zhì)，幫助溶解巖石；地形平坦程度：平緩地帶(如平原)容易積累風(fēng)化碎屑，形成土土壤在我們周圍隨處可見。你是否仔細(xì)觀察過土壤里究竟有些什么呢?雨水雨水死的植物和動物鼴鼠水底層土一由礦物顆粒組成表層土一含有機(jī)質(zhì)礦物和腐殖質(zhì)蚯蚓礦物質(zhì)顆粒(主要組成成分)氣體(大部分來自大氣中的氮氣、氧氣等，小部分來自土壤內(nèi)的生命活動產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣等)水分(主要由地表滲入，其中含有許多溶解的礦物質(zhì))動物、植物和微生物蚯蚓是靠能分泌黏液的濕潤體壁進(jìn)行呼吸的。下雨時蚯蚓常從土壤中鉆到地面，請分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因。蚯蚓沒有專門的呼吸器官，依靠濕潤的體壁進(jìn)行呼吸。雨水滲入土壤后，土壤中的空氣(氧氣)被水?dāng)D占，導(dǎo)致土壤中氧氣不足。雖然蚯蚓需要濕潤環(huán)境，但如果土壤完全被水淹沒，水中溶解的氧氣有限，蚯蚓會因缺氧而無法正常呼吸。為了生存，蚯蚓會鉆出地面，到空氣流通的地表呼吸。有機(jī)物能燃燒生成水和二氧化碳等無機(jī)物，你能根驗土壤中是否存在有機(jī)物嗎?1.取經(jīng)充分干燥的土壤，先用天平稱取50g,然后把它們放在細(xì)密的鐵絲網(wǎng)上，用酒精燈加熱，觀察到什么現(xiàn)象?2.待土壤冷卻后，再用天平稱得其質(zhì)量為45g。從土壤的成分分析，土壤質(zhì)量發(fā)生變化的原因是什么?土壤中含有有機(jī)物，有機(jī)物在加熱過程中燃燒了，導(dǎo)致質(zhì)量減土壤中的有機(jī)物主要來源于生物的排泄物和死亡的生物體，以及人工施用的有機(jī)肥。這些有機(jī)物經(jīng)過微生物分解后形成腐殖質(zhì)，使土壤形成良好的團(tuán)粒，有利于植物生長。了解中的物知道質(zhì)的形成及作腐殖質(zhì)的作用腐殖質(zhì)可以為土壤動物提供食物，同時也豐富了植物生長所必需的氮、磷、鉀和礦物質(zhì)含有磷、鉀、鎂、鈣、鐵等元素，可提供除氮以外的植物生長所需的各種主要養(yǎng)分。這些元素往往以無機(jī)鹽的形式存在于壤中無機(jī)鹽的存在呢?1.取適量土壤樣品放入燒杯中，倒入適量的蒸餾水，用玻璃棒攪拌，然后讓它慢慢2.靜置一段時間，取上部土壤浸出液約10mL,放入蒸蒸發(fā)皿中出現(xiàn)白色殘留物，殘留物是無機(jī)鹽。土壤中這些不能燃燒但能溶于水的物質(zhì)是無機(jī)鹽，它們與植物的生長發(fā)育關(guān)系密切。大量事實表明，土壤由礦物質(zhì)顆粒、腐殖質(zhì)、微生物、水和空氣等組成。土壤中有固體、液體和氣體三類物質(zhì)，固體約占土壤體積的50一般約占土壤固體部分質(zhì)量的95%。土壤中還有大量的生物，它們與環(huán)境相互作用了解中的鹽生物排泄物固體土壤空隙土壤腐殖質(zhì)空氣無機(jī)物課例1.下列關(guān)于土壤成因的敘述不正確的是()堂練習(xí)B.生物活動在土壤形成過程中起了很大的作用【答案】D【解析】巖石在長期的風(fēng)吹雨打、冷熱交替和生物的作用下，逐漸風(fēng)化變成了礦物質(zhì)顆粒，最后經(jīng)各種生物氣候長期作用才形成的土壤。D描述錯誤。故選D。例2.土壤孕育了大地上的萬物。下列有關(guān)土壤的說法，錯誤的是()【答案】B【解析】A.生命的起源初期，地球上并沒有土壤，A正確。B.肥料包括農(nóng)家肥料和化學(xué)肥料；農(nóng)家肥料具有來源廣、養(yǎng)分全、肥效久、能等優(yōu)點，但農(nóng)家肥料的養(yǎng)分含量低、肥效緩慢；化學(xué)肥料的養(yǎng)分含量高、肥效快、施用及儲運方便等優(yōu)點，但化學(xué)肥料的成本高、污染環(huán)境、破壞土壤結(jié)構(gòu)；家肥為主，配合施用化肥，另外化肥施用過多還會造成“燒苗”現(xiàn)象，B錯誤。C.土壤主要由礦物質(zhì)、空氣、水和有機(jī)物組成，C正確。D.土壤中有微生物、動物和植物等土壤生物，D正確。故選B。例3.下列說法正確的是()A.土壤中的有機(jī)物主要來自生物的排泄物和死亡的【答案】A【解析】土壤中有大量的生物、非生命的水分、空氣、礦物質(zhì)和有機(jī)物。B.構(gòu)成土壤的物質(zhì)有固體。液體。氣體三類，固體物質(zhì)包括土壤礦物質(zhì)、有機(jī)C.土壤中有微生物、動物和植物等土壤生物，C錯誤；D.土壤固體部分主要由礦物質(zhì)顆粒和腐殖質(zhì)組成，其中的礦物質(zhì)顆粒占固體部分右，其余的是腐殖質(zhì)，D錯誤。故選A。例4.土壤在我們周圍隨處可見，下列哪一個實驗在研究土壤中是否存在有機(jī)物()女女【答案】C【解析】A.往相同規(guī)格的土塊和鐵塊中加水，可以探究土壤中是否含有空氣，選項錯誤；B.將少量土壤放入試管中，試管口附近的試管壁上會出現(xiàn)小水珠，說明土壤選項錯誤；C.把充分干燥的若干克土壤放在細(xì)密的鐵絲網(wǎng)上加熱燃燒，并冒白煙，明土壤中含有有機(jī)物，選項正確；D.土壤浸出液有可溶于水中的物質(zhì)，蒸發(fā)皿中剩余的物質(zhì)是無機(jī)鹽，該裝置故選C。課堂小結(jié)(1)物理風(fēng)化①定義：巖石在物理作用下破碎成碎屑，不改變②溫度變化：晝夜溫差導(dǎo)致巖石表層與內(nèi)部膨脹收縮不一致，產(chǎn)生裂隙。冰脹作用：水滲入巖石裂隙→結(jié)冰體積膨脹→裂隙擴(kuò)大→巖石碎壓力釋放：覆蓋巖石的上層被剝蝕后，內(nèi)部壓力減小→巖石層生物作用：植物根系生長(根劈作用)撐裂巖石；動物挖掘活動加速巖石破碎。產(chǎn)物特征：碎屑物與原巖成分一致，顆粒大小不一(如砂粒、石礫)。(2)化學(xué)風(fēng)化①定義：巖石與化學(xué)物質(zhì)(水、氧氣、酸等)反應(yīng)，成分發(fā)生改變。②產(chǎn)物特征：生成新礦物(如黏土)、可溶性鹽類(如(3)土壤層次發(fā)育位置：最下層，緊鄰基巖。特點：含部分風(fēng)化的巖石碎屑，礦物質(zhì)豐富，形成：降水將表層黏土、無機(jī)鹽等淋濾到此層堆積。特點：礦物質(zhì)和黏土含量高，顏色較深。③表層(腐殖質(zhì)層)形成：母質(zhì)層經(jīng)生物活動(植物根系、微生物分解)發(fā)育而成。特點：富含有機(jī)質(zhì)(腐殖質(zhì)),顆粒細(xì)小(黏土、無機(jī)物④形成時間：1cm厚表土需