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(共38张PPT)
第4章 植物与土壤
第1节 土壤的成分
土壤中有什么
土壤中有生物（植物、动物、微生物）和非生物（矿物质颗粒，水分等）
土壤分层
分层 生物 位置
枯枝落叶层 小动物活动的主要场所 最表层
上土层 植物根系大量分布，也有一些动物分布
中层
下土层 小量根系及微生物
最低层下面是岩石
活动
1. 在有花卉和农林作物生长的土壤中，用土壤取样器选取2~3个土壤样本。取样过程如下图所示。
土壤生物丰富，便于找到各种生物
把土样选取地点及该地当时的气温、湿度等天气状况和土壤温度等环境特点记录在表中。
环境特点：主要指土壤的湿度、疏松程度、温度、光照和植物生长状况等环境因素。
表示方法 土壤湿度 湿润 比较湿润 比较干旱 干旱
土壤疏松程度 非常疏松 疏松 比较疏松 不疏松
土壤温度 (温度计测定不同深处的温度,取平均值) 20cm处 30cm处 35cm处
光照强度 强 一般 弱
植物生长状况 良好 一般 较差
2. 用小铲子慢慢地挖取样本中的土壤。用肉眼或借助放大镜观察土壤样本中有没有生物。交流或查阅资料确定你找到生物的名称，并将生物名称及其数量填写到表中。
3. 将土壤样本恢复原样。
4．对观察结果进行简要分析，并填写到表 4-1中。
保护土壤
实际操作中要选择阴暗、潮湿、温暖有氧的环境。
蚯蚓在气候干燥时躲到土壤里，从而保持体表的湿润，以便于进行呼吸作用
下雨天时，雨水浸没土壤，将土壤里的空气挤出，造成空气含量减少
观察时间 天气状况
观察地点 省（市） 市（区、县）镇（街道） 环境特点 土壤生物 简要分析 观察人_________ 记录表
一、土壤中的生命——土壤的生物
1. 土壤生物
我们把生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物。
蚯蚓
真菌
细菌
蚂蚁
蝼蛄
动物
微生物
植物
既适应环境也影响环境
2. 土壤生物
思考：你能用实验证明土壤中有微生物？
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
原理：微生物呼吸作用产生二氧化碳
加热目的：杀死土壤中的微生物，使A、B两组形成对照
实验现象：一段时间后A中无明显现象，B中澄清石灰水变浑浊。
活动
1. 在校园中选择一块干燥的土地，取长、宽、高分别是5厘米的一块土壤，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中。
2. 分别沿烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量筒量取一定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没位置，如图所示。
二、土壤的非生命物质
3. 记录向两个烧杯注入的水量：盛有土壤的烧杯注入的水有_______毫升；盛有铁快的烧杯注入的水有_________毫升。
4. 当向盛有土壤的烧杯内加水时，会看到土壤块表面产生了许多_________，这是因为__________________。同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入的水量不同的原因是_______________________________。
气泡
土壤中有空气
铁块内部没有空气，而土壤中含有空气
思考：
1. 测土壤中空气的体积分数应该控制的实验条件有那些？
控制的相同实验条件：
（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. 相同体积的铁块和土壤，为什么加入的水量不同？
土壤是疏松的，而金属是致密的，水能向土壤内部渗透，但不能向金属内部渗透。
3. 蚯蚓是靠能分泌黏液而湿润的体壁进行呼吸的，下雨时蚯蚓常从土
壤中钻出到地面，请分析发生这一现象的原因。
蚯蚓没有专门的呼吸器官，主要是依靠湿润的体表来完成气体交换。下雨天时土壤里的空气含量减少，它必须到地面上来满足呼吸所需的空气。
活动
1. 取少许土壤，放入试管中
实验现象：
试管内出现小水珠，试管口冒出白雾。
实验结论：
土壤中含有水。
2. 用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热，如图所示。
思考：
1.观察了验证土壤中存在水的实验过程，你认为操作时应注意那些事项？
Ａ.试管夹应从试管底部往上套，夹在离管口1/3处，加热
时大拇指不准按在短柄上；
B. 酒精灯加热用外焰；
Ｃ.加热时，试管口应略低于试管底部；
2. 土壤中水分对植物生长有何作用
土壤中的水小部分供给植物光合作用,土壤中的水是植物吸收最多的物质。
3.给你一只坩埚、一把刻度尺、一只酒精灯和一台精确度足够的天平，你有办法测量土壤中水分所占的体积分数吗？
(1)挖取一长方形土块，用刻度尺量出长、宽、高，算出土壤体积数V 。
(2)用天平称取土块质量M 。
(3)再将土壤捣碎，放在坩埚内用酒精灯加热，让其水分充分汽化和散失，冷却后再称量M1 。
(4)通过计算获得水的质量 ，然后换算出水的体积（Ｖ水＝（M-M1）/ρ水），将水的体积除以土块的体积即可得水的体积分数。
活动
用燃烧法来验证土壤中存在有机物
1. 用天平称取充分干燥的土壤50-100克，把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热你能观察到什么现象？
土壤变黑，有焦味,有机物炭化分解而燃烧。
2. 待土壤冷却后，再用天平称量，土壤的质量将会_____________。
减小
实验结论：土壤中存在有机物。
思考：对本实验所取土壤有何要求？
应充分干燥，且含有丰富的有机质。
思考:燃烧过的土壤有何变化呢？
充分燃烧后的土壤，颗粒变细, 无粘性, 基本不含水和有机物, 空气的含量与燃烧前相比是增加了，因为水没了，留出了空间。
活动
1. 取新鲜的土壤样品50-100g，放入大烧杯中。
2. 向大烧杯中倒入足量的蒸馏水。
3. 先用玻璃棒充分搅拌一会儿，在静止一段时间让土壤固体颗粒沉淀下来。得到的上部溶液就是土壤浸出液。
4. 取土壤浸出液约10毫升，过滤，收集滤液，如图所示。然后滤液放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发，如图所示。
活动
当水分蒸发完后，蒸发皿中有无出现残留物？
出现残留物，残留物是无机盐。
这些能溶于水而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。
思考
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。
气态
水
空气
固态
土壤中的非生物
矿物质（无机盐）
腐殖质（有机物）
液态
生物呼吸氧气的来源
植物生长必要的条件
固定植物根系，为植物生长提供养分
最初，地球外层的地壳是由岩石组成的，并没有土壤。
三、从岩石到土壤
石块
岩石
石砾
砂粒
风化作用是指岩石不断碎裂的过程
风化的结果就是大块岩石不断地变成细小的矿物质颗粒
1. 岩石的风化
（1）物理因素
① 风力
风将砂粒刮起来，碰撞着岩石。久而久之，岩石层就被慢慢地磨损。于是，岩石上出现了窟窿和裂隙并越来越大，最后破裂成了小碎块。
2. 岩石风化的因素
② 流水
水流动时，夹带的小块岩石与岩石摩擦，使岩石逐渐成了小石块。
③ 温度剧变
古人修栈道时，常用火烧岩石，待岩石温度升得很高时，再浇上冷水，岩石骤热后因突然冷却就爆裂了。
炎热的太阳也会使岩石变得很烫，此时若气温骤降，岩石也会爆裂。
雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零度以下，水就会结冰，使它的体积增大，从而促使岩石的缝隙加宽，最终使岩石裂成小碎块。
（2）生物因素
植物的根、地衣植物对岩石作用，使岩石碎裂。
（3）化学因素
化学物质的溶蚀作用
3. 有机物在岩石颗粒的积累过程
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。
4. 土壤的形成
岩石就是在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒（岩石从大变小），最后经各种生物和气候的长期作用（有机物积累）才形成了土壤。
从岩石到土壤的形成，是一个长时间并经多种因素（物理、化学、生物等）共同作用的复杂过程。这个过程今天仍在不断地继续着。
土壤的形成过程是十分缓慢的。形成1厘米厚的表土，一般情况下大约需要100 ~ 400年，在极其寒冷的环境中，大约需要1000年。
课堂小结
土壤的成分
生物
植物
动物
微生物
从岩石到土壤
非生物
有机物
无机盐
空气
水
课堂练习
1. 蚯蚓在土壤中生活,能疏松土壤,对这种现象认识错误
的是(　　)
A.增加土壤中的含氧量
B.有利于空气进入土壤
C.促进植物根的呼吸作用
D.使植物光合作用增强
D
2.下列实验中能证明土壤中含有水分的是 (　　)
A.取一块块状土壤投入水中,土壤周围冒出气泡
B.用酒精灯加热试管中的土壤,试管壁上出现水珠
C.用酒精灯加热土壤会冒烟
D.燃烧后的土壤质量会减少
B
3. 如图,下列实验能说明土壤中含有有机物的是(　　)
C
A B C D
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