资源简介

人教版地理高中必修第一册
第二节 土壤 教学设计
课题来源
《土壤》一节本是人教版第一册第五章的教学内容，恰逢在教学期间遇到每年一度的“世界土壤日”，世界土壤日为每年的12月5日，旨在宣传健康土壤的重要性，倡导土壤资源的可持续管理。每一年的土壤日主题都不同，旨在通过应对土壤管理中日益严峻的挑战，防治土壤退化，提高土壤意识，鼓励社会改善土壤健康，从而提高人们对维护健康生态系统和人类福祉重要性的认识。
此外，在中华人民共和国农业农村部官网上发布的一则消息为：我国东北地区的黑土正在迅速流失。黑土素有“土中之王”的美称，我国东北地区拥有全世界三大黑土之一，广袤的黑土是民生之本，人们通常用一两土，二两油来形容黑土的肥沃。然而近年来由于水土流失对于土壤的侵蚀是的黑土层逐渐变薄，土壤肥力急剧下降，粮食产量受到严重影响。
教学目标
常识：学生能够准确地阐释土壤的概念，完整说出土壤的组成成分，了解土壤的颜色和剖面结构，
学识：掌握观察土壤的基本内容和方法，说明土壤最核心的特征，了解从母质到土壤的形成过程。
见识：使学生理解土壤肥力的大小取决于土壤中各要素协调能力的高低。
意识：认识到土壤不仅对生态环境具有重要意义，还是国家粮食安全和国家经济可持续发展的重要保障。
实验设计
实验内容
实验一：主实验：土壤成分探究
子实验：土壤中水分、空气、有机质的探究
实验二：土壤质地的测定
实验三：土壤剖面的形态特征观察与性质鉴定虚拟仿真实验
实验创新
在验证土壤中成分时，利用酒精燃烧土壤，验证有机质成分的存在与多少；利用国家虚拟仿真实验教学平台，观察土壤剖面的形态特征与性质鉴定。
教学方法
实地考察、实验探究、虚拟野外实验、问题驱动法
教学过程
提出问题一：土壤中除了土还有哪些成分？你如何验证它们存在土壤之中？
探究1：验证土壤成分——空气，观看实验视频并记录相关现象，你观察到了什么？
结论：有气泡产生，说明土壤中有空气
探究2：验证土壤成分——水分，观看实验视频并记录相关现象，你观察到了什么？
结论：烧杯壁出现水珠，说明土壤中有水分
探究3：验证土壤成分——有机质。有机质是土壤肥力的重要标志，提问：我们如何知道土壤中的有机质含量高低呢？
前期准备：前往学校耕读园中进行土样的采集与整理，共采集到土壤A和土壤B。
步骤①：对土壤A称重，共计10克
步骤②：向土壤A中加入10毫升酒精
步骤③：燃烧土壤A
步骤④：再次称量，8.2克
提出问题：少了1.8克的质量都是有机质吗？ 改进实验
步骤①：对土壤A进行烘干，排除水分的干扰，干土仍然10克
步骤②：在土壤A中加入10ml酒精，进行燃烧
步骤③：再次称重，测得9.6克，少了0.4克
提出问题：少的0.4g都是有机质吗？坩埚中剩下来的大部分物质主要是什么？
提出问题二：为什么有的土壤比较松散，有的比较粘重？探究：土壤质地的测定。
实验原理：土壤质地一般分为砂土、壤土、黏土三类。砂土的土壤颗粒间孔隙大，保水性差。黏土之间的孔隙较小，通气透水性差。壤土的孔隙介于砂土与黏土之间，通气透水，肥力较好，是农业生产的理想土壤。
实验目标：1.能够说出砂土和黏土在颗粒、保水性和黏着程度上的差异。2.解释砂土和黏土含水性和渗水性的差异。
实验器材：放大镜、水盆、水、干燥黏土和砂土、两张标签纸、三个烧杯。
实验步骤：①用肉眼或放大镜分别观察砂土和黏土。
②用手研磨并感受砂土和黏土的区别。
③在两个烧杯里分别装入1/2杯砂土和黏土。
④将50ml水同时倒进两个烧杯，观察两个烧杯里渗水的速度和容量变化。
实验结论：①黏土比砂土的含水性好，砂土比黏土的渗水性好。
②黏土有黏着感，可以搓成细条、环形或球形，压扁时边缘完整。砂土在指间有粗糙感，搓捻时散碎，即便含水也不能成条形。
提出问题三：如何在野外进行土壤剖面形态的观察与性质的鉴定？
教学反思
培养学生动手操作能力，渗透科学精神和实验验证的严谨意识。
将虚拟仿真实验与传统实验相结合，突破了空间距离的限制，
提高学生的地理实践力。
在验证土壤中有水分时，还需要增设一个燃烧空烧杯的对比实
验，因为空气中也存在水分。
不仅仅要通过实验学习土壤知识，更需要把学生从实验中抽取
出来，使其具有高观点与广角镜，透过实验深刻认识到土壤对于生态系统与国家粮食安全的重要意义，因此我们要保护好脚下的土壤，培养学生的综合思维与人地协调观。(共45张PPT)
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第五章第二节
土壤的故事
地理人教版高中必修第一册
问题1：什么是土壤？
“万物自生焉则曰土，
以人所耕而树艺焉则曰壤。”
——《周礼》
土者，是地之吐生物者也。
“二”，表层土与底层土。
“丨”，植物。
土 = 二 + 丨
我该如何理解你——土壤
土壤是陆地表面，由有机物质和无机物质组成，有一定肥力，且能够生长植物的疏松层。
下列图片中哪一个是土壤？
哪个图不是土壤？
问题2：土壤中有哪些成分？
探究一：验证土壤成分——空气
观看实验视频并记录相关现象
你观察到了什么？
有气泡产生，说明土壤中有空气
探究二：验证土壤的成分——水分
观看实验视频并记录相关现象
你观察到了什么？
烧杯壁有液化的小水珠，
说明有土壤中有水分
问题2：土壤中有哪些成分？
你有没有好办法？
问题2：土壤中有哪些成分？
探究三：验证土壤成分——有机质
有机质是土壤肥力的重要标志
我们如何知道土壤中的有机质含量高低呢？
逸夫楼附近发现的外来土A
前往耕读园采集土样B
前期准备：
前往耕读园采集土样B
探究三：验证土壤成分——有机质
对土壤A进行称重，共10克
探究三：验证土壤成分——有机质
加入10毫升酒精
探究三：验证土壤成分——有机质
对土壤A
进行燃烧
探究三：验证土壤成分——有机质
再次称重，测得8.2克，少了1.8克
少了1.8克的质量都是有机质吗？
探究三：验证土壤成分——有机质
首先对土壤A进行烘干，
排除水分的干扰
烘干后测得重量为10克
探究三：验证土壤成分——有机质
在土壤A中加入10ml
酒精，进行燃烧
探究三：验证土壤成分——有机质
再次称重，测得9.6克，少了0.4克
判断：少的0.4g都是有机质吗？
坩埚中剩下来的大部分物质主要是什么？
探究三：验证土壤成分——有机质
关于土壤矿物质
土壤矿物质是土壤的主要组成物质，构成了土壤的骨骼。
土壤矿物质基本上来自成土母质，母质又起源于岩石的风化。
成土母质风化后的土壤颗粒，占土壤重量的95%左右。
关于土壤有机质
土壤有机质包括动植物残体、以及微生物合成的腐殖质。
腐殖质：含量越多，土壤颜色越黑，是土壤有机质的胶体部分。
有机质含量少，但意义大，是植物生命活动的养分和能量源泉。
关于土壤中的水
土壤水分存在于土壤孔隙中。
提供所需水分并溶解土壤中的营养元素，向植物供给养分。
关于土壤空气
土壤空气和大气的成分基本相似。
土壤中的二氧化碳比大气中含量高，氧气比大气含量少
土壤成分构成
问题3：什么样的土壤才是肥沃的？
黑 土 肥 沃
红 壤 贫 瘠
黑土为什么肥沃？红壤为什么不肥沃？我们如何从土壤的外观就可以判断出呢？
为什么土壤会有不同颜色？什么颜色的土壤是肥沃的？
各色的矿物质决定了土壤颜色
腐殖质的多少改变土壤黑色的深浅
腐殖质越多，土壤越黑，土壤越肥沃
土壤矿物质颗粒按照粒径大小可以分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒。
观察视角2：土壤质地
如果把砂粒比作一个足球的话，那么黏粒就是一个绣花针。
土壤的质地 Soil Quality
石砾
——Gravel
砂粒
——Sand
粉粒
——Silty
黏粒
——Clay
土壤的质地
不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例，称为土壤质地
从土壤质地看，土壤一般分为砂土、壤土和黏土
砂土
以砂粒占优势疏松，大孔隙多，毛细管孔隙少通气、透水性能强，保水，蓄水性高
有机质易分解，保肥性能弱，易耕作
中国
所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中
兼有砂土和黏土的优点，不仅通气、透水性能良好，而且蓄水、保肥性能强，是农业发展的理想土壤质地
壤土
中国
黏粒占优势、通气、透水性差，蓄水、保水性能强，而且有机质分解缓慢，易积累，保肥性能好
但质地黏重，不易耕作;水分不容易从中通过才具有较好的可塑性
黏土
中国
如何确定土壤的质地？——手摸感知法
（1）土样不能撵成球状，颗粒间相对分离——砂土
（2）土条松软，长度不超过2.5㎝就断开，并且仅有轻微的砂质感，摩擦声微弱——壤土
（3）土样呈现很轻的坚硬度和粘性，土条长度大于5厘米，表面善闪亮，并且有轻微的砂质感，摩擦声微弱——黏土
土壤质地如何影响土壤肥力？
土壤质地可以理解为土壤颗粒的粗细。
随着土壤颗粒的变小，土壤的通气性和透水性会变差，所以黏土质地黏重，不易耕作。
砂土的透水性、通气性好，但是保肥蓄水能力差。
所以最理想的农业生产的土壤质地是壤土，不仅同期透水性好，而且蓄水保肥能力强。
观察视角3：土壤剖面结构
母岩层
母质层
低等生物
如地衣、苔藓
高等植物
腐殖质层
淋溶层
淀积层
有机层
土壤的形成过程
岩石
成土母质
土壤
物理风化
化学风化
低等植物着生
生物风化
熟土
高等植物着生
自然土壤剖面及特点
有机层
主要组成为枯枝落叶层和部分分解的有机碎屑层
腐殖质层
腐殖质积累，颜色较深，呈灰黑色或黑色
自然土壤剖面及特点
淋溶层
溶解于水的矿物质随水的下渗向下运移，本层矿物质淋失，颜色较浅
淀积层
上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累、质地黏重、紧实、呈棕色或红棕色
母质层
疏松的风化碎屑物质
耕作土剖面及特点
自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤
耕作层：又称表土层或熟土层，土质疏松，有机质比例高，颜色较暗。
犁底层：又称亚表土层，土层紧实，颜色较浅，具有保肥保水作用。
自然土层：未经耕作熟化，不利于作物生长。
什么样的土壤剖面才是肥沃的？
有机质层越厚的土壤剖面，越肥沃
野外对土壤的观察
Field observation of soil
土壤颜色
Soil Color
土壤质地
Soil Quality
剖面构造
S-structure
什么样的土才是高质量土？
高质量土一定是肥力高的土。
肥力：土壤能够供给和协调植物在生长过程中所需要的水分、养分、热量、空气的能力。
各因素之间相互影响、相互制约，协调能力的高低决定了土壤肥力的大小。
思考：养分是越多越好吗？
如何协调才能使得肥力最高？
关键在于各成分的比例合适
小知识：当土壤固体的体积远超过50%时，这样的土壤对植物生
长就会过于紧实。

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