资源简介 / 让教学更有效 精品试卷 | 化学人教版九年级化学下册《跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响》教学设计【教材分析】本实践活动基于多学科知识融合,涉及化学中酸碱度测定、生物中植物生长需求以及地理中土壤分布等内容。教材旨在引导学生跳出单一学科局限,综合运用知识探究实际问题,理解自然环境各要素间相互联系与相互作用,培养学生实践能力与创新思维,为学生提供将理论知识应用于实际生活生产的平台,提升学生对科学研究的兴趣与科学素养。【学情分析】学生已在化学课程中学习酸碱知识,具备一定化学实验操作基础,如溶液配制与酸碱度测定等。在生物学科中也对植物生长基本条件有所了解。然而,跨学科综合运用知识解决实际问题的能力仍有待提高,对于复杂地理环境因素与土壤酸碱性关联认知不足,且在设计长期实验观察与系统分析数据方面缺乏经验。但此阶段学生好奇心旺盛,动手欲望强烈,对探究自然现象背后的科学原理充满热情,具备开展本次实践活动的主观能动性。【教学目标】1.学生能够掌握土壤取样、酸碱性测定的方法,准确测定土壤酸碱度,并能分析实验数据与误差来源。2.了解不同植物生长对土壤酸碱性的要求,通过实验探究确定某种植物适宜生长的pH范围,培养实验设计、观察与分析能力。3.通过小组合作完成实践任务,培养团队协作精神、交流沟通能力与科学探究态度,增强对自然科学与农业生产的关注度。【教学重点】学生能够掌握土壤取样、酸碱性测定的方法,准确测定土壤酸碱度,并能分析实验数据与误差来源。【教学难点】培养实验设计、观察与分析能力。【教学方法】文献法、观察法、问卷调查法、访谈法【教学准备】教师准备:PPT教学课件【教学过程】【新课导入】土壤中发生着各种化学反应。地质条件和生态环境不同,使得土壤的酸碱性存在差异。研究土壤酸碱性对植物生长的影响,对种植业及其发展具有重要意义。引入新课。【探究新知】任务一:测定土壤的酸碱性教师引导学生回顾化学中酸碱度测定的知识,如pH试纸的使用原理。然后布置任务,让学生分组查阅资料,了解土壤取样的地点选择、取样深度、取样量等要求,以及土壤溶液配制的方法与注意事项,整理常见测定土壤酸碱性的方法并比较优劣。各小组汇报查阅结果,教师进行总结补充,确定适合本次实践的土壤取样与酸碱性测定方法,如使用pH试纸进行初步测定,对于精度要求较高的样本再使用 pH 计测量。学生分组前往校园或附近农田进行土壤取样,带回实验室后按照既定方法配制土壤溶液并测定酸碱性。在实验过程中,教师巡视指导,提醒学生规范操作,如正确使用pH试纸(用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上,不能直接将试纸放入溶液中等),及时记录实验数据。实验结束后,各小组整理实验数据,计算平均值,分析实验误差产生的可能原因,如土壤样本不均匀、测量过程中溶液被污染等,并撰写实验报告。任务二:探究植物生长适宜的pH学生分组查阅资料,列举不同类型植物(如姜、葡萄、芹菜、西红柿、西瓜、大蒜等)对土壤酸碱性的要求,分析其生长特点与环境适应性,选择一种适合本地生长且易于栽培的植物作为本次探究对象,如大蒜。根据所选植物,小组讨论设计在不同 pH 土壤环境下种植该植物的实验方案,包括如何调节土壤 pH(如添加酸性或碱性物质)、设置 pH 梯度、准备实验器材与材料等。学生按照实验方案准备不同 pH 的土壤,将大蒜种子分别种在不同处理的土壤中,做好标记与实验记录准备。教师指导学生在种植过程中控制其他环境变量(如光照、温度、水分等)保持一致,确保实验结果仅受土壤酸碱性影响。学生持续观察记录植物生长情况,为期约一周。各小组分析数据,讨论土壤酸碱性对大蒜生长的影响,确定大蒜适宜生长的 pH 范围,并撰写实验总结报告,阐述实验结果与结论,分析实验过程中存在的问题与改进措施。任务三:调查我国土壤酸碱性分布我国土壤酸碱性的分布情况南方地区:长江以南的大部分地区土壤多呈酸性或强酸性,如华南、西南地区的红壤、黄壤,pH值在4.5-5.5之间;华中华东地区的红壤,pH值5.5-6.5 。这是因为南方温度高、降水多,微生物活跃,产生很多有机酸,且雨水的淋溶作用强,会冲走土壤中的碱性物质,导致土壤酸性增强。北方地区:黄河以北的土壤多呈中性或碱性,华北、西北的土壤大多含CaCO ,pH值一般在7.5-8.5之间,少数强碱性土壤的pH值高达10.5 。北方气候干燥,降雨少,物理风化和化学风化占主导,岩石中的碳酸盐含量高,且缺乏足够的雨水将土壤中的碱性物质冲走,使得土壤以碱性为主。地质、环境等条件对土壤酸碱性的影响气候因素:降水方面,南方降水多,淋溶作用强,土壤中盐基离子等碱性物质易被淋失,使土壤酸性增强;北方降水少,淋溶作用弱,碱性物质积累,土壤多呈碱性。温度上,南方温度高,微生物活动旺盛,分解有机质产生大量有机酸,使土壤酸化;北方温度较低,微生物活动相对较弱,对土壤酸化作用较小。植被类型:南方茂密森林的凋落物多,分解后产生的有机酸等酸性物质多,进入土壤后使土壤酸性增强。北方草原植被覆盖度低,产生的酸性物质少,且草原土壤中碳酸盐等碱性物质相对较多,使土壤呈碱性。地形地貌:在山地、丘陵地区,坡度较大处,土壤侵蚀作用强,土层薄,淋溶作用相对较弱,土壤酸碱性受母质影响大;而在平原地区,土层深厚,土壤发育成熟,受成土因素综合作用时间长,酸碱性更趋稳定和典型。人类活动:农业生产中,过量施用氮肥和磷肥会导致土壤酸化,过量施用钾肥和有机肥则可能导致土壤碱化。工业活动中,工厂排放的废气形成酸雨等酸性降水,会使土壤酸化;而造纸厂等排放的碱性废水,若用于灌溉等,会使土壤碱化。任务四:制订土壤改良方案化学土壤改良是指施用化学改良剂改善酸性土壤和碱性土壤(碱土)理化性质的过程。施用化学改良剂可以改变土壤的酸碱度、土壤溶液和土壤吸收性复合体中盐基的组成。教师引导学生思考土壤酸碱性不适宜植物生长时的应对措施,学生分组查阅资料,了解目前我国农业生产与园艺种植中常用的土壤酸碱性改良剂(如石灰、硫磺粉、硫酸亚铁等)种类、作用原理、适用范围与使用方法。结合之前对家乡农作物种植或家庭花卉种植情况的了解,通过访谈当地农民、园艺师或实地调研自家花园与农田土壤状况,收集实际数据与信息,分析土壤酸碱性是否存在问题以及对植物生长的影响。根据调查分析结果,各小组针对家乡土壤实际情况制定初步的土壤改良方案,包括确定是否需要改良、选择合适的改良剂种类与用量、制定改良剂施用时间与方法、预估改良效果与后续监测计划等内容。各小组展示土壤改良方案,其他小组进行讨论与评价,提出问题与建议。教师进行总结点评,引导学生进一步完善方案,使其更具科学性、可行性与经济性。【展示交流】1.小组展示种植的植物,交流对植物生长与土壤酸碱性关系的认识和实践的体会。2.撰写活动报告,以墙报、讲座或论文等形式进行交流。【课后小结】本次跨学科实践活动通过四个任务的设置,引导学生综合运用化学、生物、地理等多学科知识,深入探究土壤酸碱性对植物生长的影响。从土壤酸碱性测定到植物适宜 pH 探究,再到土壤分布调查与改良方案制订,学生经历了完整的科学探究过程,在实践中提升了知识运用能力、实验操作技能、团队协作精神与科学思维品质。各小组在展示交流中分享成果与经验,相互学习促进,拓宽了视野,增强了对自然科学与农业生产联系的理解,为今后进一步学习相关学科知识或从事相关领域研究奠定了基础。【板书设计】【课后作业】整理有关资料,撰写活动报告,并与同学交流。【教学反思】亮点:成功整合化学、生物、地理学科知识,打破学科界限,让学生在真实情境中综合运用多学科知识解决问题,培养学生综合素养与跨学科思维,使学生深刻体会到学科知识相互关联与相互支撑的关系。以实验探究和调查研究为核心,从土壤测定到植物种植实验,再到土壤分布调查与改良方案制订,每个任务都注重学生动手实践与自主探究,让学生在实践中获取知识与技能,激发学生学习兴趣与科学探究欲望,培养学生创新精神与实践能力。不足:由于实践活动任务较多且涉及多学科知识与技能的学习应用,教学时间安排较为紧张,部分小组在实验观察与资料查阅环节未能充分深入开展,导致实验数据不够完善,调查报告内容不够详实,影响了部分学生对知识的深度理解与掌握。教学建议:在今后开展类似跨学科实践活动前,教师应更加细致地规划教学时间,根据任务难度与学生实际情况合理分配课时,适当增加弹性时间,确保学生有足够时间完成各项任务,同时在教学过程中加强对学生时间管理的指导,提高学生学习效率。21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中科学人教版九年级化学下册《跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响》同步分层练习【基础篇】1.在人体中几种重要体液的正常PH范围如下:①血液:7.35-7.45 ②唾液:6.6-7.1 ③胃液:0.8-1.5 ④胆汁:6.8-7.4。其中酸性最强的是( )A.① B.② C.③ D.④2.检验溶液是否为酸性时,不可选用的是( ) A.石蕊溶液 B.酚酞溶液 C.PH试纸 D.铁粉3. 大多数植物适宜生长在( )A. 酸性土壤 B. 中性土壤 C. 碱性土壤 D. 都可以4. 下列植物适合在酸性土壤生长的是( )A. 棉花 B. 小麦 C. 茶树 D. 玉米5. 土壤呈碱性时,可以加入( )来改良。A. 熟石灰 B. 硫酸亚铁 C. 草木灰 D. 氯化铵【能力篇】一、单选题:1.下列肥料中,能用于改良酸性土壤的是( )A. 尿素 B. 硝酸钾 C. 磷酸二氢钙 D. 碳酸氢铵2.若要测定土壤的酸碱度,应( )A.先将土壤样品溶解在水中,再测定B.直接将 pH 试纸插入土壤中测定C.先将土壤样品烘干,再测定D.取土壤样品与蒸馏水按一定比例混合搅拌,静置后测定上层清液3.对于土壤酸碱性与植物生长的关系,下列说法错误的是( )A.土壤过酸或过碱都会影响植物对养分的吸收B.不同植物对土壤酸碱性的适应范围相同C.可以通过调节土壤酸碱性来促进植物生长D. 土壤酸碱性会影响微生物的活动4.已知某种植物适宜生长在pH 为6 - 7 的土壤中。现有一块土壤的pH为5,若要使其适合该植物生长,需要加入一定量的氢氧化钙来中和,假设土壤质量为 100kg,需要氢氧化钙的质量约为( )(假设土壤中氢离子全部与氢氧化钙反应,氢氧化钙的相对分子质量为 74)A. 1.48g B. 14.8g C. 7.4g D. 74g5.以下关于土壤酸碱性的形成原因,不正确的是( )A.气候因素 B.生物因素 C.施肥 D.土壤质地二、填空探究题:1.“土壤治酸,果实更甜”。据报道,中国近年来土壤酸化问题日益严重,到2050年如不采取缓解措施,土壤酸化将导致土壤养分失衡,降低作物产量,并威胁国家粮食安全。(1)森林土壤酸化主要是因为硫的排放,燃煤产生的______气体会形成酸雨,酸雨的pH一般小于______;而我国农田、草原土壤酸化主要是不合理施肥造成的氮沉降,下列化肥中不属于氮肥的是______。(填字母序号)A.CO(NH2)2 B.NH4NO3 C.KNO3 D.NH4HCO3(2)某校兴趣小组同学在测定当地土壤酸碱度时,先将pH试纸用蒸馏水润湿,然后滴上土壤浸出液,这样操作会使测得的土壤pH______(偏大、偏小、不变)。(3)酸性土壤可以通过大量施入草木灰(主要成分K2CO3)来调节土壤酸碱度,由此推断K2CO3属于碳酸盐的方法是______(写出步骤、现象、结论);此外人们也常向土壤中施加适量的熟石灰改良土壤酸性,改良过程中所发生反应的微观实质是______。【拔高篇】1.探究改良土壤酸碱性的方法及其效果。提出问题:有哪些方法可以改良土壤酸碱性,效果如何?作出假设:______(至少写出两个假设)设计实验:______(简要描述实验步骤)得出结论:______(根据实验结果得出结论)同步分层练习答案【基础篇】:1.C 2.B 3.B 4.C 5.B【能力篇】:一、选择题:1.C 2.D 3.B 4.B 5.D二、填空探究题:1.(1)二氧化硫##SO2 5.6 C(2)偏大(3)取少量样品于试管中,加水溶解后,加入适量的稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰石变浑浊,则K2CO3属于碳酸盐;氢离子和氢氧根离子反应生成水分子【拔高篇】:1.作出假设:施加熟石灰可以改良酸性土壤,效果显著;使用硫酸亚铁可以改良碱性土壤,效果良好。设计实验:选取酸性和碱性土壤样本若干,分成两组。酸性土壤组分别施加不同量的熟石灰,碱性土壤组分别施加不同量的硫酸亚铁。一段时间后,测定土壤的 pH值,观察土壤的物理性状和种植植物的生长情况。得出结论:根据测定的土壤pH值和植物生长状况,分析得出施加适量熟石灰能有效提高酸性土壤的pH值,改善土壤性状;适量硫酸亚铁能降低碱性土壤的pH值,促进植物生长等结论。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共26张PPT)(人教版)九年级化学下第十单元 跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响01学习目标内容总览02新知导入03探究新知04课堂练习05课堂总结06分层作业核心素养教学目标学生能够掌握土壤取样、酸碱性测定的方法,准确测定土壤酸碱度,并能分析实验数据与误差来源。0102了解不同植物生长对土壤酸碱性的要求,通过实验探究确定某种植物适宜生长的pH范围,培养实验设计、观察与分析能力。03通过小组合作完成实践任务,培养团队协作精神、交流沟通能力与科学探究态度,增强对自然科学与农业生产的关注度。土壤中发生着各种化学反应。地质条件和生态环境不同,使得土壤的酸碱性存在差异。研究土壤酸碱性对植物生长的影响,对种植业及其发展具有重要意义。新知导入探究新知任务一:测定土壤的酸碱性表示溶液是酸性还是碱性的。(用酸碱指示剂检验)表示溶液酸碱性的强弱程度。 (用pH试纸测定)溶液的酸碱性:溶液的酸碱度:pH的范围通常在0~14之间探究新知⑴pH 7,溶液显中性 。⑶ pH 7,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。=﹥⑵ pH 7,溶液显酸性, pH越小,酸性越强。碱性增强 0 7 14酸性增强中性﹤溶液的酸碱性与酸碱度(即pH)的关系:任务一:测定土壤的酸碱性探究新知任务一:测定土壤的酸碱性在玻璃片上放一小片pH 试纸,用干净的玻璃棒蘸取被测液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出被测液的pH 。测定方法:pH的测定——用pH试纸测定探究新知任务一:测定土壤的酸碱性根据我们所学的酸和碱的性质,我们能知道,酸、碱各自具有通性的原因是什么?酸的水溶液中都含有H+;碱的水溶液中都含有OH-。探究新知任务一:测定土壤的酸碱性选取校园或农田的土壤,选择适合的方法和手段,设计实验,测定土壤的酸碱性。(1)取少量土壤样品于一洁净的烧杯中。(2)将土壤样品与蒸馏水按1:5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置。(3)取一小片pH试纸于一洁净的白瓷板上。(4)用玻璃棒蘸取上层清液滴在pH试纸上。(5)将pH试纸显示的颜色与标准比色卡对比,读出该溶液的pH,从而得出土壤的酸碱度。实验步骤:探究新知任务二:探究植物生长适宜的pH不同植物的生长对土壤酸碱性的要求探究新知任务二:探究植物生长适宜的pH植物 生长特点姜 为多年生草质藤本作物。黄姜从发芽到种子成熟,一般生长周期为一年。以排水良好、富含有机质、土层深厚、土质疏松、通透性能的土壤为好葡萄 抗旱、喜光多年生植物,根系发达,能适应多种土壤芹菜 对肥料要求较高,生长周期为一年西红柿 适合在中性或弱碱性的土壤环境下生长,除做好水分管理、翻压绿肥、增施有机肥外,再补施石灰。生长周期为一年西瓜 生长周期为一年,喜弱酸性土壤,对温度和光照时间有一定要求大蒜 多年生草本植物,在9月下旬至10月上旬播种。喜好冷凉,较耐低温。要求较高日照和高温,以砂质壤土最好探究新知任务二:探究植物生长适宜的pH(1)选择24株品种、生长状况相同的大蒜幼苗。(2)配制pH分别为1、2、3、4、5、6、7、8的营养液。(3)将大蒜幼苗每3株为一组种植在不同pH的营养液中,保持环境温度,光照、通风等条件相同。(4)定期观察,并记录打算的生长状况(以生长高度未标准)。选择大蒜,在不同pH的土壤中进行种植实验,并制订观察和记录方案。实验步骤:探究新知任务二:探究植物生长适宜的pHPH=1 PH=2 PH=3 PH=4 PH=5 PH=6 PH=7 PH=81天2天3天4天5天6天7天定期观察,并记录打算的生长状况(以生长高度未标准)探究新知任务三:调查我国土壤酸碱性分布我国土壤酸碱性的分布情况南方地区:长江以南的大部分地区土壤多呈酸性或强酸性,如华南、西南地区的红壤、黄壤,pH值在4.5-5.5之间;华中华东地区的红壤,pH值5.5-6.5 。这是因为南方温度高、降水多,微生物活跃,产生很多有机酸,且雨水的淋溶作用强,会冲走土壤中的碱性物质,导致土壤酸性增强。北方地区:黄河以北的土壤多呈中性或碱性,华北、西北的土壤大多含CaCO ,pH值一般在7.5-8.5之间,少数强碱性土壤的pH值高达10.5 。北方气候干燥,降雨少,物理风化和化学风化占主导,岩石中的碳酸盐含量高,且缺乏足够的雨水将土壤中的碱性物质冲走,使得土壤以碱性为主。探究新知任务三:调查我国土壤酸碱性分布地质、环境等条件对土壤酸碱性的影响气候因素:降水方面,南方降水多,淋溶作用强,土壤中盐基离子等碱性物质易被淋失,使土壤酸性增强;北方降水少,淋溶作用弱,碱性物质积累,土壤多呈碱性。温度上,南方温度高,微生物活动旺盛,分解有机质产生大量有机酸,使土壤酸化;北方温度较低,微生物活动相对较弱,对土壤酸化作用较小。植被类型:南方茂密森林的凋落物多,分解后产生的有机酸等酸性物质多,进入土壤后使土壤酸性增强。北方草原植被覆盖度低,产生的酸性物质少,且草原土壤中碳酸盐等碱性物质相对较多,使土壤呈碱性。探究新知任务三:调查我国土壤酸碱性分布地质、环境等条件对土壤酸碱性的影响地形地貌:在山地、丘陵地区,坡度较大处,土壤侵蚀作用强,土层薄,淋溶作用相对较弱,土壤酸碱性受母质影响大;而在平原地区,土层深厚,土壤发育成熟,受成土因素综合作用时间长,酸碱性更趋稳定和典型。人类活动:农业生产中,过量施用氮肥和磷肥会导致土壤酸化,过量施用钾肥和有机肥则可能导致土壤碱化。工业活动中,工厂排放的废气形成酸雨等酸性降水,会使土壤酸化;而造纸厂等排放的碱性废水,若用于灌溉等,会使土壤碱化。探究新知任务四:制订土壤改良方案化学土壤改良是指施用化学改良剂改善酸性土壤和碱性土壤(碱土)理化性质的过程。施用化学改良剂可以改变土壤的酸碱度、土壤溶液和土壤吸收性复合体中盐基的组成。土壤酸碱性 改良剂 使用原因酸性土壤 石灰、石膏、磷石膏、 氯化钙 在水溶液中显碱性,能减弱土壤的酸度,利于土壤结构的形成碱性土壤 硫酸亚铁,硫磺、硫酸、腐殖酸、腐殖酸钙 在水溶液中显酸性性,可降低土壤pH值和碱化度,改善土壤结构探究新知任务四:制订土壤改良方案植物种类 适宜生长pH 土壤pH值 改良土壤方案月季 5.5-6.5 8月季 5.5-6.5 4西红柿 6-7 9西红柿 6-7 5制订改良土壤酸碱性的方案。施加生石灰施加硫酸亚铁溶液施加生石灰施加硫酸亚铁溶液探究新知1.小组展示种植的植物,交流对植物生长与土壤酸碱性关系的认识和实践的体会。2.撰写活动报告,以墙报、讲座或论文等形式进行交流。【展示与交流】课堂练习A1.土壤的酸碱度会影响植物的生长。下列植物在微酸性土壤中,不适宜种植的是( )植物 小麦 油菜 西瓜 沙枣适宜的pH范围 5.5~6.5 5.8~6.7 6.0~7.0 8.0~8.7A.沙枣 B.小麦 C.西瓜 D.油菜课堂练习2.“土壤治酸,果实更甜”。据报道,中国近年来土壤酸化问题日益严重,到2050年如不采取缓解措施,土壤酸化将导致土壤养分失衡,降低作物产量,并威胁国家粮食安全。(1)森林土壤酸化主要是因为硫的排放,燃煤产生的______气体会形成酸雨,酸雨的pH一般小于______;而我国农田、草原土壤酸化主要是不合理施肥造成的氮沉降,下列化肥中不属于氮肥的是______。(填字母序号)A.CO(NH2)2 B.NH4NO3 C.KNO3 D.NH4HCO3CSO25.6课堂总结12测定土壤的酸碱性探究植物生长适宜的pH调查我国土壤酸碱性分布(土壤pH 值从南向北递增,南方多酸性土壤,北方多碱性土壤。)制订土壤改良方案跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响分层作业【基础培优】:1.若要测定土壤的酸碱度,应( )A.先将土壤样品溶解在水中,再测定B.直接将 pH 试纸插入土壤中测定C.先将土壤样品烘干,再测定D.取土壤样品与蒸馏水按一定比例混合搅拌,静置后测定上层清液分层作业【能力提升】:1.“土壤治酸,果实更甜”。据报道,中国近年来土壤酸化问题日益严重,到2050年如不采取缓解措施,土壤酸化将导致土壤养分失衡,降低作物产量,并威胁国家粮食安全。(1)森林土壤酸化主要是因为硫的排放,燃煤产生的______气体会形成酸雨,酸雨的pH一般小于______;而我国农田、草原土壤酸化主要是不合理施肥造成的氮沉降,下列化肥中不属于氮肥的是______。(填字母序号)A.CO(NH2)2 B.NH4NO3 C.KNO3 D.NH4HCO3https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php让备课更有效www.21cnjy.comThanks! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【核心素养】《跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响》教学设计.docx 【核心素养】《跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响》课件.pptx 【核心素养】《跨学科实践活动9探究土壤酸碱性对植物生长的影响》跟踪分层练习.doc