内容正文:
土壤和植物的根
一、土壤的成分
1.土壤中的生命——土壤生物:
我们把生活在土壤中的微生物、动物和植物等称为土壤生物。
2.土壤中的非生命物质:
(1)土壤中有空气
【实验一】测量土壤中空气的体积分数
要求:选择干燥的土壤——干燥的土壤含较多的空气,实验效果明显。而潮湿的土壤中有许多空间已经被水分占据,空气含量会变少。
实验步骤:
①在烧杯中放入一块土壤(土壤的体积为V),缓慢注入水,直到水面把土壤全部浸没为止。记录在烧杯中所加的水的体积,记作V1。
②用与土壤体积相等的铁块替代土壤,重复上述实验。记录所加的水的体积,记作V2。
③土壤中空气的体积分数约为(V1-V2)/V。
讨论】测量土壤中空气体积分数的其它方法:
第1种方法:用金属容器在土壤中挖取一块土壤,然后用量筒向金属容器中加水,这时的注水量相当于空气的体积大小,然后洗净金属容器,再向容器中注水,测出容器的体积,它相当于土壤的体积,这样便可求得土壤中空气的体积分数。
第2种方法:用金属容器在土壤中挖取一块土壤,放在装有水的量筒中,这时液面上升的量就是土壤中非空气部分的体积,再通过测量金属容器的容积,就可以测量出土壤中空气的体积分数了。
(2)土壤中有水
【实验二】取少许土壤,放入试管中,在酒精灯上加热,观察试管壁上是否有水。
现象:试管壁上有水。
结论:土壤中有水。
【思考】测量土壤中水分体积占土壤体积的体积分数。
思路:先选取一规则几何体状(长方体或正方体)的土壤样本,用刻度尺测出其相关数据,算出土壤体积V。然后用天平称出其质量M,再将土壤捣碎,放在坩埚上用酒精灯加热,让其水分充分汽化、充分散失,再称出其质量M1。将水分的质量换算成体积,就可以知道水分占土壤体积的体积分数了。
公式:(M-M1)/ρV
(3)土壤中有有机物
【实验三】土壤中有其它有机物吗?
用充分干燥(防止水分散失对质量称量的干扰)的土壤(应含较丰富的有机质)50-100克,放在细密的铁丝网(以防土壤颗粒漏掉)上加热。
现象:出现有机物的碳化分解和燃烧现象;称量时,发现土壤的质量减少。
结论:土壤中有有机物。
说明:土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。有机物在土壤生物的作用下,可以分解成无机物,储存在土壤中。腐殖质可以为土壤动物提供食物,也可以为绿色植物提供养分。
(4)土壤中有无机物
【实验四】①将燃烧过的土壤用手搓一搓,发现:土壤颗粒很细,没有粘性。颗粒大小基本不一致。
②溶解,过滤,得到土壤浸出液。
思考:为什么可以用过滤法来分离泥浆?——土壤中含有不溶于水的无机盐。
土壤颗粒的大小与沉降的速度是怎样的关系——颗粒大的沉降较快,颗粒小的沉降较慢。
③蒸发皿中加热滤液,使水分蒸发。观察蒸发皿上的残留物。可见:蒸发皿上有很细的结晶物。说明土壤中有无机物(能溶于水,但不能燃烧的物质,这些无机盐是植物生长所需的物质)。
【小结】构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成,其中的矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
3.从岩石到土壤的形成,是一个长时间多种自然因素共同作用的极其复杂的过程。即存在岩石从大到小的过程和有机物在岩石颗粒间的积累过程。
①从岩石到土壤的形成:自然外力——风力、水流外力、水形成冰产生的外力;
热胀冷缩——骤热骤冷使岩石爆裂;
植物和动物的作用。
②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。
③土壤的形成目前还在正常进行,土壤的形成速度极其缓慢——注意保护耕地。
【例题精讲】
例1.在研究土壤中有哪些非生命物质时,下列实验操作不正确的是( )
A. 在测量“土壤空气的体积分数”实验时,用同样体积的铁块和土壤进行实验是为了形成对照,便于测出土壤中空气的体积
B. 在验证“土壤中是否有水”实验时,固定试管时,试管口要略向上倾斜
C. 在“验证土壤中是否有有机物”实验时,所采用的土壤必须是充分干燥的土壤
D. 在“验证土壤中是否有无机盐”实验时,所采用的土壤必须是灼烧过的土壤且用蒸馏水来溶解矿物质
例2.某同学与父母去天目山旅游.游览时对青山绿树底下的“红土很好奇.“红土与嘉兴的“黑土相比.除颜色不一样外.其它性状还有什么不一样呢?于是他采样后带了一块回家.并做了如下实验.从图中的对照实验看.他在探究两种土壤中的()
A. 有机物含量
B. 空气体积分数
C. 土壤生物数量
D. 无机盐含量
【巩固练习】
1.取少许土壤,放入试管中,用试管夹夹住试管,在酒精灯上加热,过一会儿后试管壁上出现了水珠,这说明了什么( )
A. 土壤中有空气
B. 土壤中有生物
C. 土壤中有水分
D. 土壤中有有机物
2.某同学爬山锻炼时,对山上绿树底下的“红土”产生好奇。山上的“红土”与