4.1 土壤的成分（导学案）-【上好课】八年级科学下册同步备课系列（浙教版）

4.1 土壤的成分（导学案） 【学习目标】 了解从岩石到土壤的形成过程。 形成“人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的”科学思维。 通过借助于仪器等科学实践，懂得认识活动不断深化的意义。 提升探究意识，深化土壤对于植物、人类的重要意义，树立保护土壤的理念。 【学习重点】了解土壤中有大量的生物。 【学习难点】掌握土壤由水分、空气、矿物质和腐殖质构成。 【自主学习】 同学们，你们知道吗？土壤是植物生长的摇篮。在漫山遍野的土壤里生长着各种各样的植物。我们从土壤的剖面可以看到，许多植物的根在土壤里安营扎寨。 那么，除了各种植物，土壤里还有其他生物吗? 【课堂探究】 一、土壤中的生命——土壤生物 生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物，包括植物、动物和微生物。 (1)植物 ①土壤是植物生长的摇篮，绝大多数植物的根需要固着在土壤中，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。植物在生长发育过程中，不断地从土壤中获取大量的水分和无机盐。 ②植物对土壤有改良作用 生长在土壤中的植物对土壤的结构和性状改良都具有积极的作用。 植物是土壤有机物的重要来源。 (2)动物 ①土壤是土壤动物的生存环境土壤中生活着各种各样的动物。常见的土壤动物主要是无脊椎动物，包括环节动物、节肢动物、线形动物和原生动物等。 ②土壤环境会影响土壤动物的生活影响土壤动物生活的土壤环境主要包括土壤的湿度、疏松程度、温度等。土壤动物的生活环境需要保持一定的湿度，过干或过湿都会影响它们的生存；土壤动物需要进行呼吸，因此它们喜欢疏松的土壤；土壤动物也喜欢温度适宜的土壤。 ③土壤动物影响着土壤结构土壤动物对土壤的湿度、通气状况的改良起着很大的作用。 (3)微生物 在土壤中，细菌、真菌等土壤微生物起着重要的作用。 ①微生物具有种类多、数量大、繁殖快等特点。 ②微生物对土壤有改良作用土壤微生物大多属于腐生生物。土壤表层的枯枝落叶是土壤微生物的食物，它们在土壤的营养物质转化中起着不可替代的作用_——使有机物分解、释放出养分，促进了养分的循环。 二、土壤中的生命——土壤生物 思考与探究：土壤中除了土壤生物外，还有些什么物质呢？土壤中有空气吗？ 活动实验：证明土壤中有空气的实验 ①操作步骤 a.选一块干燥的土地，取长、宽、厚分别是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。 b.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为止，如图所示。 ②观察现象 当向盛有土壤的烧杯内加水时，观察土壤块表面是否有气泡产生，若有气泡产生，则证明土壤中有空气存在。 (2)土壤空气的来源 土壤空气基本上来自大气，但成分的含量和大气不完全相同，因为土壤空气中的一部分气体参与了土壤生物的生命活动，从而改变了土壤空气成分的含量。例如，大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中氧气的体积分数为10%-12%。 (3)土壤空气的作用 土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。 思考与讨论：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。 解答：大雨过后，雨水把土壤缝隙中的氧气排挤出来，土壤中的氧气减少，蚯蚓在土壤中无法呼吸，为了呼吸蚯蚓纷纷钻出地面。 思考与探究：植物生长离不开水。土壤中有水吗？ 活动实验：证明土壤中有水的实验 ①操作步骤 a.取少许土壤，放入试管中。 b.用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热，如图所示。 ②观察现象：观察试管壁上有没有水珠，若试管壁上有水珠形成，则证明土壤中含有水分。 (2)土壤水分的主要来源 ①降水（降雨、降雪、冰雹）和灌溉。 ②地表水蒸气遇冷凝结。 ③地下水位较高时，地下水也会上升补充土壤水分。 教师点拨：除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。 思考与探究：土壤中除了土壤生物外，还有其他有机物吗？ 土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质，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。 那么，燃烧过的土壤里还有什么呢？ 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。 从上述一系列实验可知，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，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。 土壤中的水分是植物生长的必要条件，土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。 三、从岩石到土壤 地球外层的地壳最初主要是由岩石组成的，并没有土壤。从岩石变成土壤首先要经过风化作用形成石块、石砾和砂粒等细碎的矿物质颗粒。引起岩石风化的主要因素有以下几个方面。 (1)温度的变化 温度的剧烈变化是一种常见的岩石风化因素。炎热的太阳曝晒会使岩石变得很烫，此时若气温骤降，可能导致岩石爆裂。 (2)水的冻结作用 雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，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。 (3)可溶盐的潮解和结晶 在干旱及半干旱地区，有些盐类具有很强的吸湿性，能从空气中吸收大量的水分而潮解。温度升高，水分蒸发，盐分又结晶析出，体积显著增大。由于可溶盐在岩石的空隙和裂隙中结晶时的撑裂作用，使得空隙和裂隙逐渐扩大，导致岩石松散破坏。 (4)化学风化 一些化学物质也可以促使岩石风化，如石灰岩在空气中的二氧化碳和水的作用下发生溶蚀。 【自我测评】 1．下列有关主根与侧根的叙述，正确的是（ ） A．主根向下生长，它与茎相连；侧根是从主根上生出的根 B．由种子中的胚根发育成的根叫侧根；与茎相连的根叫主根 C．任何植物都是主根发达，侧根不发达 D．垂直向下生长的根就是主根；横向生长的根就是侧根 2．在蔬菜种植管理过程中，根系的培育和养护至关重要，没有发达的根系，植株抗性弱，容易感染病虫害，而且不能很好的吸收土壤中的营养，造成产量降低。特别是种植时间长、结瓜量大的黄瓜、丝瓜等蔬菜，如果根系发育不良，是很难拿到好的收益的。根系是指（ ） A．须根 B．一株植物体上所有根的总和 C．主根和侧根 D．植物的主根 3．下面属于直根系的是（ ） A． B． C． D． 【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.1 土壤的成分（导学案） 【学习目标】 了解从岩石到土壤的形成过程。 形成“人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的”科学思维。 通过借助于仪器等科学实践，懂得认识活动不断深化的意义。 提升探究意识，深化土壤对于植物、人类的重要意义，树立保护土壤的理念。 【学习重点】了解土壤中有大量的生物。 【学习难点】掌握土壤由水分、空气、矿物质和腐殖质构成。 【自主学习】 同学们，你们知道吗？土壤是植物生长的摇篮。在漫山遍野的土壤里生长着各种各样的植物。我们从土壤的剖面可以看到，许多植物的根在土壤里安营扎寨。 那么，除了各种植物，土壤里还有其他生物吗? 【课堂探究】 一、土壤中的生命——土壤生物 生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物，包括植物、动物和微生物。 (1)植物 ①土壤是植物生长的摇篮，绝大多数植物的根需要固着在土壤中，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。植物在生长发育过程中，不断地从土壤中获取大量的水分和无机盐。 ②植物对土壤有改良作用 生长在土壤中的植物对土壤的结构和性状改良都具有积极的作用。 植物是土壤有机物的重要来源。 (2)动物 ①土壤是土壤动物的生存环境土壤中生活着各种各样的动物。常见的土壤动物主要是无脊椎动物，包括环节动物、节肢动物、线形动物和原生动物等。 ②土壤环境会影响土壤动物的生活影响土壤动物生活的土壤环境主要包括土壤的湿度、疏松程度、温度等。土壤动物的生活环境需要保持一定的湿度，过干或过湿都会影响它们的生存；土壤动物需要进行呼吸，因此它们喜欢疏松的土壤；土壤动物也喜欢温度适宜的土壤。 ③土壤动物影响着土壤结构土壤动物对土壤的湿度、通气状况的改良起着很大的作用。 (3)微生物 在土壤中，细菌、真菌等土壤微生物起着重要的作用。 ①微生物具有种类多、数量大、繁殖快等特点。 ②微生物对土壤有改良作用土壤微生物大多属于腐生生物。土壤表层的枯枝落叶是土壤微生物的食物，它们在土壤的营养物质转化中起着不可替代的作用_——使有机物分解、释放出养分，促进了养分的循环。 二、土壤中的生命——土壤生物 思考与探究：土壤中除了土壤生物外，还有些什么物质呢？土壤中有空气吗？ 活动实验：证明土壤中有空气的实验 ①操作步骤 a.选一块干燥的土地，取长、宽、厚分别是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。 b.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为止，如图所示。 ②观察现象 当向盛有土壤的烧杯内加水时，观察土壤块表面是否有气泡产生，若有气泡产生，则证明土壤中有空气存在。 (2)土壤空气的来源 土壤空气基本上来自大气，但成分的含量和大气不完全相同，因为土壤空气中的一部分气体参与了土壤生物的生命活动，从而改变了土壤空气成分的含量。例如，大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中氧气的体积分数为10%-12%。 (3)土壤空气的作用 土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。 思考与讨论：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。 解答：大雨过后，雨水把土壤缝隙中的氧气排挤出来，土壤中的氧气减少，蚯蚓在土壤中无法呼吸，为了呼吸蚯蚓纷纷钻出地面。 思考与探究：植物生长离不开水。土壤中有水吗？ 活动实验：证明土壤中有水的实验 ①操作步骤 a.取少许土壤，放入试管中。 b.用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热，如图所示。 ②观察现象：观察试管壁上有没有水珠，若试管壁上有水珠形成，则证明土壤中含有水分。 (2)土壤水分的主要来源 ①降水（降雨、降雪、冰雹）和灌溉。 ②地表水蒸气遇冷凝结。 ③地下水位较高时，地下水也会上升补充土壤水分。 教师点拨：除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。 思考与探究：土壤中除了土壤生物外，还有其他有机物吗？ 土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质，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。 那么，燃烧过的土壤里还有什么呢？ 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。 从上述一系列实验可知，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，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。 土壤中的水分是植物生长的必要条件，土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。 三、从岩石到土壤 地球外层的地壳最初主要是由岩石组成的，并没有土壤。从岩石变成土壤首先要经过风化作用形成石块、石砾和砂粒等细碎的矿物质颗粒。引起岩石风化的主要因素有以下几个方面。 (1)温度的变化 温度的剧烈变化是一种常见的岩石风化因素。炎热的太阳曝晒会使岩石变得很烫，此时若气温骤降，可能导致岩石爆裂。 (2)水的冻结作用 雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，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。 (3)可溶盐的潮解和结晶 在干旱及半干旱地区，有些盐类具有很强的吸湿性，能从空气中吸收大量的水分而潮解。温度升高，水分蒸发，盐分又结晶析出，体积显著增大。由于可溶盐在岩石的空隙和裂隙中结晶时的撑裂作用，使得空隙和裂隙逐渐扩大，导致岩石松散破坏。 (4)化学风化 一些化学物质也可以促使岩石风化，如石灰岩在空气中的二氧化碳和水的作用下发生溶蚀。 【自我测评】 1．下列有关主根与侧根的叙述，正确的是（ ） A．主根向下生长，它与茎相连；侧根是从主根上生出的根 B．由种子中的胚根发育成的根叫侧根；与茎相连的根叫主根 C．任何植物都是主根发达，侧根不发达 D．垂直向下生长的根就是主根；横向生长的根就是侧根 【答案】A 【分析】此题考查的知识点是主根与侧根。解答时可以从主根和侧根的概念、特点方面来切入。 【详解】由种子的胚根发育而成的根叫主根，主根向土壤深处生长；从主根上生出的根叫侧根，主根与侧根相连，向土壤四周生长；从茎、叶上生出的根叫不定根；根系是一株植物上所有根的总和。主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，直根系主根发达，直而粗，侧根细小如大豆、萝卜的根系；主要由不定根组成的根系叫须根系，须根系主根不明显，不定根发达如玉米、小麦的根系。根的生长具有向水性、向肥性、向地性。所以A正确。 故选A。 2．在蔬菜种植管理过程中，根系的培育和养护至关重要，没有发达的根系，植株抗性弱，容易感染病虫害，而且不能很好的吸收土壤中的营养，造成产量降低。特别是种植时间长、结瓜量大的黄瓜、丝瓜等蔬菜，如果根系发育不良，是很难拿到好的收益的。根系是指（ ） A．须根 B．一株植物体上所有根的总和 C．主根和侧根 D．植物的主根 【答案】B 【分析】根系是一株植物上所有根的总和。主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，主要由不定根组成的根系叫须根系。 【详解】由种子的胚根发育而成的根叫主根，主根向土壤深处生长，从主根上生出的根叫侧根，主根与侧根相连，向土壤四周生长；从茎、叶上生出的根叫不定根；根系是一株植物上所有根的总和。主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，如菜豆、苹果树和桃树的根系；主要由不定根组成的根系叫须根系，如玉米、小麦的根系。 故选B。 3．下面属于直根系的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】根系是一株植物上所有根的总和，主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，直根系主根发达，长而粗，侧根短而细；主要由不定根组成的根系叫须根系，须根系主根不发达，不定根多而发达。 【详解】A图根系主根发达，长而粗，侧根短而细主要由主根和侧根组成的根系，为直根系；B图、C图、D图主根不发达，不定根多而发达，主要由不定根组成的根系，为须根系。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$