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课件--2025-2026学年九年级化学人教版下册

跨学科实践活动9 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 　　一位农业科研人员，发现周围农田中的小麦长势不好，叶片发黄，查阅资料后，他猜测可能是这片农田中土壤的酸碱性并不适宜小麦生长。 应该如何验证自己的猜想是否正确呢？ 任务一 测定土壤的酸碱性 如何测定土壤酸碱性？ 土壤的酸碱性 土壤浸出液 土壤样品 目标土壤 采样 处理 配制 测定 任务一 测定土壤的酸碱性 第一步：采集土壤样品 样品采集应结合实际情况，选择合理的抽样地点、范围和数量 采集的样品必须全面，抽样要覆盖全体或大多数采样单位，保证样品客观可靠 样品采集中应实行记录管理，及时准确地记录抽样的全过程，包括抽样源、抽样时间、抽样地点等 任务一 测定土壤的酸碱性 第一步：采集土壤样品 你会选择选取以下哪种取样方式呢？  任务一 测定土壤的酸碱性 第二步：配制土壤浸出液 烘干 将样品转移到蒸发 皿中，放入烘箱中 烘干备用 研磨 将样品转移到研钵中研磨，并除去其中的杂质备用 过筛 将研磨的样品用滤网过筛备用 如何配制土壤浸出液？需要哪些仪器？ 仪器：托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、普通漏斗 步骤： ①分别将采集的 5 份土壤样品与蒸馏水按质量比 1∶5 在烧杯中混合，并用玻璃棒充分搅拌； ②静置后过滤，得到土壤浸出液，并贴好标签(如 a、b、c、d、e)。 任务一 测定土壤的酸碱性 第三步：测定土壤浸出液的酸碱性 ？ 定性：使用酸碱指示剂检验土壤浸出液的酸碱性 紫色石蕊溶液：酸性溶液能使紫色石蕊溶液变为红色； 石蕊在中性溶液中仍为紫色； 碱性溶液能使紫色石蕊溶液变为蓝色。 无色酚酞溶液：酸性和中性溶液不能使无色酚酞溶液变色(无色)； 碱性溶液能使无色酚酞溶液变为红色。 任务一 测定土壤的酸碱性 第三步：测定土壤浸出液的酸碱性 资料卡片 定性：使用酸碱指示剂检验土壤浸出液的酸碱性 石蕊溶液 红色：pH<5 紫色：5<pH<8 蓝色：pH>8 酚酞溶液 无色：pH<8.2 浅红色：8.2<pH<10 红色：pH>10 使石蕊和酚酞溶液变色的溶液 pH 范围 　　酸碱指示剂在一定程度上可用于检验土壤浸出液的酸碱性，但并不精准，可能会因视觉效果会产生或大或小的误差。 任务一 测定土壤的酸碱性 第三步：测定土壤浸出液的酸碱性 定量：使用 pH 试纸或 pH 计测定土壤浸出液的 pH 　　在干燥洁净的白瓷板或玻璃片上放一片 pH 试纸，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液，滴到试纸上，将试纸显示的颜色与 pH 标准比色卡比较，读出对应的 pH。 视频：笔式 pH 计使用说明 任务一 测定土壤的酸碱性 溶液的酸碱性和 pH 之间的关系 酸性溶液的pH 7， 中性溶液的pH 7 碱性溶液的pH 7， < = 酸 强 > 碱 强 pH越小，表示溶液的____性越____。 pH越大，表示溶液的____性越____。 任务一 测定土壤的酸碱性 使用笔式 pH 计测定 5 份农田内的土壤样品的 pH，结果如下表所示： 样品 a b c d e pH 6.75 6.63 6.41 6.17 6.08 分析表中数据，你能得出什么结论？ 学生活动：选取校园或农田的土壤，分小组设计活动方案，并测定选取土壤的酸碱性。 ①农田内的土壤呈酸性； ②农田不同区域的土壤酸性强弱不同。 任务二 探究植物生长适宜的pH 资料卡片 　　某些植物只能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示作用，习惯上被称为指示植物。 酸性土的指示植物：铁芒萁、地刷子、铺地蜈蚣等。 中性土的指示植物：金鱼草、风信子等。 碱性土的指示植物：蜈蚣草、凤尾草、卷柏等。 植物对土壤酸碱性的要求是长期自然选择的结果，植物最适应起源地的土壤 pH； 大多数植物适宜生长在中性至微碱性土壤上。 任务二 探究植物生长适宜的pH pH 5.0~6.0 pH 5.5~6.5 pH 6.0~7.0 pH 6.5~7.5 pH 7.0~8.0 马铃薯(土豆) 水稻 玉米 小麦 大麦 西瓜 花生 蚕豆 大豆 甜菜 草莓 小米 甘蔗 甘蓝 莴苣 茶树 柑橘 桃树 棉花 芦苇 杜鹃花 紫云英 苹果 黄花苜蓿 紫苜蓿 表　大田作物与天然植物(部分)适宜的 pH 范围 任务二 探究植物生长适宜的pH 植物生长的影响因素有多种，该如何探究土壤酸碱性对植物生长的影响呢？ 控制单一变量。 确定探 究因素 实验组 对照组 分析 得出结论 1．配制 5 份 pH分别为 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0 的营养液备用。 2．取优质小麦种子 50 粒，分为 5 组，消毒后分别置于不同 pH 的营养液中进行培养，并将所有培养容器置于恒温光照箱中，保持相同湿度，避免外部干扰，一周后测定小麦植株的株高，并计算平均值。 实验数据 记录 设计 除变量外，其他条件均与对照组相同 任务二 探究植物生长适宜的pH 实验组 光照 空气 水 pH 株高/cm ①    5.0 ②    6.0 ③    7.0 ④    8.0 ⑤    9.0 实验数据处理：将记录的实验数据绘制成折线图或柱状图，说明土壤酸碱性对小麦生长的影响，并得出适宜小麦生长的适宜 pH。 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是怎样的？ 我国土壤酸碱性具有明显的区域性特点，华东和华南主要为酸性土壤，而华北和西北绝大部分为中性或碱性土壤。 特点为：南酸北碱，沿海偏酸，内陆偏碱。 我国土壤酸碱性为什么会呈现出这种分布特点？ 影响土壤酸碱性的因素 气候 母质 植被 地形 生产活动 气候类型不同、降水分布不均等 石灰岩、紫色砂页岩、河流冲积物 有机物积累、残落物成分 平原、高原、沙漠等 施肥、灌排、酸雨等 任务三 调查我国土壤酸碱性分布 土壤酸化或碱化会造导致： 影响作物生长 影响土壤肥力 造成营养流失或失衡； 阻碍植物根系生长等 破坏土壤结构；影响 土壤微生物群落的生长发育等 该如何改良土壤的酸碱性呢？ 任务四 制定土壤改良方案 回顾所学知识，思考改良土壤的酸碱性的原理可能是什么？ 酸 碱 金属氧化物 某些非金属氧化物 活泼 金属单质 某些盐 中和反应(复分解反应) 复分解反应 复分解反应 复分解反应 置换 反应 任务四 制定土壤改良方案 改良酸性土壤 酸 碱 金属氧化物 活泼 金属单质 某些盐 中和反应(复分解反应) 复分解反应 复分解反应 置换 反应 生石灰(CaO) 草木灰(K2CO3) 熟石灰[Ca(OH)2] 一般不选用金属单质及除了生石灰之外的金属氧化物改良酸性土壤。 任务四 制定土壤改良方案 调节农田土壤样品浸出液的 pH。 澄清石灰水、土壤样品浸出液、小烧杯、胶头滴管、玻璃棒、pH 计。 [实验用品] 取 50 mL 土壤样品浸出液于小烧杯中，向其中逐滴滴加澄清石灰水，边加边搅拌，并用 pH 计测定溶液的 pH。当溶液 pH=7 时停止滴加。 [实验步骤] 资料卡片 其他改良酸性土壤的方法  增施有机肥：施用腐熟粪肥、泥炭、秸秆等，通过微生物活动促进养分释放，缓冲土壤酸度。成本低，可利用农业废弃物，可改善土壤结构，增强缓冲能力，长期稳定pH，但需长期连续施用，短期内效果不明显。  绿肥种植：种植豆科作物或翻压绿肥，通过根系分泌物和残体调节酸性。成本低(绿肥可自行种植)，环保、可持续提升土壤有机质和肥力，但绿肥生长周期长，需配合其他改良措施。 任务四 制定土壤改良方案 改良碱性土壤 酸 碱 某些非金属氧化物 某些盐 中和反应(复分解反应) 复分解反应 醋酸、柠檬酸等 硫酸铝、 硫酸铵或硝酸铵等 一般不选用能与碱反应的非金属氧化物改良碱性土壤。 如：CO2+2NaOH === Na2CO3+H2O，反应后溶液仍呈碱性。 资料卡片 其他改良碱性土壤的方法 石膏(CaSO4)撒施后灌水淋洗，钙离子置换土壤胶体中的钠离子，形成硫酸钠随水排出，降低土壤碱性和盐分，成本低，见效快，适合中重度碱化土壤，但过量使用石膏易导致土壤板结。 硫磺(S)与土壤混合后静置氧化生成硫酸，中和土壤碱性成分，成本较高，见效快，但氧化过程缓慢，需配合灌溉。 种植耐盐碱作物，吸收盐分离子，减少表层盐分积累。‌成本低，生态友好，可持续改善土壤环境，但周期长，需2~3年见效。 $