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--2025-2026学年九年级化学人教版下册

第十单元 跨学科实践活动

探究土壤酸碱性对植物生长的影响

 

1. 能运用pH试纸测定土壤浸出液的酸碱度（pH值）；能基于所学知识，理解土壤酸碱性对植物生长（如发芽、长势、叶片颜色）的潜在影响，特别是pH值如何影响土壤中养分元素的有效性。

2. 能够设计并实施一个简单的对照实验，探究不同酸碱度的土壤对同种植物种子萌发及幼苗早期生长的影响；学习记录、整理实验数据，并能基于数据尝试得出初步结论。

3. 认识土壤健康对农业生产和生态环境的重要性；体验科学探究的完整过程，培养严谨求实、合作交流的科学态度；初步形成关注环境、用科学知识解决实际问题的意识。

教学重点：学习测定土壤pH值的方法；设计并开展“土壤酸碱性影响植物生长”的对照实验。

教学难点：设计严谨的对照实验（控制变量）；从实验现象和数据中分析、归纳出合理的结论。

教师用具：多媒体课件、展示不同pH土壤中植物生长差异的图片、土壤pH标准比色卡、不同来源的土壤样品若干（如菜园土、花坛土、模拟酸性/碱性土）、pH试纸、烧杯、玻璃棒、滤纸、漏斗、蒸馏水、常见植物（如绿豆、小麦、豌豆）种子、种植容器（小花盆或一次性杯）、标签纸、实验记录本。

学生用具（每组）：从不同地点（如校园花坛、草地、树根旁）采集的少量土壤样本、pH试纸、烧杯、玻璃棒、滤纸、漏斗、蒸馏水、同种植物的种子（如绿豆）20-30粒、3个种植容器、直尺、标签纸、实验记录单、相机（用于拍照记录，可选）。

环节一：土“质”之谜——情境导入

设计意图：展示两幅对比鲜明的图片：一幅是生长在酸性土壤（如杜鹃、茶树）中茂盛的喜酸植物，另一幅是同一类植物（如豆科作物）在碱性土壤中生长不良、叶片发黄。制造认知冲突：“同样的植物，为什么在不同地方长势天差地别？”引导学生聚焦土壤本身的化学性质——酸碱性，激发探究土壤pH值与植物生长关系的兴趣，自然引出实践活动主题。

实施过程：

   1. 现象对比：并列展示喜酸植物在适宜与不适宜土壤中的生长状态图，或展示同一校园内不同区域植物长势差异的照片。

   2. 设问激疑：“大家有没有注意到，有些植物在某些地方长得特别好，换个地方就病恹恹的？除了光照、水分，脚下的土壤本身是不是也藏着秘密？土壤的‘脾气’——是偏酸、偏碱还是中性，会不会是影响植物生长的关键‘密码’？”

   3. 联系知识：回顾溶液酸碱性的知识，引出土壤也有酸碱度（pH值）。提问：“我们如何知道一片土壤的‘脾气’？不同的‘脾气’对植物意味着什么？”

   4. 揭示任务：“今天，我们就化身‘土壤侦探’和‘植物医生’，开启一项跨学科探究之旅，亲手测定土壤的pH，并通过实验，揭秘《土壤酸碱性对植物生长的影响》。”

环节二：测“土”问“酸”——知识准备

设计意图：在开展探究实验前，进行必要的知识、技能准备。首先，教授学生规范测定土壤pH值的方法（土壤浸出液法），这是整个探究活动的基础技能。其次，引导学生回顾对照实验的设计原则（控制变量法），为后续自主设计实验方案打下基础。确保学生在动手前明确“做什么”和“怎么做”。

实施过程：

   1. 技能学习：测定土壤pH

演示讲解：教师演示“土壤浸出液法”测定pH的标准步骤：取少量土样→加入适量蒸馏水→搅拌→静置→过滤→用pH试纸测定滤液pH值→与比色卡对比读数。

学生实践：各小组用此方法测定自己从校园不同地点采集的土壤样本的pH值，并记录。分享结果，感受校园土壤酸碱性的差异。

   2. 方案设计：探究实验规划

提出问题：土壤的酸碱性如何影响（某种植物）种子的萌发和幼苗早期生长？

引导设计：师生共同讨论，明确实验中的变量：

自变量：土壤的酸碱度（pH）。

因变量：种子的发芽率、发芽速度、幼苗的株高、叶片数、颜色、根系状况等。

控制变量：相同的植物种子、相同的光照和温度条件、相同的浇水量和频率、相同的种植容器和土壤量（除pH外）。

      形成方案：各组讨论并制定简要的实验计划，包括：如何获得不同pH的土壤（用自带土样，或通过添加少量醋、石灰水等调节）、观察记录指标、记录频率等。教师巡视指导，完善方案的可行性。（过渡设计：现在，我们知道了土壤的‘脾气’，也制定了探查计划。让我们亲手播下种子，开始一场为期数周的观察与发现之旅吧！）

 

环节三：播“种”观“变”——动手探究

设计意图：这是实践活动的核心操作与观察环节。学生根据既定方案，动手设置对照实验（如设置酸性、中性、碱性三组），完成播种，并启动长期的观察与记录。通过亲身参与，巩固对照实验方法，培养耐心、细致的科学观察习惯和持之以恒的研究态度。

实施过程：

   1. 实验设置：

各小组准备至少3个种植容器，分别装入等量的、已测定或调节好pH值的土壤（如：A组-酸性土，B组-中性土，C组-碱性土）。贴上清晰标签。

在每个容器中，播种等数量、经过挑选的同类植物种子（如每杯5粒绿豆），覆盖等厚度的土壤。

   2. 启动与记录：

将各组实验装置放置在教室相同的光照、通风环境下。

制定观察记录表，明确记录时间（如每2天一次）、记录内容（发芽数、株高、叶片数、颜色、特殊现象等）。鼓励用文字、数字和拍照相结合的方式记录。

   3. 过程管理：强调控制变量，特别是定期、等量浇水。各组指定“护绿员”负责日常养护和记录。