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同步练-2025-2026学年九年级化学人教版下册

**基本信息** 以跨学科实践活动为主线，通过基础实验操作、跨学科应用分析到综合问题解决的分层设计，强化溶液酸碱性等化学观念，培养科学探究与实践能力及科学态度与责任。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础实践层|pH测定、酸碱性质|含土壤溶液配制等实验操作，如pH试纸规范使用| |应用分析层|土壤分布、植物适宜pH|结合地理知识分析南酸北碱规律，解读植物pH适配表| |综合拓展层|改良方案、保护建议|设计土壤改良宣传方案，提出可持续发展建议|

跨学科实践活动9 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 【活动目标】 （1）应用溶液酸碱性及酸、碱、盐的性质等化学知识，结合生物学、地理等课程相关知识，探究土壤酸碱性对植物生长的影响。 （2）初步制订土壤改良的方案。 【活动设计与实施】 任务一：测定土壤的酸碱性 【查阅资料】配制土壤溶液的方法：将土壤与水按质量比为1∶2.5混合，充分搅拌后静置，取上层清液。 1．用pH试纸测定学校生物园中土壤的pH。 【实地检测】取一定量生物园中的土壤，配制成土壤溶液， 在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用干燥洁净的玻璃棒蘸取土壤溶液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH 。 【结果分析】根据pH ＞ 7（选填“＝”、“＞”或“＜”），判断出该土壤呈碱性。 任务二：调查我国土壤酸碱性分布 【查阅资料】我国土壤的pH一般在4～9之间，在地理分布上一般呈现南酸北碱，沿海偏酸、内陆偏碱的规律。碱性土壤中通常含有较多的碳酸钠和碳酸氢钠。 2．上述土壤为什么呈碱性呢？ 【作出猜想】该碱性土壤中， 猜想Ⅰ：含碳酸钠； 猜想Ⅱ：含　碳酸氢钠　； 猜想Ⅲ：含碳酸钠和碳酸氢钠。 【教师指导】①碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液均呈碱性；②Ca（HCO3）2易溶于水。 【进行实验1】设计并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量任务一中的滤液于试管中， 滴加足量氯化钙溶液，静置 　有白色沉淀生成　 猜想Ⅲ成立 ②取少量步骤①中的上层清液于另一支试管中， 滴加　稀盐酸　 有气泡产生 【反思评价】步骤①中发生反应的化学方程式为　Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl　； 加入足量氯化钙溶液的目的是　完全除去碳酸钠，避免干扰后续实验　。 任务三：探究植物生长适宜的pH 3．实践小组计划在生物园种植一些植物，计划栽培的植物生长适宜的pH范围如表： 大田作物 园艺植物 林业植物 名称 pH 名称 pH 名称 pH 水稻 6.0～7.5 苹果 6.0～7.0 槐树 6.0～7.0 棉花 6.0～7.5 柑橘 5.5～6.5 白杨 6.0～8.0 马铃薯 5.0～5.5 桃子 6.0～7.0 桦树 5.0～6.0 花生 6.0～6.5 核桃 6.5～7.5 榆树 6.0～7.5 （1）用pH计测得生物园中土壤的pH为7.2，适宜种植的有 水稻、棉花、核桃、白杨、榆树 。 （2）若某地土壤的pH＝4.9，计划种植水稻，下列说法正确的是 AC （双选，填序号）。 A．撒熟石灰改良土壤的pH至7.0左右 B．浇大量水，改善土壤pH C．施用草木灰（pH≈9.5），改良土壤并适当补充钾元素 D．施用氯化铵（pH≈5.0），改良土壤并适当补充氮元素 【进行实验2】取5只烧杯，分别放入3粒饱满程度相同的绿豆，并加入50mL不同pH的土壤浸出液。 保持外部条件相同，观察并记录绿豆生长情况（芽高），数据如表所示。 不同pH的溶液中绿豆生长情况（芽高） pH＝5 pH＝6 pH＝7 pH＝8 pH＝9 一周后 3～4cm 3～5cm 2个5cm 1个6cm 2个5cm 1个6cm 3～5cm 【分析讨论】由实验数据得出　中性或弱碱性（pH＝7～8）更利于绿豆生长　。 任务四：制订土壤改良方案 【设计方案】 活动主题 科学种植 活动场地 乡镇农村 时间 5月20日 形式 演讲、板报 宣传内容 1．根据土壤酸碱度选择适合种植的植物 2．根据适合植物生长的酸碱度调节土壤pH （1）碱性土壤可用硫酸铵、氯化铵改良 （2）酸性土壤可用　熟石灰　（填物质名称）改良 【成果分享】通过学习，同学们认识到了科学利用土壤资源是可持续发展的重要保障。 请你提出一条保护土壤的合理化建议　合理施用化肥、轮作种植等　。 1．兴趣小组开展了“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”跨学科实践活动。下列有关实验操作规范的是（　D　） A．称量土样 B．量取蒸馏水 C．溶解土样 D．测酸碱度 2．（2025•江西）跨学科实践活动中部分学生的观点如下，其中正确的是（　C　） 选项 实践活动 学生观点 A 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 可用氯化钠改良酸性土壤 B 基于碳中和理念设计低碳行动方案 低碳行动的目的是不排放二氧化碳 C 调查家用燃料的变迁与合理使用 液化石油气加压装入钢瓶说明分子间有间隔 D 垃圾的分类与回收利用 铁制易拉罐不属于可回收垃圾 3．【科普阅读】阅读下面科普短文。 土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成。 土壤酸碱性是土壤重要的化学性质，影响植物对营养物质的吸收。土壤的pH对部分营养元素吸收的影响见图1（条带越宽，吸收率越高）。在植物必须的营养元素中，氮是影响植物生长和产量形成的首要元素。由图1中可知，氮在pH 6～8时吸收率最高。 土壤酸化会造成大量营养元素流失、土壤肥力下降。合理施用石灰类物质（包括生石灰、熟石灰、石灰石等）能够调节土壤酸碱性。用石灰石改良酸性土壤的原理见图2。农作物秸秆制成的有机物料也具有一定修复酸性土壤的能力。科研人员研究添加等量（添加量为10g/kg）不同植物物料后土壤pH随时间的变化，结果见图3。 植物在长期自然选择过程中，形成了各自对土壤酸碱性特定的要求。因此，保护土壤、防治土壤酸碱化具有重要意义。 依据文章内容回答下列问题。 （1）组成土壤的物质包括　矿物质、有机质、水分和空气等　。 （2）由图1可知，磷元素吸收率最高的pH范围是　6.5～7.5　。 （3）依据图2可知，加入石灰石后土壤酸性降低，其原因是　将H+转化成水　。 （4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ①熟石灰可用于改良酸性土壤。　对　。 ②土壤中添加花生秸秆制作的物料后，土壤pH随天数增加而升高。　错　。 （5）由图3可知，小麦秸秆对酸性土壤的改良效果要优于水稻秸秆，其依据　天数相同时，添加小麦秸秆物料的土壤pH大于添加等量的水稻秸秆物料的土壤pH　。 4．【跨学科实践】茶叶是我省重要的经济作物之一，茶园土壤的酸碱性会对茶叶品质产生重要影响。 某兴趣小组测定了某地茶园土壤的酸碱性并提出改良方案。 【查阅资料】茶树最适宜生长在pH为5.0～5.5的土壤中。 【任务一】测定土壤酸碱性 （1）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，测得上层清液的pH为4。用pH试纸测定该溶液pH的操作是在玻璃片上放一小片pH试纸，　用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH　。 【任务二】调查土壤呈酸性的原因 （2）经调查发现，长期过量施用一些氮肥是土壤呈酸性的原因之一。请写出一种氮肥的化学式　NH4HCO3或NH4Cl或CO（NH2）2　。 【任务三】改良土壤酸碱性 （3）牛牛同学认为将适量熟石灰加入土壤，可中和其酸性。写出熟石灰与酸（以硫酸为例）反应的化学方程式　H2SO4+Ca（OH）2═CaSO4+2H2O　。 （4）农业上常用白云石粉改良土壤酸碱性。为研究白云石粉掩埋深度对土壤酸碱性的影响，该小组在同一块土地的三个不同区域开展实验。50天后，测得等量白云石粉掩埋深度与土壤pH的关系如图所示。 根据图中信息，你认为茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是　B　（填字母序号）。 A．0～10cm B．10～20cm C．20～30cm 5．【跨学科实践】兴趣小组进行跨学科实践活动——探究土壤酸碱性对绣球花颜色的影响。 任务一：探究调控绣球花变色措施 【查阅资料】①绣球花从土壤中吸收铝盐与色素作用，花瓣呈现蓝色；土壤中铝盐不足时，花瓣呈现粉色、红色等颜色。土壤的酸碱度影响其铝盐的含量，当土壤pH为4.5～6时，绣球花为最艳丽的蓝色。 ②氢氧化铝不溶于水。 小组同学根据资料确定绣球花调色措施： （1）调蓝：向土壤中施加铝盐，铝盐的溶解性应为　易溶　。 如果再施加酸性物质使土壤pH为4.5～6，能实现绣球花呈最艳丽的蓝色。 （2）调红：向土壤中施加碱性物质使铝盐生成　氢氧化铝　。 任务二：筛选合适的调色试剂 （3）小组同学选择了硫酸铝作调蓝试剂，白醋（主要成分醋酸）作为土壤酸化试剂。白醋可以中和土壤 中的碱性物质，醋酸（CH3COOH）与氢氧化钙反应的化学方程式是　2CH3COOH+Ca（OH）2＝（CH3COO）2Ca+2H2O　。（已知：CH3COOH在水溶液中能解离出和H+） （4）因NaOH碱性强、有强腐蚀性，调红时，稍有不慎就会造成绣球花死亡，故小组同学选用石灰乳 或纯碱溶液作为调红试剂，但二者不能混合施用，原因是　石灰乳主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙 和碳酸钠反应会产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠（也生成了氢氧化钠）　。 任务三：制备用于调蓝的硫酸铝溶液 【查阅资料】①硫酸铝水溶液呈无色； ②工业上制备硫酸铝常用的原料是铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3及不溶于稀硫酸的SiO2）； ③过量的铝粉与硫酸铁溶液反应的化学方程式是2Al+Fe2（SO4）3＝Al2（SO4）3+2Fe。 【设计并实施实验】（5）兴趣小组以铝土矿为原料，在实验室制取硫酸铝。 实验操作 实验现象 结论及解释 步骤Ⅰ.取20g铝土矿加入锥形瓶中，向其中加入过量的稀硫酸， 充分反应后过滤，得到滤液a和 滤渣（SiO2）。 滤液a显黄色。 Al2O3、Fe2O3与稀硫酸反应。Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式 是　Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O　。 步骤Ⅱ.向滤液a中加入过量 　铝粉　。充分反应后过滤， 得滤液b。 有黑色固体析出； 　溶液由黄色变为无色　； 　产生气泡　。 滤液b为硫酸铝溶液。 【反思评价】（6）在用熟石灰调红时，不能与铵态氮肥一起施用。原因：①释放出氨气，使肥效降低； ②　若和铵态氮肥使用，氢氧根离子被消耗，不能吸收铝离子　，影响调红效果。 学科网（北京）股份有限公司 $