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

该初中化学课件围绕溶液酸碱性、酸碱性测定及土壤改良，结合化学与生物、地理知识，通过小明发现小麦长势问题的情境导入，引导学生从土壤采样、处理、测定酸碱性，到探究植物适宜pH，再制定改良方案，构建“问题-探究-解决”的学习支架。 其亮点是以科学探究与实践为主线，整合跨学科知识，通过土壤浸出液制备、pH定量测定等完整实验流程和控制变量法（如小麦培养实验）培养科学思维，含pH计使用、土壤影响等视频辅助，结合我国土壤分布实例提升科学态度与责任。学生能提升实践与问题解决能力，教师可直接用于跨学科教学，提高效率。

跨学科实践活动9　探究土壤 酸碱性对植物生长的影响 第十单元　常见的酸、碱、盐 九年级全 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 任务主题 溶液的酸碱性与pH；酸和碱的化学性质及应用； 利用控制变量法设计实验方案 基本知识 任务一：测定土壤的酸碱性 任务二：探究植物生长适宜的pH 任务三：调查我国土壤酸碱性分布 任务四：制订土壤改良方案 子任务 子问题 如何科学、合理地采集土壤样品？如何配制土壤浸出液？如何测定土壤浸出液的酸碱性？ 影响植物生长的因素有哪些？土壤酸碱性对植物的生长是否有影响？该如何探究土壤酸碱性对植物生长的影响？ 我国土壤酸碱性的分布情况是怎样的？ 为什么会呈现出这种分布特点？土壤酸化或碱化会造成什么不良影响？该如何改良土壤的酸碱性呢？ 改良土壤的酸碱性的原理可能是什么？能否使用氢氧化钠来改良酸性土壤？为什么不使用盐酸或硫酸来改良碱性土壤？ 1．调查不同植物对土壤酸碱性的要求。 2．查阅资料了解我国酸碱性土壤的分布特点及其原因。了解地质、环境等条件对土壤酸碱性的影响。 3．采集适量的土壤样品。 4. 查阅资料，并结合访谈、实地调研等形式，了解目前我国主要使用的土壤酸碱性改良剂及使用的原因。 课前任务 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．初步制定土壤改良方案。 活动目标 长势不好的小麦 　　小明在外出踏青的路上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。 小明该如何验证自己的猜想是否正确呢？ 活动引入 测定土壤酸碱性之前需要做哪些工作呢？ 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 活动设计与实施 第一步：采集土壤样品 如何科学、合理地采集土壤样品？ 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 活动设计与实施 第一步：采集土壤样品 如何科学、合理地采集土壤样品？ 你会选择以下哪种取样方式呢？  征得农民伯伯同意之后，小明按图 B 所示采集了麦田五个区域内相同质量的土壤样品，放入保温袋中保存，并做了记录。 任务一 测定土壤的酸碱性 活动设计与实施 第二步：处理土壤样品，配制土壤浸出液 土壤样品需要作何处理之后才能用于配制土壤浸出液？ 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 任务一 测定土壤的酸碱性 活动设计与实施 第二步：处理土壤样品，配制土壤浸出液 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 活动设计与实施 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； 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 如何测定土壤浸出液的酸碱性？ 活动设计与实施 资料卡片 第三步：测定土壤浸出液的酸碱性 如何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 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，可能会因视觉效果产生或大或小的误差。 任务一 测定土壤的酸碱性 活动设计与实施 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 时长：171秒 任务一 测定土壤的酸碱性 如何测定土壤浸出液的酸碱性？ 活动设计与实施 溶液的酸碱性和 pH 之间有什么关系呢？ 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 活动设计与实施 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。 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？ 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。 任务一 测定土壤的酸碱性 活动设计与实施 植物生长的核心四要素 土壤 阳光 空气 水 视频：土壤对植物生长的影响 时长：33秒 CO2+H2O 有机物+O2 光照 叶绿体 影响植物生长的因素有哪些？ 任务二 探究植物生长适宜的pH 活动设计与实施 　　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。 土壤酸碱性对植物的生长是否有影响呢？ 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。 任务二 探究植物生长适宜的pH 活动设计与实施 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 土壤酸碱性对植物的生长是否有影响呢？ 活动设计与实施 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 对照组 实验组 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，其他条件均与实验组相同 任务二 探究植物生长适宜的pH 活动设计与实施 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 pH。 任务二 探究植物生长适宜的pH 活动设计与实施 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。 我国土壤酸碱性的分布情况是怎样的？ 任务三 调查我国土壤酸碱性分布 活动设计与实施 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 活动设计与实施 土壤酸化或碱化会造成什么不良影响？ 造成营养流失或失衡；阻碍植物根系生长等 影响作物生长 破坏土壤结构；影响土壤微生物群落的生长发育等 影响土壤肥力 该如何改良土壤的酸碱性呢？ 任务三 调查我国土壤酸碱性分布 活动设计与实施 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 活动设计与实施 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 活动设计与实施 调节农田土壤样品浸出液的 pH。 实验目的 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 想想做做　根据所学知识调节麦田土壤样品浸出液的 pH。 任务四 制定土壤改良方案 活动设计与实施 资料卡片　　　　其他改良酸性土壤的方法 任务四 制定土壤改良方案 2.种植绿肥 做法：种豆科植物或翻压绿肥。 优点：成本低，环保，可持续提高有机质和肥力。 缺点：绿肥生长周期长，需配合其他方法使用。 1.增施有机肥 做法：施用腐熟粪肥、泥炭、秸秆等。 优点：成本低，利用废弃物；改善土壤结构，增强 缓冲力，长期稳酸。 缺点：需长期施用，短期效果不明显。 活动设计与实施 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。 任务四 制定土壤改良方案 活动设计与实施 资料卡片　　　　其他改良碱性土壤的方法 任务四 制定土壤改良方案 1.石膏(CaSO4)撒施 做法：撒施后灌水，钙离子置换钠离子，硫酸钠随水排出。 优点：成本低，见效快，适合中重度碱土。 缺点：过量使用易导致板结。 2.硫磺(S)施用 做法：与土壤混合氧化成硫酸，中和碱性。 优点：见效较快。 缺点：成本高，氧化过程缓慢，需配合灌溉。 3.种植耐盐碱作物 做法：吸收盐分离子，减少盐分积累。 优点：成本低，生态友好，可持续改善土壤。 缺点：周期长(2–3年见效)。 活动设计与实施 1．选择 1 种家乡典型农作物或家庭绿植，查阅资料获取其生长的最适pH 范围，结合生长状况判断土壤的酸碱性，并设计实验方案验证自己的判断。 2．若土壤呈酸性或碱性，初步制订改良方案，并与老师或同学交流。 课后作业 1．展示培养的小麦，并根据记录的数据绘制折线图并得出结论，交流对植物生长与土壤酸碱性关系的认识。 2．撰写活动报告，并相互交流对本次实践活动的体会。 展示与交流 1．同学们在完成“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”实践活动中发现，绣球花颜色在碱性土壤中变红，酸性土壤中变蓝。测得下列几种土壤的pH，若要获得红色的绣球花，可以选取的土壤是( ) A．pH＝4.5的土壤 B．pH＝5.6的土壤 C．pH＝6.3的土壤 D．pH＝7.8的土壤 D 随堂练习 2．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，_______________________________________________ __________________________。 【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_____________________。 用玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上，再与标准比色 卡比较，读出该溶液的pH (NH4)2SO4(合理即可) 随堂练习 【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________________________________。 (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_____(填字母序号)。 A．0～10 cm B．10～20 cm C．20～30 cm H2SO4+Ca(OH)2 === CaSO4+2H2O B 约4.4 约5.3 约6.1 茶树最适宜生长在pH为5.0～5.5的土壤中 随堂练习 $