专题八 探究土壤酸碱性对植物生长的影响导学案-2026-2027学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

跨学科实践活动导学案 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 沪科版（五四学制）初中化学 九年级全一册 专题八 酸、碱、盐 一、四维核心素养 化学观念 通过测定土壤浸出液的酸碱性，认识溶液酸碱性与酸碱度的关系，理解土壤酸碱性是物质化学性质在农业生产中的具体体现，建立“物质性质决定用途”的化学基本观念。 科学思维 在设计对照实验、控制变量、分析实验数据的过程中，发展比较、归纳、推理与论证能力，能够基于证据对土壤酸碱性影响植物生长的原因作出合理解释。 科学探究 学会使用pH试纸测定土壤浸出液的酸碱度，初步掌握对照实验的设计方法，能够观察、记录并分析不同酸碱性条件下植物的生长状况，完成探究报告。 科学态度与责任 体会化学知识在改良土壤、指导农业生产和保护环境中的重要作用，形成严谨求实的科学态度和热爱自然、珍惜资源的社会责任感。 二、学习重难点 学习重点 学会使用pH试纸测定土壤浸出液的酸碱度，理解土壤酸碱性对植物生长的影响，能够设计简单的对照实验方案。 学习难点 在对照实验中合理控制变量，准确观察并记录植物生长状况，基于实验现象和数据归纳出土壤酸碱性与植物生长之间的关系。 三、课前预习案 （一）知识回顾 1. 溶液的酸碱性常用________来检验，溶液的酸碱度常用________来表示。 2. pH的范围通常在0到14之间。当pH小于7时，溶液呈________性；当pH等于7时，溶液呈________性；当pH大于7时，溶液呈________性。 3. 测定溶液pH最简便的方法是使用________。具体操作为：用玻璃棒蘸取待测液滴在________上，把试纸显示的颜色与________对照，读出溶液的pH。 4. 农作物一般适宜在pH为________或接近________的土壤中生长。 （二）预习思考 5. 阅读教材相关内容后，思考下列问题并简要作答。 （1）为什么农民在种植前常常要检测土壤的酸碱性？ （2）如果某块农田土壤偏酸性，你能想到哪些改良方法？ （3）不同植物对土壤酸碱性的要求是否相同？请举例说明。 （三）材料准备 6. 本次实践活动需要用到以下材料，请在课前对照清单准备齐全。 （1）实验器材：pH试纸、玻璃棒、表面皿、烧杯、滤纸、漏斗、铁架台、量筒、滴管。 （2）土壤样品：从校园花坛、菜园或附近农田采集不同地点的土壤若干份，分别装袋并贴好标签。 （3）植物材料：选取绿豆、小麦或其他易发芽的种子若干，以及长势相近的幼苗若干株。 （4）试剂材料：稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水（用于配制不同酸碱度的土壤环境）。 四、课中探究案 探究活动一：测定不同地点土壤的酸碱性 【活动目的】学会测定土壤浸出液的酸碱度，了解身边土壤的酸碱性状况。 【实验步骤】 7. 取适量采集到的土壤样品放入烧杯中，加入蒸馏水，充分搅拌后静置。待上层液体澄清后，使用________法将土壤浸出液过滤到另一烧杯中。 8. 用玻璃棒蘸取少量土壤浸出液，滴在pH试纸上。试纸变色后，与________对照，读取并记录该土壤浸出液的pH。 9. 重复上述步骤，分别测定不同地点采集的土壤样品。 【记录与分析】 10. 将测定结果填入下表。 采样地点 土壤外观描述 浸出液pH 酸碱性判断 花坛土样 菜园土样 操场边土样 标本园土样 11. 根据测定结果，判断哪份土壤样品偏酸性，哪份偏碱性，哪份接近中性。 12. 不同地点的土壤酸碱性为什么会存在差异？请结合周边环境因素作出合理推测。 探究活动二：探究土壤酸碱性对种子萌发的影响 【活动目的】通过对照实验，探究不同酸碱度的土壤环境对种子萌发的影响。 【实验设计】 13. 本实验需要设置________组对照实验，自变量是________，需要控制保持相同的变量有________、________、________等。 14. 取四个大小相同的花盆，分别编号为A、B、C、D，向其中装入等量的同种土壤。向A盆中加入适量蒸馏水（作为对照组），向B、C、D盆中分别加入不同量的酸性或碱性溶液，调节使四盆土壤的酸碱度依次偏酸、适中、偏碱、强碱性。 15. 在每盆土壤中各播入数量相同、颗粒饱满的绿豆种子，将四盆植物放在________的环境中培养，每天观察并记录种子的萌发情况。 【观察与记录】 16. 将观察到的现象填入下表。 组别 土壤酸碱性条件 种子萌发数量 幼苗生长状况描述 A组（对照） B组（偏酸） C组（适中） D组（偏碱） 17. 根据实验现象分析：哪一组种子萌发最好？哪一组最差？这说明什么？ 18. 如果某组种子没有萌发，可能的原因有哪些？请提出至少两条合理的解释。 探究活动三：探究土壤酸碱性对幼苗生长的影响 【活动目的】进一步探究土壤酸碱性对植物幼苗生长发育的影响。 【实验步骤】 19. 选取长势基本一致的同种植物幼苗若干株，分别移栽到装有等量不同酸碱性土壤的花盆中，编号为甲、乙、丙、丁四组。 20. 四组幼苗应放在________、________等条件相同且适宜的环境中培养，定期定量浇水。 21. 连续观察并记录各组幼苗的株高变化、叶片颜色变化、叶片数量变化和整体生长态势。 【分析与结论】 22. 将观察记录整理后，你认为土壤酸碱性是否会影响植物幼苗的生长？请说出你的判断依据。 23. 比较四组幼苗的生长状况，你能得出什么结论？ 24. 若要使实验结论更可靠，还可以从哪些方面改进实验？请提出你的建议。 （三）拓展应用 25. 某地农田土壤长期偏酸性，影响了小麦的正常生长。请你结合本次探究所得，为当地农民提出一条合理的改良建议，并说明理由。 26. 查阅资料了解：我国南方红壤地区和北方盐碱地区的土壤各有什么特点？当地农民分别采用了哪些方法改良土壤？请简要记录。 27. 思考并讨论：工业废水、酸雨、不合理施肥等人类活动会对土壤酸碱性造成什么影响？我们应如何保护土壤资源？ 五、板书设计 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 一、测定土壤浸出液酸碱度 取样 → 溶解 → 过滤 → 用pH试纸测定 → 对照比色卡读数 二、探究土壤酸碱性对植物生长的影响 1. 对照实验：设置酸性、中性、碱性不同条件 2. 控制变量：土壤量、种子数量、水分、光照等保持一致 3. 观察记录：萌发数量、株高、叶片颜色、生长态势 三、结论与应用 适宜范围：大多数植物适宜在pH接近中性的土壤中生长 改良措施：酸性土壤可施适量熟石灰改良；碱性土壤可采用增施有机肥等方法改良 四、跨学科联系 化学（酸碱测定）+ 生物学（植物生长）+ 地理（土壤分布）+ 农业生产（土壤改良） 六、参考答案 课前预习案 1. 酸碱指示剂（如紫色石蕊试液或无色酚酞试液）；pH。 2. 酸；中；碱。 3. pH试纸；pH试纸；标准比色卡。 4. 7；7（中性或接近中性）。 5. （1）因为不同作物对土壤酸碱性有不同的要求，检测土壤酸碱性可以指导农民选择适宜种植的作物，并采取相应的改良措施，从而提高作物产量和品质。（2）可施用适量熟石灰（氢氧化钙）来中和土壤酸性，也可增施有机肥改良土壤结构。（3）不同植物对土壤酸碱性的要求不同。例如茶树适宜生长在偏酸性土壤中，甜菜适宜生长在偏碱性土壤中，而大多数农作物适宜在中性或接近中性的土壤中生长。 探究活动一 7. 过滤。 8. 标准比色卡。 11. 根据实际测定结果判断即可。偏酸性土壤浸出液pH小于7，偏碱性土壤浸出液pH大于7，接近中性的土壤浸出液pH约等于7。 12. 不同地点的土壤酸碱性存在差异，可能与周围环境有关。例如花坛中可能长期施用某些肥料导致土壤偏酸性；长期堆放碱性物质的地点土壤可能偏碱性；靠近工业区或受酸雨影响的区域土壤可能偏酸性。（言之有理即可） 探究活动二 13. 四；土壤酸碱性（或土壤浸出液的pH）；土壤量；种子数量；培养条件（如温度、光照、浇水量等，答出任意三点即可）。 15. 相同且适宜（或相同、温度和光照条件一致）。 17. 通常C组（土壤酸碱度适中）种子萌发最好，D组（偏碱或强酸强碱条件）种子萌发最差。这说明土壤酸碱性过强或过弱都会抑制种子的萌发，种子在接近中性的土壤环境中萌发最好。（根据实际实验结果分析即可） 18. 可能的原因包括：土壤酸碱性不适宜种子萌发；种子自身失去生命力；水分过多或过少；温度不适宜等。（答出任意两条合理即可） 探究活动三 20. 相同且适宜（如光照充足、温度适宜等）。 22. 会影响。判断依据可从各组幼苗的株高、叶片颜色、叶片数量和生长态势的差异得出。若四组幼苗在生长状况上出现明显差异，说明土壤酸碱性对植物幼苗生长有影响。（根据实际观察结果分析即可） 23. 在酸碱度适中的土壤中幼苗生长最好，表现为植株健壮、叶色浓绿、生长速度快；在过酸或过碱的土壤中幼苗生长不良，可能出现植株矮小、叶片发黄甚至枯萎等现象。这说明大多数植物适宜在接近中性的土壤中生长。（根据实际实验结果分析即可） 24. 改进建议包括：增加实验重复次数以减少偶然误差；增加更多酸碱度梯度的实验组；延长观察记录的时间；增加更多植物种类进行对比等。（言之有理即可） 拓展应用 25. 建议施用适量熟石灰来改良酸性土壤。理由是熟石灰能与土壤中的酸性物质发生中和反应，降低土壤酸性，使土壤酸碱度更适宜小麦生长。（也可提出增施有机肥等合理建议，言之有理即可） 26. 我国南方红壤地区土壤偏酸性，主要改良方法是施用熟石灰中和酸性，同时增施有机肥；北方盐碱地土壤偏碱性，主要改良方法包括增施有机肥、引水灌溉洗盐、施用酸性肥料等。（根据查阅资料简要记录即可） 27. 工业废水未经处理直接排放、酸雨降落、长期不合理施用化肥等人类活动，会使土壤酸化或碱化，破坏土壤结构和肥力，影响植物正常生长。保护土壤资源应做到：工业废水和废气经处理达标后排放；合理施用化肥和农药；植树造林防止水土流失；加强土壤环境监测和治理等。（言之有理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $