高中化学《土壤酸碱性的改良》学案1 苏教版选修2

用心 爱心 专心1 5 15 1 土壤酸碱性的改良学案土壤酸碱性的改良学案 学习目标 学习目标 1 了解土壤的酸碱性 2 了解土壤酸碱化的原因及常见的土壤酸碱性的改良的方法 3 会测定土壤的酸碱度 知道改良酸性土壤和碱性土壤的一般方法 情感目标 情感目标 通过了解土壤酸碱性的改良 激发学习兴趣 培养热爱科学 敢于创新的优良品质 学习重点难点学习重点难点 土壤的酸碱性 土壤酸碱性的改良的方法 学习过程 学习过程 1 土壤 pH 值的概念 土壤 pH 是指 土壤溶液中 H 浓度的负对数 即 pH log H 由于 22 纯水解离出的 H OH 10 克离子 升 pH 7 定为中性 我国地域辽阔 各种土壤均有 土壤学必须对酸碱性进行分级 pH 9 5 极强酸 强酸 酸性 弱酸 中性 弱碱 碱性 强碱 极强碱 我国土壤多介于 4 5 8 5 之间 大致长江以北 北纬 33 度 为中性 碱性土壤 以 南为酸性 强酸性土壤 2 土壤酸碱性的产生原因 2 1 生物的作用 1 生物的呼吸作用产生 H 使土壤变酸 2 微生物分解残体解离出 H 使土壤变酸 3 草本植物富积盐基 Ca K Mg 于土壤中 土壤胶体为盐基所饱和 胶体水解时 产生 OH 使土壤溶液变碱 4 森林植被 特别是针叶林 凋落物含盐基少 含树脂 单宁较多 分解后产生有机 酸 使土壤变酸 2 2 气候的作用 高温多雨 矿物强烈分解 盐基大量释放并遭到淋失 Al 移动性低在土壤中富积起来 Al 水解时 产生 H 在环境中积累大量 H 形成强酸性土壤 干旱少雨 矿物分解释放的 盐基不能淋失溢出土体 土壤胶体为盐基所饱和 水解后 形成碱性土 2 3 母质的作用 母质含盐基少 在生物 气候的作用下 易向酸性土发展 母质含 CaCO3 多 易形成 中性 微碱性土 母质含 Na2CO3多 易形成碱性 强碱性土 2 4 施肥的作用 长期施用硫酸铵 过磷酸钙等酸性肥料 使土壤变酸 长期施用草木灰 钙镁磷肥等 碱性肥料 使土壤变碱 2 5 灌溉水的作用 灌溉水来自酸性地区 水质 pH 值低 长期用这种水灌溉 使土壤变酸 灌溉水来自碱 性地区 水质 pH 值高 长期用这种水灌溉 使土壤变碱 用心 爱心 专心2 此外 使土壤变酸 变碱的原因还有很多 如云南松林的根系可分泌有机酸 也可使 土壤变酸 这里 就不一一阐述了 3 土壤酸度类型 当土壤 PH 值低于 7 时 土壤呈酸性反应 酸性反应的强弱程度称为土壤酸度 土壤酸 度根据 H 和 Al 存在方式的不同分为活性酸度和潜在酸度两种 3 1 活性酸度 指土壤溶液中游离态的 H 浓度所表现的酸度 它包括 土壤中的无机酸 水溶性有机酸 水溶性铝盐等解离出的所有活性 H 总和 测定时 用水浸提 电位计测定 计为 PHH2O 意义 表示土壤酸的强度概念 其数值的大小 对土壤微生物 作物根系的生长有着 深刻的影响 同时 也影响土壤中养分的存在方式和有效性 3 2 潜在酸度 指土壤胶体上吸附态的 H 和 AL 所能表现的酸度 注意 H AL 处于吸附态时 不显酸性 不会使土壤溶液的 pH 下降 解吸后 进入溶 液才显酸性 使 pH 值大幅度下降 类型 潜在酸根据测定时 所用交换剂的不同 又分为 代换酸度 和水解酸度两类 3 2 1 代换酸度 用过量的强酸强碱盐溶液 NaCL KCL 作用于土壤 盐中的金属离子所代换出的 H Al 所表现的酸度称为代换酸度 反应特点 1 反应过程中 产生的 HCL 浓度与代换出的 H AL 浓度相当 测定 HCl 的量 即为代换酸度 以 Hm e 100g 土表示 若用电位计测定 计为 PHKCL 2 反应产物 HCl 解离度大 溶液中 H 浓度高 形成可逆反应 胶体上的 H 和 Al 不能全部代换出来 即 代换酸只能表达部分潜在酸 3 代换酸的测定中 包含着活性酸 PHKCL PHH2O 其值本身是一种容 量指标 3 2 2 水解酸度 用弱酸强碱盐溶液作用于土壤 盐中 的金属离子所代换出的 H 和 AL 所表现的酸度称 为水解酸度 反应特点 1 反应过程中 产生的 CH3COOH 的量与代换出的 H 和 Al 的量相当 测定醋 酸的量即为水解酸度 即为 Hm e 100g 土 若用电位计测定 计为 PHCH3COONa 2 反应产物为水和氢氧化铝 解离度低 不能形成可逆反应 胶体上的 H 和 Al 代换 较为完全 即水解酸表达了全部潜在酸 3 水解酸的测定中 包含了代换酸和活性酸 PHCH3COONa PHKCL PHH2O 其值本身 是一种容量指标 可作为酸土改良时 计算石灰用量的根据 3 3 活性酸与潜在酸的关系 1 是同一平衡体系中 两种不同的酸度形态 可以互相转化 2 活性酸是土壤酸的强度指标 表示土壤酸的外在的 活跃的形态 其值大小容易 变化 3 潜在酸是土壤酸的容量指标 表示土壤酸的内在的 稳定的形态 其值大小不易 发生变化 4 潜在酸往往比活性酸大 一般要大几千 几万倍 所以 生产中 酸土改良较难 进行 4 土壤碱度 当土壤 pH 值高于 7 时 土壤呈碱性反应 其碱性反应的强弱程度称为土壤碱度 土 用心 爱心 专心3 壤呈碱性反应主要有三个原因 1 土壤中有丰富的盐基 使土壤呈中性 微碱性反应 2 土壤中有较丰富的 CaCO3 使土壤呈中性 微碱性反应 3 土壤中有较多的 Na2CO3 使土壤呈碱 强碱性反应 土壤碱度直接用土壤溶液的 pH 值衡量 也可用土壤中 Na2CO3 的含量衡量 还可用 Na 饱和度衡量 土壤中 OH 不被胶体所吸附 所以 土壤中没有潜在碱度的概念 5 影响土壤酸碱性的因素 土壤酸碱性是随着土壤的形成而产生的 所以 成土 5 因素都影响土壤的酸碱性 归 纳起来 1 气候 高温多雨 盐基淋失强烈 易形成酸性土 干旱少雨 盐基不易溢出土体 易形成中性 碱性土 2 生物 草本植物富积盐基能力强 易发育成 中性 碱性土 森林植被富积盐基能 力弱 凋落物易产生有机酸 易发育成酸性土 3 母质 母质含盐基少 易发育形成酸性土 母质含盐基丰富 可控制土壤呈中性 碱性土 4 地形 土壤处于易遭冲刷的地形 盐基淋失多 易向酸性土发展 土壤处于易积水 的地形 有利于接纳盐基 易发育成 中性 碱性土 复盐基作用 5 时间 成土时间短 盐基淋失少 易形成中 微碱性土壤 成土时间长 盐基淋失 多 易发育成酸性土 此外 人为施肥 灌水 环境污染 酸雨 等都影响土壤的酸碱发展 6 土壤酸碱性的改良 调节 pH 的目的 将强酸性土或强碱性土调至微酸或微碱性 以有利于提高养分有效性 有利于土壤微生物和作物的生长 调节方法 强酸土 施用石灰及配合施用碱性肥料 石灰施用量 1 可以以土壤水解酸量为计算基础确定 石灰施用量 土壤重量 水解酸量 换算系数 常用公式 石灰施用量 Kg 亩 667 0 15 水解酸量 m e 100g 土 10 56 2 10 0 5 2 可以用试验方法确定 将待改良的土壤划出 5 平方米 每平方米分别施