4.2 土壤的结构和质地（第1课时）（教学设计）七年级科学下册（浙教版）

4.2土壤的结构和质地(第1课时)(教学设计)授课时间目标科学观念：理解土壤形成的自然过程；掌握土例；通过有机物燃烧实验(质量减少)和无机盐蒸发实验(残留物析出),建立实验现象与成分检测的逻辑联系。探究实践：设计并操作实验：加热土壤验证有机物存在，蒸发浸出液检测察风化现象示意图(如岩石裂隙、根劈作用),分析其与土壤形成的关验的严谨性，养成如实记录数据的习惯。重难点本节内容选自浙教版七下第四章第2节。本节的主要内容：土壤的形成；土壤的成分；土壤的结构；土壤的质地。教材介绍了土壤的结构与 (物理与化学风化作用)、成分(矿物质、有机质、水、空气及生物)、结构(团粒结构最优，利于保水透气)及质地分类(砂土、黏土、壤土)。学生需掌握风化作用与土壤层次发育的关系、土壤成分实验方法(有机物燃烧、无壤质地(砂土透气但保水差，黏土保水但透气差，壤土均衡)学旨在理解土壤特性与农业实践的关联，如有机肥改良结构、因地制宜选种植被。本节内容拟分2课时完成。第1课时主要内容是土壤的课时主要内容是土壤的结构、土壤的质地。课件、结构挂图活动新课导入普通水稻只能生长在一般的水田里，而无法在盐碱地生长。隆平院士参与培育的适合在盐碱地里生长的“海水稻”,从科研试验阶段发展到了产业化、规模化推广阶段。普通水田与盐碱地，两种土壤同?思考的结构和新知讲授人类很早就开始种植农作物，这些农作物需要在土又是怎样形成的?最初，地球外层的地壳是由岩石组成的，并没有土壤。岩石风化：风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用物成分变化的现象。岩石侵蚀：侵蚀是风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程。岩石遭受物理风化时，会破裂成越来越小的碎屑，每块碎屑保持原有的物质性质。影响岩石物理风化的因素有很多，温度、压力和生物活动是导致岩石发生物理风化的重要因素。当岩石缝隙中的水由于温度降低而结成冰时体积增大，会将缝隙胀大。了解的形程区分古人修栈道时，常用火烧岩石，待岩石温度升到很高时，再浇上冷水，岩石会因骤热后突然遇冷而爆裂。学风化温度的剧烈变化是一种常见的岩石风化因素。炎热的太阳曝晒会使岩石变得很烫，若气温骤降，可能导致岩石爆裂。压力当压在岩石上的覆盖层被去除，岩石承受的压力会大幅降低，会像洋葱那样层层剥落。植物的根会深入岩石的缝隙生长。根的生长会使岩石缝隙进一步加大。化学风化是岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等多种应使岩石的成分改变的过程。例如，岩石和水的化学反应导致新矿物的形成，以及可溶性物质的析出。知道的层次发育岩石通过物理风化碎裂成碎屑后表面积增大，碎屑物更易遭受化学风化作用。风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。土壤可被粗略地分为三层，分别是表层、淀积层、母质层。最靠近基岩的母质层仅包含部分风化的岩石碎屑础。特点：矿物质丰富，有机质极少。母质层母质层1.基岩风化，岩石破碎靠近地表的表层积累了更多来自地表植被的有机质为黏土和无机物。特点：富含有机质(腐殖质),颗粒细小(黏土、无机物)。知道的形成十长表层表层母质层2.植物根系会通过物理风化和化学壤中的有机质。表层表层淀积层母质层土壤的形成过程十分缓慢，直到今天，这个过程仍在厚的表土，一般情况下需要100~400年，在极其寒冷的环境中大约需要1000年。气候(温度、雨水):高温和雨水让岩石容易破碎、溶解，土壤形成快；岩石软硬：松软的岩石(如页岩)容易破碎成土；了解的成分枯叶产生酸性物质，帮助溶解岩石；地形平坦程度：平缓地带(如平原)容易积累风化碎屑，形成土土壤在我们周围随处可见。你是否仔细观察过土壤里究竟有些什么呢?雨水雨水死的植物和动物鼹鼠水底层土一由矿物颗粒组成表层土一含有机质矿物和腐殖质蚯蚓矿物质颗粒(主要组成成分)气体(大部分来自大气中的氮气、氧气等，小部分来自土壤内的生命活动产生的二氧化碳和水蒸气等)水分(主要由地表渗入，其中含有许多溶解的矿物质)动物、植物和微生物蚯蚓是靠能分泌黏液的湿润体壁进行呼吸的。下雨时蚯蚓常从土壤中钻到地面，请分析出现这一现象的原因。蚯蚓没有专门的呼吸器官，依靠湿润的体壁进行呼吸。雨水渗入土壤后，土壤中的空气(氧气)被水挤占，导致土壤中氧气不足。虽然蚯蚓需要湿润环境，但如果土壤完全被水淹没，水中溶解的氧气有限，蚯蚓会因缺氧而无法正常呼吸。为了生存，蚯蚓会钻出地面，到空气流通的地表呼吸。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，你能根验土壤中是否存在有机物吗?1.取经充分干燥的土壤，先用天平称取50g,然后把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热，观察到什么现象?2.待土壤冷却后，再用天平称得其质量为45g。从土壤的成分分析，土壤质量发生变化的原因是什么?土壤中含有有机物，有机物在加热过程中燃烧了，导致质量减土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体，以及人工施用的有机肥。这些有机物经过微生物分解后形成腐殖质，使土壤形成良好的团粒，有利于植物生长。了解中的物知道质的形成及作腐殖质的作用腐殖质可以为土壤动物提供食物，同时也丰富了植物生长所必需的氮、磷、钾和矿物质含有磷、钾、镁、钙、铁等元素，可提供除氮以外的植物生长所需的各种主要养分。这些元素往往以无机盐的形式存在于壤中无机盐的存在呢?1.取适量土壤样品放入烧杯中，倒入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌，然后让它慢慢2.静置一段时间，取上部土壤浸出液约10mL,放入蒸蒸发皿中出现白色残留物，残留物是无机盐。土壤中这些不能燃烧但能溶于水的物质是无机盐，它们与植物的生长发育关系密切。大量事实表明，土壤由矿物质颗粒、腐殖质、微生物、水和空气等组成。土壤中有固体、液体和气体三类物质，固体约占土壤体积的50一般约占土壤固体部分质量的95%。土壤中还有大量的生物，它们与环境相互作用了解中的盐生物排泄物固体土壤空隙土壤腐殖质空气无机物课例1.下列关于土壤成因的叙述不正确的是()堂练习B.生物活动在土壤形成过程中起了很大的作用【答案】D【解析】岩石在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了矿物质颗粒，最后经各种生物气候长期作用才形成的土壤。D描述错误。故选D。例2.土壤孕育了大地上的万物。下列有关土壤的说法，错误的是()【答案】B【解析】A.生命的起源初期，地球上并没有土壤，A正确。B.肥料包括农家肥料和化学肥料；农家肥料具有来源广、养分全、肥效久、能等优点，但农家肥料的养分含量低、肥效缓慢；化学肥料的养分含量高、肥效快、施用及储运方便等优点，但化学肥料的成本高、污染环境、破坏土壤结构；家肥为主，配合施用化肥，另外化肥施用过多还会造成“烧苗”现象，B错误。C.土壤主要由矿物质、空气、水和有机物组成，C正确。D.土壤中有微生物、动物和植物等土壤生物，D正确。故选B。例3.下列说法正确的是()A.土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的【答案】A【解析】土壤中有大量的生物、非生命的水分、空气、矿物质和有机物。B.构成土壤的物质有固体。液体。气体三类，固体物质包括土壤矿物质、有机C.土壤中有微生物、动物和植物等土壤生物，C错误；D.土壤固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中的矿物质颗粒占固体部分右，其余的是腐殖质，D错误。故选A。例4.土壤在我们周围随处可见，下列哪一个实验在研究土壤中是否存在有机物()女女【答案】C【解析】A.往相同规格的土块和铁块中加水，可以探究土壤中是否含有空气，选项错误；B.将少量土壤放入试管中，试管口附近的试管壁上会出现小水珠，说明土壤选项错误；C.把充分干燥的若干克土壤放在细密的铁丝网上加热燃烧，并冒白烟，明土壤中含有有机物，选项正确；D.土壤浸出液有可溶于水中的物质，蒸发皿中剩余的物质是无机盐，该装置故选C。课堂小结(1)物理风化①定义：岩石在物理作用下破碎成碎屑，不改变②温度变化：昼夜温差导致岩石表层与内部膨胀收缩不一致，产生裂隙。冰胀作用：水渗入岩石裂隙→结冰体积膨胀→裂隙扩大→岩石碎压力释放：覆盖岩石的上层被剥蚀后，内部压力减小→岩石层生物作用：植物根系生长(根劈作用)撑裂岩石；动物挖掘活动加速岩石破碎。产物特征：碎屑物与原岩成分一致，颗粒大小不一(如砂粒、石砾)。(2)化学风化①定义：岩石与化学物质(水、氧气、酸等)反应，成分发生改变。②产物特征：生成新矿物(如黏土)、可溶性盐类(如(3)土壤层次发育位置：最下层，紧邻基岩。特点：含部分风化的岩石碎屑，矿物质丰富，形成：降水将表层黏土、无机盐等淋滤到此层堆积。特点：矿物质和黏土含量高，颜色较深。③表层(腐殖质层)形成：母质层经生物活动(植物根系、微生物分解)发育而成。特点：富含有机质(腐殖质),颗粒细小(黏土、无机物④形成时间：1cm厚表土需