土壤的結構和質地（課件）七年級科學下冊（浙教版2024）

4.2土壤的結構和質地

浙教版七年級科學下冊第四章我們生活的大地普通水稻只能生長在一般的水田里，而無法在鹽堿地生長。2012年以來，袁隆平院士參與培育的適合在鹽堿地里生長的“海水稻”，從科研試驗階段發(fā)展到了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化推廣階段。普通水田與鹽堿地，兩種土壤的結構和質地有什么不同？一、土壤的形成1.最初,地球外層的地殼是由巖石組成的,并沒有土壤。2.風化和侵蝕風化風化是巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現(xiàn)破碎、疏松及礦物成分變化的現(xiàn)象侵蝕侵蝕是風、水、冰或重力等作用破壞巖石、搬運巖石碎屑物的過程巖石遭受物理風化時，會破裂成越來越小的碎屑，每塊碎屑保持原有的物質性質。影響巖石物理風化的因素有很多，溫度、壓力和生物活動是導致巖石發(fā)生物理風化的重要因素

化學風化是巖石在水、氧氣、二氧化碳和酸等多種因素作用下，發(fā)生化學反應使巖石的成分改變的過程?；瘜W風化所產(chǎn)生的碎屑物質的組成不同于原來的巖石。例如，巖石和水的化學反應導致新礦物的形成，以及可溶性物質的析出。一、土壤的形成3.物理風化和化學風化物理風化和化學風化是巖石風化的兩種基本類型類型定義影響因素物理

風化物理風化使巖石破裂成越來越小的碎屑，每塊碎屑保持原有的物質性質溫度、壓力和生物活動是導致巖石發(fā)生物理風化的重要因素化學

風化化學風化是巖石在水、氧氣、二氧化碳和酸等多種因素作用下，發(fā)生化學反應使巖石的成分改變的過程?；?/p>

學風化所產(chǎn)生的碎屑物質的組成不同于原來的巖石水、氧氣、二氧化碳、酸等，如巖石和水的化學反應導致新礦物的形成，以及可溶性物質的析出巖石通過物理風化碎裂成碎屑后表面積增大，碎屑物更易遭受化學風化作用。4.土壤層風化的巖石碎屑慢慢發(fā)育成土壤層。土壤可被粗略地分為三層:母質層、淀積層、表層(如圖所示)巖石形成土壤的快慢與哪些因素有關？例題:下列關于土壤的說法正確的是（

）A.土壤形成后是固定不變的B.土壤固體部分主要由腐殖質組成C.土壤的形成過程是長期的,目前還在持續(xù)進行D.以上說法都是正確的解析:土壤固體部分主要由各種顆粒狀礦物質組成，土壤的形成過程隨著時間的進展不斷加深，土壤成分也是變化的，持續(xù)進行的。故選C。答案:C二、土壤的成分

礦物質顆粒是土壤的主要組成成分。礦物質顆粒之間有孔隙，由氣體和水分占據(jù)。土壤中還有各種動物、植物和微生物。土壤中的氣體絕大部分來自大氣中的氮氣、氧氣等，小部分來自土壤內的生命活動產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣等。土壤中的水分主要由地表滲入，其中含有許多溶解的礦物質。蚯蚓是靠能分泌黏液的濕潤體壁進行呼吸的。下雨時蚯蚓常從土壤中鉆到地面，請分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因。下雨時土壤中的空氣含量減少,蚯蚓必須到地面上來獲得呼吸所需空氣。例題:壤中有許多的土壤生物,下列不屬于土壤生物的是（

）A.蚯蚓B.蜈蚣C.蟋蟀D.兔子解析:蚯蚓、蜈蚣和蟋蟀都在土壤中生活,屬于土壤生物;兔子在土壤上行走、活動和覓食,不屬于土壤生物。答案:D

除了需要空氣和水等無機物外，很多土壤生物的生存還需要有機物來提供營養(yǎng)。有機物能燃燒生成水和二氧化碳等無機物，你能根據(jù)這一原理設計實驗來檢驗土壤中是否存在有機物嗎？1.取經(jīng)充分干燥的土壤，先用天平稱取50g，然后把它們放在細密的鐵絲網(wǎng)上，用酒精燈加熱，觀察到什么現(xiàn)象？2.待土壤冷卻后，再用天平稱得其質量為g。從土壤的成分分析，土壤質量發(fā)生變化的原因是什么？土壤中的有機物主要來源于生物的排泄物和死亡的生物體，以及人工施用的有機肥。這些有機物經(jīng)過微生物分解后形成腐殖質，使土壤形成良好的團粒，有利于植物生長。腐殖質可以為土壤動物提供食物，同時也豐富了植物生長所必需的氮、磷、鉀和硫等元素，使土壤更為肥沃。礦物質含有磷、鉀、鎂、鈣、鐵等元素，可提供除氮以外的植物生長

所需的各種主要養(yǎng)分。這些元素往往以無機鹽的形式存在于土壤中。那么，如何檢驗土壤中無機鹽的存在呢？1.取適量土壤樣品放入燒杯中，倒入適量的蒸餾水，用玻璃棒攪拌，然后讓它慢慢沉淀下來。上部的溶液就是土壤浸出液。2.靜置一段時間，取上部土壤浸出液約10mL，放入蒸發(fā)皿中，用酒精燈加熱，使水分蒸發(fā)，如圖4.2-7所示。觀察蒸發(fā)皿中的殘留物。

土壤中這些不能燃燒但能溶于水的物質是無機鹽，它們與植物的生長發(fā)育關系密切。

大量事實表明，土壤由礦物質顆粒、腐殖質、微生物、水和空氣等組成。土壤中有固體、液體和氣體三類物質，固體約占土壤體積的50%，其中礦物質顆粒一般約占土壤固體部分質量的95%。土壤中還有大量的生物，它們與環(huán)境相互作用，相互影響。例題:2024年,嫦娥六號順利完成在月球背面南極-艾特肯盆地的采樣,這是人類歷史上第一次獲得月背土壤。我國人民非常關心月球上是否能夠種菜,央視新聞特別回應了月壤中不含任何有機養(yǎng)分,無法種菜。如圖四個實驗中,可用于簡單判斷土壤中是否含有有機物的是解析:有機物能燃燒生成水和二氧化碳等無機物，根據(jù)這一原理可以檢驗土壤中是否存在有機物。干燥的土壤放在鐵絲網(wǎng)上燃燒,如果質量減少、有焦味,證明土壤中含有有機物,因此選項C符合題意。答案:C三、土壤的結構1.土壤的結構(1)土壤結構可分為塊狀、柱狀、片狀、團粒狀等各種結構。(2)團粒結構是各種土壤結構中較為理想的結構,這種土壤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最有價值。團粒結構疏松多孔,使土壤既能保水又能透水,并具有良好的透氣性和保溫作用,有利于作物根系的伸展以及對養(yǎng)分的積蓄和供應,在農(nóng)田中多施有機肥,實施秸稈還田等措施,可使土壤增加新鮮腐殖質,有利于土壤團粒結構的形成。三、土壤的結構2.土壤中礦物質顆粒的分類土壤結構由礦物質顆粒的大小所決定。根據(jù)顆粒大小,可將土壤中的礦物質顆粒進行分類。1.取砂粒和黏粒少許，用大拇指和食指蘸一些砂粒和黏粒，你能感覺出它們的不同嗎？2.取2只漏斗，在漏斗口里放一些脫脂棉花。在漏斗A中放一些砂粒，在漏斗B中放一些黏粒。將漏斗分別擱在錐形瓶上，往每只漏斗中倒50mL水。觀察2只漏斗內水滲到下面錐形瓶內水量的多少。3.根據(jù)粉砂粒的特性，設想一下以上實驗用粉砂粒替代后的滲水情況。

土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。砂粒之間的孔隙較大，黏粒之間的孔隙很小。大小不同的礦物質顆粒的多少和排列方式就是影響土壤結構最重要的因素。根據(jù)它們在土壤中所占的比例不同，可將土壤分為砂土類土壤、黏土類土壤和壤土類土壤三類。1.砂土類土壤通氣性能最強。黏土類土壤通氣性能最差。2.黏土類土壤保水性能最強。砂土類土壤透水性能最強。根據(jù)上述三類土壤的結構，推測三類土壤在通氣性、透水性、保水性上的差異。

土壤中的礦物質、腐殖質、水和空氣等成分之間相互影響，并使土壤形成了一定的結構。例如，如果土壤中的礦物質顆粒較小，土壤的孔隙就較小，土壤中的水和空氣也就少了。如果土壤大小顆粒的比例和排列方式發(fā)生變化，或者土壤中的成分在比例上發(fā)生變化，就會導致土壤的結構發(fā)生變化。

土壤腐殖質的含量與礦物質組成是影響土壤顏色的主要因素，前者主要影響土壤顏色的深淺，后者主要影響土壤的主色調。例題:關于土壤的結構,下列敘述正確的是（

）A.土壤中礦物質顆粒小,土壤孔隙也小,土壤中水分少而空氣較多B.十壤中各成分的比例發(fā)生變化,其結構會在較長時期內不變C.影響土壤結構最重要的因素是大小不等的礦物質顆粒的多少和排列方式D.土壤中含量最高的是礦物質顆粒,它屬于有機物解析:礦物質顆粒是組成土壤的主要物質之一,這些顆粒不是有機物,腐殖質是有機物。若土壤顆粒較小,土壤的孔隙就較少，土壤中存在的空氣和水分就較少。土壤大小顆粒的比例和排列方式發(fā)生變化,或者土壤中的成分比例發(fā)生變化，都會導致土壤的結構發(fā)生變化。答案:C四、土壤的質地

植物的生長需要土壤提供充足的水分、空氣和無機鹽。如果土壤的孔隙較大，其通氣性能和滲水性能較強，在這樣的土壤中，水就不易保留，有機質也容易流失。如果土壤的孔隙很小，其通氣性能差，但其保水性能較強，有機質就不易流失。那么，哪類土壤更有利于植物生長呢？1.分別取一定量菜地、山坡地和稻田里的土樣，加少許水，用手搓一搓，如圖4.2-10所示。哪種土壤能搓成一個條狀體？2.再用圖4.2-9的滲水性實驗裝置，將這三種土壤分別放在3只漏斗中，加50mL水后觀察滲水量。

黏性較差的土壤，土壤中的孔隙較大，比較疏松，水易滲入或流出，通氣性能較好，但保水和保肥性能較差。黏性較強的土壤，土壤中的孔隙較小，保水性能好，但通氣性能較差。根據(jù)長期的實踐經(jīng)驗，最有利于植物生長的土壤應當是黏性適度，通氣，透水，保水、保肥能力強的土壤。

壤土類土壤適于大部分植物生長。這種土壤固體部分（礦物質顆粒和有機物）約占土壤總體積的50%，其中有機質固體部分約為1%～5%；水和空氣各占約25%，如圖4.2-11所示。這樣的土壤既通氣、透水，又保水、保肥，能為植物生長提供充足的水分、空氣和有機質。(2)適合植物生長的土壤壤土類土壤、砂土類土壤、黏土類土壤的各組成成分體積分數(shù)模型如下圖所示。在三類土壤中,壤土類土壤的礦物質顆粒、空氣、水和有機質等組成比例合理,土壤黏性適度,通氣、透水、保水和保肥能力強。因此,壤土類土壤是適合大部分植物生長的土壤。土壤的性質不同，則土壤的通氣、透水、保水、保肥的性能不同，而不同植物生長時對水、空氣、肥力等要求不同，因此不同類型的土壤適合不同類型的植物生長。實地調查或上網(wǎng)查資料，列舉當?shù)爻Ｒ姷闹参锛斑m合其生長的土壤類型。例題:花生是獨有的地上開花、地下結果的植物?；ㄉ趥鞣酆?雌蕊的子房柄伸長彎向地面,鉆到地下4~5厘米處,在黑暗中,子房才能發(fā)育成熟,形成花生。正因為花生有這種地上開花、花落后在地下結果的特性,所以人們又稱它為“落花生”。根據(jù)它的這一特性,你推斷適宜花生生長的土壤是()A.砂土類土壤B.黏土類土壤C.壤土類土壤D.三者都合適解析:在三種土壤中,砂土類土壤的通氣、透水性能強,疏松,適合花生的子房柄伸長后鉆到土壤中，所以砂土類土壤適宜花生生長。答案:A課堂小結2024年6月2日,嫦娥六號執(zhí)行月背采樣任務,將帶回月壤進行科學研究。(1)地球土壤中除了生物外,還有空氣、水、無機鹽和等成分。(2)科學家設想:假如環(huán)境條件成熟,要使月球在自然條件下形成類似于地球土壤的月壤,可能經(jīng)過的階段如下,按順序可排列為①形成原始月壤,積累有機質和養(yǎng)分②巖石風化③高等植物生長④形成礦物質顆粒,釋放礦物成分⑤腐殖質不斷積累、成熟月壤形成⑥低等植物生長(3)科學家將月壤真空解壓后保存于氮氣中。這主要是因為氮氣A.無色無味

B.化學性質不活潑C.空氣中含量最多D.沸點較低課堂小練習課堂小練習解析:(1)土壤中非生物有:礦物質顆粒、腐殖質、水和空氣等。(2)土壤的形成過程:巖石風化→形成礦物質顆粒,釋放礦物成分-低等植物生長→形成原始月壤,積累有機質和養(yǎng)分→高等植物生長→腐殖質不斷積累、成熟月壤形成。(3)氮氣的化學性質不活潑在常溫下很難與其他物質發(fā)生化學反應，所以科學家將月壤真空解壓后保存于氮氣中。答案:(1)腐殖質(2)②④⑥①③⑤(3)B某科學興趣小組的同學為研究土壤中的非生命物質,做了一個小實驗。取長、寬、高分別是10cm、10cm、5cm的鐵塊和土壤,分別放人2個相同的大燒杯中,注水至剛好浸沒,此時往裝鐵塊的燒杯中共加了3個滿量筒和圖甲所示量的水,往裝土壤的燒杯中共加了3個滿量筒和圖乙所示量的水。請回答下列問題課堂小練習(1)往裝鐵塊的燒杯中加入水的量為中加入水的量為

往裝土壤的燒杯加人的水量為

.(2)司樣體積的鐵塊和土壤,為什么加人的水量不同?(3)該土壤中空氣體積分數(shù)大約為課堂小練習為了探究植物的生長受到哪些因素的影響,科學小組進行了如下的實驗:選取相同的花盆和同樣的植物,按下表給定的條件分別進行實驗(“+”的個數(shù)代表澆水量的多少或光照時間的長短或施同種肥料的多少)。課堂小練習(1)對比1、2號盆中植物的生長情況,研究的應是

對植物生長的影響。(2)為了研究施肥多少對植物生長的影響,應對

盆中植物的生長情況作比較。(3)比較2號和4號盆中植物的生長情況,能不能得出比較科學的結論?為什么?課堂小練習解析:(1)分析1號和2號,澆水量、光