跨学科综合实践专题6 探究土壤酸碱性对植物生长的影响-2024中考化学二轮

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1.探究土壤酸碱性对植物生长的影响
“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”项目是实验探究类综合实践活动。影响植物生成的因素较多、且在不同阶段影响植物生成的因素也存在不同。在设计进行实验探究过程中应考虑土壤酸碱性对不同植物的影响，选用植物的生长环境及生长周期，尽量减少其他因素对结果的影响。
该项目综合体现“物质的性质与应用”、“科学探究与学生实验”学习主题的大概念及核心知识，承载学生必做实验：“配置一定溶质质量分数的溶液”，“化学与社会·跨学科实践”学习主题中化学与环境、化学与可持续发展的相关内容，帮助学生建构分类观、定量思想等化学观念，促进“因果关系”、“系统与模型”等跨学科大概念的进一步发展。
该项目要求学生有意识地应用化学核心知识，自主调用生物学、地理学等多个学科的相关知识，应用技术与工程的方法解决问题，参与多种实践活动，自主反思、不断改进，提升合作解决问题的能力，激发学生的创造力。
2.内容结构
植物的生长与人类的生存息息相关。植物给人类提供生存必需的营养物质，调节环境空气的碳氧平衡等。影响植物生长的因为较多，其中土壤的酸碱性对植物生长有着明显的影响。该项目以探究酸碱性对植物生成生长的影响为核心，综合考虑植物的生长因素、生长过程、植物种类等对探究活动的影响和具体的测定方法，选择具体的技术与工程方法完成该实验探究。
3.活动设计
“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”项目涉及内容较多，影响因素复杂，是一个较为综合、复杂、开发的实践活动。学生在完成任务的过程中，不仅需要关注土壤酸碱性的测定方法，还要注意变量的控制，减少其他因素对结果的影响。在探究过程中造遵循科学的实验探究过程，发展科学探究的好奇心、想象力和探究欲，运用化学实验探究的思路与方法、基本的化学实验技能不断提升自身的科学探究的能力。也要在整体设计的基础上进行培养装置与检测装置的制作，在多次试验的基础上优化方案并完善作品。
该项目共有以下五个核心活动。
活动1：提出问题、形成假设。课前调查和课上讨论植物对人类生成生活的重要作用，体会任务的意义和价值。探讨影响植物生长的因素，及植物生长环境、植物种类可能对植物生长产生的影响，聚焦土壤酸碱性对植物生长的影响。提出问题，形成假设，思考需要控制的因素与变量，如何选取植物及设计植物培养装置。
活动2：观察教师演示实验pH的测定及配置一定溶质质量分数的溶液。了解溶液酸碱性对动植物的影响，掌握常见药品的酸碱性及腐蚀性、溶解性等性质。学会pH的测定方法及配置一定溶质质量分数溶液的方法。小组合作设计并完成配置一定溶质质量分数溶液的实验。
活动3：设计并实施实验。从实际出发，选取实验植物的种类，明确控制因素与变量，明确检验手段，设计并制作植物培养装置及检测装置，确定观察周期，设计记录表格，并进行现象观察及数据记录。在过程中不断进行反思改进，并对实验设计与实施不断优化。
活动4：获取证据、分析解释数据、形成结论。根据实验数据及观察现象实事求是的进行分析并形成结论。完善实验报告。
活动5：交流讨论与活动反思。小组展示、交流和评价“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”的实验报告，注意实验方案设计的科学性，实验过程观察记录的认真、细致、全面，实验结论的合理性和科学性。实验汇报的逻辑性等。反思和总结探究过程，总结实验探究的思路与方法。
4.实施建议
开展“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”项目活动，建议紧密结合溶液的配置、pH的测定及酸碱性对人体及动植物的影响等相关内容。如果学生尚未学习相关内容，该项目活动的实施需要7课时，活动2需要3课时，其他活动各需要1课时。如果学生已经学习了相关内容，需要用4课时开展活动1、活动3、活动4和活动5。
在实施过程中，教师要给学生提供对探究土壤酸碱性对植物生长的影响探究方案不断改进完善、展示交流的机会。在过程中要注意发展学生科学探究的好奇心、想象力与探究欲，培养学生注重实证、严谨求实的科学态度，初步学会批判性思维方法及敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点、反对伪科学的科学精神。
5.收集与整理分析。
1．土壤的酸碱度会影响植物的生长。下列植物在微酸性土壤中，不适宜种植的是
A．沙枣B．小麦C．西瓜D．油菜
2．在“测定土壤酸碱性”实验中的下列操作，不正确的是
A．加土壤颗粒B．加水溶解
C．振荡试管D．测定pH
3．农作物一般适宜在pH为4～8的中性或接近中性的土壤里生长，为测定某农田土壤的酸碱性，取来适量土样，请完成其pH的测定。
(1)把适量土样放入烧杯，并________；
(2)用________蘸取少许土壤浸出液滴在_______上；
(3)将其与________对照，即可测得土壤的酸碱性。
4．“土壤治酸，果实更甜”。据报道，中国近年来土壤酸化问题日益严重，到2050年如不采取缓解措施，土壤酸化将导致土壤养分失衡，降低作物产量，并威胁国家粮食安全。
(1)森林土壤酸化主要是因为硫的排放，燃煤产生的______气体会形成酸雨，酸雨的pH一般小于______；而我国农田、草原土壤酸化主要是不合理施肥造成的氮沉降，下列化肥中不属于氮肥的是______。（填字母序号）
A．CO（NH2）2 B．NH4NO3 C．KNO3 D．NH4HCO3
(2)某校兴趣小组同学在测定当地土壤酸碱度时，先将pH试纸用蒸馏水润湿，然后滴上土壤浸出液，这样操作会使测得的土壤pH______（偏大、偏小、不变）。
(3)酸性土壤可以通过大量施入草木灰（主要成分K2CO3）来调节土壤酸碱度，由此推断K2CO3属于碳酸盐的方法是______（写出步骤、现象、结论）；此外人们也常向土壤中施加适量的熟石灰改良土壤酸性，改良过程中所发生反应的微观实质是______。
5．【大荔县志】中记载：“西瓜出沙苑，味甘美，甲于秦中”。西瓜适合在弱酸性土壤中生长，某校化学课外小组同学为考查某地土壤是否适合种植西瓜，对其土壤进行了实验分析，具体实验步骤如下：
①将在该地多点选取的土壤混合，并研成粉末状；
②称量一定质量的土壤粉末于烧杯中，加入适量水，搅拌；
③将充分溶解后的混合液进行过滤，所用装置如图所示；
④用pH试纸测定过滤后所得土壤溶液的pH。
(1)指出图中的一项错误______。
(2)步骤④中测定溶液pH的具体方法是______。
(3)经测定，该土壤溶液的pH为2，为了适合种植西瓜，可用______（填物质名称）来进行改良。
(4)化肥对提高西瓜产量具有重要作用，下列属于复合肥的是______（填字母）。
A．KNO3B．CO（NH2）2C．NH4NO3D．Ca3（PO4）2
植物
小麦
油菜
西瓜
沙枣
适宜的pH范围
5.5～6.5
5.8～6.7
6.0～7.0
8.0～8.7
参考答案：
1．A
【详解】溶液酸碱度用pH来表示，酸性溶液的pH＜7，碱性溶液的pH＞7，中性溶液的pH＝7，只有沙枣的pH＞7，适合碱性土壤，不符合题意，故A选错误；
答案：A。
【点睛】本题选项中所列出的植物顺序与表格中的顺序不同，易错，需认真审题。
2．D
【详解】A、往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，可先使试管倾斜，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后使试管直立起来。图中操作正确，不符合题意；
B、倾倒液体时，瓶塞应倒放，瓶口应紧挨，标签应朝向手心处，图中操作正确，不符合题意；
C、振荡试管，应利用手腕的力量左右摆动，图中操作正确，不符合题意；
D、测定pH：用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照，不能将pH试纸直接伸入溶液中，符合题意。
故选D。
3．(1)加适量水充分溶解
(2) 玻璃棒 pH试纸
(3)标准比色卡
【解析】（1）
测定某农田土壤的酸碱性，把适量土样放入烧杯，并加适量水充分溶解；
（2）
用玻璃棒蘸取少许土壤浸出液滴在pH试纸上，观察颜色的变化；
（3）
然后将其与标准比色卡对照，即可测得土壤的酸碱性。
4．(1) 二氧化硫##SO2 5.6 C
(2)偏大
(3) 取少量样品于试管中，加水溶解后，加入适量的稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰石变浑浊，则K2CO3属于碳酸盐 氢离子和氢氧根离子反应生成水分子
【解析】（1）
煤中含有硫元素，燃煤产生的二氧化硫气体会形成酸雨，酸雨的pH一般小于5.6。 KNO3中含有钾元素和氮元素，所以属于复合肥，所以不属于氨肥的是C。
（2）
将pH试纸用蒸馏水润湿，然后滴上土壤浸出液，这样会导致土壤浸出液被稀释，那么酸性就减弱，酸性越强pH越小，所以这样操作会使测得的土壤pH偏大。
（3）
酸性土壤可以通过大量施入草木灰（主要成分K2CO3）来调节土壤酸碱度，由此推断K2CO3属于碳酸盐的方法是取少量样品于试管中，加水溶解后，加入适量的稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰石变浑浊，则K2CO3属于碳酸盐；
常向土壤中施加适量的熟石灰改良土壤酸性，改良过程中所发生反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子。
5．(1)没有玻璃棒引流
(2)用玻璃棒蘸取土壤溶液，滴加在pH试纸，将变色后试纸和比色卡进行对比，找到对应的pH
(3)氢氧化钙
(4)A
【解析】（1）
由图可知，过滤时没有用玻璃棒引流，故填：没有玻璃棒引流。
（2）
步骤④中测定溶液pH的具体方法是用玻璃棒蘸取土壤溶液，滴加在pH试纸，将变色后试纸和比色卡进行对比，找到对应的pH，故填：用玻璃棒蘸取土壤溶液，滴加在pH试纸，将变色后试纸和比色卡进行对比，找到对应的pH。
（3）
pH=2土壤显酸性，用氢氧化钙改良酸性土壤，故填：氢氧化钙。
（4）
氮、磷、钾三种元素同时含有两种或两种以上属于复合肥，故硝酸钾属于复合肥，故选：A。