探究土壤酸堿性實踐活動

一、活動背景

翠綠的小草、五顏六色的花朵、高大的樹木不僅能凈化空氣，還能讓人心曠神怡。有些善于觀察的同學在學習了《化學肥料》一節后，通過觀察校園環境發現一個情況：我們校園內的花草樹木部分有枯黃、“斑禿”、死亡等現象，且比較嚴重（如圖1）。于是，同學們打算對校園內植物出現此類情況的原因及改變措施進行探究，而我則對他們進行了指導。

二、提出問題

1.校園里主要有月季花、冬青樹和草坪，它們對土壤有哪些要求？

圖1

2.怎樣才能使這些綠色植物的葉色變得濃綠，應該施用哪種化肥？

3.結合課本，討論如果施用這種化肥應注意哪些問題？

三、查閱資料

經查閱，月季花適宜在pH 值為5.6～6.2 的弱酸性環境中生長；冬青樹在土壤pH 值為6.0～8.0 時正常成長；在pH值為6.0～7.0的弱酸性環境中，多數草坪、草本植物正常生長。

四、設計實驗方案

通過查閱到的資料，我讓同學們先總結，然后思考下一步應該怎樣進行探究，同學們提出要先測定一下土壤的pH值。

1.明確實驗目標：測定學校內土壤的pH值。

2.設計實驗方案：先取土壤樣本，把樣本帶到實驗室進行溶解、過濾，測量濾液的pH 值。實驗中采用控制變量法，每一組實驗藥品用量要一致。

圖2

3.實驗器材：鏟子、標簽、托盤天平、燒杯、玻璃棒、漏斗、濾紙、膠頭滴管、pH試紙等。

4.實驗過程與結果：

（1）取樣

同學們分別取校園內北花園、東花池、致遠樓前花園、西花園、教學樓兩側甬路、餐廳前甬路中的土壤于燒杯中并貼好標簽（如圖2），然后把這些樣本帶到實驗室進行實驗。

（2）實驗

同學們按所取土壤樣本的地點分組進行實驗，我指導他們進行土壤樣本的稱取、水的量取、土壤樣本的溶解、過濾及濾液pH 值的測定（如圖3）。實驗結果見下頁表格。

5.實驗注意事項：

（1）實驗時要盡量使用純凈水，不能用普通的自來水（含雜質、凈水劑）；

（2）溶解時需要較長時間；

（3）為了達到準確度，用pH 試紙進行多次測量；

（4）本次實驗活動操作較多，天平使用、量筒使用、溶解、過濾、pH值測定的操作要點應熟練掌握。

五、實驗結果分析

1.根據查閱到的資料，校園內的月季花、冬青樹和草坪大多適宜在中性或偏酸性的土壤中生長，而同學們通過實驗測得的土壤pH 值均偏堿性，因此我們認為校園內綠色植物的生長情況與土壤的酸堿性有一定關系。

2.根據人教版化學九年級下冊課本第80 頁內容，“氮肥有促進植物莖、葉生長茂盛，葉色濃綠，提高植物蛋白質含量的作用”，因此應該給校園內的綠色植物施用氮肥（尿素、氨水、碳酸氫銨及氯化銨等）。

3.根據課本第83 頁內容，“銨鹽能與堿反應，放出氨氣，據此可以檢驗銨態氮肥，同時注意這類氮肥不能與堿性物質混合”。校園內土壤均呈堿性，故我們不能使用銨態氮肥（碳酸氫銨、氯化銨及硝酸銨等）。那我們應該如何對校園內的土壤進行改良呢？同學們結合課本知識，提出兩點建議：（1）使用尿素[CO(NH2)2]或硝酸鈉（NaNO3），這兩種氮肥在堿性環境中不會降低肥效；（2）用酸性物質中和堿性土壤。

六、追根溯源

通過走訪學校建校時的參與者得知：

1.學校所在地土壤比較貧瘠；

2.建校時使用了大量生石灰，而剩余的生石灰則與土壤、磚塊混到一起進行了夯實。

七、活動的收獲與體會

1.這次活動不僅幫助同學們復習鞏固了酸堿鹽、化學肥料使用、固體稱取、液體量取、溶解、過濾、pH 值測定等一系列知識點，同時也激發了他們學習化學、探索世界的積極性，并且也為大家上了一節生動的實踐活動課。

2.進一步幫助同學們復習鞏固了《化學肥料》一節的內容：植物生長所需要的主要營養元素是氮、磷、鉀；氮肥能促進植物莖、葉生長茂盛，葉色濃綠；磷肥可以促進作物生長，還可增強作物的抗寒、抗旱能力；鉀肥能夠保證植物各種代謝過程的順利進行，促進植物生長，增強植物抗病蟲害和抗倒伏能力。接下來我還讓學生聯系實際，設計新的問題，如觀察家中養的花草，判斷應該怎樣施用肥料，在寓教于樂中使其掌握化學知識。

圖3

3.對于實踐中遇到的困難和疑問，我指導同學們不斷調整心態，思考解決問題的辦法，并鼓勵他們不論困難多大都要堅持下來。在克服困難和解決疑惑的過程中，同學們的思維變得更加開闊，實驗能力、思考能力也提高了許多。

4.實踐活動的不足之處：課本中有改良酸性土壤的具體措施（用熟石灰），但堿性土壤的改良只提到用酸性物質進行中和，并沒有提出具體的措施，我安排學生課外查閱相關資料。

5.通過這次實踐活動課，同學們已經漸漸習慣了用科學的眼光去看待問題、用科學的方法去解決問題，并準備將在探究中得到的體會和學到的能力運用到生活和學習中去。通過實驗探究，大家基本了解了影響校園植物生長的因素，我們把探究結果及時告知學校后勤人員，希望他們通過改良土壤，還我們一個綠色校園。