探究土壤酸碱性实践活动

一、活动背景

翠绿的小草、五颜六色的花朵、高大的树木不仅能净化空气，还能让人心旷神怡。有些善于观察的同学在学习了《化学肥料》一节后，通过观察校园环境发现一个情况：我们校园内的花草树木部分有枯黄、“斑秃”、死亡等现象，且比较严重（如图1）。于是，同学们打算对校园内植物出现此类情况的原因及改变措施进行探究，而我则对他们进行了指导。

二、提出问题

1.校园里主要有月季花、冬青树和草坪，它们对土壤有哪些要求？

图1

2.怎样才能使这些绿色植物的叶色变得浓绿，应该施用哪种化肥？

3.结合课本，讨论如果施用这种化肥应注意哪些问题？

三、查阅资料

经查阅，月季花适宜在pH 值为5.6～6.2 的弱酸性环境中生长；冬青树在土壤pH 值为6.0～8.0 时正常成长；在pH值为6.0～7.0的弱酸性环境中，多数草坪、草本植物正常生长。

四、设计实验方案

通过查阅到的资料，我让同学们先总结，然后思考下一步应该怎样进行探究，同学们提出要先测定一下土壤的pH值。

1.明确实验目标：测定学校内土壤的pH值。

2.设计实验方案：先取土壤样本，把样本带到实验室进行溶解、过滤，测量滤液的pH 值。实验中采用控制变量法，每一组实验药品用量要一致。

图2

3.实验器材：铲子、标签、托盘天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、胶头滴管、pH试纸等。

4.实验过程与结果：

（1）取样

同学们分别取校园内北花园、东花池、致远楼前花园、西花园、教学楼两侧甬路、餐厅前甬路中的土壤于烧杯中并贴好标签（如图2），然后把这些样本带到实验室进行实验。

（2）实验

同学们按所取土壤样本的地点分组进行实验，我指导他们进行土壤样本的称取、水的量取、土壤样本的溶解、过滤及滤液pH 值的测定（如图3）。实验结果见下页表格。

5.实验注意事项：

（1）实验时要尽量使用纯净水，不能用普通的自来水（含杂质、净水剂）；

（2）溶解时需要较长时间；

（3）为了达到准确度，用pH 试纸进行多次测量；

（4）本次实验活动操作较多，天平使用、量筒使用、溶解、过滤、pH值测定的操作要点应熟练掌握。

五、实验结果分析

1.根据查阅到的资料，校园内的月季花、冬青树和草坪大多适宜在中性或偏酸性的土壤中生长，而同学们通过实验测得的土壤pH 值均偏碱性，因此我们认为校园内绿色植物的生长情况与土壤的酸碱性有一定关系。

2.根据人教版化学九年级下册课本第80 页内容，“氮肥有促进植物茎、叶生长茂盛，叶色浓绿，提高植物蛋白质含量的作用”，因此应该给校园内的绿色植物施用氮肥（尿素、氨水、碳酸氢铵及氯化铵等）。

3.根据课本第83 页内容，“铵盐能与碱反应，放出氨气，据此可以检验铵态氮肥，同时注意这类氮肥不能与碱性物质混合”。校园内土壤均呈碱性，故我们不能使用铵态氮肥（碳酸氢铵、氯化铵及硝酸铵等）。那我们应该如何对校园内的土壤进行改良呢？同学们结合课本知识，提出两点建议：（1）使用尿素[CO(NH2)2]或硝酸钠（NaNO3），这两种氮肥在碱性环境中不会降低肥效；（2）用酸性物质中和碱性土壤。

六、追根溯源

通过走访学校建校时的参与者得知：

1.学校所在地土壤比较贫瘠；

2.建校时使用了大量生石灰，而剩余的生石灰则与土壤、砖块混到一起进行了夯实。

七、活动的收获与体会

1.这次活动不仅帮助同学们复习巩固了酸碱盐、化学肥料使用、固体称取、液体量取、溶解、过滤、pH 值测定等一系列知识点，同时也激发了他们学习化学、探索世界的积极性，并且也为大家上了一节生动的实践活动课。

2.进一步帮助同学们复习巩固了《化学肥料》一节的内容：植物生长所需要的主要营养元素是氮、磷、钾；氮肥能促进植物茎、叶生长茂盛，叶色浓绿；磷肥可以促进作物生长，还可增强作物的抗寒、抗旱能力；钾肥能够保证植物各种代谢过程的顺利进行，促进植物生长，增强植物抗病虫害和抗倒伏能力。接下来我还让学生联系实际，设计新的问题，如观察家中养的花草，判断应该怎样施用肥料，在寓教于乐中使其掌握化学知识。

图3

3.对于实践中遇到的困难和疑问，我指导同学们不断调整心态，思考解决问题的办法，并鼓励他们不论困难多大都要坚持下来。在克服困难和解决疑惑的过程中，同学们的思维变得更加开阔，实验能力、思考能力也提高了许多。

4.实践活动的不足之处：课本中有改良酸性土壤的具体措施（用熟石灰），但碱性土壤的改良只提到用酸性物质进行中和，并没有提出具体的措施，我安排学生课外查阅相关资料。

5.通过这次实践活动课，同学们已经渐渐习惯了用科学的眼光去看待问题、用科学的方法去解决问题，并准备将在探究中得到的体会和学到的能力运用到生活和学习中去。通过实验探究，大家基本了解了影响校园植物生长的因素，我们把探究结果及时告知学校后勤人员，希望他们通过改良土壤，还我们一个绿色校园。