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初中科学浙教版八年级下册第1节 土壤的成分同步达标检测题
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这是一份初中科学浙教版八年级下册第1节 土壤的成分同步达标检测题，文件包含第1节土壤的成分教师版docx、第1节土壤的成分学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
第1节 土壤的成分
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课程标准
课标解读
1.知道土壤中有大量的生物和非生物，土壤由水分、空气、矿物质和腐殖质构成。
2.了解从岩石到土壤的形成过程。
3.知道“借助于仪器和科学方法，入们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的”。
解读:知道土壤中的生命物质和非生命物质，能用实验的方法验证土壤中的非生命物质，常见题型为选择题和实验题，难度较小。
知识精讲
知识点01 土壤中的生命:土壤生物
（一）观察土壤中的生物
(1)方法
①在有花卉和农作物生长的土壤中，用土壤取样器选取2~ 3个土壤样本。把土样选取地点及该地当时的气温、湿度等天气状况和土壤温度等环境特点记录在表格中。
②用小铲子慢慢地挖取样本中的土壤，用肉眼或借助放大镜观察土壤样本中有没有其他生物。将发现的生物填写到表格中。
③观察完毕后将土壤样本恢复原样。
④对观察结果进行分析，将结果填写到表格中。
(2)填表注意事项
①环境特点:应从土壤湿度、疏松程度、温度、光照、植物生长状况等几个方面填写。
土壤湿度:可以用“干旱”“比较干旱”“比较湿润”“湿润”来表述。
疏松程度:可以用“非常疏松”“疏松”“比较疏松”“不疏松”来表述
土壤温度:应从土壤的不同深度进行多次测量，取多次测量的平均值。
光照强度:可以用“光照强度强”--直射光时间长，“光照强度一般”有零星直射光照射，“光照强度弱”完全遮阴等来表述。
植物生长状况:可以用“良好”“一般”“较差”等来表述。
②土壤生物:填写观察到的生物名称和数量，数量较多者为此特定“生态系统”中的优势物种。
③简要分析:应着重分析生物种类和优势种类生活与环境的相互关系。
（二）土壤生物
我们把生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物。土壤生物有植物、动物和微生物等。
(1)植物:土壤是植物生长的摇篮。绝大多数植物的根需要固定在土壤中，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。一方面 ，植物在生长发育过程中不断地从土壤中吸取大量的水和无机盐；另一方面,植物是土壤有机物积累的重要来源。
(2)动物:土壤中生活着各种各样的动物，陆生动物都以土壤为立足点，它们在土壤上行走、活动和觅食等。土壤动物影响着土壤的结构和性状，如蚯蚓对改良土壤结构、通气状况起很大的作用。常见的土壤动物有原生动物、节肢动物环节动物等。
(3)微生物:在土壤中起作用最大的是细菌、真菌等土壤微生物，它们具有种类多、数量大、繁殖快和活动性强等特点，在土壤的物质转化中起着不可替代的作用。它们能分解有机物，促进物质循环。
【即学即练1】（2021八下·仙居期末）土壤中除了各种无机物和有机物，还有许多的土壤生物，下列不属于土壤生物的是( )
A．萝卜 B．蚯蚓 C．蜗牛 D．燕子
【答案】D
【解析】土壤生物指的是生活在土壤中的所有生物之总和，萝卜、蚯蚓、蜗牛都属于土壤生物，而燕子不属于土壤生物，D符合题意。
【即学即练2】（2021八下·丽水期末）在“观察土壤生物”的活动中，不应该作为土壤生物记录在表格中的是（ ）
A．某种蚂蚁 B．某种蚯蚓 C．某种植物 D．某种生物遗体
【答案】D
【解析】土壤生物生活在土壤中的全部生物之总和。
【解答】某生物遗体已经不需要呼吸，不需要营养物质，不会运动，而蚂蚁、蚯蚓、植物依旧是有生命的生物，因此某种生物遗体不需要记录在表格中，D符合题意。
知识点02 土壤中的非生命物质
（一）土壤中含有空气
(1)证明土壤中有空气
①选材:在校园中选择一块干燥的土地， 取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中。
②注水:分别沿着烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量简量取定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止。
③记录向2只烧杯注入的水量:盛有土壤的烧杯注入的水有V1毫升；盛有铁块的烧杯注入的水有V2毫升。
④结论:当向盛有土壤的烧杯内加水时，会看到土壤块表面产生了许多气泡，这是因为土壤里含有空气。同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入水量不同的原因是铁块内部没有空气，而土壤里含有空气。
(2)土壤空气
①来源:土壤空气主要分布在土壤颗粒间的空隙里。它基本上来自大气，但和大气的成分不完全相同，因为土壤空气中一部分气体是由土壤生物的生命活动产生的，是微生物等进行生化反应的结果。如大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中的氧气却只有10% ~ 12%。
②作用:土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。当土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。
（二）土壤中含有水分
(1)证明土壤中有水
①取少许土壤，放入试管中。
②用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热。加热时，应使试管底部均匀受热，以免试管破裂，并且用酒精灯的外焰加热。
③观察试管壁上有没有水珠。可以看到此时有一层水珠均匀地附着在试管内壁上，该实验说明土壤中有水。
④结论:除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。
(2)土壤水分
①来源:土壤水分主要来自降水(降雨、降雪等)和灌溉。此外，地下水位较高的，地下水也可上升补充土壤水分；地表空气中的水蒸气遇冷也会凝结，直接转变为土壤水分。
②作用:利于营养物质的溶解和运输，改善植物营养状况，调节土壤温度，是植物生长的必要条件，各种土壤生物都离不开水。
（三）土壤中含有有机物
(1)测定土壤中含有有机物的原理
土壤中很多生物的生存都需要有机物为其提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，可以根据有机物能燃烧的特点，测定土壤质量变化情况，得出土壤中是否含有有机物。
(2)检验土壤中有有机物
①用天平称取充分干燥的土壤m克，然后把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到的现象是土壤在加热的过程中颜色发生明显变化。
②待土壤冷却后，再用天平称量。此时会发现土壤的质量明显减少。土壤质量发生变化的原因是土壤中含有有机物，有机物在加热的过程中燃烧了。
(3)土壤有机物(腐殖质)
①来源:主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。
②作用:有机物含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标准。有机物在土壤生物的作用下形成腐殖质，腐殖质可以为土壤动物提供食物，也可以为绿色植物提供养分。同时，土壤中的有机物能改良土壤的物理性状，提高土壤的疏松度和透气性，改变沙土的松散状态。
（四）土壤中含有无机盐
(1)检验土壤中有无机物
①取新鲜的土壤样品50~ 100 克，放入大烧杯中。
②向大烧杯中倒入足量的蒸馏水。
③先用玻璃棒充分搅拌-一会儿，再静置一段时间让土壤固体颗粒沉淀下来。得到的上部溶液就是土壤浸出液。
④取土壤浸出液约10毫升，过滤，收集滤液，如图4-1-4甲所示。然后将滤液放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发。当水分蒸发完后，可见蒸发皿中有很细的结晶物。这说明土壤中有无机盐(能溶于水，但不能燃烧的物质，这些无机盐正是植物生长发育所需的物质)。
(2)土壤无机盐
土壤中的无机盐有可溶于水和不可溶于水两种，可溶于水的无机盐是植物生长所需的重要物质。植物在生长发育过程中，需要不断地从土壤中吸收无机盐。植物需要的无机盐中，需要量较大的是含氮的、含磷的、含钾的无机盐等。
（五）构成土壤的物质
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。
(1)土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
(2)土壤中的水分是植物生长的必要条件。
(3)土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。
【能力拓展】要选用干燥的土壤，干燥的土壤中空气含量较多。潮湿的土壤中有许多空间已被水分占据，空气含量较少。土壤中空气含量越多，实验效果就会越明显。
①在适宜植物生长的土壤中，空气的体积分数为15%~ 35%。
②土壤中空气的体积分数的计算方法:土壤中空气的体积分数=(V1-V2)/Vx100%，其中V为采用土壤样本时的注水量，V2为采用铁块样本时的注水量，V为土壤样本的体积(5x5x5=125毫升)。
【即学即练3】（2020八下·拱墅期末）为了研究土壤中的非生命物质，小明利用校园花坛中的一些土壤做了如下四个实验，下列有关实验的分析正确的是（ ）
A.用量筒量取一定体积的水，沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，当快要浸没土壤时，再换用滴管向烧环内注水，直到水把土壤刚好浸没为止。读出注入水的体积可以通过计算大致确定该土壤样品中空气的体枳分数 B.观察到试管壁上有水珠，可以说明土壊中含有水
C.蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且能燃烧的无机盐
D.为检验土壤中是否存在有机物，可以取一定质量潮湿的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，可以观察到土壤颜色发生变化并发现土壤质量减少
【答案】B
【解析】构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的 95% 左右。
A、注入的水一部分进入土壤的空隙中，大部分还是留在烧杯中，所以注入水的体积要远远大于进入土壤中水的体积，所以用该方法无法计算出该土壤样品中空气的体枳分数，故说法错误。
B、在加热试管中的土壤样品的过程中，土壤中的水分会以水蒸气的形式出来，当遇到温度较低的试管壁时液化成小水珠，所以观察到试管壁上有水珠，可以说明土壊中含有水，故说法正确。
C 蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且不能燃烧的无机盐 ，故说法错误。
D、因为要测量土壤质量的减少情况，所以需要排除土壤中原有水分减少对实验的干扰，所以应该 取一定质量干燥的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，故说法错误。
【即学即练4】（2020八下·江干期末）小金同学想证明土壤中存在有机物，并想测定其含量，査阅文献后得知，有机物可以燃烧生成二氧化碳和水，他设计的实验步骤如下：
⑴用天平称取少量新鲜土壤，记录质量为M1；
⑵把他们放在铁丝网上用酒精灯灼烧，如图所示；
⑶用一个干冷的烧杯罩在土壤上，观察发现有________现象；
⑷用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有________现象；
⑸待土壤冷却后测得质量为M2。小金认为有机物的质量就是M1-M2同桌小明则认为，该方案考虑不周，需要对其中一个步骤进行修改，请写出修改的内容________
【答案】小烧杯上有水珠；澄清石灰水变浑浊；将新鲜土壤换成干燥土壤
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的 95% 左右。
【解答】土壤中含有水分，所以在加热的过程中水分会以水蒸气的形式出来，当遇到干冷的烧杯时发生液化，所以会观察到小烧杯上有水珠的现象。
土壤中含有有机物，有机物在加热燃烧的过程中会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以 用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有澄清石灰水变浑浊现象。
因为新鲜土壤中含有水分，在加热过程中也会使得土壤的质量减少，所以需要将新鲜的土壤改成干燥的土壤，以排除水分对实验结果的影响。
知识点03 从岩石到土壤
地球外层的地壳最初主要是由岩石组成的，没有土壤。现在，地球表面广泛分布着各种土壤，这些土壤是由岩石经过漫长的年代逐渐变化形成的。岩石变成土壤，首先要经过风化作用形成石块、石砾和砂粒等细碎的矿物质颗粒。
（一）引起岩石风化的因素
(1)风:风将砂粒刮起来，碰撞着岩石。久而久之，岩石层就被慢慢地磨损。于是，岩石上出现了窟窿和裂隙，并且越来越大，最后破裂成了小碎块。
(2)流水:流水能使大块岩石裂成小块。水流动时，夹带的小块岩石与岩石摩擦，使岩石逐渐变成了小石块。
(3)温度的剧烈变化:物体都有热胀冷缩的特性，岩石常因骤热后突然冷却发生爆裂。炎热的太阳常使岩石发烫，此时若气温骤降，岩石就会爆裂成小碎块。
(4)结冰:雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，体积增大，从而促使岩石的缝隙加宽，最终使岩石裂成小碎块。
(5)其他因素:除了风、流水及温度等物理因素外，促进岩石风化作用的因素还有一些化学物质的溶蚀作用，各种生物的作用也能促进岩石的风化。
（二）土壤的形成
(1)土壤的形成离不开生物的作用
风化作用后形成的细碎的矿物质颗粒，还要经历漫长的演变才能形成各种各样的土壤。其中离不开多种生物的共同作用。各种生物的活动加速了有机物在地表的积累，最终促使土壤的形成。例如，地衣是真菌和藻类共生的一类特殊生物，地衣能分泌地衣酸，地衣酸能腐蚀岩石，促进风化，是岩石变成土壤的先锋植物。
(2)土壤的形成过程
岩石在长期的风吹雨打冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒，最后经过各种生物和气候的长期作用才形成了土壤。
(3)土壤的形成是一个缓慢的过程
土壤的形成过程是十分缓慢的，直到今天，这个过程仍在不断十分缓慢地进行着。一般情况下 ，形成1厘米厚的表土，需要100 ~ 400年，在极其寒冷的环境中，大约需要1 000年。被破坏的土壤想要恢复需要很长的时间，因此，我们要珍惜土地资源，合理地利用，不要破坏、污染、浪费土地资源。。
【即学即练5】（2020八下·吴兴期末）2019年1月4日，“玉兔二号”登录月球背面。科学家设想：假如环境条件成熟，要使月球在自然条件下形成类似于地球土壤的月壤，可能需要经过（ ）
①形成原始月壤，积累有机质和养分；②岩石风化；③高等植物生长；④形成矿物颗粒，释放矿物成分；⑤腐殖质不断积累、成熟月壤形成；⑥低等植物着生
A.①②③④⑤⑥ B.②④⑥①③⑤ C.①③⑤②④⑥ D.③⑤⑥④②①
【答案】B
【解析】最初的地球上并没有土壊，土壤的形成从岩石风化开始的，然后在多种因表的作用下形成的，对照题目解题即可。
土壤是在岩石、气候、生物、地形和时间五大因素综合作用下的产物：1.在风化作用下，养分的释放与流失，2.在低等生物、微生物作用下，有机质积累， 形成原始月壤，积累有机质和养分，3.在高等生物作用下，营养富集（有机质重新合成腐殖质） 腐殖质不断积累、成熟月壤形成 。生物在土壤形成过程中起主导作用， 故假如环境条件成熟，要使月球在自然条件下形成类似于地球土壤的月壤，可能需要经过②岩石风化④形成矿物颗粒，释放矿物成分⑥低等植物着生①形成原始月壤，积累有机质和养分③高等植物生长⑤腐殖质不断积累、成熟月壤形成，B正确。
能力拓展
考法01 误认为土壤中没有有机物
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。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质。腐殖质的成分主要是有机物，还含有少量无机物，故土壤中有腐殖质就含有有机物。
【典例1】（2021八下·上虞期末）土壤中除了土壤生物外，还有很多其它的物质。下列实验能证明土壤中存在有机物的是 （ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】要是为了定量实验的考虑，干燥土壤可以称干重，然后通过各种处理分离有机物从而计算含量。干燥的土壤加热计算质量，如果质量减少，有焦臭的味道，就是证明土壤中含有有机物。
【解答】土壤可以直接放在铁丝网上加热，如果质量减少，有焦臭的味道，就是证明土壤中含有有机物，故C正确，而A、B、D错误。
分层提分
题组A 基础过关练
1．（2021九上·拱墅月考）教材中有四个研究“土壤的成分”实验，其中实验能说明土壤中有空气的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】实验的各种方法为了验证土壤中含有空气、水分、无机盐或有机物。
A、将土壤置于烧杯中，然后加入适量的水，观察到水中出现气泡，说明土壤中含有空气，A符合题意；
B、将土壤放在试管中加热，观察到试管口出现水珠，说明土壤中含有水分，B不符合题意；
C、将土壤浸入水中浸泡，然后过滤，再将土壤浸出液放在蒸发皿中加热，当水分蒸干后，观察到蒸发皿中出现固体，说明土壤中含有无机盐，C不符合题意；
D、将土壤置于石棉网，用酒精灯加热，观察到土壤燃烧，说明土壤中含有有机物，D不符合题意。
2．（2021八下·长兴期末）2020年12月17日，嫦娥五号返回地球，它从月球上带回了“土特产”——1731克月壤。要把月壤改造成类似地球上的土壤来栽培植物。改造过程中，不需要提供的是（ ）
A．空气 B．水 C．腐殖质 D．矿物质
【答案】D
【解析】月球是地球唯一的天然卫星，月球表面布满的大大小小的圆环形的坑，称为环形山。月球表面没有水分、空气、腐殖质，没有生物，昼夜温差大。
【解答】月球上没有水、空气、没有生物的存在，故不存在腐殖质，而空气、水、腐殖质是植物生存必不可少的物质，改造月球土壤时应提供，月壤中存在较多的岩石，即存在矿物质，D符合题意。
3．（2021·台州）月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的( )
A．空气 B．水 C．矿物质 D．腐殖质
【答案】C
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。
【解答】岩石碎屑、粉末中含有大量的矿物质；
4．如图所示，将土壤浸出液进行过滤，收集滤液，放入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸干水分，蒸发皿上会残留下白色固体物质。这说明土壤中含有( )
A．水分 B．有机质 C．腐殖质 D．无机盐
【答案】D
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）、氧化的腐殖质等组成。
【解答】土壤浸出液加热蒸干后残留白色固体是无机盐；
5．（2019八下·丽水期末）如图为验证“土壤中含有有机物”的实验，则下列叙述正确的是（ ）
A．实验中铁丝网的孔径要稍大一些
B．选取土壤应该是湿润且富含有机物的
C．实验时能闻到臭味，有黑色物质生成
D．加热后不能等土壤冷却后再测质量
【答案】C
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）、氧化的腐殖质等组成。
A、铁丝网的孔径如果过大，土壤颗粒会掉落的；故A错误；
B、土壤如果是湿润的，加热过程中水分的散失也会导致质量的变化，有较大的误差；故B错误；
C、土壤中的有机物加热后会有气味，同时会有黑色物质残留；故C正确；
D、加热的土壤必须等到冷却后才能称量；故D错误；
6．（2021八下·上城期末）如图为证明土壤中含有无机盐的实验装置。实验时，先将土壤浸出液进行过滤，收集滤液后，放入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸干水分，蒸发皿上会残留白色固体物质。对该实验分析正确的是（ ）
A．甲装置中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外洒
B．只用乙装置还可以用来测量土壤有机物的含量
C．蒸发皿上残留的白色固体是难溶于水的无机盐
D．蒸发皿上残留的白色固体一定含有氮、磷、钾三种元素
【答案】A
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。
A、甲装置中玻璃棒用以引流而防止液体外洒，A符合题意；
B、土壤浸出液加热蒸干后残留白色固体是无机盐，并不是有机物，B不符合题意；
C、蒸发皿上残留的白色固体是可以溶于水的无机盐，C不符合题意；
D、由于土壤浸出液过滤，并且使用酒精灯加热蒸发，因此蒸发皿上残留的白色固体不一定含有氮、磷、钾三种元素，D不符合题意。
题组B 能力提升练
1．（2021八下·长兴期末）从新疆引进的某品种西瓜在砂粒比例较多的土壤中产量最高，则
（1）适宜该西瓜生长的土壤类型是 土壤。（填“壤土类”、“砂土类”、“黏土类”）
（2）在多雨水地区种植该西瓜，应多加注意的田间管理是 。
A．浇水 B．施肥 C．松土通气 D．排水防涝
【答案】（1）砂土类 （2）C、D
【解析】黏土类土壤保水、保费型号，壤土类土壤空气和水含量基本相同，矿物质颗粒含量居中，砂土类土壤透气性、透水性较好。
（1）西瓜根系发达，耐旱却不耐涝，砂土土质，透气好，因此选择砂土类土壤有利于光合产物的积累和含糖量的提高。
（2）西瓜不耐涝，因此种植该西瓜，应多加注意的田间管理是松土通气、排水防涝。
2．（2021八下·柯桥期末）某研究小组在常温下设计如图实验。请根据图示，回答下列问题。
（1）该实验可探究的问题是 ；
（2）实验中的加热操作的作用是 ；
（3）预测两天后的实验现象是 。
【答案】（1）泥土中有无微生物
（2）杀死微生物，作对照
（3）甲瓶中无明显现象，乙瓶中澄清石灰水变浑浊
【解析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素（自变量）以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。
（1）由甲乙实验装置可知，该实验通过观察澄清石灰水是否变浑浊的现象，来验证土壤中是否存在微生物；
（2）强热处理的土壤中的微生物都被杀死了，与乙组形成对照；
（3）甲组中没有微生物的存在无法进行呼吸作用，所以甲组澄清石灰水没有明显现象，而乙组土壤中存在微生物，其呼吸作用会产生二氧化碳，所以乙组的澄清石灰水会变浑浊；
3．（2020八下·江干期末）小金同学想证明土壤中存在有机物，并想测定其含量，査阅文献后得知，有机物可以燃烧生成二氧化碳和水，他设计的实验步骤如下：
⑴用天平称取少量新鲜土壤，记录质量为M1；
⑵把他们放在铁丝网上用酒精灯灼烧，如图所示；
⑶用一个干冷的烧杯罩在土壤上，观察发现有 现象；
⑷用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有 现象；
⑸待土壤冷却后测得质量为M2。小金认为有机物的质量就是M1-M2同桌小明则认为，该方案考虑不周，需要对其中一个步骤进行修改，请写出修改的内容
【答案】小烧杯上有水珠；澄清石灰水变浑浊；将新鲜土壤换成干燥土壤
【解析】构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的 95% 左右。
【解答】土壤中含有水分，所以在加热的过程中水分会以水蒸气的形式出来，当遇到干冷的烧杯时发生液化，所以会观察到小烧杯上有水珠的现象。
土壤中含有有机物，有机物在加热燃烧的过程中会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以 用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有澄清石灰水变浑浊现象。
因为新鲜土壤中含有水分，在加热过程中也会使得土壤的质量减少，所以需要将新鲜的土壤改成干燥的土壤，以排除水分对实验结果的影响。
4．小杰为研究土壤中的非生命物质，做了一个小实验，请你与他一同完成实验。长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤，放入大烧杯中注水至浸没为止，往铁块烧杯中加3个满量筒和图甲中的水，往土壤中加3个满量筒和图乙中的水。请回答：
（1）有误往装铁块的烧杯中加入水的量为 ，往装土壤的烧杯中加水的量为 。
（2）同样体积的铁块和土壤，为什么加入的水量不同？ 。
（3）土壤中空气体积分数大约为 。
（4）在适宜植物生长的土壤中，空气占土壤的体积分数大约在15%～35%之间。土壤空气对于植物的作用是 。
【答案】（1）650毫升；750毫升
（2）土壤有空隙
（3）20%
（4）给根提供足够的氧气进行呼吸作用
【解析】（1）由图可知量筒的量程和分度值，满量筒水的体积和其量程相等，根据分度值读出甲乙量筒内水的体积，然后求出倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水的体积。
（2）知道长、宽、高可求土壤的体积，土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水即为空气的体积，空气的体积和土壤的体积之比即为土壤中空气体积分数。
【解答】（1）因为量筒的量程为200ml，故3个满量筒的水的量为600ml，根据题意，往装铁块的烧杯中加入水的量为600ml+50ml=650ml，往装土壤的烧杯中的加水的量为600ml+150ml=750ml。
（2）因为土壤颗粒之间有空隙，故同样体积的铁块和土壤，土壤块中加入的水的量大。
（3）由图可知，量筒的量程为200mL，分度值为10mL，
图甲中量筒内水的体积为50mL，图乙中量筒内水的体积为150mL，
因往放铁块烧杯中加了3个满量筒和图甲所示的水，往放土壤烧杯中加了3个满量筒和图乙所示的水，
所以，倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水分别为：
V铁水=3×200mL+50mL=650mL，V土水=3×200mL+150mL=750mL；
土壤的体积： V土=10cm×10cm×5cm=500cm3，
因土壤中有空气，空气的体积等于土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水，
所以，空气的体积：V空=V土水-V铁水=750mL-650mL=100mL=100cm3，
则土壤中空气体积分数为 。
（3）土壤中的空气的作用主要是为植物体根的呼吸作用提供足够的氧气。
题组C 培优拔尖练
1．（2021八下·临海期末）为提高成活率，幼苗移栽时还要考虑土壤结构。某同学在移栽地取了一块形状大小与铁块相同的土壤样品，放入两个相同的烧杯中，分别加水没过土壤样品和铁块，且左右烧杯液面相平。如图所示，土壤样品和铁块体积均为V，两个烧杯中所加水的体积分别是V1和V2。
（1）求土壤样品中空气的体积分数 ；
（2）“ 野火烧不尽，春风吹又生。”生活中入们也发现，将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收 。
【答案】（1） ×100% (或 ) （2）无机盐
【解析】（1）先求空气的体积，在根据空气占土壤样品成分解答。
（2）植物需要水分，也需要无机盐才能更好的生长。
【解答】（1）土壤样品中空气的体积为V1减去V2，空气占土壤样品中的体积分数为：。
（2）将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，枯枝落叶燃烧后的灰烬是无机盐，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。
2．（2021八下·杭州期末）有入提出：“行入经常在草坪上行走，会造成土壤因板结而缺少空气，从而影响草的生长。”小乐设计如下方案以初步验证这个观点。
步骤1：在校园中选择一块干燥、疏松的土地和一块干燥、被多次踩过的土地，各取等质量的土块，分别证作甲土块和乙土块；另取一块相同规格的铁块。
步骤2：将甲、乙土块和铁块分别放入3只相同的烧杯中，用量筒取一定体积的水，沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水；快要浸没土块或铁块时，换用滴管向烧杯内滴水，直到水刚好浸没甲、乙土块和铁块，如图所示：记录用水体积分别为V1、V2和V3。请回答：
（1）在步骤1中有一处错误，请指出并修改 。
（2）在步骤2中，“快要浸没土块或铁块时，换用滴管向烧杯内滴水，直到水刚好浸没甲、乙土块和铁块”。这样操作的好处是 。
（3）若发现V1 V2（填“大于”“小于”或“等于”），说明疏松的土地比踩踏过的土地空气含量高。
【答案】（1）各取等质量的土块修改为各取等体积的土块
（2）减小误差，使结果更加精确
（3）大于
【解析】（1）实验虽然不能避免误差，但能减小误差。
（2）如果甲比乙的水的体积大，那么说明甲中空气的体积比乙中空气的体积大，得出结论：疏松的土地比踩踏过的土地空气含量高。
【解答】（1）土块中有空隙，因此当水面达到相同高度时，甲土块内水的体积等于土块的实际体积加其中空气的体积，而铁块的体积和土块的实际体积相同，所以V1和V3之差就是甲土块中空气的体积，最后用空气的体积与铁块的体积比较，可知疏松的土地和踩踏过的土地哪个空气含量高，因此在步骤1中有一处错误，即各取等质量的土块修改为各取等体积的土块。
（1）在步骤2中，“快要浸没土块或铁块时，换用滴管向烧杯内滴水，直到水刚好浸没甲、乙土地和铁块”如此操作的目的是：减小误差，使实验结果更加准确。
（3）若发现V1＞V，说明疏松的土地比踩踏过的土地空气含量高。
3．（2021八下·下城期末）为测定某种土壤中空气的体积分数，小金进行了相关的分析与操作，回答相关的问题。
（1）得到体积相同的土块与铁块。
小金的想法有如下两种：①从较大土块中切下一块棱长为4cm的正方体土块，再找一块规格与之完全相同的铁块。②找一块现成的棱长约4cm的正方体铁块，量出棱长。再从较大的土块中切取与铁块相同的土块。以上两种做法中，更合理的是 (选填“①”或“②”)。
（2）测量土块中空气体积。
操作：将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图甲所示。快要浸没土块或铁块时， ■ ，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
①上述 ■ 处的操作应是 。
②若土块体积为V，则土壤中空气体积分数为 。
③为减小测量误差，实验时所用烧杯应选图乙中的 (选填“A”或“B”）。
【答案】（1）② （2）换用滴管从量筒中取水后向烧杯中滴水；；B
【解析】（1）根据铁块和土块是否容易被切割分析；
（2）①为了减小测量误差，可以使用滴管向烧杯内滴水，因为它每次的滴加量很小，可以做到精细操作；②土壤中空气的体积分数=；
③在实验过程中，如果烧杯能够满足测量要求，那么烧杯的容积越小，分度值越小，测量肯定越精确。
【解答】（1）铁块不容易切割，而土块很容易切割，因此先寻找铁块，再按照铁块的规格裁切土块更合理一些，故选②。
（2）①如图甲所示。快要浸没土块或铁块时， 换用滴管从量筒中取水后向烧杯中滴水，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
②当向土块的烧杯中加水时，其中的空气由于水的进入会被排出，因此加入水的体积应该等于铁块的体积与空气的体积之和，则空气的体积为：V空气=V1-V2；则土壤中空气的体积分数为：。
③根据图片可知，B烧杯容积更小一些，会更精确，则为减小测量误差，实验时所用烧杯应选图乙中的B。
4．（2019八下·嘉兴期末）同学们准备测定校园某区域内土壤中的空气含量，开展了如下实验：
①在该区域内选择相对干燥的地方，取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，体积记作V0，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中；
②分别沿烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量筒量取一定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止；
③记录向两个烧杯注入的水量：盛有土壤的烧杯注入水的体积记作V1；盛有铁块的烧杯注入水的体积记作V2，有关数据如下表：
实验次数
V0/厘米3
V1/毫升
V2/毫升
1
…
225
200
2
…
…
…
3
…
…
…
（1）实验时要选取相对干燥的土壤，这是因为 ，实验效果明显。 （2）根据第1次实验可知，该土壤样品中的空气约占土壤体积的体积分数是 。
（3）为使实验更可靠，同学们准备开展多次实验以求得平均值，但每次实验需要重新取土壤样品。就如何选取土壤样品，同学们有下列不同的观点：
观点一：要在同一地方(上述区域内)取样；
观点二：要在不同地方(上述区域外)取样。
你认为哪种观点更合理？并说明理由。 。
【答案】（1）干燥的土壤中空气含量相对较多
（2）20%
（3）观点一，因为本实验要测定某区域土壤中的空气含量，而不同区域内土壤中空气含量可能差别较大
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）、氧化的腐殖质等组成。控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。
（1）实验时要选取相对干燥的土壤，土壤的空隙部分较大，含有的空气多，吸收的水分相对较多，实验效果更明显；
（2）根据表格中的数据可知，土壤的空气体积为225ml-200ml=25ml，；；
（3）不同地方的土壤结构不同，其成分差异较大，所以不能使用不同区域的土壤样品；
第1节 土壤的成分
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课标解读
1.知道土壤中有大量的生物和非生物，土壤由水分、空气、矿物质和腐殖质构成。
2.了解从岩石到土壤的形成过程。
3.知道“借助于仪器和科学方法，入们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的”。
解读:知道土壤中的生命物质和非生命物质，能用实验的方法验证土壤中的非生命物质，常见题型为选择题和实验题，难度较小。
知识精讲
知识点01 土壤中的生命:土壤生物
（一）观察土壤中的生物
(1)方法
①在有花卉和农作物生长的土壤中，用土壤取样器选取2~ 3个土壤样本。把土样选取地点及该地当时的气温、湿度等天气状况和土壤温度等环境特点记录在表格中。
②用小铲子慢慢地挖取样本中的土壤，用肉眼或借助放大镜观察土壤样本中有没有其他生物。将发现的生物填写到表格中。
③观察完毕后将土壤样本恢复原样。
④对观察结果进行分析，将结果填写到表格中。
(2)填表注意事项
①环境特点:应从土壤湿度、疏松程度、温度、光照、植物生长状况等几个方面填写。
土壤湿度:可以用“干旱”“比较干旱”“比较湿润”“湿润”来表述。
疏松程度:可以用“非常疏松”“疏松”“比较疏松”“不疏松”来表述
土壤温度:应从土壤的不同深度进行多次测量，取多次测量的平均值。
光照强度:可以用“光照强度强”--直射光时间长，“光照强度一般”有零星直射光照射，“光照强度弱”完全遮阴等来表述。
植物生长状况:可以用“良好”“一般”“较差”等来表述。
②土壤生物:填写观察到的生物名称和数量，数量较多者为此特定“生态系统”中的优势物种。
③简要分析:应着重分析生物种类和优势种类生活与环境的相互关系。
（二）土壤生物
我们把生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物。土壤生物有植物、动物和微生物等。
(1)植物:土壤是植物生长的摇篮。绝大多数植物的根需要固定在土壤中，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。一方面 ，植物在生长发育过程中不断地从土壤中吸取大量的水和无机盐；另一方面,植物是土壤有机物积累的重要来源。
(2)动物:土壤中生活着各种各样的动物，陆生动物都以土壤为立足点，它们在土壤上行走、活动和觅食等。土壤动物影响着土壤的结构和性状，如蚯蚓对改良土壤结构、通气状况起很大的作用。常见的土壤动物有原生动物、节肢动物环节动物等。
(3)微生物:在土壤中起作用最大的是细菌、真菌等土壤微生物，它们具有种类多、数量大、繁殖快和活动性强等特点，在土壤的物质转化中起着不可替代的作用。它们能分解有机物，促进物质循环。
【即学即练1】（2021八下·仙居期末）土壤中除了各种无机物和有机物，还有许多的土壤生物，下列不属于土壤生物的是( )
A．萝卜 B．蚯蚓 C．蜗牛 D．燕子
【答案】D
【解析】土壤生物指的是生活在土壤中的所有生物之总和，萝卜、蚯蚓、蜗牛都属于土壤生物，而燕子不属于土壤生物，D符合题意。
【即学即练2】（2021八下·丽水期末）在“观察土壤生物”的活动中，不应该作为土壤生物记录在表格中的是（ ）
A．某种蚂蚁 B．某种蚯蚓 C．某种植物 D．某种生物遗体
【答案】D
【解析】土壤生物生活在土壤中的全部生物之总和。
【解答】某生物遗体已经不需要呼吸，不需要营养物质，不会运动，而蚂蚁、蚯蚓、植物依旧是有生命的生物，因此某种生物遗体不需要记录在表格中，D符合题意。
知识点02 土壤中的非生命物质
（一）土壤中含有空气
(1)证明土壤中有空气
①选材:在校园中选择一块干燥的土地， 取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中。
②注水:分别沿着烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量简量取定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止。
③记录向2只烧杯注入的水量:盛有土壤的烧杯注入的水有V1毫升；盛有铁块的烧杯注入的水有V2毫升。
④结论:当向盛有土壤的烧杯内加水时，会看到土壤块表面产生了许多气泡，这是因为土壤里含有空气。同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入水量不同的原因是铁块内部没有空气，而土壤里含有空气。
(2)土壤空气
①来源:土壤空气主要分布在土壤颗粒间的空隙里。它基本上来自大气，但和大气的成分不完全相同，因为土壤空气中一部分气体是由土壤生物的生命活动产生的，是微生物等进行生化反应的结果。如大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中的氧气却只有10% ~ 12%。
②作用:土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。当土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。
（二）土壤中含有水分
(1)证明土壤中有水
①取少许土壤，放入试管中。
②用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热。加热时，应使试管底部均匀受热，以免试管破裂，并且用酒精灯的外焰加热。
③观察试管壁上有没有水珠。可以看到此时有一层水珠均匀地附着在试管内壁上，该实验说明土壤中有水。
④结论:除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。
(2)土壤水分
①来源:土壤水分主要来自降水(降雨、降雪等)和灌溉。此外，地下水位较高的，地下水也可上升补充土壤水分；地表空气中的水蒸气遇冷也会凝结，直接转变为土壤水分。
②作用:利于营养物质的溶解和运输，改善植物营养状况，调节土壤温度，是植物生长的必要条件，各种土壤生物都离不开水。
（三）土壤中含有有机物
(1)测定土壤中含有有机物的原理
土壤中很多生物的生存都需要有机物为其提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，可以根据有机物能燃烧的特点，测定土壤质量变化情况，得出土壤中是否含有有机物。
(2)检验土壤中有有机物
①用天平称取充分干燥的土壤m克，然后把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到的现象是土壤在加热的过程中颜色发生明显变化。
②待土壤冷却后，再用天平称量。此时会发现土壤的质量明显减少。土壤质量发生变化的原因是土壤中含有有机物，有机物在加热的过程中燃烧了。
(3)土壤有机物(腐殖质)
①来源:主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。
②作用:有机物含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标准。有机物在土壤生物的作用下形成腐殖质，腐殖质可以为土壤动物提供食物，也可以为绿色植物提供养分。同时，土壤中的有机物能改良土壤的物理性状，提高土壤的疏松度和透气性，改变沙土的松散状态。
（四）土壤中含有无机盐
(1)检验土壤中有无机物
①取新鲜的土壤样品50~ 100 克，放入大烧杯中。
②向大烧杯中倒入足量的蒸馏水。
③先用玻璃棒充分搅拌-一会儿，再静置一段时间让土壤固体颗粒沉淀下来。得到的上部溶液就是土壤浸出液。
④取土壤浸出液约10毫升，过滤，收集滤液，如图4-1-4甲所示。然后将滤液放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发。当水分蒸发完后，可见蒸发皿中有很细的结晶物。这说明土壤中有无机盐(能溶于水，但不能燃烧的物质，这些无机盐正是植物生长发育所需的物质)。
(2)土壤无机盐
土壤中的无机盐有可溶于水和不可溶于水两种，可溶于水的无机盐是植物生长所需的重要物质。植物在生长发育过程中，需要不断地从土壤中吸收无机盐。植物需要的无机盐中，需要量较大的是含氮的、含磷的、含钾的无机盐等。
（五）构成土壤的物质
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。
(1)土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
(2)土壤中的水分是植物生长的必要条件。
(3)土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。
【能力拓展】要选用干燥的土壤，干燥的土壤中空气含量较多。潮湿的土壤中有许多空间已被水分占据，空气含量较少。土壤中空气含量越多，实验效果就会越明显。
①在适宜植物生长的土壤中，空气的体积分数为15%~ 35%。
②土壤中空气的体积分数的计算方法:土壤中空气的体积分数=(V1-V2)/Vx100%，其中V为采用土壤样本时的注水量，V2为采用铁块样本时的注水量，V为土壤样本的体积(5x5x5=125毫升)。
【即学即练3】（2020八下·拱墅期末）为了研究土壤中的非生命物质，小明利用校园花坛中的一些土壤做了如下四个实验，下列有关实验的分析正确的是（ ）
A.用量筒量取一定体积的水，沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，当快要浸没土壤时，再换用滴管向烧环内注水，直到水把土壤刚好浸没为止。读出注入水的体积可以通过计算大致确定该土壤样品中空气的体枳分数 B.观察到试管壁上有水珠，可以说明土壊中含有水
C.蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且能燃烧的无机盐
D.为检验土壤中是否存在有机物，可以取一定质量潮湿的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，可以观察到土壤颜色发生变化并发现土壤质量减少
【答案】B
【解析】构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的 95% 左右。
A、注入的水一部分进入土壤的空隙中，大部分还是留在烧杯中，所以注入水的体积要远远大于进入土壤中水的体积，所以用该方法无法计算出该土壤样品中空气的体枳分数，故说法错误。
B、在加热试管中的土壤样品的过程中，土壤中的水分会以水蒸气的形式出来，当遇到温度较低的试管壁时液化成小水珠，所以观察到试管壁上有水珠，可以说明土壊中含有水，故说法正确。
C 蒸发皿中出现的残余物是能溶于水且不能燃烧的无机盐 ，故说法错误。
D、因为要测量土壤质量的减少情况，所以需要排除土壤中原有水分减少对实验的干扰，所以应该 取一定质量干燥的土壤放在细密的铁丝网上用酒精灯加热，故说法错误。
【即学即练4】（2020八下·江干期末）小金同学想证明土壤中存在有机物，并想测定其含量，査阅文献后得知，有机物可以燃烧生成二氧化碳和水，他设计的实验步骤如下：
⑴用天平称取少量新鲜土壤，记录质量为M1；
⑵把他们放在铁丝网上用酒精灯灼烧，如图所示；
⑶用一个干冷的烧杯罩在土壤上，观察发现有________现象；
⑷用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有________现象；
⑸待土壤冷却后测得质量为M2。小金认为有机物的质量就是M1-M2同桌小明则认为，该方案考虑不周，需要对其中一个步骤进行修改，请写出修改的内容________
【答案】小烧杯上有水珠；澄清石灰水变浑浊；将新鲜土壤换成干燥土壤
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的 95% 左右。
【解答】土壤中含有水分，所以在加热的过程中水分会以水蒸气的形式出来，当遇到干冷的烧杯时发生液化，所以会观察到小烧杯上有水珠的现象。
土壤中含有有机物，有机物在加热燃烧的过程中会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以 用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有澄清石灰水变浑浊现象。
因为新鲜土壤中含有水分，在加热过程中也会使得土壤的质量减少，所以需要将新鲜的土壤改成干燥的土壤，以排除水分对实验结果的影响。
知识点03 从岩石到土壤
地球外层的地壳最初主要是由岩石组成的，没有土壤。现在，地球表面广泛分布着各种土壤，这些土壤是由岩石经过漫长的年代逐渐变化形成的。岩石变成土壤，首先要经过风化作用形成石块、石砾和砂粒等细碎的矿物质颗粒。
（一）引起岩石风化的因素
(1)风:风将砂粒刮起来，碰撞着岩石。久而久之，岩石层就被慢慢地磨损。于是，岩石上出现了窟窿和裂隙，并且越来越大，最后破裂成了小碎块。
(2)流水:流水能使大块岩石裂成小块。水流动时，夹带的小块岩石与岩石摩擦，使岩石逐渐变成了小石块。
(3)温度的剧烈变化:物体都有热胀冷缩的特性，岩石常因骤热后突然冷却发生爆裂。炎热的太阳常使岩石发烫，此时若气温骤降，岩石就会爆裂成小碎块。
(4)结冰:雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，体积增大，从而促使岩石的缝隙加宽，最终使岩石裂成小碎块。
(5)其他因素:除了风、流水及温度等物理因素外，促进岩石风化作用的因素还有一些化学物质的溶蚀作用，各种生物的作用也能促进岩石的风化。
（二）土壤的形成
(1)土壤的形成离不开生物的作用
风化作用后形成的细碎的矿物质颗粒，还要经历漫长的演变才能形成各种各样的土壤。其中离不开多种生物的共同作用。各种生物的活动加速了有机物在地表的积累，最终促使土壤的形成。例如，地衣是真菌和藻类共生的一类特殊生物，地衣能分泌地衣酸，地衣酸能腐蚀岩石，促进风化，是岩石变成土壤的先锋植物。
(2)土壤的形成过程
岩石在长期的风吹雨打冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒，最后经过各种生物和气候的长期作用才形成了土壤。
(3)土壤的形成是一个缓慢的过程
土壤的形成过程是十分缓慢的，直到今天，这个过程仍在不断十分缓慢地进行着。一般情况下 ，形成1厘米厚的表土，需要100 ~ 400年，在极其寒冷的环境中，大约需要1 000年。被破坏的土壤想要恢复需要很长的时间，因此，我们要珍惜土地资源，合理地利用，不要破坏、污染、浪费土地资源。。
【即学即练5】（2020八下·吴兴期末）2019年1月4日，“玉兔二号”登录月球背面。科学家设想：假如环境条件成熟，要使月球在自然条件下形成类似于地球土壤的月壤，可能需要经过（ ）
①形成原始月壤，积累有机质和养分；②岩石风化；③高等植物生长；④形成矿物颗粒，释放矿物成分；⑤腐殖质不断积累、成熟月壤形成；⑥低等植物着生
A.①②③④⑤⑥ B.②④⑥①③⑤ C.①③⑤②④⑥ D.③⑤⑥④②①
【答案】B
【解析】最初的地球上并没有土壊，土壤的形成从岩石风化开始的，然后在多种因表的作用下形成的，对照题目解题即可。
土壤是在岩石、气候、生物、地形和时间五大因素综合作用下的产物：1.在风化作用下，养分的释放与流失，2.在低等生物、微生物作用下，有机质积累， 形成原始月壤，积累有机质和养分，3.在高等生物作用下，营养富集（有机质重新合成腐殖质） 腐殖质不断积累、成熟月壤形成 。生物在土壤形成过程中起主导作用， 故假如环境条件成熟，要使月球在自然条件下形成类似于地球土壤的月壤，可能需要经过②岩石风化④形成矿物颗粒，释放矿物成分⑥低等植物着生①形成原始月壤，积累有机质和养分③高等植物生长⑤腐殖质不断积累、成熟月壤形成，B正确。
能力拓展
考法01 误认为土壤中没有有机物
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。这些有机物在土壤生物的作用下，可以形成腐殖质。腐殖质的成分主要是有机物，还含有少量无机物，故土壤中有腐殖质就含有有机物。
【典例1】（2021八下·上虞期末）土壤中除了土壤生物外，还有很多其它的物质。下列实验能证明土壤中存在有机物的是 （ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】要是为了定量实验的考虑，干燥土壤可以称干重，然后通过各种处理分离有机物从而计算含量。干燥的土壤加热计算质量，如果质量减少，有焦臭的味道，就是证明土壤中含有有机物。
【解答】土壤可以直接放在铁丝网上加热，如果质量减少，有焦臭的味道，就是证明土壤中含有有机物，故C正确，而A、B、D错误。
分层提分
题组A 基础过关练
1．（2021九上·拱墅月考）教材中有四个研究“土壤的成分”实验，其中实验能说明土壤中有空气的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】实验的各种方法为了验证土壤中含有空气、水分、无机盐或有机物。
A、将土壤置于烧杯中，然后加入适量的水，观察到水中出现气泡，说明土壤中含有空气，A符合题意；
B、将土壤放在试管中加热，观察到试管口出现水珠，说明土壤中含有水分，B不符合题意；
C、将土壤浸入水中浸泡，然后过滤，再将土壤浸出液放在蒸发皿中加热，当水分蒸干后，观察到蒸发皿中出现固体，说明土壤中含有无机盐，C不符合题意；
D、将土壤置于石棉网，用酒精灯加热，观察到土壤燃烧，说明土壤中含有有机物，D不符合题意。
2．（2021八下·长兴期末）2020年12月17日，嫦娥五号返回地球，它从月球上带回了“土特产”——1731克月壤。要把月壤改造成类似地球上的土壤来栽培植物。改造过程中，不需要提供的是（ ）
A．空气 B．水 C．腐殖质 D．矿物质
【答案】D
【解析】月球是地球唯一的天然卫星，月球表面布满的大大小小的圆环形的坑，称为环形山。月球表面没有水分、空气、腐殖质，没有生物，昼夜温差大。
【解答】月球上没有水、空气、没有生物的存在，故不存在腐殖质，而空气、水、腐殖质是植物生存必不可少的物质，改造月球土壤时应提供，月壤中存在较多的岩石，即存在矿物质，D符合题意。
3．（2021·台州）月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的( )
A．空气 B．水 C．矿物质 D．腐殖质
【答案】C
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。
【解答】岩石碎屑、粉末中含有大量的矿物质；
4．如图所示，将土壤浸出液进行过滤，收集滤液，放入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸干水分，蒸发皿上会残留下白色固体物质。这说明土壤中含有( )
A．水分 B．有机质 C．腐殖质 D．无机盐
【答案】D
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）、氧化的腐殖质等组成。
【解答】土壤浸出液加热蒸干后残留白色固体是无机盐；
5．（2019八下·丽水期末）如图为验证“土壤中含有有机物”的实验，则下列叙述正确的是（ ）
A．实验中铁丝网的孔径要稍大一些
B．选取土壤应该是湿润且富含有机物的
C．实验时能闻到臭味，有黑色物质生成
D．加热后不能等土壤冷却后再测质量
【答案】C
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）、氧化的腐殖质等组成。
A、铁丝网的孔径如果过大，土壤颗粒会掉落的；故A错误；
B、土壤如果是湿润的，加热过程中水分的散失也会导致质量的变化，有较大的误差；故B错误；
C、土壤中的有机物加热后会有气味，同时会有黑色物质残留；故C正确；
D、加热的土壤必须等到冷却后才能称量；故D错误；
6．（2021八下·上城期末）如图为证明土壤中含有无机盐的实验装置。实验时，先将土壤浸出液进行过滤，收集滤液后，放入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸干水分，蒸发皿上会残留白色固体物质。对该实验分析正确的是（ ）
A．甲装置中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外洒
B．只用乙装置还可以用来测量土壤有机物的含量
C．蒸发皿上残留的白色固体是难溶于水的无机盐
D．蒸发皿上残留的白色固体一定含有氮、磷、钾三种元素
【答案】A
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。
A、甲装置中玻璃棒用以引流而防止液体外洒，A符合题意；
B、土壤浸出液加热蒸干后残留白色固体是无机盐，并不是有机物，B不符合题意；
C、蒸发皿上残留的白色固体是可以溶于水的无机盐，C不符合题意；
D、由于土壤浸出液过滤，并且使用酒精灯加热蒸发，因此蒸发皿上残留的白色固体不一定含有氮、磷、钾三种元素，D不符合题意。
题组B 能力提升练
1．（2021八下·长兴期末）从新疆引进的某品种西瓜在砂粒比例较多的土壤中产量最高，则
（1）适宜该西瓜生长的土壤类型是 土壤。（填“壤土类”、“砂土类”、“黏土类”）
（2）在多雨水地区种植该西瓜，应多加注意的田间管理是 。
A．浇水 B．施肥 C．松土通气 D．排水防涝
【答案】（1）砂土类 （2）C、D
【解析】黏土类土壤保水、保费型号，壤土类土壤空气和水含量基本相同，矿物质颗粒含量居中，砂土类土壤透气性、透水性较好。
（1）西瓜根系发达，耐旱却不耐涝，砂土土质，透气好，因此选择砂土类土壤有利于光合产物的积累和含糖量的提高。
（2）西瓜不耐涝，因此种植该西瓜，应多加注意的田间管理是松土通气、排水防涝。
2．（2021八下·柯桥期末）某研究小组在常温下设计如图实验。请根据图示，回答下列问题。
（1）该实验可探究的问题是 ；
（2）实验中的加热操作的作用是 ；
（3）预测两天后的实验现象是 。
【答案】（1）泥土中有无微生物
（2）杀死微生物，作对照
（3）甲瓶中无明显现象，乙瓶中澄清石灰水变浑浊
【解析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素（自变量）以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。
（1）由甲乙实验装置可知，该实验通过观察澄清石灰水是否变浑浊的现象，来验证土壤中是否存在微生物；
（2）强热处理的土壤中的微生物都被杀死了，与乙组形成对照；
（3）甲组中没有微生物的存在无法进行呼吸作用，所以甲组澄清石灰水没有明显现象，而乙组土壤中存在微生物，其呼吸作用会产生二氧化碳，所以乙组的澄清石灰水会变浑浊；
3．（2020八下·江干期末）小金同学想证明土壤中存在有机物，并想测定其含量，査阅文献后得知，有机物可以燃烧生成二氧化碳和水，他设计的实验步骤如下：
⑴用天平称取少量新鲜土壤，记录质量为M1；
⑵把他们放在铁丝网上用酒精灯灼烧，如图所示；
⑶用一个干冷的烧杯罩在土壤上，观察发现有 现象；
⑷用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有 现象；
⑸待土壤冷却后测得质量为M2。小金认为有机物的质量就是M1-M2同桌小明则认为，该方案考虑不周，需要对其中一个步骤进行修改，请写出修改的内容
【答案】小烧杯上有水珠；澄清石灰水变浑浊；将新鲜土壤换成干燥土壤
【解析】构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的 95% 左右。
【解答】土壤中含有水分，所以在加热的过程中水分会以水蒸气的形式出来，当遇到干冷的烧杯时发生液化，所以会观察到小烧杯上有水珠的现象。
土壤中含有有机物，有机物在加热燃烧的过程中会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以 用涂有澄清石灰水的烧杯罩在土壤上，观察发现有澄清石灰水变浑浊现象。
因为新鲜土壤中含有水分，在加热过程中也会使得土壤的质量减少，所以需要将新鲜的土壤改成干燥的土壤，以排除水分对实验结果的影响。
4．小杰为研究土壤中的非生命物质，做了一个小实验，请你与他一同完成实验。长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤，放入大烧杯中注水至浸没为止，往铁块烧杯中加3个满量筒和图甲中的水，往土壤中加3个满量筒和图乙中的水。请回答：
（1）有误往装铁块的烧杯中加入水的量为 ，往装土壤的烧杯中加水的量为 。
（2）同样体积的铁块和土壤，为什么加入的水量不同？ 。
（3）土壤中空气体积分数大约为 。
（4）在适宜植物生长的土壤中，空气占土壤的体积分数大约在15%～35%之间。土壤空气对于植物的作用是 。
【答案】（1）650毫升；750毫升
（2）土壤有空隙
（3）20%
（4）给根提供足够的氧气进行呼吸作用
【解析】（1）由图可知量筒的量程和分度值，满量筒水的体积和其量程相等，根据分度值读出甲乙量筒内水的体积，然后求出倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水的体积。
（2）知道长、宽、高可求土壤的体积，土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水即为空气的体积，空气的体积和土壤的体积之比即为土壤中空气体积分数。
【解答】（1）因为量筒的量程为200ml，故3个满量筒的水的量为600ml，根据题意，往装铁块的烧杯中加入水的量为600ml+50ml=650ml，往装土壤的烧杯中的加水的量为600ml+150ml=750ml。
（2）因为土壤颗粒之间有空隙，故同样体积的铁块和土壤，土壤块中加入的水的量大。
（3）由图可知，量筒的量程为200mL，分度值为10mL，
图甲中量筒内水的体积为50mL，图乙中量筒内水的体积为150mL，
因往放铁块烧杯中加了3个满量筒和图甲所示的水，往放土壤烧杯中加了3个满量筒和图乙所示的水，
所以，倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水分别为：
V铁水=3×200mL+50mL=650mL，V土水=3×200mL+150mL=750mL；
土壤的体积： V土=10cm×10cm×5cm=500cm3，
因土壤中有空气，空气的体积等于土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水，
所以，空气的体积：V空=V土水-V铁水=750mL-650mL=100mL=100cm3，
则土壤中空气体积分数为 。
（3）土壤中的空气的作用主要是为植物体根的呼吸作用提供足够的氧气。
题组C 培优拔尖练
1．（2021八下·临海期末）为提高成活率，幼苗移栽时还要考虑土壤结构。某同学在移栽地取了一块形状大小与铁块相同的土壤样品，放入两个相同的烧杯中，分别加水没过土壤样品和铁块，且左右烧杯液面相平。如图所示，土壤样品和铁块体积均为V，两个烧杯中所加水的体积分别是V1和V2。
（1）求土壤样品中空气的体积分数 ；
（2）“ 野火烧不尽，春风吹又生。”生活中入们也发现，将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收 。
【答案】（1） ×100% (或 ) （2）无机盐
【解析】（1）先求空气的体积，在根据空气占土壤样品成分解答。
（2）植物需要水分，也需要无机盐才能更好的生长。
【解答】（1）土壤样品中空气的体积为V1减去V2，空气占土壤样品中的体积分数为：。
（2）将燃烧枯枝落叶得到的灰烬覆盖在土壤上会有利于移栽后植物的生长，枯枝落叶燃烧后的灰烬是无机盐，这说明植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。
2．（2021八下·杭州期末）有入提出：“行入经常在草坪上行走，会造成土壤因板结而缺少空气，从而影响草的生长。”小乐设计如下方案以初步验证这个观点。
步骤1：在校园中选择一块干燥、疏松的土地和一块干燥、被多次踩过的土地，各取等质量的土块，分别证作甲土块和乙土块；另取一块相同规格的铁块。
步骤2：将甲、乙土块和铁块分别放入3只相同的烧杯中，用量筒取一定体积的水，沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水；快要浸没土块或铁块时，换用滴管向烧杯内滴水，直到水刚好浸没甲、乙土块和铁块，如图所示：记录用水体积分别为V1、V2和V3。请回答：
（1）在步骤1中有一处错误，请指出并修改 。
（2）在步骤2中，“快要浸没土块或铁块时，换用滴管向烧杯内滴水，直到水刚好浸没甲、乙土块和铁块”。这样操作的好处是 。
（3）若发现V1 V2（填“大于”“小于”或“等于”），说明疏松的土地比踩踏过的土地空气含量高。
【答案】（1）各取等质量的土块修改为各取等体积的土块
（2）减小误差，使结果更加精确
（3）大于
【解析】（1）实验虽然不能避免误差，但能减小误差。
（2）如果甲比乙的水的体积大，那么说明甲中空气的体积比乙中空气的体积大，得出结论：疏松的土地比踩踏过的土地空气含量高。
【解答】（1）土块中有空隙，因此当水面达到相同高度时，甲土块内水的体积等于土块的实际体积加其中空气的体积，而铁块的体积和土块的实际体积相同，所以V1和V3之差就是甲土块中空气的体积，最后用空气的体积与铁块的体积比较，可知疏松的土地和踩踏过的土地哪个空气含量高，因此在步骤1中有一处错误，即各取等质量的土块修改为各取等体积的土块。
（1）在步骤2中，“快要浸没土块或铁块时，换用滴管向烧杯内滴水，直到水刚好浸没甲、乙土地和铁块”如此操作的目的是：减小误差，使实验结果更加准确。
（3）若发现V1＞V，说明疏松的土地比踩踏过的土地空气含量高。
3．（2021八下·下城期末）为测定某种土壤中空气的体积分数，小金进行了相关的分析与操作，回答相关的问题。
（1）得到体积相同的土块与铁块。
小金的想法有如下两种：①从较大土块中切下一块棱长为4cm的正方体土块，再找一块规格与之完全相同的铁块。②找一块现成的棱长约4cm的正方体铁块，量出棱长。再从较大的土块中切取与铁块相同的土块。以上两种做法中，更合理的是 (选填“①”或“②”)。
（2）测量土块中空气体积。
操作：将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图甲所示。快要浸没土块或铁块时， ■ ，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
①上述 ■ 处的操作应是 。
②若土块体积为V，则土壤中空气体积分数为 。
③为减小测量误差，实验时所用烧杯应选图乙中的 (选填“A”或“B”）。
【答案】（1）② （2）换用滴管从量筒中取水后向烧杯中滴水；；B
【解析】（1）根据铁块和土块是否容易被切割分析；
（2）①为了减小测量误差，可以使用滴管向烧杯内滴水，因为它每次的滴加量很小，可以做到精细操作；②土壤中空气的体积分数=；
③在实验过程中，如果烧杯能够满足测量要求，那么烧杯的容积越小，分度值越小，测量肯定越精确。
【解答】（1）铁块不容易切割，而土块很容易切割，因此先寻找铁块，再按照铁块的规格裁切土块更合理一些，故选②。
（2）①如图甲所示。快要浸没土块或铁块时， 换用滴管从量筒中取水后向烧杯中滴水，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
②当向土块的烧杯中加水时，其中的空气由于水的进入会被排出，因此加入水的体积应该等于铁块的体积与空气的体积之和，则空气的体积为：V空气=V1-V2；则土壤中空气的体积分数为：。
③根据图片可知，B烧杯容积更小一些，会更精确，则为减小测量误差，实验时所用烧杯应选图乙中的B。
4．（2019八下·嘉兴期末）同学们准备测定校园某区域内土壤中的空气含量，开展了如下实验：
①在该区域内选择相对干燥的地方，取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，体积记作V0，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中；
②分别沿烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量筒量取一定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止；
③记录向两个烧杯注入的水量：盛有土壤的烧杯注入水的体积记作V1；盛有铁块的烧杯注入水的体积记作V2，有关数据如下表：
实验次数
V0/厘米3
V1/毫升
V2/毫升
1
…
225
200
2
…
…
…
3
…
…
…
（1）实验时要选取相对干燥的土壤，这是因为 ，实验效果明显。 （2）根据第1次实验可知，该土壤样品中的空气约占土壤体积的体积分数是 。
（3）为使实验更可靠，同学们准备开展多次实验以求得平均值，但每次实验需要重新取土壤样品。就如何选取土壤样品，同学们有下列不同的观点：
观点一：要在同一地方(上述区域内)取样；
观点二：要在不同地方(上述区域外)取样。
你认为哪种观点更合理？并说明理由。 。
【答案】（1）干燥的土壤中空气含量相对较多
（2）20%
（3）观点一，因为本实验要测定某区域土壤中的空气含量，而不同区域内土壤中空气含量可能差别较大
【解析】土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）、氧化的腐殖质等组成。控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。
（1）实验时要选取相对干燥的土壤，土壤的空隙部分较大，含有的空气多，吸收的水分相对较多，实验效果更明显；
（2）根据表格中的数据可知，土壤的空气体积为225ml-200ml=25ml，；；
（3）不同地方的土壤结构不同，其成分差异较大，所以不能使用不同区域的土壤样品；
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