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1、1章 节 第四章第四章 土壤化学性质（土壤化学性质（4 学时）学时）教学目的和要求 学生应掌握土壤胶体的种类、性质、吸收性能；土壤酸碱性及缓冲性；土壤氧化还原反应；土壤养分状况。重点掌握土壤胶体的性质、阴阳离子的交换吸附、土壤酸碱性标准酸碱性对土壤及作物的影响、酸碱性调节措施、土壤酸碱缓冲性原因、土壤氧化还原体系及对作物的影响、土壤养分性态及有效性、土壤保肥供肥及调节。要求学生理论与生产实践相结合，掌握土壤化学性质的内容的优劣及其对生产的影响，并对其能进行调节。重 点 难 点 4 4 土壤化学性质土壤化学性质4.14.1 土壤胶体与吸收性能重点：土壤胶体的种类、性质；阳离子交换吸附、阴离子交换
2、吸附难点：阳离子交换作用4.2 土壤酸碱性与缓冲性重点：重点： 土壤酸碱指标、影响酸碱性因素、酸碱性对养分及作物影响、酸碱性调节难点：难点：酸碱性对养分及作物影响4.3 土壤氧化还原反应 重点： 土壤氧化还原电位影响因素 氧化还原电位对作物生长的影响难点： 4.4 土壤养分状况重点重点：土壤中养分的存在形态及其有效性 土壤中养分的循环转化 土壤的保肥性、供肥性及其调节难点：难点：土壤中养分的循环转化教学进 程（含 章节教 学内容、 学时分 配、教 学方法、 辅助手 段）4 4 土壤化学性质土壤化学性质4.14.1 土壤胶体与吸收性能学时分配：学时分配： 50 分钟 教法：教法： 创设问题情景，
3、启发学生思维，采用类举法，结合土壤胶体图片，增加学生对土壤胶体及其作用的认识。导入：导入： 由学生在以前其它课程接触到的胶体概念切入土壤胶体，介绍土壤胶体的种类、作用等。 问题：问题： 1、土壤胶体的种类有哪些？ 2、试述土壤胶体的特征及其对土壤理化性质的影响？ 3、为什么南方土壤的阳离子交换量常小于北方土壤？ 4、如何理解土壤阳离子交换作用对土壤肥力的重要性？10内容：内容： 一、一、土壤胶体的概念与种类1 土壤胶体的概念 大小在 1-100mm（或 1000nm） （在长、宽和高三个方向上，至少有一个方向在此范围内）的土壤固体颗粒。 2.种类： （1）土壤矿质胶体：高岭石 蒙脱石 蛭石 （
4、2）土壤有机胶体 ：腐殖质等 （3）土壤有机矿质复合胶体：有机无机胶体结合在一起，土壤中数量最多，性质最好 二、土壤胶体的构造和性质 1.胶体构造土壤胶体分散系土壤胶体分散系土壤胶团土壤溶液胶核双电层定位离子层（内层）补偿离子层非活性层扩散层反离子层胶粒2.胶体的性质 （1）巨大的比表面和表面能： 每克胶体的表面积达 500 平方米左右，有很强的吸附能力，对保肥、保水 作用大。 （2）胶体带有电荷 可带负电也可带正电，通常土壤条件下（我国北方多数土壤）所带负电荷多于正电 荷。带正电或负电的土壤分别有利于吸附阴离子（如 H2PO4- 、HPO42- 、 PO43-）或阳离子（如 Fe3 + 、C
5、a2+ 、Mg2+、K+、NH4+、 Na+） 土壤电荷据来源性质又分为两种：永久负电荷： 粘土矿物在形成时，晶格内发生同晶置换而产生的电荷。不易改变。可变电荷：指胶体上随着土壤溶液 pH 值变化而发生电荷数量（甚至电荷符号）变化的那部分电荷叫 可变电荷。易改变。 （3）土壤胶体可改变其状态：水多时为溶胶、水少时为凝胶，是可逆过程。胶体状态的改变，影响土壤保 肥供肥状况。 三、土壤的阳离子吸附与交换 1. 阳离子交换作用：土壤胶体颗粒吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子进行交换吸附的作用。 参与交换吸附的阳离子称为交换性阳离子。阳离子交换作用是土壤的养分离子保肥（吸附）和供肥（解吸） 的过程。 据
6、性质，交换性阳离子可分两种： 致酸离子（能使土壤酸度增强）： H+ Al3+ 盐基离子（可与阴离子形成盐）：Fe3 + 、Ca2+ 、Mg2+、K+、NH4+、 Na+ 交换吸附作用示意图：土壤胶粒土壤胶粒Ca2+ NH4+3K+ Ca2+ +NH4+ K+ K+ K+10教学进 程（含 章节教 学内容、 学时分 配、教 学方法、 辅助手 段）2.交换作用的特征 （1）交换是可逆反应 ：一种离子可被吸附与胶体表明，也可进入溶液。 （2） 、等数量电荷交换：交换的电荷数相等。 （3）交换符合质量作用定律：土壤溶液中某种离子的浓度改变，则土壤胶体上吸附的其它离子发生改变， 这对施肥、保肥又重要意义
7、。 3 阳离子交换能力 阳离子交换能力受以下因素影响： （1）电荷的影响 ： 高价离子交换能力低价离子 （2）离子半径和离子水化半径 ： 同价离子，离子半径大的、水化半径小的交换能力大。H 离子有特殊 性，其 H3O+半径很小，运动速度快，因此交换能力大于二价离子。 各种单个阳离子交换能力顺序为： Fe3+ 、Al3+ H+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+ （3）离子浓度： 交换能力弱的离子在浓度足够大的情况下，可以交换吸附浓度低高价离子。 这对施肥以调整养分离子的有效性有意义讲解原因？ 举例解释：饿虎难敌群狼，人多力量大 4.介绍两个重要指标： 阳离子交换量（CEC) ：是指在一定 pH
8、时每 1000g 干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。 （其反映土壤含有的养分数量） 。 盐基饱和度： 指土壤中交换性盐基离子（ Fe3+ K+、Na+、NH4+、Ca2+ 、Mg2+等）总量占阳离子交换量 的百分数。 （其反映土壤养分的有效性的） 5.影响交换性阳离子有效度的因素 交换性阳离子对植物有效性的如何，很大程度上取决于它们从胶体上解吸或交换的难易： （1） 、交换性离子的饱和度 ： 是指土壤吸附某离子的量占土壤阳离子交换量的百分数。某离子饱和度愈 大，被交换而解吸的机会愈多，则有效度愈大。集中施肥、近根施肥的道理。土壤土壤CEC /(c mol/kg交换性交换性 Ca 量量/
9、(c mol/kg)交换性交换性 Ca 的饱和度的饱和度%Ca 的有效的有效 度度甲甲10440.0大大乙乙40512.5小小解释表中甲乙土壤的养分有效性。施肥一大片，不如一条线。 （2）.陪补离子效应：与该离子共存的其他离子为陪补离子。陪补离子吸附力强，则该离子有效性强。为 什么？举例说明。 （3）.粘土矿物类型：北方蒙脱石吸附离子于晶层间，牢固，有效度低；南方高岭石吸附于表明，有效度 高 四、土壤的阴离子吸附与交换 1.定义： 土壤胶体颗粒吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子进行交换吸附的作用。 参与交换吸附的阴离子称为交换性阴离子。阴离子交换作用是土壤的养分离子保肥（吸附）和供肥（解吸） 的
10、过程。 （简单讲解） 负吸附：土壤溶液中的离子浓度大于胶体表明的离子浓度的现象。北方土壤多数为碱性，易发生负吸附。 2.土壤中主要阴离子吸附状况： （1）易于被土壤吸收的阴离子 如磷酸根（H2PO4- HPO42- PO43-） 、硅酸根（HSiO3-、SiO32-）和某些 有机酸的阴离子（如草酸根） （2）很少被吸收或根本不被吸收的阴离子 如 Cl-、NO3-出现负吸附（固体表面浓度低于溶液中浓度）极10教学进 程（含 章节教 学内容、 学时分 配、教 学方法、 辅助手 段）易随水流失。 （3）介于上述两者之间的阴离子 如 SO42-、CO32-、HCO3-、及某些有机酸的阴离子，土壤吸收它
11、们的 能力很弱。 鉴于以上情况，施肥、浇水时应注意的问题？4.2 土壤酸碱性与缓冲性学时分配：学时分配：60 分钟 教法：教法： 创设问题情景，启发学生思维，采用类举法，结合土壤酸碱度对作物及土壤的影响，增加学生对土壤酸碱度的认识。导入：导入： 由土壤酸碱产生的原因开始，进而讲解土壤酸碱影响因素、酸碱指标、酸碱性对作物及土壤的影响，最后讲酸碱调节措施。 问题：问题： 1、试比较活性酸和潜性酸的区别和联系。 2、试述影响土壤酸碱性的因素。 3、什么是土壤缓冲性？有什么作用？ 4、试述土壤酸碱性和作物生长的关系 5.土壤酸碱性影响因素有哪些？如何调节土壤的酸碱性？内容：内容： 一一. . 土壤酸性
12、的来源与类型1.来源（简单介绍） （1）水的解离 （2）碳酸解离 （3）有机酸的解离 （4）酸雨：pH 小于 5.6 的化学物质（如 SO2）随降雨到地面如土壤。 （5）其它无机酸：硅酸、磷酸等。（6）土壤中铝的水解：AL3 为制酸离子 2.类型： 土壤酸可分为活性酸和潜性酸。 土壤活性酸是指与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的氢离子。 土壤潜性酸是指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子（H和 Al3）. 土壤潜性酸是活性酸的主要来源和后备，它们始终处于动态平衡之中，是属于一个体系中的两种酸。 两者可以相互转化。土壤中潜性酸的数量比活性酸大很多。但对作物产生直接作用的是活性酸。 3.酸度指标：
13、土壤酸度有不同的表示方法。 土壤活性酸常用酸性强度指标表示，一般用 PH 值表示。 pH 值大小与土壤酸碱性的对应关系： pH 值： 8.5 酸碱度 强酸 酸 中 碱 强碱 二、土壤碱性的来源及指标10教学进 程（含 章节教 学内容、 学时分 配、教 学方法、 辅助手 段）1.来源：主要是钙镁钠的碳酸盐和重碳酸盐水解、胶体表面吸附的交换性钠水解。 2.指标： （1）pH 值 （2）总碱度：是指 1000 克土壤中碳酸根、重碳酸根的厘摩尔数. （3）碱化度（钠碱化度：ESP）：指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率。三、影响土壤性酸碱的因素 1.气候因素：温暖湿润酸性土、 寒冷干燥碱
14、性土。 原因？ 2.生物因素：生物呼吸产生 CO2，有机质分解产生有机酸 3.母质影响：基性岩、超基性岩土壤偏碱； 酸性岩土壤偏碱 4.人为因素：施肥、浇水 生理酸性肥：硫酸铵、氯化铵、硫酸钾、 氯化钾 生理碱性肥料：硝酸钠、硝酸钙 施有机肥多的土壤， pH 值小 一般地，土壤水含量多，pH 值大。 5.大气污染：二氧化硫产生酸雨 6.盐基饱和度：盐基饱和度越高，pH 值越高。原因？四、土壤酸碱性对土壤养分和作物生长的影响 1、土壤 PH6.5 左右时，各种营养元素的有效度都较高，并适宜多数植物的生长。 2、PH 在微酸性、中性、碱性土壤中，氮、硫、钾的有效度高。 3、PH67 的土壤中，磷的
15、有效度最高。PH7 时，则易产生磷酸钙沉淀，磷的有效性降低。 4、在强酸和强碱土壤中，有效性钙镁的含量低，在 PH6.58.5 的土壤中，有效度较高。 5、在酸性和强酸性土壤中，铁锰铜锌等微量元素有效度高；在 PH7 的土壤中，活性铁锰铜锌离子明显下 降，并常常出项铁锰离子的供应不足。 6、在酸性土壤中，钼的有效度低。PH6 时，其有效度增加。硼的有效度与 PH 的关系较复杂，在酸性土壤 和 PH7.08.5 的石灰性土壤中，有效度均较低，在 pH6.07.0 和 pH8.5 的碱性土壤中，有效度较高。 7. 有些植物可在很宽的 pH 范围内正常生长，大多数植物在 pH9.0 或壤土砂土， （
16、3）土壤有机质：表土的有机质含量较底土的高，缓冲性也是表土较底土强。4.3 土壤氧化还原反应学时分配：学时分配： 20 分钟 教法：教法： 概况讲解土壤氧化还原影响因素及对作物生长的影响导入：导入： 由土壤氧化还原体系的存在，重点讲解氧化还原的影响因素及对作物的影响。 问题：问题： 试述土壤氧化还原状况和作物生长的关系。如何调节土壤的氧化还原状况？ 内容内容 一一. 土壤氧化还原体系 土壤中存在着一系列参与氧化还原反映的物质，并不断地进行着包括化学的和生物化学的复杂的氧化还原反 应。这些过程对土壤的肥力和植物生长带来深刻的影响，是土壤溶液中一种重要的化学性质。 土壤氧化还原体系及物质： 有机体系：为还原物质，主要是新鲜的未分解的有机物质如有机酸、糖、酚等
