小明同學(xué)家里承包了一塊土地,準(zhǔn)備種植特色農(nóng)產(chǎn)品小紅薯。由于擔(dān)心該地土壤的酸堿性不適合種植小紅薯,特邀請學(xué)?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用所學(xué)化學(xué)知識對土壤的酸堿性進(jìn)行項(xiàng)目式探究。
活動一:測定土壤的酸堿性
【實(shí)驗(yàn)方案】
(1)取少量土壤樣品,加蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁o置澄清后過濾;
(2)用玻璃棒蘸取少量濾液滴在pH試紙上,等試紙顯色后與
標(biāo)準(zhǔn)比色卡
標(biāo)準(zhǔn)比色卡
對比,讀出pH,進(jìn)一步確定土壤酸堿性。
【實(shí)驗(yàn)記錄】同學(xué)們分別進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)測定土壤濾液的酸堿度,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
|
濾液1 |
濾液2 |
濾液3 |
濾液4 |
測得的pH |
5 |
6 |
6 |
5 |
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該土地的土壤呈
酸
酸
性。
活動二:
【調(diào)查分析】經(jīng)調(diào)查,該土地之前的承包者為使自己種植的農(nóng)作物生長茂盛,施用了大量化肥——硫酸銨,于是推測土壤的酸堿性出現(xiàn)問題的原因是土壤中含有大量的硫酸銨。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
步驟①:取“活動一”中的濾液于試管中,滴加 氯化鋇(或硝酸鋇)和稀硝酸 氯化鋇(或硝酸鋇)和稀硝酸 溶液 |
有 白色沉淀 白色沉淀 生成 |
土壤中含有硫酸根離子 |
步驟②:另取適量土壤樣品,加熟石灰混合研磨 |
有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 |
土壤中含有 銨根 銨根 離子 |
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】土壤中含有硫酸銨,猜想成立,寫出步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
Ca(OH)
2+(NH
4)
2SO
4CaSO
4+2NH
3↑+2H
2O
Ca(OH)
2+(NH
4)
2SO
4CaSO
4+2NH
3↑+2H
2O
。
【查閱資料】小紅薯最適宜種植的土壤酸堿度為6.5~7.5,人們改良土壤酸堿性的方法如下表所示:
|
所用物質(zhì) |
改良原理 |
改良酸性土壤 |
熟石灰[Ca(OH)2] |
氫氧化鈣能與土壤中的酸性物質(zhì)反應(yīng) |
草木灰(主要成分為K2CO3 ) |
碳酸鉀 碳酸鉀 能與土壤中的酸性物質(zhì)反應(yīng) |
改良堿性土壤 |
硫酸亞鐵(FeSO4) |
硫酸亞鐵能與土壤中的堿性物質(zhì)反應(yīng) |
【得出結(jié)論】興趣小組的同學(xué)們通過分析確定用草木灰改良該土壤。
【反思拓展】經(jīng)過本次項(xiàng)目式探究,同學(xué)們也有了自己的收獲,但對土壤施用化肥的利與弊產(chǎn)生了爭執(zhí),請你選擇你支持的一方并闡述自己的理由:
支持有利一方的理由是:有助于植物的生長,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量或支持有弊一方的理由是:因?yàn)榛实倪^量施用會造成土壤酸化,環(huán)境污染等(合理即可)
支持有利一方的理由是:有助于植物的生長,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量或支持有弊一方的理由是:因?yàn)榛实倪^量施用會造成土壤酸化,環(huán)境污染等(合理即可)
。
【答案】標(biāo)準(zhǔn)比色卡;酸;氯化鋇(或硝酸鋇)和稀硝酸;白色沉淀;銨根;Ca(OH)
2+(NH
4)
2SO
4CaSO
4+2NH
3↑+2H
2O;碳酸鉀;支持有利一方的理由是:有助于植物的生長,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量或支持有弊一方的理由是:因?yàn)榛实倪^量施用會造成土壤酸化,環(huán)境污染等(合理即可)