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土壤学课程教案课程编号： _______________________ 章节名称及内容：土壤胶体和土壤离子交换（下）所在课程顺序号：第14个教案授课学时与时长： 1.75学时授课教师：王聪课程类型：学类核心巡一、教学目标1、熟练掌握阳离子交换量和盐基饱，深刻理解离子交换在土壤肥力上的意义二、教学内容1、土壤吸附能力三、教学重点1、阳离子交换量、盐基饱和度、土壤养分离子有效性的影响因素四、教学难点1、影响土壤养分离子有效性的因素五、教学方法课堂讲授、多媒体辅助和板书相结合。
六、教学过程开始课堂讲授前播放一段相关的视频或则提出与本次课程相关的几个问题进行提问并讲解上次课堂留下的问题和作业，然后开始进行课堂讲授，讲授过程穿插问题提问，本次课程结束时布置作业或则留下几个问题进行下次课堂的提问主要内容8.2土壤吸附能力8.2土壤吸附能力8.2.1土壤吸附的概念1概念：土壤的吸附性能：土壤颗粒表面具有能够吸附阴阳离子、气体、液体等物质的能力。
土壤吸附性能是土壤的重要特性，由于具有吸附性能，使土壤起到“库”的作用，避免了土壤养分的淋失，从而达到保蓄养分的能力，这对于植物营养、±壤肥力以及污染土壤的自净能力等方面起极其重要的作用O8.2.2土壤吸附的类型交换性吸附：土壤胶粒带有电荷借静电引力从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。
土壤固相从溶液中吸附离子的同时，也伴随着固相表面上交换离子的解吸。
（最主要的吸附类型）专性吸附：非静电因素引起的土壤对离子的吸附作用。
它是指离子通过表面交换与晶体的阳离子共用1个或2个氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。
负吸附：指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液中该离子或分子的浓度的现象。
8. 2.3土壤阳离子交换与吸附作用1.概述土壤阳离子交换作用：指土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子相互交换的作用。
交换性阳离子：被土壤胶体表面所吸附，能被土壤溶液中的阳离子所交换的阳离子。
土壤胶体吸收阴离子原因
土壤胶体吸收阴离子的原因有以下几点：
1.胶体颗粒表面带有电荷：胶体颗粒表面通常带有负电荷，这种负电荷能够吸引和吸附带正电荷的阴离子。
2.离子交换：胶体颗粒上的负电荷能够与溶液中的正电荷离子发生电荷交换作用，使阴离子从溶液中吸附到胶体颗粒表面。
3.吸附作用：胶体颗粒表面的负电荷能够吸引和吸附带正电荷的阴离子，使其附着在胶体颗粒表面。
4.胶体颗粒的孔隙结构：胶体颗粒具有较大的孔隙结构和比表面积，可以提供更多的吸附位置，增加吸附阴离子的能力。
总之，土壤胶体吸附阴离子主要是由于胶体颗粒表面带有负电荷、离子交换、吸附作用和胶体颗粒的孔隙结构等因素的综合作用。
第七章土壤离子吸附与交换第一节土壤胶体一、土壤胶体土壤胶体是土壤中高度分散的部分，是土壤中最活跃的物质，其重要性犹如生物中的细胞，土壤的许多理、化现象，例如土粒的分散与凝聚、离子吸附与交换、酸碱性、缓冲性、粘结性、可塑性等都与胶体的性质有关。
所以，只有深入研究土壤胶体的性质，才能了解土壤理、化现象发生的本质。
二、土壤胶体的种类和构造在胶体化学中，一般指分散相物质的粒径在1—100毫微米之间的为胶体物质，而土壤胶体微粒直径的上限一般取2000毫微米。
1.胶体的种类土壤胶体按其成分和特性，主要有三种：1）土壤矿质胶体：包括次生铝硅酸盐（伊利石、蒙脱石、高岭石等）、简单的铁、铝氧化物、二氧化硅等。
2）有机胶体：包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物。
3）有机-无机复合胶体：土壤有机胶体与矿质胶体通过各种键（桥）力相互结合成有机-无机复合胶体。
在土壤中有机胶体和无机胶体很少单独存在，只要存在这两类胶体，它们的存在状态总是有机-无机复合胶体。
2.土壤胶体的构造胶体的构造有两种形式。
若胶体内部组成的分子或离子排列组合有严格规律的为晶形胶粒；若排列无严格规律的则属非晶形胶粒。
土壤无机胶体多属晶形胶体，有机胶体多属非晶质胶体。
土壤胶体微粒构造，从内向外可分为几个圈层：胶核是胶粒的核心，土壤胶体胶核的成分由二氧化硅、氧化铁、氧化铝、次生铝硅酸盐腐殖质等的分子团所组成的微粒核。
微粒核表面的分子向溶液介质解离而带有电荷，形成一个内离子层；在内离子层外面，由于电性吸引，形成带有相反电荷的外离子层。
这两个电性相反组成的电层，称为双电层。
在双电层中，由于内离子层决定着胶体的电位，故又称决定电位离子层；双电层的外层，由于其电荷符号与内层相反，故又称反离子层，亦称补偿离子层。
补偿离子层的离子，因距离内层远近不同，所受的电性引力的大小也不同。
距离近者受吸引力大，不能自由活动，这一部分的离子层，称为非活性补偿离子层。
土壤：是地球陆地表面能够生长植物的疏松表层。
土壤肥力：土壤能连续、适时地供给并协调植物生长所需的水分、养分、空气、温度和热量的能力。
土壤圈：地球表层系统中处于四大圈层（气、水、生物、岩石）交界面上最富有生命力的土壤连续体或覆盖层。
岩石：由矿物所构成，是矿物的天然集合体，土壤母质来源于岩石、矿物的风化产物。
岩石的风化作用：指露出地表的岩石、矿物，遇到和它形成时很不相同的外界条件，使其内部的构造、成分和性质发生变化的作用。
同晶替代：指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。
土壤有机质：是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，它包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。
土壤腐殖质:进入土壤的各种有机残体在微生物作用下分解并合成的一类特殊的高分子化合物。
矿质化过程：有机化合物在进入土壤后，在微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解而最终释放出二氧化碳、水和能量，所含氮、磷、硫等营养元素在一系列特定反应后，释放成为植物可利用的矿质养料的过程。
腐殖化过程：各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物的过程。
土壤容重：田间自然垒结状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量(克/厘米3或吨/米3）。
土壤质地：各种粒级土粒的配合比例，或各粒级土粒占土壤重量的百分数，也叫土壤的机械组成。
粒级：按土粒的大小分为若干组称为土壤粒级（粒组）。
土壤孔隙：是土壤中固相部分所占容积以外的空间。
土壤结构性：是土粒（单粒或复粒）的排列、组合形成。
土壤结构体：或称结构单位，它是土粒（单粒和复粒）互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。
土壤水：指在105℃温度下从土壤中驱逐出来的水。
土水势（ψ）：土壤水在各种力作用下，与同样温度、高度和大气压条件的纯自由水相比，其自由能降低，产生的差值即为土水势。
土壤水吸力：指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态，简称吸力，但并不是指土壤对水的吸力。
土壤胶体中离子的吸附和交换过程,保肥作用土壤胶体就像一个超级神秘又有趣的魔法世界。
那些离子呢，就像是一群调皮的小精灵，在这个世界里玩着独特的游戏。
你看啊，土壤胶体这个魔法世界里有好多“小房子”，专门用来收留那些离子小精灵。
当阳离子小精灵们在土壤里游荡的时候，土壤胶体就像一个热情好客的大房东，伸出它那无形的“大手”，把阳离子小精灵们吸附过来。
这就好比是在寒冷的冬天，一个温暖的小屋对瑟瑟发抖的路人有着巨大的吸引力。
而这个吸附的过程可不得了，它就像是一场精心编排的舞蹈。
阳离子小精灵们一个个有序地被土壤胶体邀请进“房子”里。
这时候，土壤胶体就像一个超级收纳盒，把这些离子整整齐齐地放好，可别小看这个过程，这就是土壤保肥的开始呢。
保肥就像是土壤胶体这个魔法世界的伟大使命。
如果把土壤比作一个大银行，那土壤胶体就是银行里最安全的保险柜。
肥料中的离子就像是人们存在银行里的财宝，土壤胶体把这些财宝紧紧锁住，防止它们流失。
说到离子交换，那就更有趣了。
就好像这些离子小精灵们在土壤胶体这个大社区里玩换房子的游戏。
当一种阳离子小精灵被吸附得多了，土壤胶体就会像一个公平的管理员，协调着让一些小精灵和别的小精灵交换“房子”。
这一交换，就像是魔法棒一挥，让土壤里的营养成分重新分配，变得更加合理。
有时候，我觉得土壤胶体像一个超级智能的厨师。
离子就是各种食材，它吸附和交换离子的过程就像是厨师精心调配菜肴。
它把各种离子小食材按照合适的比例搭配起来，做出最适合植物生长的“大餐”。
如果没有土壤胶体这个神奇的存在，那土壤就像是一个漏勺，肥料就会像沙子一样轻易地溜走。
植物就只能可怜巴巴地望着天，祈求老天降下更多的养分。
土壤胶体的保肥作用简直就是大自然给予植物的超级福利。
它就像一个永远不知疲倦的守护者，不管白天黑夜，不管风吹雨打，都紧紧地看守着那些对植物生长至关重要的离子。
我们可不能小看这个小小的土壤胶体啊，它虽然微观得我们肉眼都看不见，但它却像一个巨人一样，撑起了植物生长的一片天。
第九章土壤酸碱性和氧化还原过程一、名词解释：1、土壤活性酸:土壤溶液中游离的H+所表现的酸度。
2、土壤潜性酸:指土壤胶体上吸附的H+和Al3+所引起的酸度。
3、土壤缓冲性:狭义：土壤抵抗酸碱物质，减缓pH变化的能力。
广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，包括对氧化还原、污染物质、养分等。
指抗衡外界环境变化的能力。
4、碱化度: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二、土壤酸碱性对土壤肥力和植物生长的影响如何？1.对土壤肥力的影响：1）对土壤微生物的影响土壤细菌和放线菌适宜于中性和微碱性环境；在强酸性土壤中真菌则占优势。
2）对土壤胶体带电性影响土壤环境pH 值高时，土壤胶体负电荷数量增多，相应于阳离子交换量也增加，土壤保肥性、供肥性增强。
3）对土壤养分有效性影响●在pH6.5附近，大多数营养元素的有效性都较高。
●N、K 、 S元素在微酸性、中性、碱性土壤中都较高。
●P元素在中性土壤中有效性最高， pH<5和pH>7时有效性降低。
●Ca和Mg在pH6.5-8.5有效性大，在强酸性和强碱性土壤中有效性较低。
●Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素有效性在酸性和强酸性高。
●Mo在酸性土壤中有效性较低，pH>6时有效性增加。
2.对植物生长的影响：不同植物对土壤酸碱反应的要求是不同的，各有一定的适应范围。
有些植物能适应较宽的pH值范围，有些植物却对土壤pH值非常敏感，这是各种植物在长期的自然选择中形成的。
大多数植物均适于在pH值4-9环境中生长。
三、简述酸性土、碱性土的改良。
1. 土壤酸性的调节:一般采用施石灰的办法。
农村烧柴后的草木灰中和酸性土效果也很好。
2.土壤碱性的调节用石膏来改良。
还可施用其它的化学物质如：硫磺（经土壤中硫细菌的作用氧化生成硫酸）和明矾（硫酸铝钾）、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、工业废料等，都能降低土壤碱性。
四、土壤为什么具有缓冲性？1. 土壤胶体的阳离子交换作用是土壤产生缓冲性的主要原因2.土壤溶液中的弱酸及其盐类组成的缓冲系统3.土壤中两性物质的存在4. 在酸性土壤中，铝离子也能对碱起缓冲作用第十章土壤养分和肥料一、植物所必须的营养元素有哪些？1.大量元素：（1）C H O 天然营养元素（2）N P K 植物营养三要素或肥料三要素（3）Ca Mg S 中量元素2.微量元素：Fe Mn Zn Cu B Mo Cl (Ni)二、土壤养分的来源有哪些？矿物质，土壤有机质，其他来源如生物固氮、大气降水、施肥三、简述氮、磷、钾三种元素在土壤中的的形态以及不同形态对植物的有效性如何？1.土壤中的氮素以两类形态存在: 无机态氮和有机态氮，大部分的土壤氮以有机态存在。
