土的化学物质组成有哪些？火星上的土和地球的一样吗

土壤(英语：soil)是一种自然体，由数层不同厚度的土层（soil horizon）所构成，主要成分是矿物质。土壤和母质的差异主要是表现在形态特征或物理、化学、矿物等性质。在工程方面土壤被认为是表岩屑(regolith)或是松动的岩石物质。这种解释严格来说（或者以环境科学的角度来说）并不正确：土壤是由母质(岩石），经过风化作用后所形成的，其特性与母质不尽相同。土壤经由各种风化作用和生物的活动产生的矿物和有机物混合组成，存在着固体、气体和液体等状态。疏松的土壤微粒组合起来，形成充满间隙的土壤，而在这些孔隙中则含有溶解溶液（液体）和空气（气体） 。因此土壤通常被视为有三种状态 。大部分土壤的密度为1～2 g/cm³。地球上大多数的土壤，生成时间多晚于更新世，只有很少的土壤成分的生成年代早于第三纪。

火星的土和地球有差异，是肯定的，但是也会有相似处。　　

美国航天局说，“好奇”号采集的土壤样本来自盖尔陨石坑。火星车携带的仪器运用X射线衍射技术分析土壤的晶体原子结构，发现样本与夏威夷火山附近土壤有相似之处。

　　确切地说，样本含长石、辉石、橄榄石晶体以及一些非晶态物质，而这些矿物成分构成与夏威夷火山周围风化的火山砂类似。

　　研究人员认定，这一发现或许将成为研究人员探寻火星是否有支持微生物存活条件的重要线索。

主要是测定土壤的各种化学成分的含量和某些性质。常见的测定项目有：土壤矿质全量测定（即测定硅、铝、铁、锰、钛、磷、钾、钠、钙、镁的含量），土壤活性硅、铝、铁、锰含量测定，土壤全氮、全磷和全钾含量的测定，土壤有效养分（铵态氮、硝态氮、有效磷和钾）含量测定，土壤微量元素含量和有效性微量元素（铁、硼、锰、铜、锌和钼）含量测定，土壤有机质含量测定，以及土壤酸碱度、土壤阳离子交换量、土壤交换性盐基的组成的测定等。其中土壤矿质全量、有机质含量、全氮量、有效养分含量、土壤酸碱度、阳离子交换量和交换性盐基组成等是必须进行测定的项目，故称土壤常规分析。其他测定项目则可根据分析目的取舍。20世纪30～40年代兴起的土壤测试，也可列入土壤化学分析范畴。

土壤化学分析方法很多，经典的方法有重量法、容量法和比色法。现代实验室多采用自动化、半自动化仪器进行土壤常规分析。这种实验室通常由4个系统组成：①样品半自动粉碎系统；②样品半自动提取系统；③由自动分析仪或流动注射分析仪、原子吸收/火焰发射光谱仪、pH自动分析仪和碳氮自动分析仪等组成的自动分析系统；④中央数据处理系统。土壤矿质全量分析常用能量色散 X射线能谱法或带电粒子活化分析仪或中子活化分析仪进行。采用此法，土壤样品无需经任何处理即可直接测定，从而避免了因化学处理而造成土壤样品中成分的损失或杂质的掺入及对土壤样品的稀释作用等缺陷。 主要测定土壤中物质存在状态、运动形式以及能量的转移等。常见的测定项目有：土壤含水量、土水势、饱和和非饱和导水度、水分常数、土壤渗漏速度、土壤机械组成、土壤比重和土壤容重、土壤孔隙度、土壤结构和微团聚体、土壤结持度、土壤膨胀与收缩、土壤空气组成和呼吸强度、土壤温度和导热率、土壤机械强度、土壤承载量和应力分布以及土壤电磁性等。

土壤物理分析除经典方法外，多借助现代化仪器进行，如应用水银注入测孔仪测定土壤结构（孔径可小至5纳米）;应用磨片、光学技术及扫描电镜测定土壤结构的微域变化;应用带有电子计算机的中子-γ射线联用仪在田间直接测定土壤水分和土壤比重；应用气相色谱仪和三轴剪力仪分别测定土壤空气组成和土壤力学性质等。此外，各种型号的测温、测磁仪和土壤颗粒自动分析记录仪也为土壤物理分析提供了简捷而又精确的测试手段。

1、土壤的成分可以在国土资源部中地质分析检验所化验。

2、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、土壤生物以及水分、空气，氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。

　　土质检测是土壤成分分析，常规的项目有pH，有机质，速效的氮、磷、钾，全量氮、磷、钾。有特殊需要时要做金属分析。

　　土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

　　2、土壤相关检测方法：

1 PH森林土壤PH测定LY/T1239-1999[1]

2 ------总铬土壤质量 总铬的测定 火焰原子吸收法GB/T 17137-1997

3 铜固体废物 铜锌铅镉的测定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 155552-1997

4 ------锌

土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17138-1997

5 铅固体废物

6 ------镉固体废物 铜锌铅镉的测定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 155552-1997

7 镍固体废物 镍的测定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 155559-1997

土壤质量 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17139-1997

8 ------氟化物固体废物 氟化物的测定 离子选择电极法GB/T 1555511-1995

离子选择电极法 《土壤元素的近代分析方法》中国环境监测总站 1992年

9 六价铬固体废物 六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法GB/T 155554-1995

10 ------硫化物对氨基二甲基苯胺光度法 《水和废水监测分析方法》（第三版）国家环保总局1989年

11有机质重铬酸钾容量法 《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

《土壤里有什么》教学设计预案

教学目标

（1） 知识与技能上：感悟有顺序的科学认知程序，同时强化记录,这一科学探究中不可缺少的环节和手段。知道土壤里的成分构成。

（2）从过程与方法上：能够运用多种方法和多种感官来认识土壤；会描述、记录自己的观察结果；能够和同伴交流自己的观察结果。

　　（3）从情感态度与价值观上：意识到土壤和动植物有着密切的关系，愿意走进大自然和亲近土壤，同时渗透自主和合作意识等。

教学重点

　　让学生认识土壤的成分，知道土壤不是一种单纯的物体

教学难点

　　通过学生对实验现象的观察与分析，综合认识土壤的成分。

课前准备

教师准备：

　　分组实验材料——托盘一个、烧杯一个（内装水）、玻璃棒、抹布；

　　演示实验材料——酒精灯、铁架台、铁环、铁罐头盒、火柴。

学生准备：

　　各自从家中采集到的土壤标本，放在塑料袋中封好袋口。

课时安排：1课时

教学过程：

教学引入：

　　1、师生谈话：水稻的种子种到哪，才能生根、发芽、结果？（板书：土壤）

　　（目的：让学生充分发表各自的意见，调动学生主动参与学习活动的兴趣）

2、提问：那什么是土壤呢？

（目的：让学生用书本的定义回答，便于研究的准确性。）

3、课件出示：3幅农作物及一幅花卉的，这反映了什么？

（目的：使学生知道植物的生长离不开土壤，从而激起学生想要探索“土壤里的成分”的求知欲！）

4、猜测

土壤里可能有什么呢？

（目的：猜测是进行科学探究的第一步。）

学习新课：

土壤中可能有（水、空气、沙、粘土、腐殖质），那怎样来验证呢？

（目的：思考是走向成功的第一步。引导学生思考出实验方法。）

　 一、指导学生通过实验验证并认识土壤的成分

　 1、认识土壤中含有水分：

　　让学生分组观察带来的土壤标本，动手摸一摸，有什么感觉？看到了什么？

学生分组进行观察，填写实验报告，汇报观察结果：（有的塑料袋上有凝结的水珠）

（目的：培养学生严谨的科学态度和实验方法。）

教师小结：土壤中含有水分，不同环境中的土壤干湿程度不同。（板书：水）

　　2、认识土壤中含有空气：

讲述：土壤中除了含有水分之外还有什么其它成分吗？让我们来进行第二个实验——把它放在水中进行观察。

学生分组活动，填写实验报告，汇报观察结果：

教师提问：你看到了什么现象？说明什么？

教师小结：土壤中含有空气（板书：空气）

　　3、认识土壤中含有砂和粘土

教师讲述：让我们用小棒搅拌烧杯中的土块，然后让它慢慢地沉降，仔细观察有什么现象发生？

　 学生分组实验，观测并填写实验报告，汇报观察结果

师生共同讨论：细腻的是粘土，粗糙的是砂

教师小结：土壤中含有砂和粘土，不同土壤中含有的砂和粘土的多少是不同的。（展示两组同学的实验结果，对比要明显）

　　4、认识土壤中含有腐殖质

讲述：我们知道植物的生长离不开土壤的原因，除了与土壤中的水分、空气等因素有关外，还与土壤中（腐殖质）有着重要关系。请看老师的实验。请你们认真观察，一会儿把你们看到的，想到的，感受到的说给大家听。

　　讲解实验用具及操作步骤，进行酒精灯加热土壤的实验演示。

提问：你看到了什么？怎么有的同学在捏着鼻子？你有什么想法说给大家听一听？

学生进行反馈，将观察到的现象用自己的语言表述出来。

教师小结：土壤加热后冒烟，有烧糊的气味，这说明土壤中含有一些可以燃烧的东西，这些东西主要是土壤里动植物体腐烂后变成的物质，叫做腐殖质。它是黑色的，土壤颜色越黑，说明含有腐殖质越多，也就越肥沃。

　　二、综合认识土壤的成分

　　1、 谈话：通过实验和观察，我们初步了解了土壤是由哪些成分构成的，下面让我们再来一起回顾。

　　播放动画“土壤的成分”

　　2、小结：土壤不是一种单纯的物体，它由不同成分构成，土壤的成分搭配的合适，土壤才能肥沃。

三、巩固应用：

师生谈话：通过今天的学习，自己又增长了哪些知识？（培养学生的归纳综合能力，为今后的学习奠定基础）

板书设计

水 空气

沙 土壤 粘土

腐殖质 等

习题精选

　　1土壤的成分有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。

　　2人类的哪些活动可能对土壤产生不良影响（ ）

　　A翻耕土地　　B种植树木　　C施用化肥　　D乱仍费弃物

五色土

　　你听说过劳动人民文化宫内的五色土吗？为什么会有五种不同颜色的土？用五色土铺成的祭坛有什么象征意义？请同学们通过不同途径查找资料，进行说明。

使用土壤成分测试仪：

1、可检测土壤、植株、化学肥料、生物肥料等样品中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷、全钾、有机质含量。

2、可检测PH值。

3、可检测土壤盐量。

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量或污染程度及其变化趋势。

通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

土壤由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分或溶液）和气相（土壤空气）等三相物质四种成分有机地组成。

按容积计，在较理想的土壤中矿物质约占38—45%，有机质约占5—12%，孔隙约占50%。按重量计，矿物质占固相部分的90—95%以上，有机质约占1—10%

火星表面的土壤中含有大量氧化铁，由于长期受紫外线的照射，铁就生成了一层红色和**的氧化物。夸张一点说，火星就像一个生满了锈的世界。由于火星距离太阳比较远，所接收到的太阳辐射能只有地球的43％，因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度，昼夜温差可达上百摄氏度。在火星赤道附近，最高温度可达20℃左右。火星上也存在大气。其主要成份是二氧化碳，约占95％，还有极少量的一氧化碳和水汽。