土壤学-国家级课程8课件.ppt
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- 土壤学 国家级 课程 课件
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1、第八章 第八章 主要内容(重点):教学目标与要求:教学方式与手段:主要内容(重点):1.土壤胶体的表面性质(重点)土壤胶体的表面性质(重点)2.土壤胶体对阳离子交换反应(重点)土壤胶体对阳离子交换反应(重点)3.土壤胶体的阴离子的吸附与交换土壤胶体的阴离子的吸附与交换 了解土壤胶体的表面类型、表面电荷来源与种类,掌握土壤双电层的结构特征;牢记土壤阳离子交换作用的规律以及影响阳离子有效性的因素以及阳离子交换对土壤性质的影响。幻灯,动画演示;案例分析;土壤吸附实验;课时数:4课时硅氧烷型表面水合氧化物型表面有机物表面1土壤胶体表面类型土壤胶体表面类型第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil
2、 colloid)(soil colloid)的表面性质的表面性质第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)的表面性质的表面性质第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)的表面性质的表面性质第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)(soil colloid)的表面性质的表面性质第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)(soil colloid)的表面性质的表面性质第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)(soil colloid)的表面性质的表面性质第八章 第一节第一节
3、 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)(soil colloid)的表面性质的表面性质土壤胶体的比表面和表面积土壤胶体的比表面和表面积 22(一一)土壤胶体的表面积土壤胶体的表面积表81 土壤中常见粘土矿物的比表面积(m2g-1)胶体成分内表面积外表面积总表面积蒙脱石蛭 石水云母高岭石埃洛石水化埃洛石水铝英石700-750400-7500-500400130-40015-1501-5090-1505-4010-4525-30130-400700-850400-80090-1505-4010-45430260-800第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)(so
4、il colloid)的表面性质的表面性质我国几种主要土壤的比表面积:砖红壤 6080m2g-1 红 壤 100150m2g-1 黄棕壤 200300m2g-1 总之:总之:2 2:1 1型粘土矿物和有机质的含量越高,土壤的比型粘土矿物和有机质的含量越高,土壤的比表面积越大。表面积越大。(二二)比表面积的测定方法比表面积的测定方法1、仪器法2、吸附法 氮气、甘油、乙二醇醚等第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)的表面性质的表面性质土壤表面电荷和电位土壤表面电荷和电位 3(一)土壤电荷的起因和种类(一)土壤电荷的起因和种类 1、永久电荷(permanent charg
5、e)*永久电荷起源于矿物晶格内部离子的同晶置换。2、可变电荷(variable charge)*随pH的变化而变化的土壤电荷,这种电荷 称为可变电荷。第八章 第一节第一节 土壤胶体土壤胶体(soil colloid)(soil colloid)的表面性质的表面性质 可变电荷的成因主要是胶核表面分子或原子团的解离:A.A.含水氧化硅的解离B.B.粘粒矿物的晶面上的OH和H的解离C.C.腐殖质上某些官能团的解离D.D.含水氧化和水铝石表面的分子中OH的解离;pHM2+M+Al3Mn2Ca2K+Rb+NH4+K+Na+Li+第八章 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应土壤胶体对阳离子的吸附交
6、换反应 表82 离子半径与吸附力 一价离子Li+Na+K+NH+4Rb+离子的真实半径(nm)0.0780.0980.1330.1430.149离子的水合半径(nm)1.0080.7900.5370.5320.509强强弱弱 交换能力第八章 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应土壤胶体对阳离子的吸附交换反应 2 2盐基离子与盐基饱和度盐基离子与盐基饱和度(1 1)盐基离子与致酸离子)盐基离子与致酸离子*第一类是氢离子和铝离子,它们是致酸离子致酸离子,与土壤的酸度有密切关系。第二类是其他的一些金属离子,如Ca+2、Mg+2、K+、NH4+等,在古典化学上,它们都称为盐基离子盐基离子。第八
7、章 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应土壤胶体对阳离子的吸附交换反应(2 2)盐基饱和度)盐基饱和度(base saturation percentage)BSP(base saturation percentage)BSP 在土壤胶体所吸附的阳离子中,盐基离子的数量占所有吸附的阳离子的百分比,叫盐基饱和度*。盐基饱和的土壤具有中性或碱性反应;而盐基不饱和的土壤则具有酸性反应,为酸性土壤;克土)量阳离子交换量(毫克当克土)当量交换性盐基总量(毫克盐基饱和度100/100/100%第八章 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应土壤胶体对阳离子的吸附交换反应 阳离子交换 3(观看演
8、示)(观看演示)(一)阳离子交换作用(一)阳离子交换作用*在土壤中,被胶体静电吸附的阳离子,一般都可以被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸。对这种能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子交换性阳离子,而把发生在土壤胶体表面的阳离子交换反应称之为阳离子交换作用阳离子交换作用*。第八章 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应土壤胶体对阳离子的吸附交换反应*阳离子交换作用的特征:(1)阳离子交换作用是可逆反应。(2)交换是等当量进行的。(3)阳离子交换受质量作用定律的支配。第八章 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应土壤胶体对阳离子的吸附交换反应*土壤阳离子交换量土壤阳离子交换量(cat
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