河北工程大学水电学院学生实验指导报告书实验课程名称学生专业班级指导教师姓名学生学号学生姓名20-- 20学年第学期目录实验教学管理基本规范 (1)附表：实验考核参考内容及标准 (2)实验一土壤及农作物（玉米）元素测定 (3)实验二土壤机械组成的测定 (5)水利水电学院学生课程实验成绩 (9)实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。

为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。

1、本规范适用于学院各专业实验课程。

2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。

3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。

每部分均在实验成绩中占一定比例。

各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。

各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。

4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。

教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。

5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。

在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。

6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。

附：实验考核参考内容及标准水电学院附表：实验考核参考内容及标准实验一: 土壤及农作物（玉米）元素测定1、实验目的和意义通过测定土壤元素的含量，可以得知土壤的肥力状况以及土壤养分的运移分布状况。

土壤中的各种中微量元素的含量的多少，会导致作物对各种营养元素的吸收，各种中微量元素过多或过少都会导致作物出现不同的病症，因此，利用土壤养分仪测土壤氮、磷、钾的含量是不可不做的工作。

2、实验原理J200激光光谱元素分析仪源自美国加州大学国家能源技术实验室30年激光光谱技术的研究成果。

系统将高能激光打在样品上，在样品的表面形成激光光斑使样品激发发光，这些光经过光谱系统和监测系统进行分析，进而得到样品的元素组分和含量。

3、实验仪器干式研磨机；0.1mm筛子；台式粉末压片机；J200激光光谱元素分析仪。

4、实验步骤（1）研磨土样：将田间取回的土样自然风干后，使用干式研磨机将不同处理的土样研磨成粉。

（2）过筛：使用0.1mm的筛子将研磨后的土过筛，筛选出粒径小于等于0.1mm的土样。

（3）打样：使用台式粉末压片机，将筛选出的土样压成片状。

一般使用2-5g土，使用漏斗将土样装填在特定的磨具内，使用机器压制成片。

压制成的土片要求表面平整无裂缝。

（4）激光打样：①打开激光水冷系统的开关，预热系统10分钟左右。

②打开电脑，运行Axiom软件，启动系统，等待初始化完成之后，点击“Load Sample”加载待测样品，工作台到位后，放入压制好的土片，关上窗门。

③选择“Micro Camera”，切换镜头，之后选择自动对焦“Auto Focus”，找到样品。

④样品扫描，获得预览图像。

将主屏幕移动到样品的左上角，点开“Image stitching”按钮，开始扫描预览图。

⑤在预览图上选择打样的区域，选择激光采样模式，本实验采用划线法采样模式。

⑥进行必要的参数设定，一般图形或路径的打击次数（Array Passes）设为2；激光在单点的打击次数（#of Shots）设为5；平台移动速度（Velocity）设为8mm/s。

⑦选择“Fire Laser”开始打样，等待打样完成。

⑧打样完成后，激光器会自动停止工作，用户保存光谱谱线数据。

⑧实验结束后，点击Axiom 软件里右下角的的“Exit”，关闭系统操作软件；关闭激光水冷系统。

5、数据分析（1）打开数据分析软件Aurora，选择 Multivariate Analysis 窗卡，加载标准曲线。

（2）选择Multivariate Unknowns 窗卡，点击Load加载待测土样的光谱谱线数据进行元素的自动计算。

（3）点击Save Option 处的小箭头，选择Statistics，然后点击保存按钮进行数据保存。

（4）关闭软件Aurora。

6、数据记录将实验测定记录到表1-1、表1-2中。

表1-1 土壤N、P、K测定记录表表1-２作物Se、Sr、Fe、Zn、Mn测定记录表7、注意事项（1）J200激光光谱元素分析仪有自锁功能，加入样品必须关上门方可进行实验。

（2）J200激光光谱元素分析仪激光对眼睛有一定的伤害，请勿直接观看。

（3）J200激光光谱元素分析仪系统由软件控制开机和关机，请勿直接关闭电源。

（4）使用前请拧松注油孔处的螺钉。

（5）此型号压片机油缸最大升程为20毫米，请在范围内使用，否则将损坏机件。

（6）每次使用完，油缸复位后请拧紧放油阀，以免油缸内的压力油流失，造成升压速度减慢。

实验二: 土壤机械组成测定1、实验目的和意义通过测定土壤的机械组成，可以知道土壤质地的粗细。

土壤质地直接影响着土壤的理化性质和肥力状况，同时它还是土壤分类的重要依据，所以在研究土壤的形成、分布、分类及肥力状况时一定要先测定土壤的机械组成。

测定土壤机械组成（粒度分析）的方法有好几种。

在野外因仪器、药品携带不方便，所以常用于测法（揉条法）。

在室内则采用吸管法或比重计法。

比重计法操作方法比较简单容易也比较准确。

吸管法一般多用于科研等更精确的分析，因我们课时有限，所以我们实验是采用比重计法。

2、测定原理测定土壤机械组成也就是测定土壤质地。

土壤是由许多大小不同的土粒，按不同比例组合而成的，这些不同的土粒组合在一起所表现出来的土壤粗细状况就称作土壤质地。

土壤机械组成分析原理，就是把土粒按其粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而得出土壤的机械组成。

对于粒径>0.25mm砂粒，一般用过筛法，将砂砾逐级过筛称重。

对于粒径小的土粒，则用分散剂法将其充分分散，再使分散后的土粒在一定容积的悬液中自由沉降，根据土粒沉降的速度，分别测定不同粒级含量的多少。

这一过程依据物理学Stokes定律：式中：，v—颗粒在介质中的沉降速度（cm/s)；g－重力加速度（980cm/s2)；r—颗粒半径；d－颗粒比重（土粒平均比重为2.65g/cm3);d1—介质比重（g/cm3)；η—介质的黏滞系数（g/cm.s)在特定条件下，d，d1，η均为可知数，可得土粒下降的速度与其粒径的平方成正比，土粒愈大沉降速度愈快，再根据量筒的高度H，利用H=vt，就可计算出开始下降后的不同时刻当时仍悬浮的土粒粒径。

所用土样是过2mm筛的土样，用比重计法测定。

在测定以前还要根据土壤pH值的不同选用不同的分散剂。

我们的分析土样pH值是酸性的，所以用0.5mol比NaOH溶液做为分散料这是化学分散法为了使其充分分散，还必须研磨，这是物理分散法。

比重计测量的是仍悬浮的土粒含量。

比重计所排开的悬液重量等于其自身重量时，它就悬浮在某一深度上，据此可换算出悬液中土粒的浓度。

专门设计的甲种比重计直接在比重计标尺上读取悬液中的土粒重量。

由于悬液的温度会影响黏滞系数，而甲种比重计的刻度是以20℃夜温为标准制作的，因此每次测量后根据实际液温比重计读数进行校正。

3、仪器与试剂（1）试剂0.5mol·L-1六偏磷酸钠溶液（2）仪器设备天平，50ml量筒，玻璃棒，烧杯，1000ml量筒，2mm孔径土壤筛，温度计，土壤甲种比重计，秒表，搅拌棒，土壤筛2mm、1mm、0.5mm。

4、实验步骤（1）称样：称取通过2mm筛孔的10g（精确至0.001g）风干土样放置于50ml烧杯中，放入烘箱，在105℃烘干6h，冷却后称至恒量，计算土壤水分换算系数。

用天平准确称取过2mm筛的风干土壤样品50g，置500ml锥形瓶中。

（2）样品分散根据土壤pH值，在锥形瓶中加入50mL 0.5mol/L溶液氢氧化钠溶液（酸性土壤）、50mL 0.5mol/L六偏磷酸钠溶液（碱性土壤）或者50mL 0.5mol/L草酸钠溶液（中性土壤），然后加水使悬浮液体积达到250m L左右，充分摇匀。

静置一天，使充分破坏土壤团聚体结构。

（2）制备悬浊液在1000ml量筒上放一大漏斗，将孔径0.25mm洗筛放在大漏斗内，充分摇动锥形瓶中的悬浮液，通过洗筛，用水洗入量筒中。

留在锥形瓶内的土粒，用水全部洗入洗筛中，洗筛内的土粒用橡皮头玻璃棒轻轻洗擦和用水冲洗，直至到滤下的水不再混浊为止。

最后用蒸馏水定容为1000ml。

将留在洗筛内的砂粒（0.25mm-2mm）用水洗入50mL烧杯中，烧杯置于低电热板上蒸去大部分水分，放入烘箱，于105℃烘干6h，冷却后称至恒量。

再将0.25mm以上的砂粒，通过0.5mm 及1.0mm孔径筛筛分，分别称出其烘干质量。

（3）测定悬浮液温度取温度计悬挂在盛有1000mL水的量筒中，并将量筒与待测悬浮液量筒放在一起，记录水温，即代表悬浮液的温度。

（4）测定悬液比重用搅拌器搅拌悬液1min（上下30次），从停止搅拌开始记时，并测定悬液温度，温度、时间和粒径关系（见表1），选定测定比重读数的时间，提前30s将比重计轻轻插入到悬液中，到了选定时间马上读数，并在此测定悬液温度，而此温差不超过0.5℃。

按照上述步骤分别测出0.05，0.01，0.005，0.001mm等各级粒径的比重计读数。

5、数据记录表1-2 颗粒大小分析（比重计）实验记录6、结果分析（1）根据风干土样重和吸湿含水量换算成烘干土重。

（2）分散剂校正值(g/L)=加入的分散剂的毫升数×分散剂摩尔浓度×分散剂的摩尔质量（3）比重计校正数=原读数+比重计的温度校正值-分散剂校正值（4）小于某级粒径土粒的含量%＝校正后读数×100％/烘干土样重（5）1.0-2.0mm、0.5-1.0mm、0.25-0.5mm粒级含量按下列式计算：1.0-2.0mm粒级含量(％)= m2/m×100％0.5-1.0mm粒级含量(％)= m3/m×100％0.25-0.5mm粒级含量(％)= m4/m×100％式中：m2为1.0-2.0mm粒级烘干土质量，g；m3为0.5-1.0mm粒级烘干土质量，g；m4为0.25-0.5mm 粒级烘干土质量，g；m为烘干土质量，g。

温度校正值见表2比重计法允许平行误差<3%，将相邻两粒径的土粒百分数相减即为两粒范围内的粒级百分含量。

根据各粒级含量的百分数在中国土壤质地分类标准中查出土壤样品的质地类型。