大班對小學的教案

植物對水分的吸收和利用。

植物對水分的吸收和利用

1、理解植物細胞吸水和失水的原理；
2、識記水分在植物體內的運輸、利用、散失；
3、知道合理灌溉在生產(chǎn)和生活這的運用。

1、重點：滲透作用的原理；植物細胞吸水和失水的原理。
2、難點：滲透作用的概念；植物細胞吸水和失水的條件。

一、水分的吸收
1、吸水的器官和部位：主要的吸水器官根；
根尖的結構組成：根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)（圖）
吸水最活躍的部位成熟區(qū)的表皮細胞。（圖）
2、吸水方式：成熟的植物細胞主要靠滲透作用吸水，
如：根尖成熟區(qū)表皮細胞、莖葉細胞、根冠細胞
未成熟的植物細胞主要靠吸脹作用吸水。
如：干燥的種子細胞、根尖分生區(qū)細胞
3、吸水的原理
（1）吸脹吸水的原理：親水性物質與水發(fā)生結合（結合水）
（2）滲透作用的原理：細胞液與外界溶液通過原生質層發(fā)生滲透作用
A、滲透作用概念：水分子或其他溶劑分子通過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散（如：課本P59圖）
B、滲透作用的產(chǎn)生必需具備兩個條件：半透膜
半透膜兩側的溶液具有濃度差
C、成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)：
理由是：細胞壁——全透性，水和溶質都可以透過。
原生質層——主要包括：細胞膜、液泡膜和兩層膜間的細胞質——
選擇透過性——可看做一層半透膜。
細胞液——具有一定的濃度，與外界溶液之間通常具有濃度差。
所以：一個成熟的植物細胞就是一個滲透系統(tǒng)，當成熟的植物細胞與外界溶液接觸時，細胞液就會通過原生質層與外界溶液發(fā)生滲透作用。
4、植物細胞的吸水和失水（通過細胞圖分析、講述實驗）
1）30%的蔗糖溶液——細胞失水——發(fā)生質壁分離——細胞壁伸縮性小于原生質層
2）清水或低液———細胞吸水——質壁分離復原——
3）所以：當外界溶液的濃度細胞液的濃度時，細胞就通過滲透作用——失水
可用質壁分離實驗驗證
當外界溶液的濃度細胞液的濃度，細胞就通過滲透作用——吸水
可用質壁分離復原實驗驗證
4）質壁分離的外因：外界溶液濃度細胞液濃度
質壁分離的內因：細胞壁伸縮性原生質層
質壁分離復原的外因：外界溶液濃度細胞液濃度
質壁分離復原的內因：細胞壁伸縮性原生質層
質壁分離和質壁分離復原實驗的作用：
①　證明成熟的植物細胞發(fā)生滲透作用；
②　證明細胞是否具有活性；
③　作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法；
④　初步測定細胞液濃度的大小。（請設計實驗測細胞液濃度大小）
5、鞏固練習：課本P62：一、二、四學案P1、2、3、4
新學案P116：例6、11、12P120：1—6、9—14、16P124：8
課練P48：19
二、水分的運輸、利用、散失
1、運輸：結構導管，
從細胞外　→　導管的途徑：
　土壤溶液　→　成熟區(qū)表皮細胞　→　→　→　導管（通過滲透作用）
土壤溶液→成熟區(qū)表皮細胞的細胞壁以及成熟區(qū)表皮細胞以內層層細胞的間隙→導管（通過擴散）
2、利用：一般只有1%-5%的水分保留在植物體內，參與光合作用和呼吸作用等生命活動。
3、散失：途徑：主要通過蒸騰作用
意義：是植物吸收水分和促使水分在植物體內運輸　的重要動力
三、合理灌溉：（詳見課本P61內容）
1、概念：
2、原理：
3、意義：
4、鞏固練習：課本P62：三

1下列某同學畫的幾個結構示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：
（1）注明圖中各標號所指的結構名稱：
1．細胞壁　2細胞膜
3．液泡膜4細胞核
5．細胞質6細胞液7．外界溶液
　其中2、3、5共同成原生質層。
（2）A→B→C，說明細胞發(fā)生了質壁分離現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象的細胞結構基礎是具有選擇透過　性的原生質層和一定濃度的細胞液、以及全透性的細胞壁；其外在原因是由于外界濃度大于細胞液濃度；內在原因細胞壁伸縮性原生質層。
（3）若將C細胞放進清水中，將發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象，若不發(fā)生，
則說明細胞已死亡。
（4）A→C過程中，細胞液濃度變大，吸水能力變強。
2、用2摩爾/升的乙二醇溶液和2摩爾/升的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察分離現(xiàn)象，得到其細胞體積的變化情況如圖所示，請據(jù)圖回答：
（1）細胞體積在A~B段的變化說明：在該段時間內水分從細胞滲出，細胞液濃度變大。
（2）在1分鐘后，處于2摩爾/升蔗糖溶液中的細胞，其細胞濃度將不變，此時，在細胞壁與原生質層之間充滿了2mol/l的蔗糖溶液。要使該細胞復原，將其置于清水中。
（3）在1分鐘后，處于2摩爾/升乙二醇溶液中的細胞，其細胞體積的變化是由于乙二醇
逐漸進入細胞，引起細胞液濃度變大而吸水。
（4）并不是該植物的所有生活細胞均可發(fā)生質壁分離，能發(fā)生質壁分離的細胞還必須具有大液泡（原生質層）。
3、下面是用新鮮的洋蔥表皮進行的一些實驗與結果。請分析回答：
組別處理結果
a①材料置于30%蔗糖溶液中①發(fā)生質壁分離
②然后將材料移到蒸餾水中②質壁分離復原
b③材料置于60%蔗糖溶液中③迅速發(fā)生質壁分離
④然后移到蒸餾水中④質壁分離不能復原
c⑤材料置于7%KNO3溶液中⑤開始質壁分離，
后又自動復原
d⑥材料放入100℃熱水中3分鐘后取出重復（a）組實驗⑥未發(fā)生質壁分離

（1）洋蔥表皮細胞在a、b、c三組實驗中均發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，其結構基礎是同題1（2）
（2）a組實驗可以說明新鮮洋蔥表皮細胞具有與外界溶液發(fā)生滲透作用的條件。
（3）出現(xiàn)b、d組實驗共同現(xiàn)象的原因是原生質層受破壞，細胞死亡。
（4）c組實驗結果說明K+、NO3-可以被主動力運輸進入細胞內。
4、施肥過多，出現(xiàn)燒苗的主要原因是外界溶液濃度大于根細胞中細胞液濃度，細胞失水過度而死亡。
5、在移栽花木時常常剪去部分枝葉，這是為了（D）
A、減少葉的呼吸作用B、降低葉片的光合作用效率
C、促進植物體的根的吸水D、維持植物體內水分代謝的平衡

植物對水的代謝中的運輸、利用和散失都在初中的補課上詳細講過，高中這一部分的重點是放在水的吸收上。主要又水的吸收的兩種方式、場所，以及兩種吸收方式CELL的特點，其中以滲透作用最為重要。這里包括滲透作用的原理、條件和植物的滲透作用以及質壁分離實驗的內容。

精選閱讀

第四節(jié)植物對水分的吸收和利用

第五節(jié)植物的礦質營養(yǎng)

一、素質教育目標

（一）知識教學點

1．了解

（1）植物需要的元素（大量元素、微量元素）。

（2）礦質元素的概念。

（3）礦質元素的作用。

（4）植物對離子的選擇吸收。

（5）礦質元素的運輸途徑。

（6）礦質元素的利用。

2．理解

（1）根吸收礦質元素的過程。

（2）根吸收礦質元素離子與呼吸作用的關系。

（二）能力訓練點

通過實驗培養(yǎng)實驗操作能力及對實驗現(xiàn)象的觀察能力。

（三）德育滲透點

1．通過根細胞的呼吸作用和它對礦質元素吸收的兩個生理過程的聯(lián)系以及礦質元素在植物體中存在形式和利用情況的對應關系，樹立聯(lián)系與統(tǒng)一的辯證觀點。

2．通過實驗培養(yǎng)學生認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

（四）學科方法訓練點

1．通過對照實驗培養(yǎng)科學實驗、科學思維方法。

2．理論聯(lián)系實際的學習方法。

二、教學重點、難點、疑點及解決辦法

1．重點：根對礦質元素的吸收過程。

2．難點：土壤溶液中離子和根表皮細胞表面離子的交換吸附過程。

3．疑點：根對礦質元素的吸收過程與根對水分的吸收是相對獨立的過程。

4．解決辦法

（1）利用投影或計算機輔助教學顯示有關內容，幫助學生理解知識的前后聯(lián)系，更好地學習新知識。

（2）通過實驗進一步加深對知識的理解。

三、課時安排

1課時。

四、教學方法

教師講述，學生閱讀、實驗、討論相結合。

五、教具準備

1．課件準備

??課時目標（文字），構成細胞的化合物（文字）、植物所需要的元素（文字）、正常狀況下的大豆與缺N、缺P、缺K等狀態(tài)下大豆生長狀況的比較（彩圖）、離子交換吸附過程（圖解），對比實驗的觀察結果（表格）、礦質元素的利用（表格）。

2．實驗準備

??洋蔥的根、小燒杯、剪刀、鑷子、蒸餾水、亞甲基藍的質量濃度為0.1mg／ml的CaCl2溶液。（學生每兩人一組，每組四條洋蔥根，一套上述儀器和藥品。）

六、學生活動設計

??1．觀察電教媒體顯示的內容，了解有關知識。

??2．動手操作實驗，并與教師操作對照，規(guī)范各操作要領。

??3．閱讀教材，理解有關知識。

??4．完成課堂練習，討論教師提出問題，并解決問題。

七、教學步驟

（一）明確目標

投影：顯示本課時目標。

（二）重點、難點的學習與目標完成過程

1．了解植物生活需要的元素

??綠色植物的礦質代謝包括礦質元素的吸收、運輸和利用過程。什么是礦質元素呢？首先看看植物的組成和生活需要哪些元素。

投影：構成細胞的化合物（復習）

??提　問：這些化合物都是由什么組成的？

??學生回答：都是由化學元素組成的。

??提　問：植物的生活需要哪些元素呢？

??學生討論：C．H、O、N、P……

??植物體內含有60多種元素，其中生活必需的元素有16種。

??投影：植物需要的元素：

??C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg；

??Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl。

??根據(jù)這些元素在植物體內含量的多少，我們將其分為兩大類：前九種含量較多稱為大量元素，后七種稱為微量元素。

??投影：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg——大量元素

??Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl——微量元素

??2．了解礦質元素的概念

??礦質元素一般指除了C、H、O以外，主要由根系從土壤中吸收的元素。

??注意強調C、H、O不是礦質元素，可結合分析組成細胞的各種化合物的化學元素中哪些是礦質元素，哪些不是礦質元素來強化這一點。

??3．了解礦質元素的作用

??投影：放大顯示課本彩圖五：正常的大豆與缺氮、缺磷、缺鉀的大豆。

??學生觀察：與正常的大豆相比，缺氮的大豆植株矮小瘦弱，葉片顏色發(fā)黃；缺磷的大豆植珠特別矮小，葉色暗綠；缺鉀的大豆莖桿軟弱，老葉出現(xiàn)黃斑，然后逐漸焦枯。

??可見，礦質元素對植物的生活是非常重要的，一旦缺乏某一種礦質元素，植物體就會表現(xiàn)出相應的病癥。礦質元素有哪些作用呢？主要體現(xiàn)在兩個方面：有些是組成植物體內的成分，有些則具有調節(jié)植物生命活動的功能。

4．理解根吸收礦質元素的過程

??問：植物的根是如何吸收礦質元素的呢？是不是溶解在水中隨水一起被吸收的呢？

??（學生思考、討論）

??教師指出：各種礦質元素都是以離子狀態(tài)被吸收的，這些離子有的存在于土壤溶液中，有的吸附在土壤顆粒上，但都能被根吸收。

??教師分析：水與離子通過細胞膜的方式不同，根吸水時是不能把礦質元素的離子帶進去的。這些離子先從土壤溶液中到達根細胞表面，再進入細胞內。讓學生思考：如何到達根細胞表面？

??通過板畫、投影或CAI課件，分析：根細胞吸收土壤溶液中各種礦質元素的離子的過程，與根細胞的呼吸作用有密切的關系。根細胞呼吸作用產(chǎn)生CO2，CO2溶于水中生成H2CO3，它可以離解成H+和HCO3-。它們吸附在根細胞的細胞表面。土壤溶液中的礦質元素的離子如KNO3離解出的K+和NO3-可以分別與根細胞表面的H+和HCO3-發(fā)生交換，結果H+和HCO3-進入到土壤溶液中，而土壤溶液中的K+和NO3-就被吸附到根表皮細胞的細胞膜的表面上來。

??師生共同歸納交換吸附的概念：根細胞所吸附的H+和HCO3-與土壤溶液中的陽離子和陰離子發(fā)生交換的過程，叫交換吸附。

??注意強調H+與陽離子交換，HCO3-與陰離子交換。

??教師問：實際情況是否是這樣呢？

??學生與教師對照同步完成實驗：（每兩個學生一組）教師在投影儀投影平臺上操作，將課前準備好的4條洋蔥的根從浸在蒸餾水中的表面皿中取出放在另一個玻璃皿中，滴幾滴濃度為0.1mg／mL的亞甲基藍的溶液，將根浸泡在其中。2分鐘左右后，問學生觀察到什么現(xiàn)象？學生發(fā)現(xiàn)根染成了藍色。問：根為什么會染成藍色？有學生會以為是沾上了亞甲基藍溶液，因此可用蒸餾水洗掉根上的浮色并浸泡在蒸餾水中后再分析原因。

??原來亞甲基藍在水中會離解成藍色的亞甲基藍的陽離子和無色的氯離子，根細胞膜表面的H+就會與藍色的亞甲基藍的陽離子發(fā)生交換吸附，根就被染成藍色。引導學生得出結論：根被染色是交換吸附的結果。

??教師再在投影儀平臺上演示，學生對照操作完成：將兩條染成藍色的根浸到盛有蒸餾水的小燒杯中，另兩條浸泡到盛有等量CaCl2溶液的小燒杯中。

??學生一邊觀察一邊完成教材P287表格?？梢园l(fā)現(xiàn)，浸泡在CaCl2溶液中的根的顏色逐漸褪去，而浸泡在蒸餾水中的根的顏色不發(fā)生變化。教師引導學生共同分析原因。CaCl2在水中離解成Ca2+和Cl-，Ca2+會與吸附在根細胞表面的亞甲基藍的陽離子發(fā)生交換吸附。因此，CaCl2溶液中的根的顏色逐漸褪去，而溶液逐漸變成藍色。在蒸餾水中，由于不發(fā)生離子的交換吸附，根和溶液的顏色均不變。引導學生分析歸納：說明根的顏色褪去也是交換吸附的結果。

??通過交換吸附，礦質元素的離子到達了根表皮細胞的細胞膜表面，但進入細胞內還有一個主動運輸?shù)倪^程。它需要消耗根細胞通過呼吸作用釋放出的能量，也需要載體的協(xié)助。

??5．理解根吸收礦質元素的離子與呼吸作用有密切的關系

??師生共同分析：交換吸附和主動運輸兩個過程都與呼吸作用有密切關系。一方面呼吸作用產(chǎn)生CO2溶于水而形成H2CO3，離解成進行交換吸附的H+和HCO3-；另一方面主動運輸過程所需能量也是通過呼吸作用釋放的。

??教師順便指出：由于交換吸附，根細胞附近的土壤溶液中的陽離子和陰離子減少，較遠處的離子可以通過擴散作用移動過來。

??6．了解植物對離子吸收的選擇性

??教師引導學生分析：主動運輸過程需要載體的協(xié)助，根細胞膜上的載體種類和數(shù)量的多少與所吸收的礦質元素離子的種類和數(shù)量的多少有關，因此：根吸收礦質元素的離子具有選擇性。

??學生閱讀教材P·58的例子加以領會。

??7．了解礦質元素在植物體內的運輸途徑

??通過交換吸附和主動運輸吸收進入根表皮細胞的礦質元素的離子，再通過主動運輸層層進入內層細胞，最后進入導管進行運輸。進入導管后是隨著水分一起運輸?shù)模\輸?shù)竭_植物體的各部分。

??8．了解礦質元素的利用

??投影：表格，邊分析邊填寫

??教師提出問題：將正常生長的幼苗分別移栽到缺P和Fe的土壤中，其首先表現(xiàn)缺乏癥狀的部位有什么不同？

??學生討論后，教師加以分析以鞏固學生的理解。

（三）總結

??礦質代謝包括礦質元素的吸收、運輸和利用過程。礦質元素是以離子狀態(tài)被吸收的，包括交換吸附和主動運輸過程，它與水分的吸收過程是相對獨立的。但卻是隨水分一起運輸?shù)?，其利用情況與進入植物體后的存在狀態(tài)有關。

（四）布置作業(yè)

??課本P·60-P·61一、二。

（五）板書設計

二　礦質代謝

（一）礦質元素的概念

1．植物需要的元素

2．礦質元素

（1）概念

（2）作用

（二）礦質元素的吸收

1．吸收狀態(tài)；離子

2．吸收過程

（1）交換吸附

（2）主動運輸

（三）礦質元素的運輸

（四）礦質元素的利用

八、參考資料

??1．植物生命活動所必需的營養(yǎng)物質　迄今為止，經(jīng)過將近一個半世紀的研究，證明了有18種化學元素是植物生命活動所必需的營養(yǎng)物質，其中Cl和Na在20世紀50年代才被發(fā)現(xiàn)是植物必需的營養(yǎng)元素，80年代又確認了鎳是植物必需的微量營養(yǎng)元素。

??在植物體內已發(fā)現(xiàn)幾乎含有化學元素周期表中自然存在的全部化學元素，它們來源于形成土壤的母質以及環(huán)境的污染。

??在植物體內的化學元素基本可分為3類：

??（1）必需元素，是植物生命活動必需的，這些化學元素組成了植物體，成為植物體的結構物質，或參與植物生命活動中的新陳代謝活動。

??（2）有益元素，雖然是非必需元素，但對植物的某些生命活動有促進作用。

??（3）有害元素，某些植物體能累積一些重金屬元素，或由于工業(yè)污染使植物吸收了某些重金屬元素對植物及人體起毒害作用。

??2．微量元素在植物生活中的作用。目前為止在植物體內發(fā)現(xiàn)的微量元素有幾十種，但必需的只有Fe、Zn、Cu、B、Mn、Mo、Cl七種，這些必需的微量元素在植物體內含量和需要量雖少，但對植物生命活動卻有重大影響，甚至決定植物有機體的生與死。當土壤中微量元素供給不足時，植物便出現(xiàn)缺乏癥狀，而過多時又會發(fā)生中毒現(xiàn)象。

??Fe，葉綠素的形成中需要Fe。植物含F(xiàn)e低于50×10-6即為缺Fe，植物最常見的缺Fe癥狀是：幼葉失綠，導致生長受阻，嚴重時植株死亡。

??Zn，參與植物生長素和蛋白質的合成。土壤含Zn低于20×10-6即為缺Zn，植物缺Zn的典型癥狀是：葉片明顯變小，枝條頂端節(jié)間明顯縮短，小葉叢生，出現(xiàn)矮化和小葉病。

??Mn，與光合作用關系密切，能維持葉綠體結構的穩(wěn)定性，在光合作用水裂解中也是必要的。植物含Mn量低于20×10-6，或土壤中活性Mn含量小于20×10-6時即表示缺Mn，其表現(xiàn)是：在幼葉或老葉上發(fā)生缺綠斑點。

??Mo，與氮代謝密切相關。植物含Mo低于0.1×10-6即出現(xiàn)缺乏癥狀：植物生長受抑，植株矮小，葉片失綠變白最后凋枯。

??Cu，是與光合作用有關的質體藍素的組成成分，與葉啉的合成有關，并對其它色素的穩(wěn)定性起重要作用。植物含Cu低于4×10-6即出現(xiàn)缺乏癥狀：幼苗葉尖變白，整個葉片窄小卷曲，頂端生長不良，節(jié)間生長受抑制，導致植株矮化叢生，果樹缺Cu出現(xiàn)“頂死病”。

??B，有利于糖通過細胞膜而促進植物體內糖的運轉，還能促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長。植物含B量低于15×10-6或土壤水溶性B少于0.3×10-6～0.5×10-6就可能缺B，其癥狀出現(xiàn)在幼嫩部位，頂端生長或伸長停止，呈蓮座狀，頂梢枯死，根呈粘滑腫大，根尖壞死，果實形成受阻。

??Cl，是光合作用中水裂解釋放氧不可缺少的，還能提高細胞的滲透壓和植物組織的水合度。植物含Cl低于100×10-6即出現(xiàn)缺乏癥狀：葉尖或葉緣灼燒變成青銅色，成熟前黃化及葉片脫落。

高二生物《植物對水分的吸收和利用》教案

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教師要準備好教案，這是高中教師的任務之一。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內容，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。你知道怎么寫具體的高中教案內容嗎？下面是由小編為大家整理的“高二生物《植物對水分的吸收和利用》教案”，相信能對大家有所幫助。

高二生物《植物對水分的吸收和利用》教案

教學目標

一、知識方面
1、使學生了解植物體吸水的部位及植物細胞的兩種吸水方式。
2、使學生理解滲透作用的原理。
3、理解植物體的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用和散失等過程。
4、理解蒸騰作用及其對植物的作用。
5、使學生了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實踐中的運用。
二、能力方面
1、通過細胞質壁分離和復原的實驗，進一步訓練學生制作臨時裝片的技能，同時培養(yǎng)其分析實驗的能力。
2、通過分析滲透裝置得出滲透吸水原理，培養(yǎng)學生研究問題的能力，訓練其科學思維的能力。
三、情感、態(tài)度、價值觀方面
1、通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際，如應用植物吸水原理進行合理的灌溉，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的理念。
2、通過學生對水資源現(xiàn)狀的了解，增強學生關心、自覺保護地球水資源的意識。

教學建議

教材分析
本節(jié)教材主要講述了滲透作用的原理，植物細胞的吸水和失水，水分的運輸、利用和散失以及合理灌溉等方面的知識內容。
1、滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水
教材選簡要介紹了一下植物吸收水分的器官（主要器官是根，葉等器官也可以吸收水分）、吸收水分的部位（主要是根尖的成熟區(qū)的表皮細胞）、植物根尖的結構、以及植物吸收水的兩種主要方式，即吸脹吸水和滲透吸水，指出未成熟的植物細胞，還沒有形成大液泡，主要依靠吸脹作用吸水；而成熟的植物細胞，即有大液泡的細胞主要以滲透作用方式吸收水分。

為使學生更好地理解滲透吸水原理，教材通過分析滲透裝置，總結出：
（1）滲透作用的概念。即滲透作用是指水分子，或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。
（2）發(fā)生滲透作用的兩個條件。即一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液之間具有濃度差。
接著分析為什么一個成熟植物細胞相當于一個滲透系統(tǒng)，指出當成熟的植物細胞具備上述兩個條件時，就會發(fā)生滲透作用。
然后安排學生做《實驗九、觀察植物細胞質壁分離與復原》，以驗證成熟植物細胞的確是一個滲透系統(tǒng)。
2、水分的運輸、利用和散失
水分是如何從根毛細胞最終進入植物體的每一個細胞的呢？
（1）教材先分析了土壤溶液中的水分進入根尖以內的導管的兩條途徑
①另一條途徑是通過滲透作用進入根尖成熟區(qū)的表皮細胞、并且通過成熟區(qū)表皮細胞以內的層層細胞向內滲入，最終進入導管。
②一條途徑是通過成熟區(qū)表皮細胞細胞壁，以及成熟區(qū)表皮細胞以內層層細胞之間的細胞間隙向里滲入，最終進入導管。
（2）教材接著又簡單介紹了水分如何通過根、莖、葉中的導管在值物體內的運輸、以及少部分水被植物體利用和大部分水通過蒸騰作用散失掉的情況
3、本節(jié)的最后教材聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際，簡要講述了合理灌溉的原理和應用。

教法建議
1、引言
課前可收集一些我國、世界有關水資源危機的事例或數(shù)據(jù)；也可結合節(jié)水的需要收集一些人類所采取過的一些節(jié)水措施；或者是植被對水資源起到保護作用的事例，這樣引入的目的是引導學生關注包括我國在內的全世界面臨的重大問題，激發(fā)學生學習的積極性，同時也使學生對為什么要節(jié)水有一個深切的體會，同時在本節(jié)學習結束后也會對為什么要保護植被、大力開展植樹造林有較深的體會。
2、滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水是本節(jié)的重點也是難點
植物的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用及散失。水分代謝對學生來說并不是很陌生，因此，教師可提出一些問題，以了解學生對水分代謝的理解程度，找出學生對水分代謝理解上的偏差和不足，從而進行有針對性的教學。
在使學生對水分代謝有了一個較全面的認識后，教師可專心與學生一起來處理滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水這一教學內容。
（1）分析滲透裝置，總結出滲透作用的概念和滲透吸水的原理，這是本節(jié)的難點。

　教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置，引導學生把與該裝置有關問題討論透徹，這是一次很好的訓練學生思維能力的機會。
在滲透作用中，水分子總是從密度高的一側更多地向密度低的一側運動，由于在細胞中水是溶液的溶劑，因此從溶液的角度來說，水分是從溶液濃度低的一側更多地向濃度高的一側滲透，對此學生的理解不易明白，應注意解釋清楚。
細胞壁是全透性的，而細胞膜是半透性的（選擇透過性），二者在通透性上的差別，以及這種差別對滲透作用的影響、對植物細胞質壁分離的產(chǎn)生，都需要學生很好的理解。
（2）引導學生討論成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個條件后，教師先引導學生分析一個成熟植物細胞（比如根尖成熟區(qū)表皮細胞）的結構，它的細胞壁是由纖維素和果膠構成的、水分子和溶質分子都可以通過的透性膜。原生質層是水分子可以自由通過、被選擇的離子和小分子可以通過，而大分子則不能通過的選擇透過性膜。原生質層包圍著具有一定濃度的細胞液，這時一定要引導學生區(qū)分一下原生質與原生質層這兩個不同的概念。
通過引導學生分析一個成熟的植物細胞，使學生意識到：滲透系統(tǒng)的兩個條件在一個成熟的植物細胞中都是存在的，從而得出結論，成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。
（3）學生做《實驗九、觀察植物細胞質壁分離與復原》
在學生明確了成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)后，可以提出這樣一個問題：
“如何通過實驗來驗證成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)呢？”
鼓勵學生大膽地提出假設或自己的實驗設計，之后與書上的實驗九進行比較。
之后，學生做實驗九，實驗結束后，根據(jù)實驗結果可檢驗同學們提出的假設是否正確，同時引導學生分析為什么會出現(xiàn)質壁分離的現(xiàn)象？為什么會發(fā)生質壁分離的復原等問題。
3、水分的利用和散失，這部分最重要的教學內容是蒸騰作用的生理意義，這是本課題的教學的重點。
學生可能在初中已經(jīng)知道，植物體吸收的水分中有99%是通過蒸騰作用散失到大氣中去了，據(jù)此，可以提出下面的問題：
蒸騰作用是對水分的浪費嗎？
從而引出蒸騰作用對植物生活，以至整個生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
4、合理灌溉這部分的教學可采取一邊列舉合理灌溉的實例，一邊讓學生分析該措施的生物學原理的方式，以強化學生對水分代謝知識點的理解。

教學設計方案

第四節(jié)植物對水分的吸收和利用
植物體吸水的部位及植物細胞的兩種吸水方式；滲透作用的原理；植物體的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用和散失的大體過程；蒸騰作用及其對植物的作用；合理灌溉在生產(chǎn)和生活實踐中的運用
滲透作用的原理
授課1課時，實驗1課時
掛圖、多媒體課件、實驗

1、引言
課前可準備兩組天竺葵植株，一株正常澆清水，一株澆濃鹽水，以備上課學生觀察之用；課前可收集一些我國、世界有關水資源危機的事例或數(shù)據(jù)；也可結合節(jié)水的需要收集一些人類所采取過的一些節(jié)水措施；或者是植被對水資源起到保護作用的事例，這樣引入的目的是引導學生關注包括我國在內的全世界面臨的重大問題，激發(fā)學生學習的積極性，同時也使學生對為什么要節(jié)水有一個深切的體會，同時在本節(jié)學習結束后也會對為什么要保護植被、大力開展植樹造林也會較深的體會。
學生討論水資源方面的資料，同時觀察兩株天竺葵的生長異同，從而引入植物細胞吸水與失水的學習。
植物的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用及散失。水分代謝對學生來說并不是很陌生，因此，教師可提出一些問題，以了解學生對水分代謝的理解程度，找出學生對水分代謝理解上的偏差和不足，從而進行有針對性的教學。比如，教師可提出以下問題：
①植物吸水的主要器官是什么?

　②植物吸水的主要部位是什么？
③你了解植物根尖的結構嗎？
④植物體運輸水和無機鹽的通道是什么？你知道這些通道在植物體的哪個部位嗎？
⑤水在植物體內都可以參與哪些生理功能？
⑥植物體內水分是如何散失的？
⑦你了解蒸騰作用嗎？這個生理過程對植物體的生活有什么重要意義？
在使學生對水分代謝有了一個較全面的認識后，教師可專心與學生一起來處理滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水這一難點內容。
在向學生介紹植物的吸脹吸水后，可提出下面的問題供學生討論：
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時間后，大豆種子和玉米粒相比，你認為哪種籽粒膨脹幅度更大？為什么？
干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中后，它們的細胞是采用吸脹的方式來吸水的，即大豆和玉米中的親水性物質，如蛋白質、淀粉、纖維素這些物質吸水引起的。而蛋白質、淀粉、纖維素的親水能力是不一樣的，其吸水能力的順序由大到小為蛋白質、淀粉、纖維素。而大豆種子中主要的儲存物質是蛋白質，而玉米粒中主要的儲存物質是淀粉，且它們的細胞壁中都含纖維素。因此豆類種子的吸脹現(xiàn)象就比谷物的種粒明顯。
2、滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水
向學生介紹植物吸水最主要的方式，即滲透吸水。
（1）分析滲透裝置，總結出滲透作用的概念和滲透吸水的原理。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置，引導學生把與該裝置有關問題討論透徹，這是一次很好的訓練學生思維能力的機會。
讓學生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜，并向學生說明，這種膜的特點是水分子可以自由通過而蔗糖分子很難通過。
學生在觀察實驗現(xiàn)象的同時，提出下面的問題引發(fā)學生的思考：
①同學們已經(jīng)觀察到，漏斗中的蔗糖液面會高于燒杯中清水的液面，此時蔗糖液的上升是逆重力方向上升的，而且長頸漏斗的管徑又不是很細，所以排除了毛細現(xiàn)象的原因，請你想一想，是什么力量使蔗糖液會逆著重力方向上升?
②如果把蒙住長頸漏斗的半透膜，換成全透性紗布，你認為蔗糖液面會上升嗎？
使學生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關鍵。
③如果在燒杯中也放入與長頸漏斗中的相同的蔗糖液，你認為長頸漏斗中的蔗糖液還會上升嗎？
使學生得出濃度差是發(fā)生滲透作用的另一重要條件
④如果把這個滲透裝置再放置下去，漏斗中的液面會不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
使學生理解滲透壓這一概念
通過以上的分析，引導學生總結出，滲透作用是指水分子透過半透膜的擴散；發(fā)生滲透作用的條件是：一是有半透膜的存在，二是半透膜兩側具有濃度差；水分滲透的趨勢是：水分子由濃度高的一側向低的一側滲透。
（2）引導學生討論成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個條件后，教師先引導學生分析一個成熟植物細胞（比如根尖成熟區(qū)表皮細胞）的結構，它的細胞壁是由纖維素和果膠構成的、水分子和溶質分子都可以通過的透性膜。原生質層是水分子可以自由通過、被選擇的離子和小分子可以通過，而大分子則不能通過的選擇透過性膜。原生質層包圍著具有一定濃度的細胞液，這時一定要引導學生區(qū)分一下原生質與原生質層這兩個不同的概念。
通過引導學生分析一個成熟的植物細胞，使學生意識到：滲透系統(tǒng)的兩個條件在一個成熟的植物細胞中都是存在的，從而學生可以得出結論：成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。
（3）學生做《實驗九、觀察植物細胞質壁分離與復原》
①在學生明確了成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)后，可以提出這樣一個問題：
“如何通過實驗來驗證成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)呢？”
或“如果將成熟的植物細胞置于清水中（或低于細胞液濃度的水溶液中），這個細胞會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？”

　鼓勵學生大膽地提出自己的實驗設計，之后與書上的實驗九進行比較，討論：
書上的實驗設計好在呢？
自己的實驗設計好在呢？
自己的實驗設計中哪些地方還需要改進？
鼓勵學生大膽地提出對實驗九的假設
②之后，學生做實驗九，實驗結束后，根據(jù)實驗結果可檢驗同學們提出的假設是否正確，同時引導學生分析為什么會出現(xiàn)質壁分離的現(xiàn)象？為什么會發(fā)生質壁分離的復原？
③實驗結束后，教師可提出一些綜合性的問題引發(fā)學生的討論，使學生對本節(jié)內容有一個全面深入的理解，比如教師可以問：
《植物細胞質壁分離及其復原》的實驗為什么可作為鑒別細胞死活的依據(jù)？
通過分析滲透裝置中發(fā)生的滲透吸水現(xiàn)象，應該能得出以下的結論：
作為一個滲透系統(tǒng)要滿足兩個條件，其一，兩溶液系統(tǒng)間一定有半透膜隔開；其二，兩溶液系統(tǒng)間一定要存在濃度差。
植物細胞質壁分離及其復原實驗分析
通過對植物質壁分離及其復原實驗的分析，應該得出這個結論：植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。因為植物細胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個條件，
其一，細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質合稱原生質層，而完整的有生理功能的膜結構是選擇透過性的，因此原生質層就相當于一層半透膜。
此處要請學生注意，半透膜與選擇透過性膜是有區(qū)別的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小決定的，即分子直徑大于膜孔隙的物質不能通過半透膜，只有分子直徑小于膜孔隙的物質才能通過，因此半透膜是一種物理膜；而選擇透過性膜的透性是由膜上磷脂雙分子層的物理化學性質和膜上蛋白載體共同決定的，當然大分子物質是不能過膜的，但何種小分子物質過膜是受到嚴格選擇的，不單純由該物質的分子直徑而定，因此細胞的膜結構是生物膜。
其二，植物細胞液泡中有細胞液，植物細胞外是環(huán)境溶液，它們之間被原生層這個半透膜隔開，且這兩種溶液之間存在濃度差。
當植物細胞死亡后，其細胞中的膜結構也會隨之解體，變得不完整，這樣植物細胞作為滲透系統(tǒng)的第一個條件也就沒有了，質壁分離也就不會發(fā)生。
還有一個問題值得一提，請學生想一想，如果把植物細胞放在高濃度的尿素溶液中，此時會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？提示一下，蔗糖是不能通過膜結構的，而尿素的過膜方式為自由擴散。想到了嗎，植物細胞在高濃度蔗糖液中時，因為蔗糖不能過膜，細胞液和外界溶液之間總會有濃度差，植物細胞會不斷失水而發(fā)生質壁分離，除非把外界溶液換成清水，才可能出現(xiàn)質壁分離復原現(xiàn)象；而當植物細胞在高濃度尿素溶液中時，細胞液和外界溶液之間會有濃度差，植物細胞會不斷失水而發(fā)生質壁分離，但因為尿素可過膜，隨著尿素不斷進入植物細胞，兩種液體之間的濃度差會消失，此時就是不把外界溶液換成清水，也可能出現(xiàn)質壁分離復原現(xiàn)象。
其實這個簡單的實驗還可證明很多生物學事實，有必要向學生提一下。如可證明細胞壁的伸縮性小于細胞膜的伸縮性、細胞膜的選擇透過性、植物細胞是一個滲透系統(tǒng)、細胞得失水分與濃度差的關系，甚至可以定量地測定出細胞液的濃度，可以請學生琢磨一下。
3、水分的利用和散失，這部分最重要的教學內容是蒸騰作用的生理意義，這是本課題的教學的重點。
學生可能在初中已經(jīng)知道，植物體吸收的水分中有99%是通過蒸騰作用散失到大氣中去了，據(jù)此，可以提出下面的問題：
蒸騰作用是對水分的浪費嗎？
從而引出蒸騰作用對植物生活，以至整個生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
這部分教學可在引導學生分析蒸騰途徑、蒸騰方式以及與水分吸收和運輸?shù)年P系后，使學生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運輸?shù)闹饕獎恿?，也是植物體水分的利用和散失的主要方式。
有時間的話，教師讓學生了解蒸騰作用的強弱在一定程度上可反映植物水分代謝狀況，可以判斷植物對水分的利用效率。不同生態(tài)類型的植物，適應環(huán)境的形態(tài)和結構特征，與影響蒸騰作用有關。

4、合理灌溉這部分的教學可采取一邊列舉合理灌溉的實例，一邊讓學生分析該措施的生物學原理的方式，以強化學生對水分代謝知識點的理解。

探究活動

測定蒸騰作用強度

學習用普通托盤天平快速測定蒸騰作用強度的方法
植物在一定時間內，單位葉面積或單位鮮重散失的水量，稱為蒸騰強度，單位一般用克/小時·平方米或克/小時·100克鮮重來表示。
測定植物蒸騰作用強度的基本思路是：測定植物整體或部分在蒸騰過程中重量的損失，從而判斷蒸騰作用強度的大小。
植物蒸騰失水，重量減輕，故可用托盤天平稱量一定時間內植物的失水量，以表示蒸騰強度。這種方法的特點是能在自然條件下進行測定。因枝葉離開母體后，短時間內在生理上沒有明顯的變化，故所求得的蒸騰強度與實際情況近似。
托盤天平、枝剪、植物體

將天平調零后，放置在距被測植物較近且平穩(wěn)處。
在被測植株上選一枝條，重約20克左右。在枝的基部纏一線以便懸掛，然后剪下立即用托盤天平稱重，并計算蒸騰強度。
蒸騰強度=（蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g)）х（60/測定時間(min)）
測定不同時間（晨、午、晚），不同部位（上、中、下），不同環(huán)境，不同植物種類的蒸騰強度，并加以解釋。

鑒定植物細胞的死活

學習用質壁分離法和用活體染色法鑒定細胞死活

活細胞與死細胞在性質上有許多差別，特別是通透性的變化最為明顯。活細胞的原生質具有選擇透過性；而死細胞則為全透性。選擇透過性是質壁分離的先決條件。因此能發(fā)生質壁分離的細胞就表示是活的，不能發(fā)生質壁分離的細胞則說明是死的。
死活細胞間不僅通透性不同，而pH值等情況也不同，它們對某些染料的反應明顯不同。某些染料能在活細胞的細胞液中積累，但不能染活的原生質；另一方面，這些染料可使死細胞的原生質染色，但不積累于液泡。所以可根據(jù)某些染料活體染色的情況來鑒定細胞死活。
洋蔥及其它植物材料、酒精燈、顯微鏡、刀片、鑷子、載玻片、蓋玻片、1M蔗糖、0.01%中性紅溶液等。

1、用質壁分離的方法鑒定細胞的死活。
撕洋蔥表皮細胞滴加IM蔗糖中，在顯微鏡下觀察。細胞很快發(fā)生質壁分離，這就是細胞活著的證據(jù)。另把制取的同樣制片，用冷凍、加熱、干燥、酒精浸泡等方法將它們的細胞殺死，然后取代上述活材料，做質壁分離實驗，結果看到已死的細胞不能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。
用尿素、硝酸鉀、氯化鈣溶液等來代替蔗糖，能快速鑒定細胞的死活。
2、用活體染色的方法的鑒定細胞的死活。
取洋蔥或其它材料，用鑷子撕下表皮（如表皮不易撕下，也可在水中用鋒利的刀片輕輕刮去多余部分），或用刀片做成切片若干，將表皮或切片浸入中性紅溶液中，放置5-10分鐘最出用清水浸洗后置于載玻片上，加蓋玻片，在顯微鏡下觀察。
活細胞一般在液泡內染成紅色至紫色，原生質不染色，死細胞常呈橙紅色，原生質和細胞核被染色。撕破的細胞，只剩細胞壁時，呈淡紅色或淡紫色。
為進一步鑒別細胞的死活，可把玻片上的水溶液吸去，滴一滴1M蔗糖溶液，便可觀察到活細胞能發(fā)生質壁分離，死細胞及空細胞都有沒有這種現(xiàn)象。
可用加熱、冷凍或其它方法殺死植物組織，然后用上面所述方法進行處理，比較與活組織有何不同。

2017高考生物必考知識點：植物對水分的吸收和利用

2017高考生物必考知識點：植物對水分的吸收和利用

第四節(jié)植物對水分的吸收和利用

名詞：1、水分代謝：指綠色植物對水分的吸收、運輸、利用和散失。

2、半透膜：指某些物質可以透過，而另一些物質不能透過的多孔性薄膜。

3、選擇透過性膜：由于膜上具有一些運載物質的載體，因為不同細胞膜上含有的載體的種類和數(shù)量不同，即使同一細胞膜上含有的運載不同物質的載體的數(shù)量也不同，因而表現(xiàn)出細胞膜對物質透過的高度選擇性。當細胞死亡，膜便失去選擇透過性成為全透性。

4、吸脹吸水：是未形成大液泡的細胞吸水方式。如：根尖分生區(qū)的細胞和干燥的種子。

5、滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散，叫做~。

6、滲透吸水：靠滲透作用吸收水分的過程，叫做~。

7、原生質：是細胞內的生命物質，可分化為細胞膜、細胞質和細胞核等部分，細胞壁不屬于原生質。一個動物細胞可以看成是一團原生質。

8、原生質層：成熟植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層，可看作一層選擇透過性膜。

9、質壁分離：原生質層與細胞壁分離的現(xiàn)象，叫做~。

10、蒸騰作用：植物體內的水分，主要是以水蒸氣的形式通過葉的氣孔散失到大氣中。

11、合理灌溉：是指根據(jù)植物的需水規(guī)律適時、適量地灌溉以便使植物體茁壯生長，并且用最少的水獲取最大效益。

語句：1、綠色植物吸收水分的主要器官是根;綠色植物吸收水分的主要部位是根尖成熟區(qū)表皮細胞。

2、滲透作用的產(chǎn)生必須具備以下兩個條件：a．具有半透膜。b、半透膜兩側的溶液具有濃度差。

3、植物吸水的方式：①吸脹吸水：a、細胞結構特點：細胞質內沒有形成大的液泡。b、原理：是指細胞在形成大液泡之前的主要吸水方式，植物的細胞壁和細胞質中有大量的親水性物質——纖維素、淀粉、蛋白質等，這些物質能夠從外界大量地吸收水分。c、舉例：根尖分生區(qū)的細胞和干燥的種子。②滲透吸水：a、細胞結構特點：細胞質內有一個大液泡，細胞壁--全透性，原生質層--選擇透過性，細胞液具有一定的濃度。b、原理：內因：細胞壁的伸縮性比原生質層的伸縮性小。外因（兩側具濃度差）：外界溶液濃度＜細胞液濃度→細胞吸水，外界溶液濃度＞細胞液濃度→細胞失水；c、驗證：質壁分離及質壁分離復原；d、舉例：成熟區(qū)的表皮細胞等。

4、水分流動的趨勢：水往高（溶液濃度高的地方）處走。水密度小，水勢低（溶液濃度大）；水密度大，水勢高（溶液濃度低）。

5．水分進入根尖內部的途徑：（1）成熟區(qū)的表皮細胞→內部層層細胞→導管（2）成熟區(qū)表皮細胞→內部各層細胞的細胞壁和細胞間隙→導管

6、水分的利用和散失：a、利用：1%～5％的水分參與光合作用和呼吸作用等生命活動。b、散失：95%～99％的水用于蒸騰作用。植物通過蒸騰作用散失水分的意義是植物吸收水分和促使水分在體內運輸?shù)闹饕獎恿Α?/p>

7、能發(fā)生質壁分離的細胞應該是一個滲透系統(tǒng)，是具有大型液泡的活的植物細胞（成熟植物細胞）在處于高濃度的外界溶液中才會有的現(xiàn)象。（人體的細胞，它沒有細胞壁，也就不會有質壁分離。玉米根尖細胞沒有形成大型液泡，玉米根尖分生區(qū)的細胞和伸長區(qū)的細胞，形成層細胞和干種子細胞都無大型液泡，主要靠吸脹作用吸水，不會發(fā)生質壁分離。洋蔥表皮細胞和根毛細胞兩種成熟的植物細。）

2012屆高考生物基礎沖刺植物對水分的吸收和利用復習教案

第四節(jié)植物對水分的吸收和利用

基礎掃描

一、水分代謝的概念：水分的、、、四個方面

二、植物吸水的主要器官是、吸水的最活躍部位是

三、植物吸水的方式：分為吸水和吸水兩種，以吸水為主。比較：

細胞特點原理舉例

吸脹吸水

無中央大液泡

（未成熟細胞）吸脹作用：利用性物質吸水

親水性：蛋白質＞淀粉＞纖維素干種子、形成層、

分生區(qū)（生長點）

滲透吸水

有中央大液泡

（成熟細胞）

滲透作用：水分子或其他溶劑分子通過的擴散

（二個條件：半透膜、濃度差）成熟區(qū)表皮細胞、葉肉細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞、蘿卜根細胞、馬鈴薯塊莖細胞

四、水分的運輸、利用和散失

水分的運輸途徑是

水分的利用：1%～5%參與作用和作用等

水分的散失：95%～99%

吐水：經(jīng)水孔進行，是水稻秧苗長出新根的標志

散失方式①促進水分的主要動力

蒸騰作用：經(jīng)氣孔進行②促進礦質離子的主要動力

（主要方式）③防止灼傷葉片

五、合理灌溉

1、植物的需水規(guī)律：不同植物的需水量不同，同一種植物在不同的生長時期，需水量也不同

2、合理灌溉：根據(jù)植物的需水規(guī)律，適時地、適量地灌溉，以便使植物茁壯地生長，并且用最少的水獲得最大的效益

傳統(tǒng)：漫灌，特點是用水量，水的利用效率很

3、灌溉方式

現(xiàn)代：噴灌、滴灌，特點是用水量，水的利用效率很

難點突破

一、滲透作用蔗糖分子細胞壁

細胞膜細胞液

濃度差半透膜原生質層細胞質濃度差

液泡膜外界溶液

水分子

細胞核

人工滲透裝置示意圖成熟的植物細胞示意圖（質壁分離狀態(tài)）

討論：

（1）[外界溶液]＞[細胞液]時，細胞水，可用實驗驗證

（2）[外界溶液]＜[細胞液]時，細胞水，可用實驗驗證

（3）[外界溶液]＝[細胞液]時，內外達到平衡

（4）通常情況下，[土壤溶液]＜[細胞液]，細胞水

即：表皮細胞表皮內層層細胞導管

土壤溶液中的水（細胞液濃度依次升高）

細胞壁細胞間隙導管

特殊情況下（施肥過多或鹽堿地），[土壤溶液]＞[細胞液]，細胞水或吸水困難，植物難以生存

內因：具大液泡而能形成原生質層；原生質層的伸縮性大，細胞壁的伸縮性小

（5）質壁分離

的原因外因：[外界溶液]＞[細胞液]

（6）質壁分離和質壁分離的復原實驗可驗證：

①證明細胞的死活（此實驗中，細胞始終是活的，死細胞是不能發(fā)生質壁分離和復原的）

②測定細胞液的濃度：梯度濃度法（撕取數(shù)片紫色洋蔥磷片葉表皮，分別放入不同濃度的蔗糖溶液中，則細胞液濃度介于細胞尚未發(fā)生質壁分離和最初發(fā)生質壁分離的兩種相鄰的溶液之間）

③驗證：原生質層是一層選擇透過性膜④協(xié)助觀察細胞膜

二、概念區(qū)分

1、擴散：溶質或溶劑，通過或不通過半透膜

滲透：溶劑，通過半透膜（滲透是擴散的特殊形式）

2、全透膜=透性膜，如細胞壁、死亡細胞的細胞膜

選透膜=選擇透過性膜，如活細胞中所有生物膜（包括核膜），是生物活性材料，上有載體蛋白，

不易于人工操作

半透膜：一些物質可以通過，另一些物質不可以通過的多孔性薄膜，物質能否通過，完全取決于分子的大小，如玻璃紙、腸衣、魚鰾等，不一定是生物活性材料，可指人工材料，上無載體蛋白，易于人工操作

原生質層：相當于一層半透膜

選透和半透的相同點：都是有的物質能過，有的物質不能過

3、滲透作用是雙向的；水分的凈移動方向：水往低處流

人工滲透裝置：單位體積內水分子多的一側單位體積內水分子少的一側

成熟的植物細胞：低濃度一側高濃度一側（指溶質的濃度）

細胞膜的物質交換：高濃度一側低濃度一側（指水本身的濃度）

滲透壓（與溶質濃度成反比）：低滲溶液一側高滲溶液一側

水勢：高水勢一側低水勢一側

4、滲透和吸脹吸水，一般同時存在，只是以誰為主

三、影響根吸收水分的因素

1、蒸騰作用：這是根吸水的動力

2、土壤溶液的濃度3、溫度

四、[實驗九]觀察植物細胞的質壁分離與復原

實驗原理①細胞壁和原生質層都能發(fā)生一定程度的收縮；但原生質層的收縮性比細胞壁大

②當[細胞液]＜[外界溶液]時，細胞失水，發(fā)生質壁分離

③當[細胞液]＞[外界溶液]時，細胞吸水，發(fā)生質壁分離的復原

方法步驟

1、制作紫色洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片

2、高倍鏡觀察：能看到紫色的中央液泡、原生質層緊貼細胞壁

3、滴入蔗糖溶液

4、高倍鏡觀察：能看到紫色的中央液泡逐漸變小、顏色逐漸加深、原生質層逐漸與細胞壁分離開來（最初從四角分離）

5、滴入清水

6、高倍鏡觀察：能看到紫色的中央液泡逐漸脹大、顏色逐漸變淺、原生質層又逐漸貼向細胞壁

設計方法自身對照：正常表皮細胞質壁分離表皮細胞質壁分離復原表皮細胞

注意事項

1、實驗材料的選擇：常用紫色洋蔥，因其細胞液中有紫色花青素，便于觀察。如無紫色洋蔥，可用蘚類葉片，其葉綠體可隨原生質層的收縮而聚攏，觀察也很方便

2、試劑種類的選擇：不傷害細胞即可。如食鹽、蔗糖、甘油、硝酸鉀（后二種能發(fā)生自動復原）

3、試劑濃度的選擇：蔗糖溶液濃度從5%到30%遞增，質壁分離時間逐漸縮短，但濃度超過60%后，一般不能發(fā)生復原。

問題討論

當紅細胞細胞膜兩側的溶液具有濃度差時，紅細胞會不會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象？

，為什么？因為紅細胞沒有

例題：

1、．在根吸收無機鹽離子的過程中，一般情況下，下列因素中最重要的是

　A．蒸騰速率　B．根尖表皮細胞內外無機鹽離子的濃度差

　C．離子進入根尖表皮細胞的擴散速率　D．根可利用的氧

2、從整個細胞來看，具有生命活力的原生質層指的是

①細胞壁②細胞膜③細胞質④液泡膜⑤液泡

A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①④⑤

3、與根尖生長點細胞吸水無關的物質是

A．纖維素B．淀粉C．脂肪D．蛋白質

4、人和哺乳動物的紅細胞在0.9％的生理鹽水中，能基本保持常態(tài)的原因是

A．水分不進不出B．膜具有全透性C．水分進出平衡D．膜具有流動性

5、放在30％蔗糖溶液中會發(fā)生質壁分離的細胞是

A．人的口腔上皮細胞B．洋蔥根尖生長點細胞

C．洋蔥表皮細胞D．干種子細胞

6、觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗回答下列問題：

（1）當把成熟細胞放入30％蔗糖液時，的體積會縮小，的伸縮性小，而的伸縮性大，所以發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。

（2）質壁分離是指植物細胞的與分離。

（3）將洋蔥表皮細胞分別放入5％、30％、50％的蔗糖溶液中，在5％的蔗糖溶液中不發(fā)生質壁分離，原因是；放入50％蔗糖溶液的洋蔥表皮細胞發(fā)生質壁分離，而且不能復原，原因是。

第五節(jié)植物的礦質營養(yǎng)

基礎掃描

一、植物的礦質營養(yǎng)：植物對礦質元素的、和。

思考：植物吸收的礦質元素，是通過作用或回到無機環(huán)境中的。

二、植物必需的礦質元素

1、礦質元素：除以外，主要由植物的根系從土壤中吸收的元素。

判斷：礦質元素都是由根系從土壤中吸收的（）

根系從土壤中吸收的元素都是礦質元素（）

2、植物必需的礦質大量元素（共6種）：

元素：共14種

微量元素（共8種）：Ni（鎳）

3、溶液培養(yǎng)法：用含有全部或部分礦質元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。

可驗證某一礦質元素是否為植物生活所必需的礦質元素。方法如下：

植物生長發(fā)育正常：所缺元素不是植物必需的礦質元素

缺素培養(yǎng)植物生長發(fā)育不正常補充所缺元素后，植物生長發(fā)育又恢復正常：所補元素是植物必需的礦質元素

實驗方案：

思考：①溶液培養(yǎng)法所用的培養(yǎng)液，是天然培養(yǎng)基還是合成培養(yǎng)基？培養(yǎng)基

②溶液培養(yǎng)法為什么不用基質？

③溶液培養(yǎng)法能同時缺乏兩種元素嗎？，每次培養(yǎng)只缺乏一種元素，這是按照實驗設計的

原則來設計的。

三、根對礦質元素的吸收

1、吸收形式：；吸收器官：主要是，次要是

主要部位：

2、吸收部位次要部位：（根外施肥。優(yōu)點是：）和根尖伸長區(qū)的表皮細胞

3、吸收過程：主動運輸（如何用實驗證實其吸收方式為主動運輸）

4、吸收特點：性（不同植物吸收的礦質元素的種類和數(shù)量是不同的，這是由細胞膜上的決定的）

5、根吸收礦質元素和呼吸作用有密切關系：呼吸作用為主動運輸提供

（呼吸抑制劑能抑制礦質元素的吸收，不能抑制水分的吸收。說明①

②）

6、根吸收礦質元素和滲透吸水是二個相對獨立的過程。比較：

水分吸收礦質元素的吸收

區(qū)

別

原理

中央液泡形成之前，通過作用吸水

中央液泡形成之后，主要通過作用吸水（理解主要的含義）

方向水分從溶液濃度低的一側向高的一側滲透礦質離子從溶液吸收進入內

動力作用作用

特點受二側溶液濃度的影響具有性

聯(lián)系

①吸收的主要器官和部位一致，都是和細胞

②礦質離子運輸

③根吸收礦質離子，提高了的濃度，從而提高了吸水能力

7、影響根吸收礦質元素的因素

內因：載體的、不同

外因：土壤和氧氣量；土壤溶液的酸堿度和

問題討論：中耕松土為什么能提高氮肥的利用率？

四、礦質元素的運輸和利用

1、運輸途徑是，運輸動力是

（比較：水分的運輸途徑是，運輸動力是）

判斷：礦質元素的運輸是隨水分的運輸而運輸?shù)模ǎ?/p>

礦質元素的吸收是隨水分的吸收而吸收的（）

2、礦質元素的利用

礦質

元素吸收形式：

全是離子存在

形式利用形式能否

轉移缺乏

危害鑒別方法葉中含量

KK+可以重復再利用（反復利用）

能轉移

老葉

嫩葉老葉先

受損害

溶液培養(yǎng)法：

嫩葉中含量高，可用來漚制綠肥

N、

P、

MgNO3—、NH4+

PO43—、

Mg2+

Ca、

FeCa2+、

Fe2+等穩(wěn)定化合物

不能轉移：

老葉中含量高

五、礦質元素的作用

①組成植物體的成分②調節(jié)植物體的生命活動

其中，植物營養(yǎng)的三要素是N、P、K

N：促進細胞的分裂和生長，使枝葉長得繁茂。（光合作用中還有何作用？）

P：促進幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實和種子提早成熟（光合作用中還有何作用？）

K：使莖桿健壯，抗倒伏；促進淀粉的形成和運輸

另外，缺硼（B）會使油菜花而不實

六、合理施肥

1、植物的需肥規(guī)律：不同植物的需肥量不同，同一植物在不同生長期，需肥量也不同。

2、合理施肥：根據(jù)植物的規(guī)律，適時地、適量地施肥，以便使植物茁壯地生長，并且獲得

的效果。

3、施肥方式：①深土施肥好于表土施肥，不僅肥料損失少，而且有利于利用根的向肥性（應激性一），促進根系向土壤深處生長；②根外施肥：特點是；③農家肥好于化肥：有利于疏松土壤（為什么？）

④光照充足時，大棚中可施氣肥（為什么？）

七、無土栽培

1、概念：利用溶液培養(yǎng)法的原理，把植物體生長發(fā)育過程中所需要的各種，按照一定的比例配制成，來栽培植物的技術。

2、特點：人工環(huán)境取代土壤環(huán)境，能直接調節(jié)和控制這種人工環(huán)境，使植物更好地生長發(fā)育。

3、優(yōu)點：①全年栽培，產(chǎn)量很高

②節(jié)水節(jié)肥，產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，有利于實現(xiàn)農作物栽培的工廠化和自動化

③擴大了農作物栽培的范圍和面積

注意：培養(yǎng)時，應注意向培養(yǎng)液中通空氣，為什么？

八、元素小結

C：元素

：含量最多的元素

CH：有機物共有元素；中相對最多，使單位質量的脂肪氧化分解時，耗氧最多，放能最多

HO：細胞中含量最多的兩種化合物即的共有元素

CHO；是必需元素，但不是元素；糖類、脂肪、蛋白質、核酸的共有元素

CHON：原生質的基本元素；的必有元素

：導致水體富營養(yǎng)化的元素

CHONP：ADP、ATP、核苷酸、核酸、磷脂的組成元素

CHONS：胰島素、青霉素的組成元素

：原生質的主要元素，占97%

CHONPSKCaMg：必需元素中的元素

FeMnBZnCuMoClNi：必需元素中的微量元素

FeMnBZnCuMoClNiCoINa：的培養(yǎng)基中微量元素

CHONPSKCaMg，F(xiàn)eMnBZnCuMoClNi：必需元素

：礦質元素

有害元素：—水俁病、Cd—痛痛病

例題：

1．下圖的曲線為表示呼吸強度與根對礦質元素離子吸收的數(shù)量關系（橫軸表示呼吸的強度，縱軸表示離子吸收量），其中正確的是（）

ABCD

2、寫出四種與光合作用有關的礦質元素的元素符號及它們在光合作用中的作用

元素：______，作用

元素：______，作用

元素：，作用

元素：______，作用

3、下表是用于無土栽培的一種培養(yǎng)液配方，請回答下列問題：

Ca(NO3)2………………………………1.0克

MgSO4…………………………………0.25克

KH2PO4…………………………………0.25克

KCl……………………………………0.12克

FeCl3…………………………………0.005克

H2O…………………………………1000毫升

(1)用此培養(yǎng)液培育某高等植物時，往往要給培養(yǎng)液中通人空氣，這一措施的目的是用以促進，以利于對礦質元素的吸收。要使該植物生長良好，根據(jù)光合作用所必須的條件，除了適宜的溫度外，還需要和。

(2)植物在吸收培養(yǎng)液中的礦質離子時，主要是通過方式進行的。經(jīng)過一段時間后，檢測到培養(yǎng)液中留存的Ca2+較多，而NO3-較少，這一現(xiàn)象與細胞膜的有關。

(3)若除去該培養(yǎng)液中的MgSO4，將直接影響植物體內的合成。

(4)該配方中屬于植物所需的大量礦質元素是，微量元素是。

4、下圖表示水培法栽培植物的簡圖，請分析回答：

成分Ca（NO3）2MgSO4KH2PO4KClFeCl3H2O

含量/g1.00.250.250.120.0051000

(1)如果用18O標記的CO2來進行大氣施肥,則18O首

先出現(xiàn)在(物質)中；如果培養(yǎng)液中的水

為18O標記的水,不久發(fā)現(xiàn)周圍空氣中出現(xiàn)放射性元

素,其存在于(物質)中

（2）如果A、B分別為等質量的番茄和水稻幼苗，培

養(yǎng)一段時間檢測A、B培養(yǎng)液發(fā)現(xiàn)，A比B中含Ca2+少，

可以斷定番茄根細胞膜表面運載Ca2+的載體，

該實驗說明。

（3）除了通氣外，其它條件不變，較長時間培養(yǎng)后，

比較B裝置中三個葉片的Mg，Ca含量，含Mg量最大的是，Ca含量最大的是。

（4）若用上表所示的培養(yǎng)液培養(yǎng)硝化細菌，成分應如何調整？

如果培養(yǎng)圓褐固氮菌，成分應如何調整？