《植物對水分的吸收和利用》的生物教案
【教學(xué)過程】
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(jié)構(gòu)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(xì)胞 。(圖)
2、吸水方式： 成熟的植物細(xì)胞主要靠 滲透作用吸水 ，
如： 根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞、莖葉細(xì)胞、根冠細(xì)胞
未成熟的植物細(xì)胞主要靠 吸脹作用吸水 。
如：干燥的種子細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞
3、吸水的原理
(1)吸脹吸水的原理：親水性物質(zhì)與水發(fā)生結(jié)合(結(jié)合水)
(2)滲透作用的原理：細(xì)胞液與外界溶液通過原生質(zhì)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(kuò)散(如：課本P59圖)
B、滲透作用的產(chǎn)生必需具備兩個(gè)條件： 半透膜
半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差
C、成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)：
理由是： 細(xì)胞壁—— 全透性，水和溶質(zhì)都可以透過。
原生質(zhì)層——主要包括：細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜間的細(xì)胞質(zhì)——
選擇透過性——可看做一層半透膜。
細(xì)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(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)滲透系統(tǒng)，當(dāng)成熟的植物細(xì)胞與外界溶液接觸時(shí)，細(xì)胞液就會通過原生質(zhì)層與外界溶液發(fā)生滲透作用。
4、植物細(xì)胞的吸水和失水(通過細(xì)胞圖分析、講述實(shí)驗(yàn))
1)30%的蔗糖溶液——細(xì)胞失水——發(fā)生質(zhì)壁分離——細(xì)胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層
2)清水或低液——— 細(xì)胞吸水——質(zhì)壁分離復(fù)原——
3)所以：當(dāng)外界溶液的濃度 > 細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就通過滲透作用——失水
可用 質(zhì)壁分離 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
當(dāng)外界溶液的濃度 < 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞就通過滲透作用——吸水
可用 質(zhì)壁分離復(fù)原 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4)質(zhì)壁分離的外因：外界溶液濃度 > 細(xì)胞液濃度
質(zhì)壁分離的內(nèi)因：細(xì)胞壁伸縮性 < 原生質(zhì)層
質(zhì)壁分離復(fù)原的外因：外界溶液濃度 < 細(xì)胞液濃度
質(zhì)壁分離復(fù)原的內(nèi)因：細(xì)胞壁伸縮性 < 原生質(zhì)層
質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的作用：
① 證明成熟的植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用;
② 證明細(xì)胞是否具有活性;
③ 作為光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞膜的方法;
④ 初步測定細(xì)胞液濃度的大小。(請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測細(xì)胞液濃度大小 )
5、鞏固練習(xí)：課本P62：一、二、四 學(xué)案P 1、2、3、4
新學(xué)案P116：例6、11、12 P120：1—6、9—14、16 P124：8
課練P48：19
二、水分的運(yùn)輸、利用、散失
1、運(yùn)輸： 結(jié)構(gòu) 導(dǎo)管 ，
從細(xì)胞外 → 導(dǎo)管的途徑：
土壤溶液 → 成熟區(qū)表皮細(xì)胞 → → → 導(dǎo)管(通過滲透作用)
土壤溶液 → 成熟區(qū)表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁以及成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)層層細(xì)胞的間隙 → 導(dǎo)管(通過擴(kuò)散)
2、利用：一般只有1%-5%的水分保留在植物體內(nèi)，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(nèi)運(yùn)輸 的重要動力
三、合理灌溉：(詳見課本P61內(nèi)容)
1、 概念：
2、 原理：
3、 意義：
4、 鞏固練習(xí)：課本P62：三
【練 習(xí)】
1下列某同學(xué)畫的幾個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：
(1)注明圖中各標(biāo)號所指的結(jié)構(gòu)名稱：
1. 細(xì)胞壁 2 細(xì)胞膜
3. 液泡膜 4 細(xì)胞核
5. 細(xì)胞質(zhì) 6 細(xì)胞液 7.外界溶液
其中2、3、5共同成 原生質(zhì)層 。
(2)A→B→C，說明細(xì)胞發(fā)生了 質(zhì)壁分離 現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象的細(xì)胞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是具有選擇透過 性的 原生質(zhì)層 和一定濃度的 細(xì)胞液 、以及全透性的細(xì)胞壁;其外在原因是由于外界濃度 大于 細(xì)胞液濃度;內(nèi)在原因 細(xì)胞壁伸縮性 < 原生質(zhì)層。
(3)若將C細(xì)胞放進(jìn)清水中，將發(fā)生 質(zhì)壁分離復(fù)原 現(xiàn)象，若不發(fā)生，
則說明 細(xì)胞已死亡 。
(4)A→C過程中，細(xì)胞液濃度 變大 ，吸水能力 變強(qiáng) 。
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(xì)胞，觀察分離現(xiàn)象，得到其細(xì)胞體積的變化情況如圖所示，請據(jù)圖回答：
(1)細(xì)胞體積在A~B段的變化說明：在該段時(shí)間內(nèi)水分從細(xì)胞 滲出 ， 細(xì)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(xì)胞，其細(xì)胞濃度將 不變 ，此時(shí)，在細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了 2mol/l的蔗糖溶液 。要使該細(xì)胞復(fù)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(xì)胞，其細(xì)胞體積的變化是由于 乙二醇
逐漸進(jìn)入細(xì)胞，引起細(xì)胞液濃度 變大而吸水 。
(4)并不是該植物的所有生活細(xì)胞均可發(fā)生質(zhì)壁分離，能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞還必須具有 大液泡(原生質(zhì)層) 。
3、下面是用新鮮的洋蔥表皮進(jìn)行的`一些實(shí)驗(yàn)與結(jié)果。請分析回答：
組別 處 理 結(jié) 果
a ①材料置于30%蔗糖溶液中 ①發(fā)生質(zhì)壁分離
②然后將材料移到蒸餾水中 ②質(zhì)壁分離復(fù)原
b ③材料置于60%蔗糖溶液中 ③迅速發(fā)生質(zhì)壁分離
④然后移到蒸餾水中 ④質(zhì)壁分離不能復(fù)原
c ⑤材料置于7%KNO3溶液中 ⑤開始質(zhì)壁分離，
后又自動復(fù)原
d ⑥材料放入100℃熱水中3分鐘后取出重復(fù)(a)組實(shí)驗(yàn) ⑥未發(fā)生質(zhì)壁分離
(1)洋蔥表皮細(xì)胞在a、b、c三組實(shí)驗(yàn)中均發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是 同題1(2)
(2)a組實(shí)驗(yàn)可以說明 新鮮洋蔥表皮細(xì)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(shí)驗(yàn)共同現(xiàn)象的原因是 原生質(zhì)層受破壞，細(xì)胞死亡 。
(4)c組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明 K+、NO3- 可以被 主動力運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) 。
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(xì)胞中細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水過 度而死亡 。
5、在移栽花木時(shí)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(jìn)植物體的根的吸水 D、維持植物體內(nèi)水分代謝的平衡
【教 后 感】
植物對水的代謝中的運(yùn)輸、利用和散失都在初中的補(bǔ)課上詳細(xì)講過，高中這一部分的重點(diǎn)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(diǎn)，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(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。
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