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植物對(duì)水的吸收和運(yùn)輸途徑篇一
一,、知識(shí)方面
1,、使學(xué)生了解植物體吸水的部位及植物細(xì)胞的兩種吸水方式。
2,、使學(xué)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(yùn)輸,、利用和散失等過程。
4,、理解蒸騰作用及其對(duì)植物的作用,。
5、使學(xué)生了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用,。
二,、能力方面
1、通過細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn),,進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生制作臨時(shí)裝片的技能,,同時(shí)培養(yǎng)其分析實(shí)驗(yàn)的能力。
2,、通過分析滲透裝置得出滲透吸水原理,,培養(yǎng)學(xué)生研究問題的能力,訓(xùn)練其科學(xué)思維的能力,。
三,、情感,、態(tài)度、價(jià)值觀方面
1,、通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,,如應(yīng)用植物吸水原理進(jìn)行合理的灌溉,,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的理念,。
2、通過學(xué)生對(duì)水資源現(xiàn)狀的了解,,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心,、自覺保護(hù)地球水資源的意識(shí)。
教學(xué)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(xì)胞的吸水和失水,,水分的運(yùn)輸、利用和散失以及合理灌溉等方面的知識(shí)內(nèi)容,。
1,、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水
教材選簡(jiǎn)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(xì)胞),、植物根尖的結(jié)構(gòu)、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(xì)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(xì)胞,即有大液泡的細(xì)胞主要以滲透作用方式吸收水分,。
為使學(xué)生更好地理解滲透吸水原理,,教材通過分析滲透裝置,總結(jié)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(kuò)散。
(2)發(fā)生滲透作用的兩個(gè)條件,。即一是具有半透膜,,二是半透膜兩側(cè)的溶液之間具有濃度差。
接著分析為什么一個(gè)成熟植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng),,指出當(dāng)成熟的植物細(xì)胞具備上述兩個(gè)條件時(shí),,就會(huì)發(fā)生滲透作用。
然后安排學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九,、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》,,以驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的確是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
2、水分的運(yùn)輸,、利用和散失
水分是如何從根毛細(xì)胞最終進(jìn)入植物體的每一個(gè)細(xì)胞的呢,?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分進(jìn)入根尖以內(nèi)的導(dǎo)管的兩條途徑
①另一條途徑是通過滲透作用進(jìn)入根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞、并且通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)的層層細(xì)胞向內(nèi)滲入,,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
②一條途徑是通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞細(xì)胞壁,以及成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)層層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲入,,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
(2)教材接著又簡(jiǎn)單介紹了水分如何通過根、莖,、葉中的導(dǎo)管在值物體內(nèi)的運(yùn)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(shí)際,簡(jiǎn)要講述了合理灌溉的原理和應(yīng)用。
教法建議
1,、引言
課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù),;也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林有較深的體會(huì),。
2、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水是本節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸,、利用及散失。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,,教師可提出一些問題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一教學(xué)內(nèi)容,。
(1)分析滲透裝置,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理,,這是本節(jié)的難點(diǎn),。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,,引導(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì),。
在滲透作用中,,水分子總是從密度高的一側(cè)更多地向密度低的一側(cè)運(yùn)動(dòng),由于在細(xì)胞中水是溶液的溶劑,,因此從溶液的角度來(lái)說(shuō),,水分是從溶液濃度低的一側(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透,對(duì)此學(xué)生的理解不易明白,,應(yīng)注意解釋清楚,。
細(xì)胞壁是全透性的,而細(xì)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(duì)滲透作用的影響,、對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的產(chǎn)生,,都需要學(xué)生很好的理解。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的,、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜,。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念,。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,從而得出結(jié)論,,成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢,?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出假設(shè)或自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,。
之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象,?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原等問題。
3,、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn),。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義,。
4,、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解,。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
【課題】 第四節(jié)
【教學(xué)重點(diǎn)】植物體吸水的部位及植物細(xì)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(yùn)輸、利用和散失的大體過程,;蒸騰作用及其對(duì)植物的作用,;合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
【教學(xué)難點(diǎn)?】滲透作用的原理
【課時(shí)安排】授課1課時(shí),實(shí)驗(yàn)1課時(shí)
【教學(xué)手段】掛圖,、多媒體課件,、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程?】
1、引言
課前可準(zhǔn)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(xué)生觀察之用,;課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù);也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),,同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被、大力開展植樹造林也會(huì)較深的體會(huì),。
學(xué)生討論水資源方面的資料,,同時(shí)觀察兩株天竺葵的生長(zhǎng)異同,,從而引入植物細(xì)胞吸水與失水的學(xué)習(xí)。
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸,、利用及散失。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,,教師可提出一些問題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。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(jié)構(gòu)嗎?
④植物體運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽的通道是什么,?你知道這些通道在植物體的哪個(gè)部位嗎,?
⑤水在植物體內(nèi)都可以參與哪些生理功能?
⑥植物體內(nèi)水分是如何散失的,?
⑦你了解蒸騰作用嗎?這個(gè)生理過程對(duì)植物體的生活有什么重要意義,?
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一難點(diǎn)內(nèi)容。
在向?qū)W生介紹植物的吸脹吸水后,,可提出下面的問題供學(xué)生討論:
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時(shí)間后,,大豆種子和玉米粒相比,你認(rèn)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(xì)胞是采用吸脹的方式來(lái)吸水的,,即大豆和玉米中的親水性物質(zhì),,如蛋白質(zhì)、淀粉,、纖維素這些物質(zhì)吸水引起的,。而蛋白質(zhì)、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(zhì)、淀粉,、纖維素,。而大豆種子中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是蛋白質(zhì),,而玉米粒中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是淀粉,且它們的細(xì)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(xì)胞的吸水和失水
向?qū)W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(jié)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(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì),。
讓學(xué)生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜,,并向?qū)W生說(shuō)明,這種膜的特點(diǎn)是水分子可以自由通過而蔗糖分子很難通過,。
學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí),,提出下面的問題引發(fā)學(xué)生的思考:
①同學(xué)們已經(jīng)觀察到,漏斗中的蔗糖液面會(huì)高于燒杯中清水的液面,,此時(shí)蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,,而且長(zhǎng)頸漏斗的管徑又不是很細(xì),所以排除了毛細(xì)現(xiàn)象的原因,,請(qǐng)你想一想,,是什么力量使蔗糖液會(huì)逆著重力方向上升?
②如果把蒙住長(zhǎng)頸漏斗的半透膜,換成全透性紗布,,你認(rèn)為蔗糖液面會(huì)上升嗎,?
使學(xué)生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關(guān)鍵。
③如果在燒杯中也放入與長(zhǎng)頸漏斗中的相同的蔗糖液,,你認(rèn)為長(zhǎng)頸漏斗中的蔗糖液還會(huì)上升嗎,?
使學(xué)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(gè)滲透裝置再放置下去,漏斗中的液面會(huì)不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
使學(xué)生理解滲透壓這一概念
通過以上的分析,,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出,,滲透作用是指水分子透過半透膜的擴(kuò)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(cè)具有濃度差,;水分滲透的趨勢(shì)是:水分子由濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜,。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,,從而學(xué)生可以得出結(jié)論:成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九,、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
①在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢?”
或“如果將成熟的植物細(xì)胞置于清水中(或低于細(xì)胞液濃度的水溶液中),,這個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,,討論:
書上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢,?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中哪些地方還需要改進(jìn),?
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出對(duì)實(shí)驗(yàn)九的假設(shè)
②之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,?
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師可提出一些綜合性的問題引發(fā)學(xué)生的討論,,使學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容有一個(gè)全面深入的理解,,比如教師可以問:
《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)為什么可作為鑒別細(xì)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(yīng)該能得出以下的結(jié)論:
作為一個(gè)滲透系統(tǒng)要滿足兩個(gè)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(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析
通過對(duì)植物質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的分析,,應(yīng)該得出這個(gè)結(jié)論:植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。因?yàn)橹参锛?xì)胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個(gè)條件,
其一,,細(xì)胞膜,、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)合稱原生質(zhì)層,,而完整的有生理功能的膜結(jié)構(gòu)是選擇透過性的,因此原生質(zhì)層就相當(dāng)于一層半透膜,。
此處要請(qǐng)學(xué)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(zhì)不能通過半透膜,,只有分子直徑小于膜孔隙的物質(zhì)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(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的,,當(dāng)然大分子物質(zhì)是不能過膜的,但何種小分子物質(zhì)過膜是受到嚴(yán)格選擇的,,不單純由該物質(zhì)的分子直徑而定,,因此細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是生物膜。
其二,,植物細(xì)胞液泡中有細(xì)胞液,,植物細(xì)胞外是環(huán)境溶液,它們之間被原生層這個(gè)半透膜隔開,,且這兩種溶液之間存在濃度差,。
當(dāng)植物細(xì)胞死亡后,其細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之解體,,變得不完整,,這樣植物細(xì)胞作為滲透系統(tǒng)的第一個(gè)條件也就沒有了,質(zhì)壁分離也就不會(huì)發(fā)生,。
還有一個(gè)問題值得一提,,請(qǐng)學(xué)生想一想,如果把植物細(xì)胞放在高濃度的尿素溶液中,,此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?提示一下,蔗糖是不能通過膜結(jié)構(gòu)的,,而尿素的過膜方式為自由擴(kuò)散,。想到了嗎,植物細(xì)胞在高濃度蔗糖液中時(shí),,因?yàn)檎崽遣荒苓^膜,,細(xì)胞液和外界溶液之間總會(huì)有濃度差,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,,除非把外界溶液換成清水,,才可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象;而當(dāng)植物細(xì)胞在高濃度尿素溶液中時(shí),細(xì)胞液和外界溶液之間會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,,但因?yàn)槟蛩乜蛇^膜,隨著尿素不斷進(jìn)入植物細(xì)胞,,兩種液體之間的濃度差會(huì)消失,,此時(shí)就是不把外界溶液換成清水,也可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,。
其實(shí)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)還可證明很多生物學(xué)事實(shí),,有必要向?qū)W生提一下。如可證明細(xì)胞壁的伸縮性小于細(xì)胞膜的伸縮性,、細(xì)胞膜的選擇透過性,、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)、細(xì)胞得失水分與濃度差的關(guān)系,,甚至可以定量地測(cè)定出細(xì)胞液的濃度,,可以請(qǐng)學(xué)生琢磨一下。
3,、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn),。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義,。
這部分教學(xué)可在引導(dǎo)學(xué)生分析蒸騰途徑,、蒸騰方式以及與水分吸收和運(yùn)輸?shù)年P(guān)系后,使學(xué)生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?,也是植物體水分的利用和散失的主要方式,。
有時(shí)間的話,教師讓學(xué)生了解蒸騰作用的強(qiáng)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(duì)水分的利用效率。不同生態(tài)類型的植物,,適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征,,與影響蒸騰作用有關(guān)。
4,、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解。
探究活動(dòng)
測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用普通托盤天平快速測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度的方法
【實(shí)驗(yàn)原理】植物在一定時(shí)間內(nèi),,單位葉面積或單位鮮重散失的水量,,稱為蒸騰強(qiáng)度,單位一般用克/小時(shí)·平方米或克/小時(shí)·100克鮮重來(lái)表示,。
測(cè)定植物蒸騰作用強(qiáng)度的基本思路是:測(cè)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(qiáng)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(shí)間內(nèi)植物的失水量,以表示蒸騰強(qiáng)度,。這種方法的特點(diǎn)是能在自然條件下進(jìn)行測(cè)定,。因枝葉離開母體后,短時(shí)間內(nèi)在生理上沒有明顯的變化,,故所求得的蒸騰強(qiáng)度與實(shí)際情況近似,。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】托盤天平、枝剪,、植物體
【實(shí)驗(yàn)步驟】
將天平調(diào)零后,,放置在距被測(cè)植物較近且平穩(wěn)處。
在被測(cè)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(jì)算蒸騰強(qiáng)度,。
蒸騰強(qiáng)度=(蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g))х(60/測(cè)定時(shí)間(min))
測(cè)定不同時(shí)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(qiáng)度,,并加以解釋,。
鑒定植物細(xì)胞的死活
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用質(zhì)壁分離法和用活體染色法鑒定細(xì)胞死活
【實(shí)驗(yàn)原理】活細(xì)胞與死細(xì)胞在性質(zhì)上有許多差別,特別是通透性的變化最為明顯,?;罴?xì)胞的原生質(zhì)具有選擇透過性;而死細(xì)胞則為全透性,。選擇透過性是質(zhì)壁分離的先決條件,。因此能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞就表示是活的,,不能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞則說(shuō)明是死的。
死活細(xì)胞間不僅通透性不同,,而ph值等情況也不同,,它們對(duì)某些染料的反應(yīng)明顯不同。某些染料能在活細(xì)胞的細(xì)胞液中積累,,但不能染活的原生質(zhì),;另一方面,這些染料可使死細(xì)胞的原生質(zhì)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(lái)鑒定細(xì)胞死活。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】 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。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1,、用質(zhì)壁分離的方法鑒定細(xì)胞的死活,。
撕洋蔥表皮細(xì)胞滴加im蔗糖中,在顯微鏡下觀察,。細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離,,這就是細(xì)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(xì)胞殺死,,然后取代上述活材料,做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),,結(jié)果看到已死的細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,。
用尿素、硝酸鉀,、氯化鈣溶液等來(lái)代替蔗糖,,能快速鑒定細(xì)胞的死活。
2,、用活體染色的方法的鑒定細(xì)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(xì)胞一般在液泡內(nèi)染成紅色至紫色,,原生質(zhì)不染色,死細(xì)胞常呈橙紅色,,原生質(zhì)和細(xì)胞核被染色,。撕破的細(xì)胞,只剩細(xì)胞壁時(shí),,呈淡紅色或淡紫色,。
為進(jìn)一步鑒別細(xì)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(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,死細(xì)胞及空細(xì)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(jìn)行處理,,比較與活組織有何不同,。
植物對(duì)水的吸收和運(yùn)輸途徑篇二
?
1.植物細(xì)胞吸水和失水的原理
2.水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸,利用和散失
3.合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
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1.滲透作用的概念,,發(fā)生滲透作用的條件
2.植物細(xì)胞吸水和失水的條件
?
1.分析滲透原理,,植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)
??:新授課
?:1課時(shí)
?:講授法、提問法,、討論法,、對(duì)比法、觀察分析法
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同學(xué)們知道,,人不喝水可以活幾天呢?一般人類不吃食物還可能生存幾個(gè)星期,,而三天不喝水則可能有死亡。所以我們的生命是離不開水的,。那么對(duì)于植物來(lái)說(shuō)呢,,也是一樣重要的。不知道大家有注意到今年的災(zāi)情了嗎?今年廣西遭遇了60年來(lái)范圍的旱情,。旱災(zāi)導(dǎo)致了很多植物枯萎,,顆粒無(wú)收,。所以說(shuō)水是植物的生命之源。上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物的光合作用,,知道二氧化碳來(lái)自空氣,,并且從葉子的氣孔進(jìn)去,那么光合作用中的水來(lái)自哪里,,又如何進(jìn)去的呢?我們一起來(lái)學(xué)習(xí)這節(jié)課,。
介紹植物吸水的主要部位:根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞。植物吸水的方式有:吸脹吸水(無(wú)液泡)和滲透吸水(有液泡),。吸脹作用:未成熟的植物細(xì)胞中還沒有形成中央液泡,,這樣的細(xì)胞主要靠細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等親水性物質(zhì)吸水水分,,這叫吸脹作用,。例如:干燥的種子和根尖分生區(qū)。
?
一般成熟的植物細(xì)胞,,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中形成一個(gè)中央大液泡后,,依靠滲透吸水。為什么?
多媒體展示實(shí)驗(yàn):
介紹半透膜:半透膜是指一些物質(zhì)可以透過,,另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜,。比如:水分子可以通過半透膜,而蔗糖分子不能通過,。生活中常見的半透膜,,比如:花生種皮,蛋的卵殼膜等,。
設(shè)計(jì)四組實(shí)驗(yàn):
序號(hào)
燒杯中溶液
漏斗中溶液
漏斗的液面變化
備注
1
清水
蔗糖溶液
升
玻璃紙(半透膜)
2
蔗糖
蔗糖
不變
玻璃紙(半透膜)
3
蔗糖
清水
降
玻璃紙(半透膜)
4
清水
蔗糖溶液
不變
紗布(全透膜)
師生共同歸納:
第1組和第2組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,,半透膜兩側(cè)要有濃度差。
第1組和第3組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,,水分子的流動(dòng)方向是從低濃度向高濃度擴(kuò)散,。
第1組和第4組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,必須是半透膜,。
從第1組實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納,,可以得知,水可以通過半透膜從清水一側(cè)進(jìn)入蔗糖溶液一側(cè),,即從低濃度溶液一側(cè)進(jìn)入高濃度溶液一側(cè),。
分析為什么會(huì)發(fā)生滲透作用:用課件動(dòng)畫展示如圖,第1組實(shí)驗(yàn),,強(qiáng)調(diào)單位體積清水中水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多,,所以在單位時(shí)間內(nèi),水分子由燒杯透過半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)的數(shù)量,,多于水分子由漏斗透過半透膜進(jìn)入燒杯內(nèi)的數(shù)量,,因此,,漏斗液面會(huì)上升。其他組實(shí)驗(yàn)同樣展示
動(dòng)畫展示分子運(yùn)動(dòng)(微觀)——大球代表蔗糖分子,小球代表水分子,虛線代表半透膜.動(dòng)畫演示大分子不可以通過,小分子可以通過的過程.,,強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài),,微觀的原因?qū)е氯庋劭吹降囊好孀兓暮暧^現(xiàn)象
滲透作用的概念:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜,從低濃度溶液的一向
側(cè)高濃度一側(cè)溶液的擴(kuò)散,,叫作滲透作用。
師生共同歸納總結(jié):
滲透作用的產(chǎn)生必須有兩個(gè)條件:
(1)半透膜
(2)膜的兩側(cè)溶液具有濃度差
教師:我們所演示的實(shí)驗(yàn)是非生物系統(tǒng)的,,和細(xì)胞吸水有什么關(guān)系呢?介紹原生質(zhì)層概念,,和剛才的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)比。
?
(1)原生質(zhì)層:指成熟植物細(xì)胞中細(xì)胞膜,、液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)看成是一層半透膜,。
(2)細(xì)胞液和外界溶液中溶液通常具有濃度差。(細(xì)胞液中含有許多溶于水的物質(zhì),,因此具有一定的濃度,。外界溶液同樣具有一定的濃度。)
滲透裝置
成熟植物細(xì)胞
半透膜
原生質(zhì)層
燒杯中的清水
細(xì)胞外溶液
漏斗中的蔗糖溶液
細(xì)胞液
由以上分析可以推知:成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),,當(dāng)與外界接觸,,細(xì)胞液就會(huì)通過原生質(zhì)層與外界溶液發(fā)生滲透作用。
(1)當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),,細(xì)胞通過滲透作用失水,,發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象;
當(dāng)外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度時(shí),植物細(xì)胞就通過滲透作用吸水,。
多媒體展示植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn):高倍顯微鏡下觀察到紫色的洋蔥鱗片葉,,浸在蔗糖溶液中,細(xì)胞質(zhì)壁分離,,紫色液泡縮小;當(dāng)換用清水,,質(zhì)壁分離復(fù)原,。由于原生質(zhì)層的伸縮性較細(xì)胞壁高,,因此失水時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,已分離的,,如果復(fù)原,,說(shuō)明就是吸水了,。舉例應(yīng)用:為什么腌的咸肉不容易腐敗?(細(xì)菌脫水死亡);植物施過多的肥料,反而死亡,,即所謂的“燒苗”原因?(細(xì)胞失水),。
2)土壤中水分進(jìn)入植物體內(nèi)的途徑
水分——滲入 成熟區(qū)表皮細(xì)胞——通過表皮層層細(xì)胞——導(dǎo)管——各器官;
水分——成熟區(qū)表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁以及表皮細(xì)胞與內(nèi)層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲透——導(dǎo)管——各個(gè)器官。
(??播放多媒體,,展示水分從根尖進(jìn)入植物體內(nèi)過程)
(1)水分的運(yùn)輸:通過根,、莖,、葉的導(dǎo)管,向上運(yùn)輸?shù)街参矬w的各部分,。
(2)水分的利用:1%~5%的水留在植物體內(nèi),,參與光合作用,呼吸作用等生命活動(dòng),。
(3)水分的散失:99%左右的水通過蒸騰作用散失,。蒸騰作用是植物重要的生理活動(dòng)。舉例,,由于蒸騰作用,,水分才能到達(dá)高大植物頂端。
合理灌溉是指根據(jù)植物的需水規(guī)律適時(shí)地,、適量地灌溉以便使植物體茁壯成長(zhǎng),,并且用最少的水獲取的效益。
了解:
(1)不同植物的需水量不同,。
(2)同種植物的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期需水量不同,。
介紹我國(guó)淡水資源緊缺,更應(yīng)合理灌溉,,采用滴灌,、噴灌的手段。
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課本p60,,第二大題 1,、2、3;第三大題 分析說(shuō)明題
植物對(duì)水的吸收和運(yùn)輸途徑篇三
教學(xué)目標(biāo)?
一,、知識(shí)方面
1,、使學(xué)生了解植物體吸水的部位及植物細(xì)胞的兩種吸水方式。
2,、使學(xué)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(yùn)輸,、利用和散失等過程。
4,、理解蒸騰作用及其對(duì)植物的作用,。
5、使學(xué)生了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用,。
二,、能力方面
1、通過細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生制作臨時(shí)裝片的技能,,同時(shí)培養(yǎng)其分析實(shí)驗(yàn)的能力,。
2、通過分析滲透裝置得出滲透吸水原理,,培養(yǎng)學(xué)生研究問題的能力,,訓(xùn)練其科學(xué)思維的能力。
三,、情感,、態(tài)度、價(jià)值觀方面
1,、通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,,如應(yīng)用植物吸水原理進(jìn)行合理的灌溉,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的理念,。
2、通過學(xué)生對(duì)水資源現(xiàn)狀的了解,,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心,、自覺保護(hù)地球水資源的意識(shí)。
教學(xué)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(xì)胞的吸水和失水,,水分的運(yùn)輸、利用和散失以及合理灌溉等方面的知識(shí)內(nèi)容,。
1,、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水
教材選簡(jiǎn)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(xì)胞),、植物根尖的結(jié)構(gòu)、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(xì)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(xì)胞,即有大液泡的細(xì)胞主要以滲透作用方式吸收水分,。
為使學(xué)生更好地理解滲透吸水原理,,教材通過分析滲透裝置,總結(jié)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(kuò)散。
(2)發(fā)生滲透作用的兩個(gè)條件。即一是具有半透膜,,二是半透膜兩側(cè)的溶液之間具有濃度差,。
接著分析為什么一個(gè)成熟植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng),指出當(dāng)成熟的植物細(xì)胞具備上述兩個(gè)條件時(shí),,就會(huì)發(fā)生滲透作用,。
然后安排學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》,,以驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的確是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
2、水分的運(yùn)輸,、利用和散失
水分是如何從根毛細(xì)胞最終進(jìn)入植物體的每一個(gè)細(xì)胞的呢,?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分進(jìn)入根尖以內(nèi)的導(dǎo)管的兩條途徑
①另一條途徑是通過滲透作用進(jìn)入根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞、并且通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)的層層細(xì)胞向內(nèi)滲入,,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
②一條途徑是通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞細(xì)胞壁,以及成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)層層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲入,,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
(2)教材接著又簡(jiǎn)單介紹了水分如何通過根、莖,、葉中的導(dǎo)管在值物體內(nèi)的運(yùn)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(shí)際,,簡(jiǎn)要講述了合理灌溉的原理和應(yīng)用,。
教法建議
1、引言
課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù),;也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),,同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林有較深的體會(huì)。
2,、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水是本節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸、利用及散失,。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,教師可提出一些問題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一教學(xué)內(nèi)容,。
(1)分析滲透裝置,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理,,這是本節(jié)的難點(diǎn),。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,引導(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì),。
在滲透作用中,水分子總是從密度高的一側(cè)更多地向密度低的一側(cè)運(yùn)動(dòng),,由于在細(xì)胞中水是溶液的溶劑,,因此從溶液的角度來(lái)說(shuō),水分是從溶液濃度低的一側(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透,,對(duì)此學(xué)生的理解不易明白,,應(yīng)注意解釋清楚。
細(xì)胞壁是全透性的,,而細(xì)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(duì)滲透作用的影響,、對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的產(chǎn)生,都需要學(xué)生很好的理解,。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),,它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的,、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念,。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,,從而得出結(jié)論,,成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢,?”
鼓勵(lì)中國(guó)學(xué)習(xí)聯(lián)盟膽地提出假設(shè)或自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,。
之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原等問題,。
3,、水分的利用和散失,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn),。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義,。
4、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解,。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
【課題】 第四節(jié)
【教學(xué)重點(diǎn)】植物體吸水的部位及植物細(xì)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(yùn)輸、利用和散失的大體過程,;蒸騰作用及其對(duì)植物的作用;合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
【教學(xué)難點(diǎn)?】滲透作用的原理
【課時(shí)安排】授課1課時(shí),,實(shí)驗(yàn)1課時(shí)
【教學(xué)手段】掛圖,、多媒體課件,、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程?】
1,、引言
課前可準(zhǔn)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(xué)生觀察之用,;課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù);也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林也會(huì)較深的體會(huì),。
學(xué)生討論水資源方面的資料,,同時(shí)觀察兩株天竺葵的生長(zhǎng)異同,從而引入植物細(xì)胞吸水與失水的學(xué)習(xí),。
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸、利用及散失,。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,,教師可提出一些問題,,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué),。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(jié)構(gòu)嗎,?
④植物體運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽的通道是什么,?你知道這些通道在植物體的哪個(gè)部位嗎,?
⑤水在植物體內(nèi)都可以參與哪些生理功能?
⑥植物體內(nèi)水分是如何散失的,?
⑦你了解蒸騰作用嗎?這個(gè)生理過程對(duì)植物體的生活有什么重要意義,?
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一難點(diǎn)內(nèi)容,。
在向?qū)W生介紹植物的吸脹吸水后,可提出下面的問題供學(xué)生討論:
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時(shí)間后,,大豆種子和玉米粒相比,,你認(rèn)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(xì)胞是采用吸脹的方式來(lái)吸水的,,即大豆和玉米中的親水性物質(zhì),,如蛋白質(zhì),、淀粉,、纖維素這些物質(zhì)吸水引起的,。而蛋白質(zhì),、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(zhì)、淀粉,、纖維素,。而大豆種子中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是蛋白質(zhì),,而玉米粒中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是淀粉,,且它們的細(xì)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(xì)胞的吸水和失水
向?qū)W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(jié)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(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì),。
讓學(xué)生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜,并向?qū)W生說(shuō)明,,這種膜的特點(diǎn)是水分子可以自由通過而蔗糖分子很難通過,。
學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí),,提出下面的問題引發(fā)學(xué)生的思考:
①同學(xué)們已經(jīng)觀察到,,漏斗中的蔗糖液面會(huì)高于燒杯中清水的液面,此時(shí)蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,,而且長(zhǎng)頸漏斗的管徑又不是很細(xì),所以排除了毛細(xì)現(xiàn)象的原因,,請(qǐng)你想一想,,是什么力量使蔗糖液會(huì)逆著重力方向上升?
②如果把蒙住長(zhǎng)頸漏斗的半透膜,,換成全透性紗布,,你認(rèn)為蔗糖液面會(huì)上升嗎?
使學(xué)生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關(guān)鍵,。
③如果在燒杯中也放入與長(zhǎng)頸漏斗中的相同的蔗糖液,你認(rèn)為長(zhǎng)頸漏斗中的蔗糖液還會(huì)上升嗎,?
使學(xué)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(gè)滲透裝置再放置下去,,漏斗中的液面會(huì)不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
使學(xué)生理解滲透壓這一概念
通過以上的分析,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出,,滲透作用是指水分子透過半透膜的擴(kuò)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(cè)具有濃度差,;水分滲透的趨勢(shì)是:水分子由濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透,。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),,它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜,。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念,。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,從而學(xué)生可以得出結(jié)論:成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九,、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
①在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢?”
或“如果將成熟的植物細(xì)胞置于清水中(或低于細(xì)胞液濃度的水溶液中),,這個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?”
鼓勵(lì)中國(guó)學(xué)習(xí)聯(lián)盟膽地提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,,討論:
書上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢,?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中哪些地方還需要改進(jìn),?
鼓勵(lì)中國(guó)學(xué)習(xí)聯(lián)盟膽地提出對(duì)實(shí)驗(yàn)九的假設(shè)
②之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,?
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,教師可提出一些綜合性的問題引發(fā)學(xué)生的討論,使學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容有一個(gè)全面深入的理解,,比如教師可以問:
《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)為什么可作為鑒別細(xì)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(yīng)該能得出以下的結(jié)論:
作為一個(gè)滲透系統(tǒng)要滿足兩個(gè)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(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析
通過對(duì)植物質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的分析,,應(yīng)該得出這個(gè)結(jié)論:植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。因?yàn)橹参锛?xì)胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個(gè)條件,,
其一,,細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)合稱原生質(zhì)層,,而完整的有生理功能的膜結(jié)構(gòu)是選擇透過性的,,因此原生質(zhì)層就相當(dāng)于一層半透膜。
此處要請(qǐng)學(xué)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(zhì)不能通過半透膜,,只有分子直徑小于膜孔隙的物質(zhì)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(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的,,當(dāng)然大分子物質(zhì)是不能過膜的,,但何種小分子物質(zhì)過膜是受到嚴(yán)格選擇的,,不單純由該物質(zhì)的分子直徑而定,因此細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是生物膜,。
其二,,植物細(xì)胞液泡中有細(xì)胞液,,植物細(xì)胞外是環(huán)境溶液,,它們之間被原生層這個(gè)半透膜隔開,,且這兩種溶液之間存在濃度差。
當(dāng)植物細(xì)胞死亡后,,其細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之解體,,變得不完整,,這樣植物細(xì)胞作為滲透系統(tǒng)的第一個(gè)條件也就沒有了,,質(zhì)壁分離也就不會(huì)發(fā)生,。
還有一個(gè)問題值得一提,請(qǐng)學(xué)生想一想,,如果把植物細(xì)胞放在高濃度的尿素溶液中,此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?提示一下,,蔗糖是不能通過膜結(jié)構(gòu)的,,而尿素的過膜方式為自由擴(kuò)散。想到了嗎,,植物細(xì)胞在高濃度蔗糖液中時(shí),,因?yàn)檎崽遣荒苓^膜,,細(xì)胞液和外界溶液之間總會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,,除非把外界溶液換成清水,才可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,;而當(dāng)植物細(xì)胞在高濃度尿素溶液中時(shí),,細(xì)胞液和外界溶液之間會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,,但因?yàn)槟蛩乜蛇^膜,,隨著尿素不斷進(jìn)入植物細(xì)胞,,兩種液體之間的濃度差會(huì)消失,,此時(shí)就是不把外界溶液換成清水,也可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,。
其實(shí)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)還可證明很多生物學(xué)事實(shí),,有必要向?qū)W生提一下,。如可證明細(xì)胞壁的伸縮性小于細(xì)胞膜的伸縮性,、細(xì)胞膜的選擇透過性,、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),、細(xì)胞得失水分與濃度差的關(guān)系,甚至可以定量地測(cè)定出細(xì)胞液的濃度,,可以請(qǐng)學(xué)生琢磨一下。
3,、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn),。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
這部分教學(xué)可在引導(dǎo)學(xué)生分析蒸騰途徑,、蒸騰方式以及與水分吸收和運(yùn)輸?shù)年P(guān)系后,,使學(xué)生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?,也是植物體水分的利用和散失的主要方式。
有時(shí)間的話,,教師讓學(xué)生了解蒸騰作用的強(qiáng)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(duì)水分的利用效率,。不同生態(tài)類型的植物,,適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征,,與影響蒸騰作用有關(guān),。
4、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解,。
探究活動(dòng)
測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用普通托盤天平快速測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度的方法
【實(shí)驗(yàn)原理】植物在一定時(shí)間內(nèi),,單位葉面積或單位鮮重散失的水量,稱為蒸騰強(qiáng)度,,單位一般用克/小時(shí)·平方米或克/小時(shí)·100克鮮重來(lái)表示。
測(cè)定植物蒸騰作用強(qiáng)度的基本思路是:測(cè)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(qiáng)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(shí)間內(nèi)植物的失水量,,以表示蒸騰強(qiáng)度。這種方法的特點(diǎn)是能在自然條件下進(jìn)行測(cè)定,。因枝葉離開母體后,,短時(shí)間內(nèi)在生理上沒有明顯的變化,,故所求得的蒸騰強(qiáng)度與實(shí)際情況近似,。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】托盤天平,、枝剪,、植物體
【實(shí)驗(yàn)步驟】
將天平調(diào)零后,,放置在距被測(cè)植物較近且平穩(wěn)處,。
在被測(cè)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(jì)算蒸騰強(qiáng)度,。
蒸騰強(qiáng)度=(蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g))х(60/測(cè)定時(shí)間(min))
測(cè)定不同時(shí)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(qiáng)度,并加以解釋,。
鑒定植物細(xì)胞的死活
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用質(zhì)壁分離法和用活體染色法鑒定細(xì)胞死活
【實(shí)驗(yàn)原理】活細(xì)胞與死細(xì)胞在性質(zhì)上有許多差別,,特別是通透性的變化最為明顯,?;罴?xì)胞的原生質(zhì)具有選擇透過性,;而死細(xì)胞則為全透性,。選擇透過性是質(zhì)壁分離的先決條件,。因此能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞就表示是活的,,不能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞則說(shuō)明是死的。
死活細(xì)胞間不僅通透性不同,,而ph值等情況也不同,,它們對(duì)某些染料的反應(yīng)明顯不同,。某些染料能在活細(xì)胞的細(xì)胞液中積累,,但不能染活的原生質(zhì),;另一方面,這些染料可使死細(xì)胞的原生質(zhì)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(lái)鑒定細(xì)胞死活,。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】 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。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1,、用質(zhì)壁分離的方法鑒定細(xì)胞的死活,。
撕洋蔥表皮細(xì)胞滴加im蔗糖中,在顯微鏡下觀察,。細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離,,這就是細(xì)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(xì)胞殺死,,然后取代上述活材料,,做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),結(jié)果看到已死的細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,。
用尿素,、硝酸鉀、氯化鈣溶液等來(lái)代替蔗糖,,能快速鑒定細(xì)胞的死活,。
2、用活體染色的方法的鑒定細(xì)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(xì)胞一般在液泡內(nèi)染成紅色至紫色,原生質(zhì)不染色,,死細(xì)胞常呈橙紅色,原生質(zhì)和細(xì)胞核被染色,。撕破的細(xì)胞,只剩細(xì)胞壁時(shí),,呈淡紅色或淡紫色,。
為進(jìn)一步鑒別細(xì)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(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,,死細(xì)胞及空細(xì)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(jìn)行處理,比較與活組織有何不同,。
植物對(duì)水的吸收和運(yùn)輸途徑篇四
教學(xué)目標(biāo)?
一、知識(shí)方面
1,、使學(xué)生了解植物體吸水的部位及植物細(xì)胞的兩種吸水方式。
2,、使學(xué)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(yùn)輸,、利用和散失等過程,。
4、理解蒸騰作用及其對(duì)植物的作用,。
5、使學(xué)生了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用,。
二,、能力方面
1、通過細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn),,進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生制作臨時(shí)裝片的技能,,同時(shí)培養(yǎng)其分析實(shí)驗(yàn)的能力。
2,、通過分析滲透裝置得出滲透吸水原理,,培養(yǎng)學(xué)生研究問題的能力,,訓(xùn)練其科學(xué)思維的能力,。
三,、情感,、態(tài)度、價(jià)值觀方面
1,、通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,,如應(yīng)用植物吸水原理進(jìn)行合理的灌溉,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的理念,。
2,、通過學(xué)生對(duì)水資源現(xiàn)狀的了解,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心,、自覺保護(hù)地球水資源的意識(shí)。
教學(xué)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(xì)胞的吸水和失水,,水分的運(yùn)輸、利用和散失以及合理灌溉等方面的知識(shí)內(nèi)容,。
1,、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水
教材選簡(jiǎn)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(xì)胞),、植物根尖的結(jié)構(gòu),、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(xì)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(xì)胞,,即有大液泡的細(xì)胞主要以滲透作用方式吸收水分。
為使學(xué)生更好地理解滲透吸水原理,教材通過分析滲透裝置,,總結(jié)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(kuò)散。
(2)發(fā)生滲透作用的兩個(gè)條件,。即一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液之間具有濃度差,。
接著分析為什么一個(gè)成熟植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng),,指出當(dāng)成熟的植物細(xì)胞具備上述兩個(gè)條件時(shí),,就會(huì)發(fā)生滲透作用。
然后安排學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九,、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》,以驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的確是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
2、水分的運(yùn)輸,、利用和散失
水分是如何從根毛細(xì)胞最終進(jìn)入植物體的每一個(gè)細(xì)胞的呢?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分進(jìn)入根尖以內(nèi)的導(dǎo)管的兩條途徑
①另一條途徑是通過滲透作用進(jìn)入根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞,、并且通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)的層層細(xì)胞向內(nèi)滲入,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
②一條途徑是通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞細(xì)胞壁,,以及成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)層層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲入,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
(2)教材接著又簡(jiǎn)單介紹了水分如何通過根,、莖、葉中的導(dǎo)管在值物體內(nèi)的運(yùn)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(shí)際,,簡(jiǎn)要講述了合理灌溉的原理和應(yīng)用。
教法建議
1,、引言
課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù);也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林有較深的體會(huì),。
2、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水是本節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸,、利用及散失。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,教師可提出一些問題,,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué),。
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一教學(xué)內(nèi)容,。
(1)分析滲透裝置,,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理,這是本節(jié)的難點(diǎn),。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,,引導(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì),。
在滲透作用中,,水分子總是從密度高的一側(cè)更多地向密度低的一側(cè)運(yùn)動(dòng),,由于在細(xì)胞中水是溶液的溶劑,,因此從溶液的角度來(lái)說(shuō),水分是從溶液濃度低的一側(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透,,對(duì)此學(xué)生的理解不易明白,,應(yīng)注意解釋清楚,。
細(xì)胞壁是全透性的,,而細(xì)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(duì)滲透作用的影響、對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的產(chǎn)生,,都需要學(xué)生很好的理解,。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),,它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的,、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念,。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,從而得出結(jié)論,,成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九,、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢,?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出假設(shè)或自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),,之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,。
之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象,?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原等問題,。
3,、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn),。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
4,、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解,。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
【課題】 第四節(jié)
【教學(xué)重點(diǎn)】植物體吸水的部位及植物細(xì)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(yùn)輸,、利用和散失的大體過程;蒸騰作用及其對(duì)植物的作用,;合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
【教學(xué)難點(diǎn)?】滲透作用的原理
【課時(shí)安排】授課1課時(shí),,實(shí)驗(yàn)1課時(shí)
【教學(xué)手段】掛圖、多媒體課件,、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程?】
1,、引言
課前可準(zhǔn)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(xué)生觀察之用;課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù),;也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),,同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林也會(huì)較深的體會(huì)。
學(xué)生討論水資源方面的資料,,同時(shí)觀察兩株天竺葵的生長(zhǎng)異同,,從而引入植物細(xì)胞吸水與失水的學(xué)習(xí)。
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸,、利用及散失。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,,教師可提出一些問題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。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(jié)構(gòu)嗎?
④植物體運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽的通道是什么,?你知道這些通道在植物體的哪個(gè)部位嗎,?
⑤水在植物體內(nèi)都可以參與哪些生理功能?
⑥植物體內(nèi)水分是如何散失的,?
⑦你了解蒸騰作用嗎,?這個(gè)生理過程對(duì)植物體的生活有什么重要意義?
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一難點(diǎn)內(nèi)容,。
在向?qū)W生介紹植物的吸脹吸水后,可提出下面的問題供學(xué)生討論:
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時(shí)間后,,大豆種子和玉米粒相比,,你認(rèn)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(xì)胞是采用吸脹的方式來(lái)吸水的,即大豆和玉米中的親水性物質(zhì),,如蛋白質(zhì),、淀粉、纖維素這些物質(zhì)吸水引起的,。而蛋白質(zhì),、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(zhì),、淀粉、纖維素,。而大豆種子中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是蛋白質(zhì),,而玉米粒中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是淀粉,且它們的細(xì)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(xì)胞的吸水和失水
向?qū)W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(jié)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(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì)。
讓學(xué)生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜,,并向?qū)W生說(shuō)明,,這種膜的特點(diǎn)是水分子可以自由通過而蔗糖分子很難通過。
學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí),,提出下面的問題引發(fā)學(xué)生的思考:
①同學(xué)們已經(jīng)觀察到,,漏斗中的蔗糖液面會(huì)高于燒杯中清水的液面,此時(shí)蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,,而且長(zhǎng)頸漏斗的管徑又不是很細(xì),,所以排除了毛細(xì)現(xiàn)象的原因,請(qǐng)你想一想,,是什么力量使蔗糖液會(huì)逆著重力方向上升?
②如果把蒙住長(zhǎng)頸漏斗的半透膜,,換成全透性紗布,你認(rèn)為蔗糖液面會(huì)上升嗎?
使學(xué)生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關(guān)鍵,。
③如果在燒杯中也放入與長(zhǎng)頸漏斗中的相同的蔗糖液,,你認(rèn)為長(zhǎng)頸漏斗中的蔗糖液還會(huì)上升嗎,?
使學(xué)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(gè)滲透裝置再放置下去,,漏斗中的液面會(huì)不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
使學(xué)生理解滲透壓這一概念
通過以上的分析,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出,,滲透作用是指水分子透過半透膜的擴(kuò)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(cè)具有濃度差,;水分滲透的趨勢(shì)是:水分子由濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透,。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),,它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜,。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,,從而學(xué)生可以得出結(jié)論:成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
①在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢,?”
或“如果將成熟的植物細(xì)胞置于清水中(或低于細(xì)胞液濃度的水溶液中),這個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,,討論:
書上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢,?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中哪些地方還需要改進(jìn),?
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出對(duì)實(shí)驗(yàn)九的假設(shè)
②之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,?
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,教師可提出一些綜合性的問題引發(fā)學(xué)生的討論,使學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容有一個(gè)全面深入的理解,,比如教師可以問:
《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)為什么可作為鑒別細(xì)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(yīng)該能得出以下的結(jié)論:
作為一個(gè)滲透系統(tǒng)要滿足兩個(gè)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(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析
通過對(duì)植物質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的分析,應(yīng)該得出這個(gè)結(jié)論:植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。因?yàn)橹参锛?xì)胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個(gè)條件,,
其一,細(xì)胞膜,、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)合稱原生質(zhì)層,,而完整的有生理功能的膜結(jié)構(gòu)是選擇透過性的,因此原生質(zhì)層就相當(dāng)于一層半透膜,。
此處要請(qǐng)學(xué)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(zhì)不能通過半透膜,,只有分子直徑小于膜孔隙的物質(zhì)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(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的,,當(dāng)然大分子物質(zhì)是不能過膜的,,但何種小分子物質(zhì)過膜是受到嚴(yán)格選擇的,不單純由該物質(zhì)的分子直徑而定,,因此細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是生物膜,。
其二,植物細(xì)胞液泡中有細(xì)胞液,,植物細(xì)胞外是環(huán)境溶液,,它們之間被原生層這個(gè)半透膜隔開,且這兩種溶液之間存在濃度差,。
當(dāng)植物細(xì)胞死亡后,,其細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之解體,變得不完整,,這樣植物細(xì)胞作為滲透系統(tǒng)的第一個(gè)條件也就沒有了,,質(zhì)壁分離也就不會(huì)發(fā)生。
還有一個(gè)問題值得一提,,請(qǐng)學(xué)生想一想,,如果把植物細(xì)胞放在高濃度的尿素溶液中,此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?提示一下,,蔗糖是不能通過膜結(jié)構(gòu)的,而尿素的過膜方式為自由擴(kuò)散,。想到了嗎,,植物細(xì)胞在高濃度蔗糖液中時(shí),因?yàn)檎崽遣荒苓^膜,,細(xì)胞液和外界溶液之間總會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,除非把外界溶液換成清水,,才可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,;而當(dāng)植物細(xì)胞在高濃度尿素溶液中時(shí),細(xì)胞液和外界溶液之間會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,,但因?yàn)槟蛩乜蛇^膜,隨著尿素不斷進(jìn)入植物細(xì)胞,,兩種液體之間的濃度差會(huì)消失,,此時(shí)就是不把外界溶液換成清水,,也可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
其實(shí)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)還可證明很多生物學(xué)事實(shí),,有必要向?qū)W生提一下,。如可證明細(xì)胞壁的伸縮性小于細(xì)胞膜的伸縮性、細(xì)胞膜的選擇透過性,、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),、細(xì)胞得失水分與濃度差的關(guān)系,甚至可以定量地測(cè)定出細(xì)胞液的濃度,,可以請(qǐng)學(xué)生琢磨一下,。
3、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn)。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義,。
這部分教學(xué)可在引導(dǎo)學(xué)生分析蒸騰途徑,、蒸騰方式以及與水分吸收和運(yùn)輸?shù)年P(guān)系后,使學(xué)生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?,也是植物體水分的利用和散失的主要方式,。
有時(shí)間的話,教師讓學(xué)生了解蒸騰作用的強(qiáng)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(duì)水分的利用效率,。不同生態(tài)類型的植物,適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征,,與影響蒸騰作用有關(guān),。
4、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解。
探究活動(dòng)
測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用普通托盤天平快速測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度的方法
【實(shí)驗(yàn)原理】植物在一定時(shí)間內(nèi),,單位葉面積或單位鮮重散失的水量,,稱為蒸騰強(qiáng)度,單位一般用克/小時(shí)·平方米或克/小時(shí)·100克鮮重來(lái)表示,。
測(cè)定植物蒸騰作用強(qiáng)度的基本思路是:測(cè)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(qiáng)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(shí)間內(nèi)植物的失水量,,以表示蒸騰強(qiáng)度。這種方法的特點(diǎn)是能在自然條件下進(jìn)行測(cè)定,。因枝葉離開母體后,,短時(shí)間內(nèi)在生理上沒有明顯的變化,故所求得的蒸騰強(qiáng)度與實(shí)際情況近似,。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】托盤天平,、枝剪、植物體
【實(shí)驗(yàn)步驟】
將天平調(diào)零后,,放置在距被測(cè)植物較近且平穩(wěn)處,。
在被測(cè)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(jì)算蒸騰強(qiáng)度,。
蒸騰強(qiáng)度=(蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g))х(60/測(cè)定時(shí)間(min))
測(cè)定不同時(shí)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(qiáng)度,并加以解釋,。
鑒定植物細(xì)胞的死活
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用質(zhì)壁分離法和用活體染色法鑒定細(xì)胞死活
【實(shí)驗(yàn)原理】活細(xì)胞與死細(xì)胞在性質(zhì)上有許多差別,,特別是通透性的變化最為明顯?;罴?xì)胞的原生質(zhì)具有選擇透過性,;而死細(xì)胞則為全透性。選擇透過性是質(zhì)壁分離的先決條件,。因此能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞就表示是活的,,不能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞則說(shuō)明是死的。
死活細(xì)胞間不僅通透性不同,,而ph值等情況也不同,,它們對(duì)某些染料的反應(yīng)明顯不同。某些染料能在活細(xì)胞的細(xì)胞液中積累,,但不能染活的原生質(zhì),;另一方面,,這些染料可使死細(xì)胞的原生質(zhì)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(lái)鑒定細(xì)胞死活,。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】 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,。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1、用質(zhì)壁分離的方法鑒定細(xì)胞的死活,。
撕洋蔥表皮細(xì)胞滴加im蔗糖中,,在顯微鏡下觀察。細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離,,這就是細(xì)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(xì)胞殺死,,然后取代上述活材料,做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),,結(jié)果看到已死的細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,。
用尿素、硝酸鉀,、氯化鈣溶液等來(lái)代替蔗糖,,能快速鑒定細(xì)胞的死活。
2,、用活體染色的方法的鑒定細(xì)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(xì)胞一般在液泡內(nèi)染成紅色至紫色,,原生質(zhì)不染色,,死細(xì)胞常呈橙紅色,原生質(zhì)和細(xì)胞核被染色,。撕破的細(xì)胞,,只剩細(xì)胞壁時(shí),呈淡紅色或淡紫色,。
為進(jìn)一步鑒別細(xì)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(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,,死細(xì)胞及空細(xì)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(jìn)行處理,比較與活組織有何不同,。
植物對(duì)水的吸收和運(yùn)輸途徑篇五
教學(xué)目標(biāo)?
一,、知識(shí)方面
1、使學(xué)生了解植物體吸水的部位及植物細(xì)胞的兩種吸水方式,。
2,、使學(xué)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(yùn)輸、利用和散失等過程,。
4,、理解蒸騰作用及其對(duì)植物的作用。
5,、使學(xué)生了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用,。
二、能力方面
1,、通過細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn),,進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生制作臨時(shí)裝片的技能,同時(shí)培養(yǎng)其分析實(shí)驗(yàn)的能力,。
2,、通過分析滲透裝置得出滲透吸水原理,培養(yǎng)學(xué)生研究問題的能力,,訓(xùn)練其科學(xué)思維的能力,。
三,、情感、態(tài)度,、價(jià)值觀方面
1,、通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,如應(yīng)用植物吸水原理進(jìn)行合理的灌溉,,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的理念。
2,、通過學(xué)生對(duì)水資源現(xiàn)狀的了解,,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心、自覺保護(hù)地球水資源的意識(shí),。
教學(xué)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(xì)胞的吸水和失水,,水分的運(yùn)輸,、利用和散失以及合理灌溉等方面的知識(shí)內(nèi)容,。
1、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水
教材選簡(jiǎn)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(xì)胞),、植物根尖的結(jié)構(gòu)、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(xì)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(xì)胞,即有大液泡的細(xì)胞主要以滲透作用方式吸收水分,。
為使學(xué)生更好地理解滲透吸水原理,,教材通過分析滲透裝置,總結(jié)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(kuò)散,。
(2)發(fā)生滲透作用的兩個(gè)條件。即一是具有半透膜,,二是半透膜兩側(cè)的溶液之間具有濃度差,。
接著分析為什么一個(gè)成熟植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng),指出當(dāng)成熟的植物細(xì)胞具備上述兩個(gè)條件時(shí),,就會(huì)發(fā)生滲透作用,。
然后安排學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》,,以驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的確是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
2、水分的運(yùn)輸,、利用和散失
水分是如何從根毛細(xì)胞最終進(jìn)入植物體的每一個(gè)細(xì)胞的呢,?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分進(jìn)入根尖以內(nèi)的導(dǎo)管的兩條途徑
①另一條途徑是通過滲透作用進(jìn)入根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞、并且通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)的層層細(xì)胞向內(nèi)滲入,,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
②一條途徑是通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞細(xì)胞壁,以及成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)層層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲入,,最終進(jìn)入導(dǎo)管,。
(2)教材接著又簡(jiǎn)單介紹了水分如何通過根、莖,、葉中的導(dǎo)管在值物體內(nèi)的運(yùn)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(shí)際,,簡(jiǎn)要講述了合理灌溉的原理和應(yīng)用,。
教法建議
1、引言
課前可收集一些我國(guó),、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù),;也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),,同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林有較深的體會(huì)。
2,、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水是本節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)
植物的水分代謝包括水分的吸收,、運(yùn)輸、利用及散失,。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,,因此,,教師可提出一些問題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一教學(xué)內(nèi)容,。
(1)分析滲透裝置,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理,,這是本節(jié)的難點(diǎn),。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,引導(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì),。
在滲透作用中,水分子總是從密度高的一側(cè)更多地向密度低的一側(cè)運(yùn)動(dòng),,由于在細(xì)胞中水是溶液的溶劑,,因此從溶液的角度來(lái)說(shuō),水分是從溶液濃度低的一側(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透,,對(duì)此學(xué)生的理解不易明白,,應(yīng)注意解釋清楚。
細(xì)胞壁是全透性的,,而細(xì)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(duì)滲透作用的影響,、對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的產(chǎn)生,,都需要學(xué)生很好的理解。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的,、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜,。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念,。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,,從而得出結(jié)論,,成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢,?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出假設(shè)或自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,。
之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原等問題,。
3、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn)。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
4,、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解,。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
【課題】 第四節(jié) 植物對(duì)水分的吸收和利用
【教學(xué)重點(diǎn)】植物體吸水的部位及植物細(xì)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(yùn)輸,、利用和散失的大體過程;蒸騰作用及其對(duì)植物的作用,;合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
【教學(xué)難點(diǎn)?】滲透作用的原理
【課時(shí)安排】授課1課時(shí),,實(shí)驗(yàn)1課時(shí)
【教學(xué)手段】掛圖、多媒體課件,、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程?】
1,、引言
課前可準(zhǔn)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(xué)生觀察之用,;課前可收集一些我國(guó)、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù),;也可結(jié)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(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被,、大力開展植樹造林也會(huì)較深的體會(huì),。
學(xué)生討論水資源方面的資料,同時(shí)觀察兩株天竺葵的生長(zhǎng)異同,,從而引入植物細(xì)胞吸水與失水的學(xué)習(xí),。
植物的水分代謝包括水分的吸收、運(yùn)輸,、利用及散失,。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,因此,,教師可提出一些問題,,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué),。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(jié)構(gòu)嗎,?
④植物體運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽的通道是什么?你知道這些通道在植物體的哪個(gè)部位嗎,?
⑤水在植物體內(nèi)都可以參與哪些生理功能,?
⑥植物體內(nèi)水分是如何散失的?
⑦你了解蒸騰作用嗎,?這個(gè)生理過程對(duì)植物體的生活有什么重要意義,?
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一難點(diǎn)內(nèi)容,。
在向?qū)W生介紹植物的吸脹吸水后,,可提出下面的問題供學(xué)生討論:
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時(shí)間后,大豆種子和玉米粒相比,,你認(rèn)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(xì)胞是采用吸脹的方式來(lái)吸水的,,即大豆和玉米中的親水性物質(zhì),如蛋白質(zhì),、淀粉,、纖維素這些物質(zhì)吸水引起的。而蛋白質(zhì),、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(zhì),、淀粉,、纖維素。而大豆種子中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是蛋白質(zhì),,而玉米粒中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是淀粉,,且它們的細(xì)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(xì)胞的吸水和失水
向?qū)W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(jié)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(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問題討論透徹,,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì)。
讓學(xué)生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜,,并向?qū)W生說(shuō)明,,這種膜的特點(diǎn)是水分子可以自由通過而蔗糖分子很難通過。
學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí),,提出下面的問題引發(fā)學(xué)生的思考:
①同學(xué)們已經(jīng)觀察到,,漏斗中的蔗糖液面會(huì)高于燒杯中清水的液面,此時(shí)蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,,而且長(zhǎng)頸漏斗的管徑又不是很細(xì),,所以排除了毛細(xì)現(xiàn)象的原因,請(qǐng)你想一想,,是什么力量使蔗糖液會(huì)逆著重力方向上升?
②如果把蒙住長(zhǎng)頸漏斗的半透膜,,換成全透性紗布,你認(rèn)為蔗糖液面會(huì)上升嗎,?
使學(xué)生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關(guān)鍵,。
③如果在燒杯中也放入與長(zhǎng)頸漏斗中的相同的蔗糖液,,你認(rèn)為長(zhǎng)頸漏斗中的蔗糖液還會(huì)上升嗎?
使學(xué)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(gè)滲透裝置再放置下去,,漏斗中的液面會(huì)不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
使學(xué)生理解滲透壓這一概念
通過以上的分析,,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出,滲透作用是指水分子透過半透膜的擴(kuò)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(cè)具有濃度差,;水分滲透的趨勢(shì)是:水分子由濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透,。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),,它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜,。原生質(zhì)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(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念。
通過引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,,從而學(xué)生可以得出結(jié)論:成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九,、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
①在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,,可以提出這樣一個(gè)問題:
“如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢?”
或“如果將成熟的植物細(xì)胞置于清水中(或低于細(xì)胞液濃度的水溶液中),,這個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,,討論:
書上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢,?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中哪些地方還需要改進(jìn),?
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出對(duì)實(shí)驗(yàn)九的假設(shè)
②之后,,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,?
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,,教師可提出一些綜合性的問題引發(fā)學(xué)生的討論,,使學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容有一個(gè)全面深入的理解,比如教師可以問:
《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)為什么可作為鑒別細(xì)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(yīng)該能得出以下的結(jié)論:
作為一個(gè)滲透系統(tǒng)要滿足兩個(gè)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(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析
通過對(duì)植物質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的分析,應(yīng)該得出這個(gè)結(jié)論:植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),。因?yàn)橹参锛?xì)胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個(gè)條件,,
其一,細(xì)胞膜,、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)合稱原生質(zhì)層,,而完整的有生理功能的膜結(jié)構(gòu)是選擇透過性的,因此原生質(zhì)層就相當(dāng)于一層半透膜,。
此處要請(qǐng)學(xué)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(zhì)不能通過半透膜,,只有分子直徑小于膜孔隙的物質(zhì)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(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的,,當(dāng)然大分子物質(zhì)是不能過膜的,但何種小分子物質(zhì)過膜是受到嚴(yán)格選擇的,,不單純由該物質(zhì)的分子直徑而定,,因此細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是生物膜。
其二,,植物細(xì)胞液泡中有細(xì)胞液,,植物細(xì)胞外是環(huán)境溶液,它們之間被原生層這個(gè)半透膜隔開,,且這兩種溶液之間存在濃度差,。
當(dāng)植物細(xì)胞死亡后,其細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之解體,,變得不完整,,這樣植物細(xì)胞作為滲透系統(tǒng)的第一個(gè)條件也就沒有了,質(zhì)壁分離也就不會(huì)發(fā)生,。
還有一個(gè)問題值得一提,,請(qǐng)學(xué)生想一想,,如果把植物細(xì)胞放在高濃度的尿素溶液中,此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢,?提示一下,,蔗糖是不能通過膜結(jié)構(gòu)的,而尿素的過膜方式為自由擴(kuò)散,。想到了嗎,,植物細(xì)胞在高濃度蔗糖液中時(shí),因?yàn)檎崽遣荒苓^膜,,細(xì)胞液和外界溶液之間總會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,除非把外界溶液換成清水,,才可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,;而當(dāng)植物細(xì)胞在高濃度尿素溶液中時(shí),細(xì)胞液和外界溶液之間會(huì)有濃度差,,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,,但因?yàn)槟蛩乜蛇^膜,隨著尿素不斷進(jìn)入植物細(xì)胞,,兩種液體之間的濃度差會(huì)消失,,此時(shí)就是不把外界溶液換成清水,也可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,。
其實(shí)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)還可證明很多生物學(xué)事實(shí),,有必要向?qū)W生提一下。如可證明細(xì)胞壁的伸縮性小于細(xì)胞膜的伸縮性,、細(xì)胞膜的選擇透過性,、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)、細(xì)胞得失水分與濃度差的關(guān)系,,甚至可以定量地測(cè)定出細(xì)胞液的濃度,,可以請(qǐng)學(xué)生琢磨一下。
3,、水分的利用和散失,,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn),。
學(xué)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(duì)水分的浪費(fèi)嗎,?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義,。
這部分教學(xué)可在引導(dǎo)學(xué)生分析蒸騰途徑,、蒸騰方式以及與水分吸收和運(yùn)輸?shù)年P(guān)系后,,使學(xué)生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ彩侵参矬w水分的利用和散失的主要方式,。
有時(shí)間的話,,教師讓學(xué)生了解蒸騰作用的強(qiáng)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(duì)水分的利用效率,。不同生態(tài)類型的植物,,適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征,與影響蒸騰作用有關(guān),。
4,、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解,。
探究活動(dòng)
測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用普通托盤天平快速測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度的方法
【實(shí)驗(yàn)原理】植物在一定時(shí)間內(nèi),單位葉面積或單位鮮重散失的水量,,稱為蒸騰強(qiáng)度,單位一般用克/小時(shí)·平方米或克/小時(shí)·100克鮮重來(lái)表示,。
測(cè)定植物蒸騰作用強(qiáng)度的基本思路是:測(cè)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(qiáng)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(shí)間內(nèi)植物的失水量,以表示蒸騰強(qiáng)度,。這種方法的特點(diǎn)是能在自然條件下進(jìn)行測(cè)定,。因枝葉離開母體后,短時(shí)間內(nèi)在生理上沒有明顯的變化,,故所求得的蒸騰強(qiáng)度與實(shí)際情況近似,。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】托盤天平、枝剪,、植物體
【實(shí)驗(yàn)步驟】
將天平調(diào)零后,,放置在距被測(cè)植物較近且平穩(wěn)處。
在被測(cè)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(jì)算蒸騰強(qiáng)度,。
蒸騰強(qiáng)度=(蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g))х(60/測(cè)定時(shí)間(min))
測(cè)定不同時(shí)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(qiáng)度,并加以解釋,。
鑒定植物細(xì)胞的死活
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用質(zhì)壁分離法和用活體染色法鑒定細(xì)胞死活
【實(shí)驗(yàn)原理】活細(xì)胞與死細(xì)胞在性質(zhì)上有許多差別,,特別是通透性的變化最為明顯?;罴?xì)胞的原生質(zhì)具有選擇透過性,;而死細(xì)胞則為全透性。選擇透過性是質(zhì)壁分離的先決條件,。因此能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞就表示是活的,,不能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞則說(shuō)明是死的。
死活細(xì)胞間不僅通透性不同,,而ph值等情況也不同,,它們對(duì)某些染料的反應(yīng)明顯不同。某些染料能在活細(xì)胞的細(xì)胞液中積累,,但不能染活的原生質(zhì),;另一方面,這些染料可使死細(xì)胞的原生質(zhì)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(lái)鑒定細(xì)胞死活。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】 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。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1,、用質(zhì)壁分離的方法鑒定細(xì)胞的死活,。
撕洋蔥表皮細(xì)胞滴加im蔗糖中,在顯微鏡下觀察,。細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離,,這就是細(xì)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(xì)胞殺死,,然后取代上述活材料,,做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),結(jié)果看到已死的細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,。
用尿素,、硝酸鉀、氯化鈣溶液等來(lái)代替蔗糖,,能快速鑒定細(xì)胞的死活,。
2、用活體染色的方法的鑒定細(xì)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(xì)胞一般在液泡內(nèi)染成紅色至紫色,,原生質(zhì)不染色,,死細(xì)胞常呈橙紅色,,原生質(zhì)和細(xì)胞核被染色,。撕破的細(xì)胞,只剩細(xì)胞壁時(shí),,呈淡紅色或淡紫色,。
為進(jìn)一步鑒別細(xì)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(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,死細(xì)胞及空細(xì)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(jìn)行處理,,比較與活組織有何不同,。
植物對(duì)水的吸收和運(yùn)輸途徑篇六
第五節(jié) 植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)
1.了解
(1)植物需要的元素(大量元素、微量元素),。
(2)礦質(zhì)元素的概念,。
(3)礦質(zhì)元素的作用,。
(4)植物對(duì)離子的選擇吸收。
(5)礦質(zhì)元素的運(yùn)輸途徑,。
(6)礦質(zhì)元素的利用,。
2.理解
(1)根吸收礦質(zhì)元素的過程。
(2)根吸收礦質(zhì)元素離子與呼吸作用的關(guān)系,。
通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力,。
1.通過根細(xì)胞的呼吸作用和它對(duì)礦質(zhì)元素吸收的兩個(gè)生理過程的聯(lián)系以及礦質(zhì)元素在植物體中存在形式和利用情況的對(duì)應(yīng)關(guān)系,樹立聯(lián)系與統(tǒng)一的辯證觀點(diǎn),。
2.通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,。
1.通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)思維方法,。
2.理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法,。
1.重點(diǎn):根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收過程。
2.難點(diǎn):土壤溶液中離子和根表皮細(xì)胞表面離子的交換吸附過程,。
3.疑點(diǎn):根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收過程與根對(duì)水分的吸收是相對(duì)獨(dú)立的過程,。
4.解決辦法
(1)利用投影或計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)顯示有關(guān)內(nèi)容,幫助學(xué)生理解知識(shí)的前后聯(lián)系,,更好地學(xué)習(xí)新知識(shí),。
(2)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解。
1課時(shí),。
教師講述,,學(xué)生閱讀、實(shí)驗(yàn),、討論相結(jié)合,。
1.課件準(zhǔn)備
課時(shí)目標(biāo)(文字),構(gòu)成細(xì)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(zhǎng)狀況的比較(彩圖),、離子交換吸附過程(圖解),對(duì)比實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)果(表格),、礦質(zhì)元素的利用(表格),。
2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
洋蔥的根、小燒杯,、剪刀,、鑷子、蒸餾水、亞甲基藍(lán)的質(zhì)量濃度為0.1mg/ml的cacl2溶液,。(學(xué)生每?jī)扇艘唤M,,每組四條洋蔥根,一套上述儀器和藥品,。)
1.觀察電教媒體顯示的內(nèi)容,,了解有關(guān)知識(shí)。
2.動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),,并與教師操作對(duì)照,,規(guī)范各操作要領(lǐng)。
3.閱讀教材,,理解有關(guān)知識(shí),。
4.完成課堂練習(xí),討論教師提出問題,,并解決問題,。
投影:顯示本課時(shí)目標(biāo)。
1.了解植物生活需要的元素
綠色植物的礦質(zhì)代謝包括礦質(zhì)元素的吸收,、運(yùn)輸和利用過程,。什么是礦質(zhì)元素呢?首先看看植物的組成和生活需要哪些元素,。
投影:構(gòu)成細(xì)胞的化合物(復(fù)習(xí))
提 問:這些化合物都是由什么組成的,?
學(xué)生回答:都是由化學(xué)元素組成的。
提 問:植物的生活需要哪些元素呢,?
學(xué)生討論:c.h,、o、n,、p……
植物體內(nèi)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(nèi)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(zhì)元素的概念
礦質(zhì)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(qiáng)調(diào)c,、h、o不是礦質(zhì)元素,,可結(jié)合分析組成細(xì)胞的各種化合物的化學(xué)元素中哪些是礦質(zhì)元素,,哪些不是礦質(zhì)元素來(lái)強(qiáng)化這一點(diǎn)。
3.了解礦質(zhì)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(xué)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(zhì)元素對(duì)植物的生活是非常重要的,一旦缺乏某一種礦質(zhì)元素,,植物體就會(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的病癥,。礦質(zhì)元素有哪些作用呢?主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:有些是組成植物體內(nèi)的成分,,有些則具有調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的功能,。
4.理解根吸收礦質(zhì)元素的過程
問:植物的根是如何吸收礦質(zhì)元素的呢?是不是溶解在水中隨水一起被吸收的呢,?
(學(xué)生思考,、討論)
教師指出:各種礦質(zhì)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(xì)胞膜的方式不同,,根吸水時(shí)是不能把礦質(zhì)元素的離子帶進(jìn)去的,。這些離子先從土壤溶液中到達(dá)根細(xì)胞表面,再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),。讓學(xué)生思考:如何到達(dá)根細(xì)胞表面,?
通過板畫、投影或cai課件,,分析:根細(xì)胞吸收土壤溶液中各種礦質(zhì)元素的離子的過程,,與根細(xì)胞的呼吸作用有密切的關(guān)系。根細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞表面,。土壤溶液中的礦質(zhì)元素的離子如kno3離解出的k+和no3-可以分別與根細(xì)胞表面的h+和hco3-發(fā)生交換,,結(jié)果h+和hco3-進(jìn)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(xì)胞的細(xì)胞膜的表面上來(lái),。
?zhēng)熒餐瑲w納交換吸附的概念:根細(xì)胞所吸附的h+和hco3-與土壤溶液中的陽(yáng)離子和陰離子發(fā)生交換的過程,,叫交換吸附。
注意強(qiáng)調(diào)h+與陽(yáng)離子交換,,hco3-與陰離子交換,。
教師問:實(shí)際情況是否是這樣呢,?
學(xué)生與教師對(duì)照同步完成實(shí)驗(yàn):(每?jī)蓚€(gè)學(xué)生一組)教師在投影儀投影平臺(tái)上操作,,將課前準(zhǔn)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(gè)玻璃皿中,,滴幾滴濃度為0.1mg/ml的亞甲基藍(lán)的溶液,將根浸泡在其中,。2分鐘左右后,,問學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象?學(xué)生發(fā)現(xiàn)根染成了藍(lán)色,。問:根為什么會(huì)染成藍(lán)色,?有學(xué)生會(huì)以為是沾上了亞甲基藍(lán)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(lái)亞甲基藍(lán)在水中會(huì)離解成藍(lán)色的亞甲基藍(lán)的陽(yáng)離子和無(wú)色的氯離子,,根細(xì)胞膜表面的h+就會(huì)與藍(lán)色的亞甲基藍(lán)的陽(yáng)離子發(fā)生交換吸附,根就被染成藍(lán)色,。引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:根被染色是交換吸附的結(jié)果,。
教師再在投影儀平臺(tái)上演示,學(xué)生對(duì)照操作完成:將兩條染成藍(lán)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(xué)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(dǎo)學(xué)生共同分析原因,。cacl2在水中離解成ca2+和cl-,ca2+會(huì)與吸附在根細(xì)胞表面的亞甲基藍(lán)的陽(yáng)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(lán)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(dǎo)學(xué)生分析歸納:說(shuō)明根的顏色褪去也是交換吸附的結(jié)果,。
通過交換吸附,礦質(zhì)元素的離子到達(dá)了根表皮細(xì)胞的細(xì)胞膜表面,,但進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)還有一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程,。它需要消耗根細(xì)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(zhì)元素的離子與呼吸作用有密切的關(guān)系
?zhēng)熒餐治觯航粨Q吸附和主動(dòng)運(yùn)輸兩個(gè)過程都與呼吸作用有密切關(guān)系,。一方面呼吸作用產(chǎn)生co2溶于水而形成h2co3,離解成進(jìn)行交換吸附的h+和hco3-,;另一方面主動(dòng)運(yùn)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(xì)胞附近的土壤溶液中的陽(yáng)離子和陰離子減少,較遠(yuǎn)處的離子可以通過擴(kuò)散作用移動(dòng)過來(lái),。
6.了解植物對(duì)離子吸收的選擇性
教師引導(dǎo)學(xué)生分析:主動(dòng)運(yùn)輸過程需要載體的協(xié)助,,根細(xì)胞膜上的載體種類和數(shù)量的多少與所吸收的礦質(zhì)元素離子的種類和數(shù)量的多少有關(guān),因此:根吸收礦質(zhì)元素的離子具有選擇性,。
學(xué)生閱讀教材p·58的例子加以領(lǐng)會(huì),。
7.了解礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸途徑
通過交換吸附和主動(dòng)運(yùn)輸吸收進(jìn)入根表皮細(xì)胞的礦質(zhì)元素的離子,再通過主動(dòng)運(yùn)輸層層進(jìn)入內(nèi)層細(xì)胞,,最后進(jìn)入導(dǎo)管進(jìn)行運(yùn)輸,。進(jìn)入導(dǎo)管后是隨著水分一起運(yùn)輸?shù)?,運(yùn)輸?shù)竭_(dá)植物體的各部分,。
8.了解礦質(zhì)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(zhǎng)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(xué)生討論后,,教師加以分析以鞏固學(xué)生的理解。
礦質(zhì)代謝包括礦質(zhì)元素的吸收,、運(yùn)輸和利用過程,。礦質(zhì)元素是以離子狀態(tài)被吸收的,包括交換吸附和主動(dòng)運(yùn)輸過程,,它與水分的吸收過程是相對(duì)獨(dú)立的,。但卻是隨水分一起運(yùn)輸?shù)模淅们闆r與進(jìn)入植物體后的存在狀態(tài)有關(guān),。
課本p·60-p·61一,、二。
(一)礦質(zhì)元素的概念
1.植物需要的元素
2.礦質(zhì)元素
(1)概念
(2)作用
(二)礦質(zhì)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(dòng)運(yùn)輸
(三)礦質(zhì)元素的運(yùn)輸
(四)礦質(zhì)元素的利用
迄今為止,,經(jīng)過將近一個(gè)半世紀(jì)的研究,證明了有18種化學(xué)元素是植物生命活動(dòng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),,其中cl和na在20世紀(jì)50年代才被發(fā)現(xiàn)是植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素,,80年代又確認(rèn)了鎳是植物必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素。
在植物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)幾乎含有化學(xué)元素周期表中自然存在的全部化學(xué)元素,,它們來(lái)源于形成土壤的母質(zhì)以及環(huán)境的污染,。
在植物體內(nèi)的化學(xué)元素基本可分為3類:
(1)必需元素,是植物生命活動(dòng)必需的,,這些化學(xué)元素組成了植物體,,成為植物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì),或參與植物生命活動(dòng)中的新陳代謝活動(dòng),。
(2)有益元素,,雖然是非必需元素,,但對(duì)植物的某些生命活動(dòng)有促進(jìn)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(duì)植物及人體起毒害作用,。
目前為止在植物體內(nèi)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(nèi)含量和需要量雖少,,但對(duì)植物生命活動(dòng)卻有重大影響,,甚至決定植物有機(jī)體的生與死。當(dāng)土壤中微量元素供給不足時(shí),,植物便出現(xiàn)缺乏癥狀,,而過多時(shí)又會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。
fe,,葉綠素的形成中需要fe,。植物含fe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(dǎo)致生長(zhǎng)受阻,,嚴(yán)重時(shí)植株死亡。
zn,,參與植物生長(zhǎng)素和蛋白質(zhì)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(guān)系密切,能維持葉綠體結(jié)構(gòu)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(shí)即表示缺mn,,其表現(xiàn)是:在幼葉或老葉上發(fā)生缺綠斑點(diǎn),。
mo,,與氮代謝密切相關(guān)。植物含mo低于0.1×10-6即出現(xiàn)缺乏癥狀:植物生長(zhǎng)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(guān)的質(zhì)體藍(lán)素的組成成分,,與葉啉的合成有關(guān),并對(duì)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(gè)葉片窄小卷曲,頂端生長(zhǎng)不良,,節(jié)間生長(zhǎng)受抑制,,導(dǎo)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(xì)胞膜而促進(jìn)植物體內(nèi)糖的運(yùn)轉(zhuǎn),還能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng),。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(zhǎng)或伸長(zhǎng)停止,,呈蓮座狀,,頂梢枯死,根呈粘滑腫大,,根尖壞死,,果實(shí)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(xì)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,。