高中生物植物对水分的吸收和利用教案

2021-06-10 教案

　　【教学目的】

　　1、理解植物细胞吸水和失水的原理；

　　2、识记水分在植物体内的运输、利用、散失；

　　3、知道合理灌溉在生产和生活这的运用。

　　【重点难点】

　　1、重点：渗透作用的原理；植物细胞吸水和失水的原理。

　　2、难点：渗透作用的概念；植物细胞吸水和失水的条件。

　　【教学过程】

　　一、水分的吸收

　　1、吸水的器官和部位：主要的吸水器官根；

　　根尖的结构组成：根冠、分生区、伸长区、成熟区（图）

　　吸水最活跃的部位成熟区的表皮细胞。（图）

　　2、吸水方式：成熟的植物细胞主要靠渗透作用吸水，

　　如：根尖成熟区表皮细胞、茎叶细胞、根冠细胞

　　未成熟的植物细胞主要靠吸胀作用吸水。

　　如：干燥的种子细胞、根尖分生区细胞

　　3、吸水的原理

　　（1）吸胀吸水的原理：亲水性物质与水发生结合（结合水）

　　（2）渗透作用的'原理：细胞液与外界溶液通过原生质层发生渗透作用

　　A、渗透作用概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散（如：课本P59图）

　　B、渗透作用的产生必需具备两个条件：半透膜

　　半透膜两侧的溶液具有浓度差

　　C、成熟的植物细胞是一个渗透系统：

　　理由是：细胞壁—— 全透性，水和溶质都可以透过。

　　原生质层——主要包括：细胞膜、液泡膜和两层膜间的细胞质——

　　选择透过性——可看做一层半透膜。

　　细胞液——具有一定的浓度，与外界溶液之间通常具有浓度差。

　　所以：一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统，当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。

　　4、植物细胞的吸水和失水（通过细胞图分析、讲述实验）

　　1）30%的蔗糖溶液——细胞失水——发生质壁分离——细胞壁伸缩性小于原生质层

　　2）清水或低液——— 细胞吸水——质壁分离复原——

　　3）所以：当外界溶液的浓度 > 细胞液的浓度时，细胞就通过渗透作用——失水

　　可用质壁分离实验验证

　　当外界溶液的浓度 < 细胞液的浓度，细胞就通过渗透作用——吸水

　　可用质壁分离复原实验验证

　　4）质壁分离的外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度

　　质壁分离的内因：细胞壁伸缩性 < 原生质层

　　质壁分离复原的外因：外界溶液浓度 < 细胞液浓度

　　质壁分离复原的内因：细胞壁伸缩性 < 原生质层

　　质壁分离和质壁分离复原实验的作用：

　　① 证明成熟的植物细胞发生渗透作用；

　　② 证明细胞是否具有活性；

　　③ 作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；

　　④ 初步测定细胞液浓度的大小。（请设计实验测细胞液浓度大小）

　　5、巩固练习：课本P62：一、二、四学案P 1、2、3、4

　　新学案P116：例6、11、12 P120：1—6、9—14、16 P124：8

　　课练P48：19

　　二、水分的运输、利用、散失

　　1、运输：结构导管，

　　从细胞外 → 导管的途径：

　　土壤溶液 → 成熟区表皮细胞 → → → 导管（通过渗透作用）

　　土壤溶液 → 成熟区表皮细胞的细胞壁以及成熟区表皮细胞以内层层细胞的间隙 → 导管（通过扩散）

　　2、利用：一般只有1%-5%的水分保留在植物体内，参与光合作用和呼吸作用等生命活动。

　　3、散失：途径：主要通过蒸腾作用

　　意义：是植物吸收水分和促使水分在植物体内运输的重要动力

　　三、合理灌溉：（详见课本P61内容）

　　1、概念：

　　2、原理：

　　3、意义：

　　4、巩固练习：课本P62：三

　　【练习】

　　1下列某同学画的几个结构示意图，请据图回答下列问题：

　　（1）注明图中各标号所指的结构名称：

　　1．细胞壁 2 细胞膜

　　3．液泡膜 4 细胞核

　　5．细胞质 6 细胞液 7．外界溶液

　　其中2、3、5共同成原生质层。

　　（2）A→B→C，说明细胞发生了质壁分离现象，发生这种现象的细胞结构基础是具有选择透过性的原生质层和一定浓度的细胞液、以及全透性的细胞壁；其外在原因是由于外界浓度大于细胞液浓度；内在原因细胞壁伸缩性 < 原生质层。

　　（3）若将C细胞放进清水中，将发生质壁分离复原现象，若不发生，

　　则说明细胞已死亡。

　　（4）A→C过程中，细胞液浓度变大，吸水能力变强。

　　2、用2摩尔/升的乙二醇溶液和2摩尔/升的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察分离现象，得到其细胞体积的变化情况如图所示，请据图回答：

　　（1）细胞体积在A~B段的变化说明：在该段时间内水分从细胞渗出，细胞液浓度变大。

　　（2）在1分钟后，处于2摩尔/升蔗糖溶液中的细胞，其细胞浓度将不变，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了 2mol/l的蔗糖溶液。要使该细胞复原，将其置于清水中。

　　（3）在1分钟后，处于2摩尔/升乙二醇溶液中的细胞，其细胞体积的变化是由于乙二醇

　　逐渐进入细胞，引起细胞液浓度变大而吸水。

　　（4）并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有大液泡（原生质层）。

　　3、下面是用新鲜的洋葱表皮进行的一些实验与结果。请分析回答：

　　组别处理结果

　　a ①材料置于30%蔗糖溶液中 ①发生质壁分离

　　②然后将材料移到蒸馏水中 ②质壁分离复原

　　b ③材料置于60%蔗糖溶液中 ③迅速发生质壁分离

　　④然后移到蒸馏水中 ④质壁分离不能复原

　　c ⑤材料置于7%KNO3溶液中 ⑤开始质壁分离，后又自动复原

　　d ⑥材料放入100℃热水中3分钟后取出重复（a）组实验 ⑥未发生质壁分离

　　（1）洋葱表皮细胞在a、b、c三组实验中均发生质壁分离现象，其结构基础是同题1（2）

　　（2）a组实验可以说明新鲜洋葱表皮细胞具有与外界溶液发生渗透作用的条件。

　　（3）出现b、d组实验共同现象的原因是原生质层受破坏，细胞死亡。

　　（4）c组实验结果说明 K+、NO3- 可以被主动力运输进入细胞内。

　　4、施肥过多，出现烧苗的主要原因是外界溶液浓度大于根细胞中细胞液浓度，细胞失水过度而死亡。

　　5、在移栽花木时常常剪去部分枝叶，这是为了（ D ）

　　A、减少叶的呼吸作用 B、降低叶片的光合作用效率

　　C、促进植物体的根的吸水 D、维持植物体内水分代谢的平衡

　　【教后感】

　　植物对水的代谢中的运输、利用和散失都在初中的补课上详细讲过，高中这一部分的重点是放在水的吸收上。主要又水的吸收的两种方式、场所，以及两种吸收方式CELL的特点，其中以渗透作用最为重要。这里包括渗透作用的原理、条件和植物的渗透作用以及质壁分离实验的内容。

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