高中生物植物对水分的吸收和利用教案

2020-07-04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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