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生物教案－植物對水分的吸收和利用
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者，就不得不需要編寫教案，借助教案可以有效提升自己的教學能力�？靵韰⒖冀贪甘窃趺磳懙陌桑∠旅媸切【帪榇蠹沂占纳锝贪福参飳λ值奈蘸屠�，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
生物教案－植物對水分的吸收和利用 1
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(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗，進一步訓(xùn)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(xùn)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(yīng)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(guān)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(nèi)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(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(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(cè)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(zhì)壁分離與復(fù)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(nèi)的導(dǎo)管的兩條途徑
�、倭硪粭l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(nèi)的層層細胞向內(nèi)滲入，最終進入導(dǎo)管。
�、谝粭l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(nèi)層層細胞之間的細胞間隙向里滲入，最終進入導(dǎo)管。
�。�2）教材接著又簡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(yīng)用。
教法建議
1、引言
課前可收集一些我國、世界有關(guān)水資源危機的事例或數(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；或者是植被對水資源起到保護作用的事例，這樣引入的目的是引導(dǎo)學生關(guān)注包括我國在內(nèi)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(jié)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(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。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置，引導(dǎo)學生把與該裝置有關(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(cè)更多地向密度低的一側(cè)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(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透，對此學生的理解不易明白，應(yīng)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(zhì)壁分離的產(chǎn)生，都需要學生很好的理解。
�。�2）引導(dǎo)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(dǎo)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(jié)構(gòu)，它的細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胞液，這時一定要引導(dǎo)學生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個不同的概念。
通過引導(dǎo)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(jié)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(zhì)壁分離與復(fù)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(shè)或自己的實驗設(shè)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(jié)束后，根據(jù)實驗結(jié)果可檢驗同學們提出的假設(shè)是否正確，同時引導(dǎo)學生分析為什么會出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象？為什么會發(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內(nèi)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(shè)計方案
【課題】 第四節(jié) 植物對水分的吸收和利用
【教學重點】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
【教學難點】滲透作用的原理
【課時安排】授課1課時，實驗1課時
【教學手段】掛圖、多媒體課件、實驗
【教學過程
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(guān)水資源危機的事例或數(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；或者是植被對水資源起到保護作用的事例，這樣引入的目的是引導(dǎo)學生關(guān)注包括我國在內(nèi)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(jié)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?
�、谥参镂闹饕课皇鞘裁矗�
�、勰懔私庵参锔獾慕Y(jié)構(gòu)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(nèi)都可以參與哪些生理功能？
�、拗参矬w內(nèi)水分是如何散失的？
�、吣懔私庹趄v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(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(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存物質(zhì)是蛋白質(zhì)，而玉米粒中主要的儲存物質(zhì)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?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?qū)W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(guān)鍵。
�、廴绻跓幸卜湃肱c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
�、苋绻堰@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(dǎo)學生總結(jié)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(cè)具有濃度差；水分滲透的趨勢是：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(dǎo)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(jié)構(gòu)，它的細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胞液，這時一定要引導(dǎo)學生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個不同的概念。
通過引導(dǎo)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(jié)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(zhì)壁分離與復(fù)原》
�、僭趯W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(shè)計，之后與書上的實驗九進行比較，討論：
書上的實驗設(shè)計好在呢？
自己的實驗設(shè)計好在呢？
自己的實驗設(shè)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(shè)
②之后，學生做實驗九，實驗結(jié)束后，根據(jù)實驗結(jié)果可檢驗同學們提出的假設(shè)是否正確，同時引導(dǎo)學生分析為什么會出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象？為什么會發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原？
�、蹖嶒灲Y(jié)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(nèi)容有一個全面深入的理解，比如教師可以問：
《植物細胞質(zhì)壁分離及其復(fù)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(yīng)該能得出以下的結(jié)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(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗分析
通過對植物質(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗的分析，應(yīng)該得出這個結(jié)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(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(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性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的，當然大分子物質(zhì)是不能過膜的，但何種小分子物質(zhì)過膜是受到嚴格選擇的，不單純由該物質(zhì)的分子直徑而定，因此細胞的膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(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(zhì)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(zhì)壁分離復(fù)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?qū)W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(guān)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(nèi)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(dǎo)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(guān)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Γ彩侵参矬w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(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
【實驗?zāi)康摹繉W習用普通托盤天平快速測定蒸騰作用強度的方法
【實驗原理】植物在一定時間內(nèi)，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(nèi)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(nèi)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。
【實驗材料和用具】托盤天平、枝剪、植物體
【實驗步驟】
將天平調(diào)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
【實驗?zāi)康摹繉W習用質(zhì)壁分離法和用活體染色法鑒定細胞死活
【實驗原理】活細胞與死細胞在性質(zhì)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(zhì)具有選擇透過性；而死細胞則為全透性。選擇透過性是質(zhì)壁分離的先決條件。因此能發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞就表示是活的，不能發(fā)生質(zhì)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(yīng)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(zhì)；另一方面，這些染料可使死細胞的原生質(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鑒定細胞死活。
【實驗材料和用具】 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。
【實驗步驟】
1、用質(zhì)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(zhì)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(zhì)壁分離實驗，結(jié)果看到已死的細胞不能發(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(nèi)染成紅色至紫色，原生質(zhì)不染色，死細胞常呈橙紅色，原生質(zhì)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(zhì)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。
生物教案－植物對水分的吸收和利用 2
一、教學目標
�。ㄒ唬┲R目標
1. 理解植物細胞吸水和失水的原理。
2. 了解水分在植物體內(nèi)的運輸、利用和散失。
3. 掌握合理灌溉在生產(chǎn)和生活實踐中的應(yīng)用。
�。ǘ┠芰δ繕�
1. 通過觀察植物細胞吸水和失水的實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗設(shè)計能力。
2. 通過對實驗結(jié)果的分析和討論，提高學生分析問題和解決問題的能力。
（三）情感目標
1. 體驗科學探究的過程，培養(yǎng)學生勇于探索、實事求是的科學態(tài)度。
2. 使學生認識到水對植物生命活動的重要性，樹立節(jié)約用水的意識。
二、教學重難點
�。ㄒ唬┙虒W重點
1. 植物細胞吸水和失水的原理。
2. 水分在植物體內(nèi)的運輸、利用和散失。
�。ǘ┙虒W難點
1. 植物細胞吸水和失水的原理中滲透作用的概念及條件。
2. 運用植物細胞吸水和失水的原理來解釋生活和生產(chǎn)中的實際問題。
三、教學方法
講授法、實驗法、討論法、多媒體演示法相結(jié)合。
四、教學過程
�。ㄒ唬⿲�(dǎo)入新課（5分鐘）
通過展示一些因缺水而枯萎的植物和生長旺盛的植物圖片，引導(dǎo)學生思考水對植物的重要性，從而引出本節(jié)課的主題——植物對水分的吸收和利用。
（二）講授新課
1. 植物細胞吸水和失水的原理（20分鐘）
實驗演示：植物細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗。
準備紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的臨時裝片，用顯微鏡觀察正常狀態(tài)下細胞的形態(tài)。
在蓋玻片一側(cè)滴加蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，觀察細胞的變化（質(zhì)壁分離現(xiàn)象）。
再在蓋玻片一側(cè)滴加清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，觀察細胞的變化（質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象）。
講解滲透作用的概念：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。
分析滲透作用發(fā)生的條件：具有半透膜；半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
引導(dǎo)學生將滲透作用與植物細胞聯(lián)系起來：植物細胞的原生質(zhì)層（細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)）相當于一層半透膜，細胞液與外界溶液存在濃度差時，會發(fā)生滲透作用，從而導(dǎo)致植物細胞吸水或失水。
2. 水分在植物體內(nèi)的運輸、利用和散失（15分鐘）
水分的運輸：利用多媒體展示水分在植物體內(nèi)運輸?shù)耐緩剑ǜo→葉），講解運輸?shù)膭恿χ饕钦趄v作用產(chǎn)生的拉力。
水分的利用：講解植物吸收的水分只有一小部分（1% 5%）用于光合作用和其他代謝過程，大部分水分通過蒸騰作用散失。
水分的散失：介紹蒸騰作用的概念、主要部位（葉片）和意義（促進水分的吸收和運輸、促進無機鹽的運輸、降低葉片溫度等）。
3. 合理灌溉（10分鐘）
講解不同植物在不同生長發(fā)育時期對水分的需求不同。
舉例說明合理灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的'重要性，如干旱地區(qū)的灌溉方式選擇、灌溉量的控制等。
引導(dǎo)學生討論日常生活中如何節(jié)約用水，樹立保護水資源的意識。
（三）課堂小結(jié)（5分鐘）
1. 與學生一起回顧植物細胞吸水和失水的原理，強調(diào)滲透作用的概念和條件。
2. 總結(jié)水分在植物體內(nèi)的運輸、利用和散失的過程和意義。
3. 再次強調(diào)合理灌溉的重要性和節(jié)約用水的意識。
�。ㄋ模┱n堂練習（5分鐘）
布置幾道與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習題，如判斷植物細胞在不同溶液中的吸水或失水情況、解釋蒸騰作用對植物的意義等，讓學生在課堂上完成，以鞏固所學知識。
�。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)（課后）
1. 完成課本后的課后練習題。
2. 讓學生查閱資料，了解一種新型的灌溉技術(shù)，并寫一篇短文介紹其原理和優(yōu)點。
五、教學反思
通過實驗演示和講解相結(jié)合的方式，學生對植物細胞吸水和失水的原理有了較為直觀的理解，但對于滲透作用的微觀過程和一些復(fù)雜的實際問題的分析，部分學生可能還存在困難，在今后的教學中需要加強這方面的引導(dǎo)和練習。同時，通過對合理灌溉和節(jié)約用水的討論，增強了學生的環(huán)保意識，使學生認識到生物學知識在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。
生物教案－植物對水分的吸收和利用 3
【教學目的】
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(nèi)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。
【重點難點】
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。
【教學過程】
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(zhì)與水發(fā)生結(jié)合（結(jié)合水）
�。�2）滲透作用的原理：細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(cè)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(zhì)都可以透過。
原生質(zhì)層——主要包括：細胞膜、液泡膜和兩層膜間的細胞質(zhì)——
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(zhì)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(zhì)壁分離——細胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層
2）清水或低液——— 細胞吸水——質(zhì)壁分離復(fù)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(zhì)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(zhì)壁分離復(fù)原 實驗驗證
4）質(zhì)壁分離的外因：外界溶液濃度 > 細胞液濃度
質(zhì)壁分離的內(nèi)因：細胞壁伸縮性 < 原生質(zhì)層
質(zhì)壁分離復(fù)原的外因：外界溶液濃度 < 細胞液濃度
質(zhì)壁分離復(fù)原的內(nèi)因：細胞壁伸縮性 < 原生質(zhì)層
質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實驗的作用：
�、� 證明成熟的植物細胞發(fā)生滲透作用；
�、� 證明細胞是否具有活性；
�、� 作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法；
�、� 初步測定細胞液濃度的大小。（請設(shè)計實驗測細胞液濃度大小 ）
5、鞏固練習：課本P62：一、二、四 學案P 1、2、3、4
新學案P116：例6、11、12 P120：1—6、9—14、16 P124：8
課練P48：19
二、水分的運輸、利用、散失
1、運輸： 結(jié)構(gòu) 導(dǎo)管 ，
從細胞外 → 導(dǎo)管的途徑：
土壤溶液 → 成熟區(qū)表皮細胞 → → → 導(dǎo)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(nèi)層層細胞的間隙 → 導(dǎo)管（通過擴散）
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：課本P62：三
【練 習】
1下列某同學畫的幾個結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)名稱：
1． 細胞壁 2 細胞膜
3． 液泡膜 4 細胞核
5． 細胞質(zhì) 6 細胞液 7．外界溶液
其中2、3、5共同成 原生質(zhì)層 。
（2）A→B→C，說明細胞發(fā)生了 質(zhì)壁分離 現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象的細胞結(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(nèi)在原因 細胞壁伸縮性 < 原生質(zhì)層。
（3）若將C細胞放進清水中，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(nèi)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(zhì)層之間充滿了 2mol/l的蔗糖溶液 。要使該細胞復(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(zhì)壁分離，能發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞還必須具有 大液泡（原生質(zhì)層） 。
3、下面是用新鮮的洋蔥表皮進行的一些實驗與結(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
�、侔l(fā)生質(zhì)壁分離
�、谌缓髮⒉牧弦频秸麴s水中
②質(zhì)壁分離復(fù)原
b ③材料置于60%蔗糖溶液中
�、垩杆侔l(fā)生質(zhì)壁分離
④然后移到蒸餾水中
�、苜|(zhì)壁分離不能復(fù)原
c ⑤材料置于7%KNO3溶液中
�、蓍_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）組實驗
⑥未發(fā)生質(zhì)壁分離
�。�1）洋蔥表皮細胞在a、b、c三組實驗中均發(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(zhì)層受破壞，細胞死亡 。
�。�4）c組實驗結(jié)果說明 K+、NO3可以被 主動力運輸進入細胞內(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(nèi)水分代謝的平衡
【教后感】
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(zhì)壁分離實驗的內(nèi)容。
生物教案－植物對水分的吸收和利用 4
一、教學目標
�。ㄒ唬┲R目標
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(nèi)的運輸、利用和散失過程。
3. 了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實踐中的應(yīng)用。
�。ǘ┠芰δ繕�
1. 通過植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和分析，培養(yǎng)學生的科學探究能力和邏輯思維能力。
2. 通過對水分在植物體內(nèi)運輸途徑的分析，提高學生的分析問題和解決問題的能力。
�。ㄈ┣楦心繕�
1. 通過了解合理灌溉的意義，培養(yǎng)學生節(jié)約用水和珍惜水資源的意識。
2. 體會生物科學與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的緊密聯(lián)系，激發(fā)學生學習生物學的興趣。
二、教學重難點
�。ㄒ唬┙虒W重點
1. 植物細胞吸水和失水的原理。
2. 水分在植物體內(nèi)的運輸、利用和散失過程。
�。ǘ┙虒W難點
1. 植物細胞吸水和失水的原理及實驗驗證。
2. 滲透作用的概念和原理。
三、教學方法
講授法、演示法、討論法、實驗探究法相結(jié)合
四、教學過程
�。ㄒ唬⿲�(dǎo)入新課（5 分鐘）
展示一些因缺水而枯萎的植物圖片和生長旺盛的植物圖片，引導(dǎo)學生思考：為什么植物有的時候會表現(xiàn)出缺水的狀態(tài)？植物是如何吸收和利用水分的呢？從而引出本節(jié)課的主題。
（二）新課講授（30 分鐘）
1. 水分的吸收
�。�1）演示實驗：滲透作用與水分的移動
準備一個滲透裝置（用半透膜將蔗糖溶液和清水隔開），向?qū)W生展示裝置的初始狀態(tài)，讓學生預(yù)測會發(fā)生什么現(xiàn)象。
一段時間后，觀察并記錄實驗結(jié)果：清水一側(cè)的`液面下降，蔗糖溶液一側(cè)的液面上升。
講解滲透作用的概念：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴散，叫做滲透作用。
分析滲透作用發(fā)生的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
�。�2）植物細胞的吸水和失水
講解植物細胞的結(jié)構(gòu)特點：細胞壁具有全透性，細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)構(gòu)成原生質(zhì)層，原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當于一層半透膜。
引導(dǎo)學生分析當植物細胞處于不同濃度溶液中的情況：
當細胞液濃度＞外界溶液濃度時，細胞吸水，表現(xiàn)為質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
當細胞液濃度＜外界溶液濃度時，細胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
展示質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗視頻或動畫，幫助學生理解這一過程。
2. 水分的運輸
�。�1）講解水分在植物體內(nèi)運輸?shù)耐緩剑褐饕峭ㄟ^根、莖、葉中的導(dǎo)管運輸。
（2）展示導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)圖片，講解導(dǎo)管的特點（由許多長形、管狀的細胞組成，這些細胞沒有細胞質(zhì)和細胞核，上下細胞間的細胞壁消失，形成了中空的管道），適合水分的運輸。
3. 水分的利用和散失
（1）水分的利用：講述植物吸收的水分只有一小部分（1% 5%）用于光合作用和其他代謝過程，其余大部分水分通過蒸騰作用散失。
�。�2）水分的散失 蒸騰作用
講解蒸騰作用的概念：水分以氣體狀態(tài)從植物體內(nèi)散失到大氣中的過程。
強調(diào)蒸騰作用的主要部位是葉片，通過葉片上的氣孔進行。
分析蒸騰作用對植物的意義：促進水分的吸收和運輸、促進無機鹽的運輸、降低葉片溫度等。
（三）課堂討論（10 分鐘）
1. 組織學生分組討論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如何根據(jù)植物對水分的吸收和利用原理進行合理灌溉。
2. 每組派代表發(fā)言，教師對學生的回答進行總結(jié)和補充，引導(dǎo)學生理解不同植物、不同生長時期對水分需求的差異。
�。ㄋ模┱n堂小結(jié)（5 分鐘）
1. 與學生一起回顧植物細胞吸水和失水的原理、水分在植物體內(nèi)的運輸途徑、利用情況和散失方式。
2. 強調(diào)本節(jié)課重點內(nèi)容與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的聯(lián)系。
（五）布置作業(yè)（5 分鐘）
1. 完成課后練習題，鞏固所學知識。
2. 查閱資料，了解一種耐旱或耐澇植物的特點，并分析其與水分吸收和利用的關(guān)系。
五、教學反思
在教學過程中，通過實驗演示和視頻動畫等多種方式，幫助學生理解抽象的概念和原理，如滲透作用和質(zhì)壁分離現(xiàn)象。在課堂討論環(huán)節(jié)，學生積極參與，能夠聯(lián)系生活實際思考問題，但部分學生對滲透作用條件的理解還存在一定困難，在后續(xù)教學中可增加一些針對性的練習。同時，在今后的教學中可進一步拓展植物生理學相關(guān)前沿知識，拓寬學生的視野。
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