高中生物植物对水分的吸收和利用教案

　　【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。