高中生物教学策略：植物对水分的吸收和利用（原创）

高考资源网 植物对水分的吸收和利用 ●教学目标 知识目标 识记： 1.植物细胞吸水和失水的原理。 2.水分在植物体内的运输、利用和散失。 知道：合理灌溉在生产和生活实践中的运用。 能力目标 1.培养学生学习理论和实验验证的。 2.逐步培养学生研究和解决问题的能力。 情感目标 在渗透吸水的教学中，向学生渗透细胞结构与功能相统一的观点。 ●重点·落实 重点 1.渗透作用的原理。 2.植物细胞吸水和失水的原理。 落实方案 1.学生提前预习教材，熟悉教材。 2.引导学生复习以前所学内容，根对水分的吸收原理。 3.教师重点讲解。 4.演示实验验证，分析理解，重点落实。 ●难点·突破策略 难点 1.渗透作用的概念。 2.植物细胞吸水和失水的条件。 突破策略 1.学生阅读教材，熟悉教材，对两难点做到心中有数。 2.通过演示“关于渗透作用与水分的流动”的实验，师生从理论角度进行分析，得出渗透作用的概念。 3.通过下节课的质壁分离和复原实验，让学生在感性认识的基础上，分析植物细胞吸水和失水的条件。 ●教具准备 长颈漏斗、玻璃纸、烧杯、清水、蔗糖溶液。 ●学法指导 教师提前让学生复习植物学中根对水分的吸收，阅读预习本节内容，参照教材中提供的示意图，运用已有的知识对重点内容进行分析，得出结论。教师讲课时，学生根据自己的实际情况，有目的地进行听课，使学习过程轻松愉快。 ●课时安排 1课时 ●教学过程 导课 上节课，我们学习了植物体的光合作用，知道光合作用的原料是CO2、H2O，也就是说，植物体要进行光合作用，必须有CO2和H2O的供给。大气中CO2不会缺乏（事实上在增多），水则不然。尽管有洪涝灾害，但从总体上看，无论是世界各国还是我国的淡水是不足的。水是生命活动所不可缺少的。 植物体中的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用以及大量的散失。那么，植物吸水的主要器官是什么？运输的组织是什么？水在植物体内的主要生理作用是什么？水的散失方式是什么？这节课，我们来学习第四节，植物对水分的吸收。 教学目标达成 植物体是由细胞构成的，植物体吸水是细胞吸水的结果。植物体是通过根尖成熟区的表皮细胞靠渗透作用从土壤里吸收水分的。 一、渗透作用的原理 请学生阅读教材，观看演示实验，提出问题，并引导学生分析讨论： 1.为什么漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面？引导学生说出：单位体积清水的水分子数目，比单位体积的蔗糖液中的水分子多，所以在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜扩散入漏斗内的数量，多于由漏斗进入烧杯内的数量。因此漏斗内的液面上升了。并指出，水分子透过半透膜的扩散称为渗透作用。 2.什么结构维持着渗透作用？如果破坏了半透膜，结果会怎样？ 在引导分析的基础上，发生渗透作用的条件是：a.半透膜的存在。b.膜两侧具有浓度差。水分子渗透的趋势是：由浓度低的一侧向浓度高的一侧渗透。若半透膜被破坏，蔗糖分子就会发生扩散。 接着，将渗透作用的现象转移到细胞渗透作用上来。提出：细胞是否也具有发生渗透作用的条件呢？引导分析：细胞液泡内有细胞液，环境中有细胞外液，它们之间具有的原生质层（包括细胞膜、液泡膜和两膜间的细胞质），可看作为半透膜（细胞壁是全透性的），因此，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。 细胞的结构和功能是相统一的。 二、植物细胞的吸水和失水 通过实验说明，当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水，表现为质壁分离的现象；当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水，表现为质壁分离后的逐渐复原。 质壁分离的概念为原生质层与细胞壁的分离，避免学生理解为细胞质与细胞壁的分离。 在植物体内，由于蒸腾作用的水分大量散失，使植物体内的浓度通常大于土壤溶液中的浓度，因此，植物细胞就会通过渗透作用，不断地从土壤溶液中吸水。 三、水分的运输、利用和散失 这部分内容，与初中植物学中植物体的蒸腾作用一节内容相似。建议学生自学。 教师可说明： 1.土壤溶液中的水分，通过渗透作用进入根毛区的表皮细胞中，按渗透作用的原理，表皮细胞中的水分，可以通过共质体、质外体两条途径向内部细胞层层深入，最终进入导管。 2.根、茎、叶等导管是连通的，导管中的水分会渗入植物体其他部位的细胞。一部分参与光合作用等各项生理活动，留在植物体内；而大部分水分，通过叶片等蒸腾作用散失了，这样就形成水分吸收、运输、利用和散失的代谢通路。 3.说明蒸腾作用是植物体水分吸收和运输的主要动力，以及蒸腾作用的意义。 四、合理灌溉 1.结合教材及“小麦在不同生长发育时期的需水量”坐标图，强调植物体的一生中都需要不断地吸收水分；不同的植物体需水量不同；同一种植物在不同的生长发育期，需水量不同。 2.结合国情，进行思想教育。说明我国水资源十分紧缺的状况。作为一位公民，应节约用水。 教学目标巩固 1.冬天，常绿植物吸收水分主要用于( ) A.光合作用 B.蒸腾作用 C.防寒越冬 D.植物生长 分析：植物的根吸收的水分只有1%左右保留在植物体内参与光合作用和其他代谢过程，99%左右通过蒸腾作用散失到大气中，以促进植物对水分的吸收、运输，促进溶于水中的矿质元素的运输并降低植物体特别是叶片的温度免遭强烈阳光的灼烧，这是植物体必需的生理过程，不因“冬天”“常绿”等而例外。 答案：B 2.植物体主要的吸水器官和吸水部位是( ) A.根尖和根冠 B.根毛和根尖 C.根和成熟区表皮细胞 D.成熟区表皮细胞和根尖 分析：植物体的六大器官为根、茎、叶、花、果实、种子。吸水器官无疑为根。根的吸水部位主要在根尖，根尖从上而下的结构依次为：根冠、分生区、伸长区和成熟区，成熟区的表层细胞向外凸起，形成根毛，增大了根与土壤间的接触面积，使成熟区的表皮细胞成为植物体吸水的主要部位。 答案：C 3.将一株在黑暗中放置4小时的植物，切断其叶片中部的叶脉并光照2小时，检验发现叶片下部有淀粉而上部无淀粉，其原因是( ) A.切断叶脉阻断了水分的运输 B.切断叶脉阻断了有机物的运输 C.切断叶脉阻断了CO2的运输 D.切断叶脉影响了叶片上部细胞的呼吸作用 分析：黑暗中放置，使叶片内贮留的淀粉通过呼吸作用耗尽。光照下，植物体利用光能，进行光合作用，将二氧化碳和水转化为有机物，主要是淀粉。即植物体进行光合作用需要二氧化碳和水。切断叶片中部的叶脉，便阻断了叶脉中运输水分的导管，使叶片的下部能得到水，而上部得不到水，因此，出现叶片下部有淀粉而上部无淀粉的现象。 答案：A 布置作业 P64复习题一、二、三。 结课 这节课，我们学习了植物根部吸水的原理，知道当外界土壤溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞就吸水；当外界土壤溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水。而在植物体内，蒸腾作用维持着植物体与土壤溶液之间的浓度差，而使植物体源源不断地从土壤中吸收水分。 ●板书 第四节 植物对水分的吸收和利用 一、渗透作用的原理 概念：水分子或其他溶剂分子透过半透膜扩散。 条件： a.具有半透膜 b.半透膜两侧浓度差 二、植物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度＞细胞液浓度 细胞失水 外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水 三、水分的运输、利用和散失 四、合理灌溉