高中生物植物對水分的吸收和利用教案

【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的運輸、利用、散失；

3、知道合理灌溉在生產和生活這的運用。

【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 ；

根尖的結構組成：根冠、分生區、伸長區、成熟區（圖）

吸水最活躍的部位 成熟區的表皮細胞 。（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：乾燥的種子細胞、根尖分生區細胞

3、吸水的原理

（1）吸脹吸水的原理：親水性物質與水發生結合（結合水）

（2）滲透作用的原理：細胞液與外界溶液通過原生質層發生滲透作用

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、滲透作用的產生必需具備兩個條件： 半透膜

半透膜兩側的溶液具有濃度差

C、成熟的植物細胞是一個滲透系統：

理由是： 細胞壁—— 全透性，水和溶質都可以透過。

原生質層——主要包括：細胞膜、液泡膜和兩層膜間的細胞質——

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，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層與外界溶液發生滲透作用。

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——發生質壁分離——細胞壁伸縮性小於原生質層

2）清水或低液——— 細胞吸水——質壁分離復原——

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 質壁分離復原 實驗驗證

4）質壁分離的外因：外界溶液濃度 > 細胞液濃度

質壁分離的內因：細胞壁伸縮性 < 原生質層

質壁分離復原的外因：外界溶液濃度 < 細胞液濃度

質壁分離復原的內因：細胞壁伸縮性 < 原生質層

質壁分離和質壁分離復原實驗的作用：

① 證明成熟的植物細胞發生滲透作用；

② 證明細胞是否具有活性；

③ 作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法；

④ 初步測定細胞液濃度的大小。（請設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： 結構 導管 ，

從細胞外 → 導管的途徑：

土壤溶液 → 成熟區表皮細胞 → → → 導管（通過滲透作用）

土壤溶液 → 成熟區表皮細胞的細胞壁以及成熟區表皮細胞以內層層細胞的間隙 → 導管（通過擴散）

2、利用：一般只有1%-5%的水分保留在植物體內，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運輸 的重要動力

三、合理灌溉：（詳見課本P61內容）

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構示意圖，請據圖回答下列問題：

（1）註明圖中各標號所指的結構名稱：

1． 細胞壁 2 細胞膜

3． 液泡膜 4 細胞核

5． 細胞質 6 細胞液 7．外界溶液

其中2、3、5共同成 原生質層 。

（2）A→B→C，説明細胞發生了 質壁分離 現象，發生這種現象的細胞結構基礎是具有選擇透過 性的 原生質層 和一定濃度的' 細胞液 、以及全透性的細胞壁；其外在原因是由於外界濃度 大於 細胞液濃度；內在原因 細胞壁伸縮性 < 原生質層。

（3）若將C細胞放進清水中，將發生 質壁分離復原 現象，若不發生，

則説明 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，觀察分離現象，得到其細胞體積的變化情況如圖所示，請據圖回答：

（1）細胞體積在A~B段的變化説明：在該段時間內水分從細胞 滲出 ， 細胞液濃度 變大 。

（2）在1分鐘後，處於2摩爾/升蔗糖溶液中的細胞，其細胞濃度將 不變 ，此時，在細胞壁與原生質層之間充滿了 2mol/l的蔗糖溶液 。要使該細胞復原，將其置於 清水 中。

（3）在1分鐘後，處於2摩爾/升乙二醇溶液中的細胞，其細胞體積的變化是由於 乙二醇

逐漸進入細胞，引起細胞液濃度 變大而吸水 。

（4）並不是該植物的所有生活細胞均可發生質壁分離，能發生質壁分離的細胞還必須具有 大液泡（原生質層） 。

3、下面是用新鮮的洋葱表皮進行的一些實驗與結果。請分析回答：

組別處理結果

a ①材料置於30%蔗糖溶液中 ①發生質壁分離

②然後將材料移到蒸餾水中 ②質壁分離復原

b ③材料置於60%蔗糖溶液中 ③迅速發生質壁分離

④然後移到蒸餾水中 ④質壁分離不能復原

c ⑤材料置於7%KNO3溶液中 ⑤開始質壁分離，後又自動復原

d ⑥材料放入100℃熱水中3分鐘後取出重複（a）組實驗 ⑥未發生質壁分離

（1）洋葱表皮細胞在a、b、c三組實驗中均發生質壁分離現象，其結構基礎是 同題1（2）

（2）a組實驗可以説明 新鮮洋葱表皮細胞具有與外界溶液發生滲透作用的條件 。

（3）出現b、d組實驗共同現象的原因是 原生質層受破壞，細胞死亡 。

（4）c組實驗結果説明 K+、NO3- 可以被 主動力運輸進入細胞內 。

4、施肥過多，出現燒苗的主要原因是 外界溶液濃度大於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、維持植物體內水分代謝的平衡

【教後感】

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。這裏包括滲透作用的原理、條件和植物的滲透作用以及質壁分離實驗的內容。