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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(xué)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(xué)目標(biāo)
一、知識方面
1、使學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生研究問題的能力，訓(xùn)練其科學(xué)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(xué)生理論聯(lián)系實際的理念。
2、通過學(xué)生對水資源現(xiàn)狀的了解，增強學(xué)生關(guān)心、自覺保護地球水資源的意識。
教學(xué)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(xué)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(dāng)于一個滲透系統(tǒng)，指出當(dāng)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(xué)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。
②一條途徑是通過成熟區(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(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時也使學(xué)生對為什么要節(jié)水有一個深切的體會，同時在本節(jié)學(xué)習(xí)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(xué)生來說并不是很陌生，因此，教師可提出一些問題，以了解學(xué)生對水分代謝的理解程度，找出學(xué)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(xué)。
在使學(xué)生對水分代謝有了一個較全面的認識后，教師可專心與學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生很好的理解。
�。�2）引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生分析一個成熟的植物細胞，使學(xué)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(xué)生做《實驗九、觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
在學(xué)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(xué)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(xué)生做實驗九，實驗結(jié)束后，根據(jù)實驗結(jié)果可檢驗同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確，同時引導(dǎo)學(xué)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(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義，這是本課題的教學(xué)的重點。
學(xué)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(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實例，一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式，以強化學(xué)生對水分代謝知識點的理解。
教學(xué)設(shè)計方案
【課題】 第四節(jié) 植物對水分的吸收和利用
【教學(xué)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(xué)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(xué)手段】掛圖、多媒體課件、實驗
【教學(xué)過程
1、引言
課前可準(zhǔn)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(xué)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(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時也使學(xué)生對為什么要節(jié)水有一個深切的體會，同時在本節(jié)學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)習(xí)。
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(xué)生來說并不是很陌生，因此，教師可提出一些問題，以了解學(xué)生對水分代謝的理解程度，找出學(xué)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(xué)。比如，教師可提出以下問題：
�、僦参镂闹饕鞴偈鞘裁�?
②植物吸水的主要部位是什么？
�、勰懔私庵参锔獾慕Y(jié)構(gòu)嗎？
�、苤参矬w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？
�、菟谥参矬w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(xué)生對水分代謝有了一個較全面的認識后，教師可專心與學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生思維能力的機會。
讓學(xué)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(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的同時，提出下面的問題引發(fā)學(xué)生的思考：
�、偻瑢W(xué)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?
�、谌绻衙勺￠L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(xué)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(xué)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(xué)生理解滲透壓這一概念
通過以上的分析，引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生分析一個成熟的植物細胞，使學(xué)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(xué)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(xué)生做《實驗九、觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
�、僭趯W(xué)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(xué)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(xué)生大膽地提出對實驗九的假設(shè)
②之后，學(xué)生做實驗九，實驗結(jié)束后，根據(jù)實驗結(jié)果可檢驗同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確，同時引導(dǎo)學(xué)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(xué)生的討論，使學(xué)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(dāng)于一層半透膜。
此處要請學(xué)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(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的，當(dāng)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(yán)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(dāng)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(xué)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(dāng)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(xué)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(xué)生琢磨一下。
3、水分的利用和散失，這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義，這是本課題的教學(xué)的重點。
學(xué)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(xué)可在引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實例，一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式，以強化學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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�；罴毎脑|(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(xué)目標(biāo)
�。ㄒ唬┲R目標(biāo)
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。
（二）能力目標(biāo)
1. 通過觀察植物細胞吸水和失水的實驗，培養(yǎng)學(xué)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(xué)生分析問題和解決問題的能力。
（三）情感目標(biāo)
1. 體驗科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
2. 使學(xué)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(xué)重難點
�。ㄒ唬┙虒W(xué)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。
（二）教學(xué)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(xué)方法
講授法、實驗法、討論法、多媒體演示法相結(jié)合。
四、教學(xué)過程
（一）導(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(xué)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(zhǔn)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(xué)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(dāng)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(xué)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。
�。ㄈ┱n堂小結(jié)（5分鐘）
1. 與學(xué)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(xí)（5分鐘）
布置幾道與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)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(xué)生在課堂上完成，以鞏固所學(xué)知識。
�。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)（課后）
1. 完成課本后的課后練習(xí)題。
2. 讓學(xué)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(xué)反思
通過實驗演示和講解相結(jié)合的方式，學(xué)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(xué)生可能還存在困難，在今后的教學(xué)中需要加強這方面的引導(dǎo)和練習(xí)。同時，通過對合理灌溉和節(jié)約用水的討論，增強了學(xué)生的環(huán)保意識，使學(xué)生認識到生物學(xué)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(xué)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(xué)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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：
① 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(xué)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(xí)：課本P62：一、二、四 學(xué)案P 1、2、3、4
新學(xué)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(xí)：課本P62：三
【練 習(xí)】
1下列某同學(xué)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(biāo)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
②然后將材料移到蒸餾水中
�、谫|(zhì)壁分離復(fù)原
b ③材料置于60%蔗糖溶液中
③迅速發(fā)生質(zhì)壁分離
�、苋缓笠频秸麴s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
�、尬窗l(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(xué)目標(biāo)
�。ㄒ唬┲R目標(biāo)
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。
（二）能力目標(biāo)
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(xué)生的科學(xué)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(xué)生的分析問題和解決問題的能力。
�。ㄈ┣楦心繕�(biāo)
1. 通過了解合理灌溉的意義，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約用水和珍惜水資源的意識。
2. 體會生物科學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的緊密聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。
二、教學(xué)重難點
�。ㄒ唬┙虒W(xué)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(xué)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(xué)方法
講授法、演示法、討論法、實驗探究法相結(jié)合
四、教學(xué)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(xué)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(zhǔn)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(xué)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(dāng)于一層半透膜。
引導(dǎo)學(xué)生分析當(dāng)植物細胞處于不同濃度溶液中的情況：
當(dāng)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(dāng)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(xué)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(xué)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(xué)生的回答進行總結(jié)和補充，引導(dǎo)學(xué)生理解不同植物、不同生長時期對水分需求的差異。
（四）課堂小結(jié)（5 分鐘）
1. 與學(xué)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。
�。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)（5 分鐘）
1. 完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)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(xué)反思
在教學(xué)過程中，通過實驗演示和視頻動畫等多種方式，幫助學(xué)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(xué)生積極參與，能夠聯(lián)系生活實際思考問題，但部分學(xué)生對滲透作用條件的理解還存在一定困難，在后續(xù)教學(xué)中可增加一些針對性的練習(xí)。同時，在今后的教學(xué)中可進一步拓展植物生理學(xué)相關(guān)前沿知識，拓寬學(xué)生的視野。
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