一、 教學(xué)目標
1.植物細胞吸水和失水的原理
2.水分在植物體內(nèi)運輸,利用和散失
3.合理灌溉在生產(chǎn)和生活實踐中的運用
二、 教學(xué)重點
1.滲透作用的概念,發(fā)生滲透作用的條件
2.植物細胞吸水和失水的條件
三、 教學(xué)難點
1.分析滲透原理,植物細胞是一個滲透系統(tǒng)
四、 課型 :新授課
五、 課時:1課時
六、 教學(xué)方法:講授法、提問法、討論法、對比法、觀察分析法
七、 教學(xué)過程
同學(xué)們知道,人不喝水可以活幾天呢?一般人類不吃食物還可能生存幾個星期,而三天不喝水則可能有死亡。所以我們的生命是離不開水的。那么對于植物來說呢,也是一樣重要的。不知道大家有注意到今年的災(zāi)情了嗎?今年廣西遭遇了60年來大范圍的旱情。旱災(zāi)導(dǎo)致了很多植物枯萎,顆粒無收。所以說水是植物的生命之源。上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物的光合作用,知道二氧化碳來自空氣,并且從葉子的氣孔進去,那么光合作用中的水來自哪里,又如何進去的呢?我們一起來學(xué)習(xí)這節(jié)課。
介紹植物吸水的主要部位:根尖成熟區(qū)表皮細胞。植物吸水的方式有:吸脹吸水(無液泡)和滲透吸水(有液泡)。吸脹作用:未成熟的植物細胞中還沒有形成中央液泡,這樣的細胞主要靠細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等親水性物質(zhì)吸水水分,這叫吸脹作用。例如:干燥的種子和根尖分生區(qū)。
1. 滲透作用原理
一般成熟的植物細胞,細胞質(zhì)基質(zhì)中形成一個中央大液泡后,依靠滲透吸水。為什么?
多媒體展示實驗:
介紹半透膜:半透膜是指一些物質(zhì)可以透過,另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。比如:水分子可以通過半透膜,而蔗糖分子不能通過。生活中常見的半透膜,比如:花生種皮,蛋的卵殼膜等。
設(shè)計四組實驗:
序號 |
燒杯中溶液 |
漏斗中溶液 |
漏斗的液面變化 |
備注 |
1 |
清水 |
蔗糖溶液 |
升 |
玻璃紙(半透膜) |
2 |
蔗糖 |
蔗糖 |
不變 |
玻璃紙(半透膜) |
3 |
蔗糖 |
清水 |
降 |
玻璃紙(半透膜) |
4 |
清水 |
蔗糖溶液 |
不變 |
紗布(全透膜) |
師生共同歸納:
第1組和第2組實驗說明,半透膜兩側(cè)要有濃度差。
第1組和第3組實驗說明,水分子的流動方向是從低濃度向高濃度擴散。
第1組和第4組實驗說明,必須是半透膜。
從第1組實驗結(jié)果歸納,可以得知,水可以通過半透膜從清水一側(cè)進入蔗糖溶液一側(cè),即從低濃度溶液一側(cè)進入高濃度溶液一側(cè)。
分析為什么會發(fā)生滲透作用:用課件動畫展示如圖,第1組實驗,強調(diào)單位體積清水中水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多,所以在單位時間內(nèi),水分子由燒杯透過半透膜進入漏斗內(nèi)的數(shù)量,多于水分子由漏斗透過半透膜進入燒杯內(nèi)的數(shù)量,因此,漏斗液面會上升。其他組實驗同樣展示
動畫展示分子運動(微觀)——大球代表蔗糖分子,小球代表水分子,虛線代表半透膜.動畫演示大分子不可以通過,小分子可以通過的過程.,強調(diào)動態(tài),微觀的原因?qū)е氯庋劭吹降囊好孀兓暮暧^現(xiàn)象
滲透作用的概念:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜,從低濃度溶液的一向
側(cè)高濃度一側(cè)溶液的擴散,叫作滲透作用。
師生共同歸納總結(jié):
滲透作用的產(chǎn)生必須有兩個條件:
(1)半透膜
(2)膜的兩側(cè)溶液具有濃度差
教師:我們所演示的實驗是非生物系統(tǒng)的,和細胞吸水有什么關(guān)系呢?介紹原生質(zhì)層概念,和剛才的實驗裝置對比。
2. 成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)
(1)原生質(zhì)層:指成熟植物細胞中細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質(zhì)看成是一層半透膜。
(2)細胞液和外界溶液中溶液通常具有濃度差。(細胞液中含有許多溶于水的物質(zhì),因此具有一定的濃度。外界溶液同樣具有一定的濃度。)
滲透裝置
成熟植物細胞
半透膜
原生質(zhì)層
燒杯中的清水
細胞外溶液
漏斗中的蔗糖溶液
細胞液
由以上分析可以推知:成熟植物細胞是一個滲透系統(tǒng),當(dāng)與外界接觸,細胞液就會通過原生質(zhì)層與外界溶液發(fā)生滲透作用。
3.植物的吸水和失水
(1)當(dāng)外界溶液的濃度大于細胞液濃度時,細胞通過滲透作用失水,發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象;
當(dāng)外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時,植物細胞就通過滲透作用吸水。
多媒體展示植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗:高倍顯微鏡下觀察到紫色的洋蔥鱗片葉,浸在蔗糖溶液中,細胞質(zhì)壁分離,紫色液泡縮小;當(dāng)換用清水,質(zhì)壁分離復(fù)原。由于原生質(zhì)層的伸縮性較細胞壁高,因此失水時會出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,已分離的,如果復(fù)原,說明就是吸水了。舉例應(yīng)用:為什么腌的咸肉不容易腐敗?(細菌脫水死亡);植物施過多的肥料,反而死亡,即所謂的“燒苗”原因?(細胞失水)。
2)土壤中水分進入植物體內(nèi)的途徑
水分——滲入 成熟區(qū)表皮細胞——通過表皮層層細胞——導(dǎo)管——各器官;
水分——成熟區(qū)表皮細胞的細胞壁以及表皮細胞與內(nèi)層細胞之間的細胞間隙向里滲透——導(dǎo)管——各個器官。
( 播放多媒體,展示水分從根尖進入植物體內(nèi)過程)
4.水分的運輸、利用、散失
(1)水分的運輸:通過根、莖、葉的導(dǎo)管,向上運輸?shù)街参矬w的各部分。
(2)水分的利用:1%~5%的水留在植物體內(nèi),參與光合作用,呼吸作用等生命活動。
(3)水分的散失:99%左右的水通過蒸騰作用散失。蒸騰作用是植物重要的生理活動。舉例,由于蒸騰作用,水分才能到達高大植物頂端。
5.合理灌溉
合理灌溉是指根據(jù)植物的需水規(guī)律適時地、適量地灌溉以便使植物體茁壯成長,并且用少的水獲取大的效益。
了解:
(1)不同植物的需水量不同。
(2)同種植物的不同生長發(fā)育時期需水量不同。
介紹我國淡水資源緊缺,更應(yīng)合理灌溉,采用滴灌、噴灌的手段。
八、 課后作業(yè)
課本P60,第二大題 1、2、3;第三大題 分析說明題