一、 教學(xué)目標(biāo)
1.植物細(xì)胞吸水和失水的原理
2.水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸,利用和散失
3.合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
二、 教學(xué)重點(diǎn)
1.滲透作用的概念,發(fā)生滲透作用的條件
2.植物細(xì)胞吸水和失水的條件
三、 教學(xué)難點(diǎn)
1.分析滲透原理,植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)
四、 課型 :新授課
五、 課時(shí):1課時(shí)
六、 教學(xué)方法:講授法、提問(wèn)法、討論法、對(duì)比法、觀察分析法
七、 教學(xué)過(guò)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(gè)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(kāi)水的。那么對(duì)于植物來(lái)說(shuō)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(lái)大范圍的旱情。旱災(zāi)導(dǎo)致了很多植物枯萎,顆粒無(wú)收。所以說(shuō)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(lái)自空氣,并且從葉子的氣孔進(jìn)去,那么光合作用中的水來(lái)自哪里,又如何進(jìn)去的呢?我們一起來(lái)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(xì)胞。植物吸水的方式有:吸脹吸水(無(wú)液泡)和滲透吸水(有液泡)。吸脹作用:未成熟的植物細(xì)胞中還沒(méi)有形成中央液泡,這樣的細(xì)胞主要靠細(xì)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(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中形成一個(gè)中央大液泡后,依靠滲透吸水。為什么?
多媒體展示實(shí)驗(yàn):
介紹半透膜:半透膜是指一些物質(zhì)可以透過(guò),另一些物質(zhì)不能透過(guò)的多孔性薄膜。比如:水分子可以通過(guò)半透膜,而蔗糖分子不能通過(guò)。生活中常見(jiàn)的半透膜,比如:花生種皮,蛋的卵殼膜等。
設(shè)計(jì)四組實(shí)驗(yàn):
序號(hào) |
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(shí)驗(yàn)說(shuō)明,半透膜兩側(cè)要有濃度差。
第1組和第3組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,水分子的流動(dòng)方向是從低濃度向高濃度擴(kuò)散。
第1組和第4組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,必須是半透膜。
從第1組實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納,可以得知,水可以通過(guò)半透膜從清水一側(cè)進(jìn)入蔗糖溶液一側(cè),即從低濃度溶液一側(cè)進(jìn)入高濃度溶液一側(cè)。
分析為什么會(huì)發(fā)生滲透作用:用課件動(dòng)畫展示如圖,第1組實(shí)驗(yàn),強(qiáng)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(shí)間內(nèi),水分子由燒杯透過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)的數(shù)量,多于水分子由漏斗透過(guò)半透膜進(jìn)入燒杯內(nèi)的數(shù)量,因此,漏斗液面會(huì)上升。其他組實(shí)驗(yàn)同樣展示
動(dòng)畫展示分子運(yùn)動(dòng)(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(dòng)畫演示大分子不可以通過(guò),小分子可以通過(guò)的過(guò)程.,強(qiáng)調(diào)動(dòng)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(guò)半透膜,從低濃度溶液的一向
側(cè)高濃度一側(cè)溶液的擴(kuò)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(gè)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(shí)驗(yàn)是非生物系統(tǒng)的,和細(xì)胞吸水有什么關(guān)系呢?介紹原生質(zhì)層概念,和剛才的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)比。
2. 成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)
(1)原生質(zhì)層:指成熟植物細(xì)胞中細(xì)胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)看成是一層半透膜。
(2)細(xì)胞液和外界溶液中溶液通常具有濃度差。(細(xì)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(xì)胞
半透膜
原生質(zhì)層
燒杯中的清水
細(xì)胞外溶液
漏斗中的蔗糖溶液
細(xì)胞液
由以上分析可以推知:成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng),當(dāng)與外界接觸,細(xì)胞液就會(huì)通過(guò)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(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞通過(guò)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(xì)胞液的濃度時(shí),植物細(xì)胞就通過(guò)滲透作用吸水。
多媒體展示植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn):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(xì)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(xì)胞壁高,因此失水時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,已分離的,如果復(fù)原,說(shuō)明就是吸水了。舉例應(yīng)用:為什么腌的咸肉不容易腐敗?(細(xì)菌脫水死亡);植物施過(guò)多的肥料,反而死亡,即所謂的“燒苗”原因?(細(xì)胞失水)。
2)土壤中水分進(jìn)入植物體內(nèi)的途徑
水分——滲入 成熟區(qū)表皮細(xì)胞——通過(guò)表皮層層細(xì)胞——導(dǎo)管——各器官;
水分——成熟區(qū)表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁以及表皮細(xì)胞與內(nèi)層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲透——導(dǎo)管——各個(gè)器官。
( 播放多媒體,展示水分從根尖進(jìn)入植物體內(nèi)過(guò)程)
4.水分的運(yùn)輸、利用、散失
(1)水分的運(yùn)輸:通過(guò)根、莖、葉的導(dǎo)管,向上運(yùn)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(dòng)。
(3)水分的散失:99%左右的水通過(guò)蒸騰作用散失。蒸騰作用是植物重要的生理活動(dòng)。舉例,由于蒸騰作用,水分才能到達(dá)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(shí)地、適量地灌溉以便使植物體茁壯成長(zhǎng),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(zhǎng)發(fā)育時(shí)期需水量不同。
介紹我國(guó)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(shuō)明題