【高一生物植物光合作用】高一生物3.4植物对水的吸收和利用教学设计

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3.4  植物对水的吸收和利用一、教材分析:    （一）教材的地位与作用：“水分代谢”是第二章的重点内容，它与前面所学知识如细胞成分、结构及植物根、茎、叶结构等内容联系非常紧密；也为今后学习“矿质代谢”、“光合作用”、“呼吸作用”等内容奠定基础。    （二）教学目标：1、  知识目标（1）了解植物细胞的吸胀吸水；水分的运输和利用。（2）理解植物细胞渗透吸水的原理，水分散失的方式和意义。（3）通过植物细胞的质壁分离和复原的实验，进一步理解渗透吸水的原理。2、  能力目标（1）通过观察、实验、推理等手段，培养学生的观察思考、实验动手、类比综合的能力和创造思维能力。（2）培养学生利用网络资源来获取知识、解决问题的能力和学习习惯。3、  情感目标：通过发现问题、解决问题的过程，培养学生的探索精神，树立辩证唯物主义世界观。（三）教学重点、难点      教学重点：渗透吸水的原理      教学难点：半透膜与选择透过性膜的主要区别，植物细胞是一个渗透系统。二、教法设计：1、  探究教学法：它由四个环节组成：（1）创设联想，提出探索问题，（2）引导学生进行探究、推理，（3）设计实验或演示其它教学媒体对学生的推理结果进行验证，（4）师生共同归纳总结探索结果。2、  直观教学法：通过实验、图片及多媒体辅助教学软件，化静为动，化抽象为具体，增强了教学内容的直观性、启发性，使学生更好地从感性认识上升为理性认识。3、  通过设疑引入，为讲边演示实验和动画，让学生在获得感性认识的同时，教师层层设疑，激发学生积极思维，主动探索知识，培养学生观察、思维、推理及综合的能力。三、教学过程：

教学程序及教学内容

设计意图导   言问：同学们先考虑一个问题，俗话说：“人往高处走，水往低处流”。“水往低处流” 这句话在植物体内适合吗？（在植物体内是“水往高出流” ）师：在我国西双版纳有一种“望天树”高达80米左右。（观看望天树的图片）在植物体内既然水是往高出流的，那么土壤中的水分怎样到达80米高的大树顶端？水分进入植物体内后又是如何被利用的？等等这些问题是今天这节课我们要学习和探讨的内容。俗语导入创建轻松的学习情境，激发学生求知欲。

讲述新课第四节：植物对水分的吸收和利用——水分代谢一、分的吸收：（一）  吸水的主要部位：——根   （课件显示根尖的结构并指出吸水最活跃的部位是成熟区的表皮细胞，显示成熟区表皮细胞和分生区细胞的结构示意图）问：成熟区表皮细胞和分生区的细胞在结构有什么区别？由于两个部位的细胞结构有区别造成了其吸水的方式的不同。（二）吸水方式（课件演示黄豆干种子吸胀吸水现象）这种吸水方式叫做吸胀吸水。1、吸胀吸水：课件显示并讲解：吸胀吸水（未成熟的植物细胞）

靠细胞中的亲水性物质(蛋白质、淀粉、纤维素)吸收水分。形成中央液泡的成熟细胞吸水的主要方式是渗透吸水。2、渗透吸水：（成熟的植物细胞）渗透吸水指的是通过渗透作用吸收水分的方式。什么叫渗透作用？通过渗透作用能吸收水分吗？为了说明这些问题，我们先看一个实验。（显示墨水扩散实验录像） 问：看到了什么现象？墨水为什么向四周扩散？下面我们把实验改进一下，把两种液体用一种半透膜隔开，看看会出现什么结果？（课件显示渗透实验装置，并作说明，同时介绍半透膜的特点）问：你预测一下会出现什么结果？（课件显示叶面上升情况）问：漏斗内液面为什么会上升？ 问：烧杯中的水会进入长颈漏斗，长颈漏斗中的水会不会进入烧杯中？问：长颈漏斗中的液面是否会无限制的上升？（漏斗中的液柱向下的压力，可加速漏斗内的水分子向烧杯中渗透，当液柱的重量等于烧杯水分子向漏斗内渗透的力时，水分子向膜两侧的渗透会出现平衡，液面停止上升）  （1）渗透作用：（课件演示水分子出入半透膜的过程）总结出渗透作用的概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，叫做渗透作用。通过设问、顺理成章的引入本节课的重点内容：渗透吸水。创设情景，提出探究问题。利用电脑媒体对学生的推理进行验证。同时讲清楚半透膜性质。总结归纳：渗透装置应具备的条件：  （2）构成渗透系统的条件：       a、具有半透膜。       b、膜两测有溶液且存在浓度差。   问：一个成熟的植物细胞能构成一个渗透系统吗？这要看植物细胞是否具备构成渗透系统的条件。课件显示植物细胞的模式图   问：植物细胞中有半透膜吗？课件显示植物细胞各层结构的模式图 植物细胞的细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质称之为原生质层，由于细胞膜、和液泡膜是选择透过性膜，这样我们可以把原生质层看成是一层选择透过性膜。问：选择透过性膜有什么特点？问：选择透过性膜和半透膜之间有相同的地方吗？如果把原生质层当成是半透膜，液泡中具有一定浓度的细胞液问：一个成熟的植物细胞能构成一个渗透系统吗？问：要是把成熟的植物细胞放在外界溶液中呢？ 在这种情况下植物细胞就和外界溶液构成了一个渗透系统，液泡中的细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用了。12

渗透系统

                 成熟植物细胞

半透膜

原生质层

漏斗中的蔗糖溶液

细胞液

烧杯中的清水

细胞外溶液事实会不会就像我们刚才分析的这样，我们可以把细胞放在外界溶液中，亲自观察一下，看看结果如何。用课件动画显示质壁分离过程。问：刚才看到了什么现象？（原生质层收缩于细胞壁分离开）问：这种想象叫质壁分离。这里得“质”指的是细胞质吗？（原生质层）问：在质壁分离过程中，液泡有什么变化？细胞液有什么变化？（液泡变小，细胞液减少，颜色加深）问：细胞液减少，颜色加深是什么原因造成的？（水分减少，浓度增加造成的）问：细胞为什么会失水？（细胞液浓度小于外界溶液浓度）问：发生质壁分离以后，在细胞质和原生质层之间的空隙中是空的吗？有什么物质？问：要是把发生质壁分离的细胞放在清水中，会发生什么情况呢？用课件动画显示质壁分离复原过程。 问：把发生质壁分离的细胞放在清水中，细胞为什么会复原？问：细胞为什么会吸水？（细胞液浓度大于外界溶液浓度）问：通过细胞的纸币分离和复原实验，得出什么结论？  （1）       成熟植物细胞+外界溶液=渗透系统（2）       细胞液浓度小于外界溶液浓度——细胞失水细胞液浓度大于外界溶液浓度——细胞吸水 小结：通过细胞的质壁分离和复原实验，证明了成熟的植物细胞可以通过渗透作用吸收水分。根尖分生区时未成熟的植物细胞，吸水的主要方式是吸胀吸水，根毛区的细胞是形成中央液泡的成熟细胞，其吸水的主要方式是渗透吸水。问：根毛区的细胞能进行吸胀吸水吗？问：死亡的植物细胞会发生质壁分离和复原现象吗？根毛区的细胞吸收水分以后，要运输到植物体的各个部位，供植物利用。二、水分的运输[课件动画显示植物根吸水、利用、扩散的全过程]1、根毛区细胞 ——层层细胞——根导管根毛区细胞——层层细胞间隙——根导管2、根导管——茎导管——叶导管——植物体各部位三、水分的利用：根吸收的水分只有1~5%留在植物体内，供植物利用。四、水分的散失：    根吸收的水分，除了极少一部分被植物利用以外，绝大部分通过蒸腾作用，经叶片表面的气孔散失掉了。通过气孔散失掉这么多的水分有其特殊的生理意义。水分散失的意义：吸水和运输水分的主要动力五、合理灌溉   植物在一生中都需要不断地吸收水分，但是不同的植物一生需水量不同，一株向日葵一生耗水约30千克左右；一亩稻田，在整个生长期间耗水大约30万千克左右。同一种植物在不同的生长发育时期需水量也不相同（如小麦一生的需水量曲线图）。这些水分绝大部分都通过蒸腾作用散失掉了。我国是一个水资源非常贫乏的国家，因此如何用最少的水去获取最高的产量，是农业生产中的一个大问题。也就是说，根据不同的植物，根据不同的生长时期对水的需求量不同，进行合理灌溉，既不影响产量，又能达到节水的目的。利用动画与录像处理这部分教材，缩短了教学时间，又能更好的让学生理解的更为透彻。12

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