人教版高中高二生物上册《植物对水分的吸收和利用》教案二。

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。高中教案的内容具体要怎样写呢？以下是小编收集整理的“人教版高中高二生物上册《植物对水分的吸收和利用》教案二”，仅供参考，欢迎大家阅读。

人教版高中高二生物上册《植物对水分的吸收和利用》教案二

第四节植物对水分的吸收和利用
植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式；渗透作用的原理；植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程；蒸腾作用及其对植物的作用；合理灌溉在生产和生活实践中的运用
渗透作用的原理
授课1课时，实验1课时
挂图、多媒体课件、实验

1、引言
课前可准备两组天竺葵植株，一株正常浇清水，一株浇浓盐水，以备上课学生观察之用；课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据；也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施；或者是植被对水资源起到保护作用的事例，这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题，激发学生学习的积极性，同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会，同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
学生讨论水资源方面的资料，同时观察两株天竺葵的生长异同，从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对水分代谢的理解程度，找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。比如，教师可提出以下问题：
①植物吸水的主要器官是什么?
②植物吸水的主要部位是什么？
③你了解植物根尖的结构吗？
④植物体运输水和无机盐的通道是什么？你知道这些通道在植物体的哪个部位吗？
⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能？
⑥植物体内水分是如何散失的？
⑦你了解蒸腾作用吗？这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义？
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后，教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
在向学生介绍植物的吸胀吸水后，可提出下面的问题供学生讨论：
同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后，大豆种子和玉米粒相比，你认为哪种籽粒膨胀幅度更大？为什么？
干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后，它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的，即大豆和玉米中的亲水性物质，如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的，其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质，而玉米粒中主要的储存物质是淀粉，且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
向学生介绍植物吸水最主要的方式，即渗透吸水。
（1）分析渗透装置，总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
教师一定要充分利用教材所给的渗透装置，引导学生把与该装置有关问题讨论透彻，这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜，并向学生说明，这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
学生在观察实验现象的同时，提出下面的问题引发学生的思考：
①同学们已经观察到，漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面，此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的，而且长颈漏斗的管径又不是很细，所以排除了毛细现象的原因，请你想一想，是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜，换成全透性纱布，你认为蔗糖液面会上升吗？
使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液，你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗？
使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
④如果把这个渗透装置再放置下去，漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
使学生理解渗透压这一概念
通过以上的分析，引导学生总结出，渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散；发生渗透作用的条件是：一是有半透膜的存在，二是半透膜两侧具有浓度差；水分渗透的趋势是：水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
（2）引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后，教师先引导学生分析一个成熟植物细胞（比如根尖成熟区表皮细胞）的结构，它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过，而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液，这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞，使学生意识到：渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的，从而学生可以得出结论：成熟的植物细胞是一个渗透系统。
（3）学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后，可以提出这样一个问题：
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢？”
或“如果将成熟的植物细胞置于清水中（或低于细胞液浓度的水溶液中），这个细胞会发生什么现象呢？”
鼓励学生大胆地提出自己的实验设计，之后与书上的实验九进行比较，讨论：
书上的实验设计好在呢？
自己的实验设计好在呢？
自己的实验设计中哪些地方还需要改进？
鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
②之后，学生做实验九，实验结束后，根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确，同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象？为什么会发生质壁分离的复原？
③实验结束后，教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论，使学生对本节内容有一个全面深入的理解，比如教师可以问：
《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据？
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象，应该能得出以下的结论：
作为一个渗透系统要满足两个条件，其一，两溶液系统间一定有半透膜隔开；其二，两溶液系统间一定要存在浓度差。
植物细胞质壁分离及其复原实验分析
通过对植物质壁分离及其复原实验的分析，应该得出这个结论：植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件，
其一，细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层，而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的，因此原生质层就相当于一层半透膜。
此处要请学生注意，半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的，即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜，只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过，因此半透膜是一种物理膜；而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的，当然大分子物质是不能过膜的，但何种小分子物质过膜是受到严格选择的，不单纯由该物质的分子直径而定，因此细胞的膜结构是生物膜。
其二，植物细胞液泡中有细胞液，植物细胞外是环境溶液，它们之间被原生层这个半透膜隔开，且这两种溶液之间存在浓度差。
当植物细胞死亡后，其细胞中的膜结构也会随之解体，变得不完整，这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了，质壁分离也就不会发生。
还有一个问题值得一提，请学生想一想，如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中，此时会发生什么现象呢？提示一下，蔗糖是不能通过膜结构的，而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗，植物细胞在高浓度蔗糖液中时，因为蔗糖不能过膜，细胞液和外界溶液之间总会有浓度差，植物细胞会不断失水而发生质壁分离，除非把外界溶液换成清水，才可能出现质壁分离复原现象；而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时，细胞液和外界溶液之间会有浓度差，植物细胞会不断失水而发生质壁分离，但因为尿素可过膜，随着尿素不断进入植物细胞，两种液体之间的浓度差会消失，此时就是不把外界溶液换成清水，也可能出现质壁分离复原现象。
其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实，有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系，甚至可以定量地测定出细胞液的浓度，可以请学生琢磨一下。
3、水分的利用和散失，这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义，这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道，植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了，据此，可以提出下面的问题：
蒸腾作用是对水分的浪费吗？
从而引出蒸腾作用对植物生活，以至整个生态系统的重要意义。
这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后，使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力，也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
有时间的话，教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况，可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物，适应环境的形态和结构特征，与影响蒸腾作用有关。
4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例，一边让学生分析该措施的生物学原理的方式，以强化学生对水分代谢知识点的理解。

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高二生物《植物对水分的吸收和利用》教案

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？下面是由小编为大家整理的“高二生物《植物对水分的吸收和利用》教案”，相信能对大家有所帮助。

高二生物《植物对水分的吸收和利用》教案

教学目标

一、知识方面
1、使学生了解植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式。
2、使学生理解渗透作用的原理。
3、理解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失等过程。
4、理解蒸腾作用及其对植物的作用。
5、使学生了解合理灌溉在生产和生活实践中的运用。
二、能力方面
1、通过细胞质壁分离和复原的实验，进一步训练学生制作临时装片的技能，同时培养其分析实验的能力。
2、通过分析渗透装置得出渗透吸水原理，培养学生研究问题的能力，训练其科学思维的能力。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过联系生产和生活实际，如应用植物吸水原理进行合理的灌溉，培养学生理论联系实际的理念。
2、通过学生对水资源现状的了解，增强学生关心、自觉保护地球水资源的意识。

教学建议

教材分析
本节教材主要讲述了渗透作用的原理，植物细胞的吸水和失水，水分的运输、利用和散失以及合理灌溉等方面的知识内容。
1、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
教材选简要介绍了一下植物吸收水分的器官（主要器官是根，叶等器官也可以吸收水分）、吸收水分的部位（主要是根尖的成熟区的表皮细胞）、植物根尖的结构、以及植物吸收水的两种主要方式，即吸胀吸水和渗透吸水，指出未成熟的植物细胞，还没有形成大液泡，主要依靠吸胀作用吸水；而成熟的植物细胞，即有大液泡的细胞主要以渗透作用方式吸收水分。

为使学生更好地理解渗透吸水原理，教材通过分析渗透装置，总结出：
（1）渗透作用的概念。即渗透作用是指水分子，或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的两个条件。即一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。
接着分析为什么一个成熟植物细胞相当于一个渗透系统，指出当成熟的植物细胞具备上述两个条件时，就会发生渗透作用。
然后安排学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》，以验证成熟植物细胞的确是一个渗透系统。
2、水分的运输、利用和散失
水分是如何从根毛细胞最终进入植物体的每一个细胞的呢？
（1）教材先分析了土壤溶液中的水分进入根尖以内的导管的两条途径
①另一条途径是通过渗透作用进入根尖成熟区的表皮细胞、并且通过成熟区表皮细胞以内的层层细胞向内渗入，最终进入导管。
②一条途径是通过成熟区表皮细胞细胞壁，以及成熟区表皮细胞以内层层细胞之间的细胞间隙向里渗入，最终进入导管。
（2）教材接着又简单介绍了水分如何通过根、茎、叶中的导管在值物体内的运输、以及少部分水被植物体利用和大部分水通过蒸腾作用散失掉的情况
3、本节的最后教材联系生产和生活实际，简要讲述了合理灌溉的原理和应用。

教法建议
1、引言
课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据；也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施；或者是植被对水资源起到保护作用的事例，这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题，激发学生学习的积极性，同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会，同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林有较深的体会。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水是本节的重点也是难点
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对水分代谢的理解程度，找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后，教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一教学内容。
（1）分析渗透装置，总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理，这是本节的难点。

　教师一定要充分利用教材所给的渗透装置，引导学生把与该装置有关问题讨论透彻，这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
在渗透作用中，水分子总是从密度高的一侧更多地向密度低的一侧运动，由于在细胞中水是溶液的溶剂，因此从溶液的角度来说，水分是从溶液浓度低的一侧更多地向浓度高的一侧渗透，对此学生的理解不易明白，应注意解释清楚。
细胞壁是全透性的，而细胞膜是半透性的（选择透过性），二者在通透性上的差别，以及这种差别对渗透作用的影响、对植物细胞质壁分离的产生，都需要学生很好的理解。
（2）引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后，教师先引导学生分析一个成熟植物细胞（比如根尖成熟区表皮细胞）的结构，它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过，而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液，这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞，使学生意识到：渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的，从而得出结论，成熟的植物细胞是一个渗透系统。
（3）学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后，可以提出这样一个问题：
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢？”
鼓励学生大胆地提出假设或自己的实验设计，之后与书上的实验九进行比较。
之后，学生做实验九，实验结束后，根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确，同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象？为什么会发生质壁分离的复原等问题。
3、水分的利用和散失，这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义，这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道，植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了，据此，可以提出下面的问题：
蒸腾作用是对水分的浪费吗？
从而引出蒸腾作用对植物生活，以至整个生态系统的重要意义。
4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例，一边让学生分析该措施的生物学原理的方式，以强化学生对水分代谢知识点的理解。

教学设计方案

第四节植物对水分的吸收和利用
植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式；渗透作用的原理；植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程；蒸腾作用及其对植物的作用；合理灌溉在生产和生活实践中的运用
渗透作用的原理
授课1课时，实验1课时
挂图、多媒体课件、实验

1、引言
课前可准备两组天竺葵植株，一株正常浇清水，一株浇浓盐水，以备上课学生观察之用；课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据；也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施；或者是植被对水资源起到保护作用的事例，这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题，激发学生学习的积极性，同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会，同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
学生讨论水资源方面的资料，同时观察两株天竺葵的生长异同，从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对水分代谢的理解程度，找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。比如，教师可提出以下问题：
①植物吸水的主要器官是什么?

　②植物吸水的主要部位是什么？
③你了解植物根尖的结构吗？
④植物体运输水和无机盐的通道是什么？你知道这些通道在植物体的哪个部位吗？
⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能？
⑥植物体内水分是如何散失的？
⑦你了解蒸腾作用吗？这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义？
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后，教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
在向学生介绍植物的吸胀吸水后，可提出下面的问题供学生讨论：
同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后，大豆种子和玉米粒相比，你认为哪种籽粒膨胀幅度更大？为什么？
干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后，它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的，即大豆和玉米中的亲水性物质，如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的，其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质，而玉米粒中主要的储存物质是淀粉，且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
向学生介绍植物吸水最主要的方式，即渗透吸水。
（1）分析渗透装置，总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
教师一定要充分利用教材所给的渗透装置，引导学生把与该装置有关问题讨论透彻，这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜，并向学生说明，这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
学生在观察实验现象的同时，提出下面的问题引发学生的思考：
①同学们已经观察到，漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面，此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的，而且长颈漏斗的管径又不是很细，所以排除了毛细现象的原因，请你想一想，是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜，换成全透性纱布，你认为蔗糖液面会上升吗？
使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液，你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗？
使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
④如果把这个渗透装置再放置下去，漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
使学生理解渗透压这一概念
通过以上的分析，引导学生总结出，渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散；发生渗透作用的条件是：一是有半透膜的存在，二是半透膜两侧具有浓度差；水分渗透的趋势是：水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
（2）引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后，教师先引导学生分析一个成熟植物细胞（比如根尖成熟区表皮细胞）的结构，它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过，而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液，这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞，使学生意识到：渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的，从而学生可以得出结论：成熟的植物细胞是一个渗透系统。
（3）学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后，可以提出这样一个问题：
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢？”
或“如果将成熟的植物细胞置于清水中（或低于细胞液浓度的水溶液中），这个细胞会发生什么现象呢？”

　鼓励学生大胆地提出自己的实验设计，之后与书上的实验九进行比较，讨论：
书上的实验设计好在呢？
自己的实验设计好在呢？
自己的实验设计中哪些地方还需要改进？
鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
②之后，学生做实验九，实验结束后，根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确，同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象？为什么会发生质壁分离的复原？
③实验结束后，教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论，使学生对本节内容有一个全面深入的理解，比如教师可以问：
《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据？
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象，应该能得出以下的结论：
作为一个渗透系统要满足两个条件，其一，两溶液系统间一定有半透膜隔开；其二，两溶液系统间一定要存在浓度差。
植物细胞质壁分离及其复原实验分析
通过对植物质壁分离及其复原实验的分析，应该得出这个结论：植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件，
其一，细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层，而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的，因此原生质层就相当于一层半透膜。
此处要请学生注意，半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的，即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜，只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过，因此半透膜是一种物理膜；而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的，当然大分子物质是不能过膜的，但何种小分子物质过膜是受到严格选择的，不单纯由该物质的分子直径而定，因此细胞的膜结构是生物膜。
其二，植物细胞液泡中有细胞液，植物细胞外是环境溶液，它们之间被原生层这个半透膜隔开，且这两种溶液之间存在浓度差。
当植物细胞死亡后，其细胞中的膜结构也会随之解体，变得不完整，这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了，质壁分离也就不会发生。
还有一个问题值得一提，请学生想一想，如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中，此时会发生什么现象呢？提示一下，蔗糖是不能通过膜结构的，而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗，植物细胞在高浓度蔗糖液中时，因为蔗糖不能过膜，细胞液和外界溶液之间总会有浓度差，植物细胞会不断失水而发生质壁分离，除非把外界溶液换成清水，才可能出现质壁分离复原现象；而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时，细胞液和外界溶液之间会有浓度差，植物细胞会不断失水而发生质壁分离，但因为尿素可过膜，随着尿素不断进入植物细胞，两种液体之间的浓度差会消失，此时就是不把外界溶液换成清水，也可能出现质壁分离复原现象。
其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实，有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系，甚至可以定量地测定出细胞液的浓度，可以请学生琢磨一下。
3、水分的利用和散失，这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义，这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道，植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了，据此，可以提出下面的问题：
蒸腾作用是对水分的浪费吗？
从而引出蒸腾作用对植物生活，以至整个生态系统的重要意义。
这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后，使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力，也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
有时间的话，教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况，可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物，适应环境的形态和结构特征，与影响蒸腾作用有关。

4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例，一边让学生分析该措施的生物学原理的方式，以强化学生对水分代谢知识点的理解。

探究活动

测定蒸腾作用强度

学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
植物在一定时间内，单位叶面积或单位鲜重散失的水量，称为蒸腾强度，单位一般用克/小时·平方米或克/小时·100克鲜重来表示。
测定植物蒸腾作用强度的基本思路是：测定植物整体或部分在蒸腾过程中重量的损失，从而判断蒸腾作用强度的大小。
植物蒸腾失水，重量减轻，故可用托盘天平称量一定时间内植物的失水量，以表示蒸腾强度。这种方法的特点是能在自然条件下进行测定。因枝叶离开母体后，短时间内在生理上没有明显的变化，故所求得的蒸腾强度与实际情况近似。
托盘天平、枝剪、植物体

将天平调零后，放置在距被测植物较近且平稳处。
在被测植株上选一枝条，重约20克左右。在枝的基部缠一线以便悬挂，然后剪下立即用托盘天平称重，并计算蒸腾强度。
蒸腾强度=（蒸腾水量(mg)/组织鲜重(g)）х（60/测定时间(min)）
测定不同时间（晨、午、晚），不同部位（上、中、下），不同环境，不同植物种类的蒸腾强度，并加以解释。

鉴定植物细胞的死活

学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活

活细胞与死细胞在性质上有许多差别，特别是通透性的变化最为明显。活细胞的原生质具有选择透过性；而死细胞则为全透性。选择透过性是质壁分离的先决条件。因此能发生质壁分离的细胞就表示是活的，不能发生质壁分离的细胞则说明是死的。
死活细胞间不仅通透性不同，而pH值等情况也不同，它们对某些染料的反应明显不同。某些染料能在活细胞的细胞液中积累，但不能染活的原生质；另一方面，这些染料可使死细胞的原生质染色，但不积累于液泡。所以可根据某些染料活体染色的情况来鉴定细胞死活。
洋葱及其它植物材料、酒精灯、显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、1M蔗糖、0.01%中性红溶液等。

1、用质壁分离的方法鉴定细胞的死活。
撕洋葱表皮细胞滴加IM蔗糖中，在显微镜下观察。细胞很快发生质壁分离，这就是细胞活着的证据。另把制取的同样制片，用冷冻、加热、干燥、酒精浸泡等方法将它们的细胞杀死，然后取代上述活材料，做质壁分离实验，结果看到已死的细胞不能发生质壁分离现象。
用尿素、硝酸钾、氯化钙溶液等来代替蔗糖，能快速鉴定细胞的死活。
2、用活体染色的方法的鉴定细胞的死活。
取洋葱或其它材料，用镊子撕下表皮（如表皮不易撕下，也可在水中用锋利的刀片轻轻刮去多余部分），或用刀片做成切片若干，将表皮或切片浸入中性红溶液中，放置5-10分钟最出用清水浸洗后置于载玻片上，加盖玻片，在显微镜下观察。
活细胞一般在液泡内染成红色至紫色，原生质不染色，死细胞常呈橙红色，原生质和细胞核被染色。撕破的细胞，只剩细胞壁时，呈淡红色或淡紫色。
为进一步鉴别细胞的死活，可把玻片上的水溶液吸去，滴一滴1M蔗糖溶液，便可观察到活细胞能发生质壁分离，死细胞及空细胞都有没有这种现象。
可用加热、冷冻或其它方法杀死植物组织，然后用上面所述方法进行处理，比较与活组织有何不同。

高三生物教案：《植物对水分的吸收和利用》教学设计

【学习目标】

1．识记植物细胞吸水和失水的原理。

2．识记水分在植物体内的运输、利用和散失。

3．知道合理灌溉在生产和生活实践中的应用。

【学习障碍】

1．理解障碍

(1)如何理解原生质与原生质层、扩散与渗透、半透膜与选择透过性膜等概念？

(2)如何理解渗透作用的原理以及植物细胞吸水和失水的条件？

2．解题障碍

(1)用渗透作用等概念分析解释某些现象。

(2)用植物吸水和失水的原理解决生产实际问题。

【学习策略】

1．理解障碍的突破

(1)用“并列比较法”理解半透膜与选择透过性膜、原生质与原生质层、扩散与渗透的区别。

①半透膜与选择透过性膜的区别

异中求同：二者都是限制性的透过膜。同中求异：半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的卵壳膜、花生种皮等)。而选择透过性膜主要是由于膜上具有一些运载物质的载体，因为不同细胞膜上含有载体的种类和数量不同，即使同一细胞膜上含有的运载不同物质载体的数量也不同，因而表现出细胞膜对物质透过的高度选择性。当细胞死亡时，膜便失去选择透过性成为全透性。因此，半透性与选择透过性是两个明显不同的概念。

②原生质与原生质层的区别

异中求同：二者都是构成细胞的有生命的物质或结构。同中求异：原生质是细胞内的生命物质，可分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分，细胞壁不属于原生质。一个动物细胞可以看成是一团原生质。成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，可以看作是一层选择透过性膜，它不包括细胞液这部分。

③自由扩散与渗透的区别

异中求同：二者都是物质经过膜扩散的方式。物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散，如O2由细胞外通过细胞膜进入细胞内的过程，在细胞内O2仍可进一步扩散，与过膜与否无关。同中求异：自由扩散是小分子物质过膜的一种方式。渗透是水等溶剂分子从低浓度溶液一方通过半透膜(或选择透过性膜)进入高浓度溶液一方的过程，是扩散的一种特殊方式，进行扩散的物质仅限于“溶剂分子”，还必须通过半透膜(或选择透过性膜或原生质层)。

(2)用“实验分析法”理解渗透作用的原理以及植物细胞吸水和失水的条件。

通过人工渗透作用的实验装置可以看出：渗透作用发生的两个条件，一是具有半透膜；二是半透膜两侧溶液具有浓度差。通过实验我们不难发现一个成熟的植物细胞具备发生渗透作用的条件，由此可以说一个成熟的植物细胞就是一个活的渗透系统。植物细胞的吸水和失水遵循渗透作用的原理。

①半透膜只允许水或其他溶剂分子通过，而溶质分子难以通过；渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，因此半透膜两边的浓度差是渗透作用的前提，它决定了水分子的渗透方向和数量。

②渗透作用为什么能使水分子从低浓度向高浓度转移呢?一般讲的浓度是溶质的浓度，而渗透的物质是溶剂分子。溶质的浓度越高(实验装置的漏斗内的溶质)，相对地说单位体积内溶剂分子数越少；反之溶液浓度越低(实验装置的烧杯内的溶液)，相对地说单位体积内溶剂分子数越多。溶剂分子在渗透过程中由单位体积分子数多的地方向分子数少的地方扩散。因此，就一般所讲的浓度而言，渗透作用中的溶剂分子(例如水分子)从低浓度向高浓度渗透。

③成熟的植物细胞从结构上看，细胞壁是全透性的，细胞膜、液泡膜是选择透过性膜，加上两膜之间的细胞质所构成的原生质层，可以看成是一层选择透过性膜，而液泡中含有有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，因此细胞液具有一定的浓度。由此可以看出植物细胞具备发生渗透作用的条件，所以植物细胞是一个渗透系统。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，即表现为渗透吸水，这是植物细胞吸水的主要方式。根据渗透吸水原理，我们可以用不同浓度的溶液处理植物细胞，判断其吸水或是失水，可以通过质壁分离和复原实验进行验证和探索，并以此来进一步测定细胞的渗透压或细胞液的浓度，判断细胞的生活状况是死是活等。

(3)理论联系实际理解在移栽树木时应注意的问题。

在学习完水分的吸收和利用知识后，要应用所学的知识来解决常见的生产实践问题。在移栽树木时，由于要损伤一些根，影响了对水分的吸收，因此，要采取措施尽量减少水分散失，以保持体内水分平衡。这样在移栽时要去掉部分枝叶，或在傍晚、阴雨天进行，以降低蒸腾作用；此外为了增加水分的吸收，要尽可能带土移栽；以免损伤更多的幼根，促进水分的吸收。

2．解题障碍

(1)用“对号入座法”解有关渗透现象的题。

[例1]下列现象属于渗透作用的是

A．水分子通过细胞壁

B．氨基酸分子通过细胞膜

C．K＋通过原生质层

D．水分子通过原生质层

解析：用“对号入座法”解。渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，在供选答案中，水是溶剂分子，原生质层可当半透膜看待。K＋和氨基酸通过膜为主动运输，细胞壁具有全透性，显然也不是渗透作用。

答案：D

(2)用“类比分析法”解植物吸水和失水的原理及生产实际的问题。

[例2]如下图所示，在U型管中部C处装有半透膜，在 a侧加入细胞色素C分子 (分子量为1.3万道尔顿的蛋白质)水溶液(红色)，b侧加入清水，并使a、b两侧液面高度一致，经一段时间后，实验结果将是

A．a、b液面一致，b侧无色

B．a、b液面一致，b侧红色

C．a液面低于b，b侧红色

D．a液面高于b，b侧无色

解析：用“类比分析法”解。此题是以上述简单的实验情境模拟现实，全面考查了渗透作用原理。图中已知条件有：c处为半透膜，半透膜两侧溶液具有浓度差，且a侧浓度>b侧浓度，依据渗透作用原理，水分子总的渗透方向表现为b侧至a侧，故一段时间后，结果将是a侧液面高于b侧液面。另外，根据半透膜的性质，水分子能通过，但大分子的细胞色素C分子不能通过，故b侧仍为无色。所以，本题答案选D。

答案：D

点评：(1)对上题可以作这样变形：a侧细胞色素C分子溶液浓度为10%，b侧不加入清水而是加入浓度为10％的蔗糖溶液，则一段时间后结果将是

A．a、b液面一致

B．a液面低于b液面

C．a液面高于b液面

D．无法确定

此题很容易误选A，或选择D答案。表面上看a、b两侧溶液浓度是相等的，但是由于两侧溶液溶质分子大小不同，同质量的两种物质的分子数就不同。水分子的渗透方向取决于半透膜两侧的溶液浓度，其本质是取决于两侧水分子密度。选A错误在于机械地理解了溶液的浓度。由于细胞色素C分子远大于蔗糖分子，因此，相同体积溶液中的水分子在相同时间内从a侧向b侧通过的水分子数多于b侧向a侧通过的水分子数，总之，水分子从密度高的一侧向密度低一侧扩散是总的趋势，故应选答案B。

(2)对上题又可作这样变形：a侧不加细胞色素C分子溶液而加入浓度为10%葡萄糖溶液，b侧仍然加入浓度为10%的蔗糖溶液，(半透膜c允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)，则开始和一段时间后液面的情况是

A．先a液面高于b液面，后a液面高于b液面

B．先b液面高于a液面，后b液面高于a液面

C．先a液面高于b液面，后b液面高于a液面

D．先b液面高于a液面，后a液面高于b液面

此题包括两种分子的扩散，一是水分子的扩散，二是葡萄糖分子的扩散。由于蔗糖分子大于葡萄糖分子，因此，相同体积溶液中的水分子在相同时间内从b侧向a侧通过的水分子数多于a侧向b侧通过的水分子数，实际上，a侧的葡萄糖分子同时也向b侧扩散，但由于葡萄糖分子比水分子大，其扩散速度就稍慢一些，所以先a液面高于b液面，后b液面高于a液面，故应选答案C。

可见，对渗透作用原理的理解，应抓住其两个基本条件作必要的延伸和拓展。

?【同步达纲练习】

1．能够称之为渗透作用的是

A．钾通过原生质层

B．氧气通过细胞壁

C．水通过原生质层

D．水分子通过细胞壁

2．下图表示某植物相邻的3个细胞，其细胞液浓度依次为A>B>C，正确表示它们之间水分子渗透方向的是

3．下图中E、F、G为三个用半透膜制成的小袋，E、F体积相同，G体积较大。开始时3个小玻璃管内的液面高度相同，且三种溶液的浓度关系为溶液甲

(1)1小时后，管e和管f的液面升降变化是

参考答案

【同步达纲练习】

1．解析：用“对号入座法”来解。

答案：C

2．解析：用“直接判断法”来解。

答案：C

3．解析：用“图文转换法”和“类比分析法”来解。首先要读懂图中的信息。依据渗透作用原理，不难得出题①答案应为A。而题②条件是袋F和袋G内外溶液浓度差相等，并且都是溶液乙和丙。首先应判断两者液面上升还是下降，根据浓度关系，显然都是下降，即为A或B曲线。而此题的难点在于两者下降速率的快慢比较，由于G半透膜面积明显大于F，因此在单位时间内G失水的总量应大于F，再则玻璃管f和g相同，所以g内液面下降比f快，应选答案B。

答案：(1)A (2)B

4．解析：用“图文转换法”和“类比分析法”来解。首先要读懂图中的信息。此题通过坐标曲线描述了原生质体体积的变化，显然这种体积的变化是由于细胞渗透作用吸水或失水造成的。两条曲线的区别说明分离后能否自动复原，因此该题的主要知识障碍应是蔗糖分子或乙二醇分子能否通过半透膜(原生质层)而进入细胞，从曲线可知乙二醇能进入细胞，而蔗糖分子则不能。

答案：(1)外渗 变大 (2)不变 蔗糖溶液 清水中 (3)乙二醇分子 变大

点评：我们还可进一步思考应用渗透作用原理解释解决实际问题，如用质壁分离实验测定细胞液的浓度，应用渗透作用判断两种溶液浓度大小，应怎样设计实验等

植物对水分的吸收和利用

植物对水分的吸收和利用

1、理解植物细胞吸水和失水的原理；
2、识记水分在植物体内的运输、利用、散失；
3、知道合理灌溉在生产和生活这的运用。

1、重点：渗透作用的原理；植物细胞吸水和失水的原理。
2、难点：渗透作用的概念；植物细胞吸水和失水的条件。

一、水分的吸收
1、吸水的器官和部位：主要的吸水器官根；
根尖的结构组成：根冠、分生区、伸长区、成熟区（图）
吸水最活跃的部位成熟区的表皮细胞。（图）
2、吸水方式：成熟的植物细胞主要靠渗透作用吸水，
如：根尖成熟区表皮细胞、茎叶细胞、根冠细胞
未成熟的植物细胞主要靠吸胀作用吸水。
如：干燥的种子细胞、根尖分生区细胞
3、吸水的原理
（1）吸胀吸水的原理：亲水性物质与水发生结合（结合水）
（2）渗透作用的原理：细胞液与外界溶液通过原生质层发生渗透作用
A、渗透作用概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散（如：课本P59图）
B、渗透作用的产生必需具备两个条件：半透膜
半透膜两侧的溶液具有浓度差
C、成熟的植物细胞是一个渗透系统：
理由是：细胞壁——全透性，水和溶质都可以透过。
原生质层——主要包括：细胞膜、液泡膜和两层膜间的细胞质——
选择透过性——可看做一层半透膜。
细胞液——具有一定的浓度，与外界溶液之间通常具有浓度差。
所以：一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统，当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。
4、植物细胞的吸水和失水（通过细胞图分析、讲述实验）
1）30%的蔗糖溶液——细胞失水——发生质壁分离——细胞壁伸缩性小于原生质层
2）清水或低液———细胞吸水——质壁分离复原——
3）所以：当外界溶液的浓度细胞液的浓度时，细胞就通过渗透作用——失水
可用质壁分离实验验证
当外界溶液的浓度细胞液的浓度，细胞就通过渗透作用——吸水
可用质壁分离复原实验验证
4）质壁分离的外因：外界溶液浓度细胞液浓度
质壁分离的内因：细胞壁伸缩性原生质层
质壁分离复原的外因：外界溶液浓度细胞液浓度
质壁分离复原的内因：细胞壁伸缩性原生质层
质壁分离和质壁分离复原实验的作用：
①　证明成熟的植物细胞发生渗透作用；
②　证明细胞是否具有活性；
③　作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；
④　初步测定细胞液浓度的大小。（请设计实验测细胞液浓度大小）
5、巩固练习：课本P62：一、二、四学案P1、2、3、4
新学案P116：例6、11、12P120：1—6、9—14、16P124：8
课练P48：19
二、水分的运输、利用、散失
1、运输：结构导管，
从细胞外　→　导管的途径：
　土壤溶液　→　成熟区表皮细胞　→　→　→　导管（通过渗透作用）
土壤溶液→成熟区表皮细胞的细胞壁以及成熟区表皮细胞以内层层细胞的间隙→导管（通过扩散）
2、利用：一般只有1%-5%的水分保留在植物体内，参与光合作用和呼吸作用等生命活动。
3、散失：途径：主要通过蒸腾作用
意义：是植物吸收水分和促使水分在植物体内运输　的重要动力
三、合理灌溉：（详见课本P61内容）
1、概念：
2、原理：
3、意义：
4、巩固练习：课本P62：三

1下列某同学画的几个结构示意图，请据图回答下列问题：
（1）注明图中各标号所指的结构名称：
1．细胞壁　2细胞膜
3．液泡膜4细胞核
5．细胞质6细胞液7．外界溶液
　其中2、3、5共同成原生质层。
（2）A→B→C，说明细胞发生了质壁分离现象，发生这种现象的细胞结构基础是具有选择透过　性的原生质层和一定浓度的细胞液、以及全透性的细胞壁；其外在原因是由于外界浓度大于细胞液浓度；内在原因细胞壁伸缩性原生质层。
（3）若将C细胞放进清水中，将发生质壁分离复原现象，若不发生，
则说明细胞已死亡。
（4）A→C过程中，细胞液浓度变大，吸水能力变强。
2、用2摩尔/升的乙二醇溶液和2摩尔/升的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察分离现象，得到其细胞体积的变化情况如图所示，请据图回答：
（1）细胞体积在A~B段的变化说明：在该段时间内水分从细胞渗出，细胞液浓度变大。
（2）在1分钟后，处于2摩尔/升蔗糖溶液中的细胞，其细胞浓度将不变，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了2mol/l的蔗糖溶液。要使该细胞复原，将其置于清水中。
（3）在1分钟后，处于2摩尔/升乙二醇溶液中的细胞，其细胞体积的变化是由于乙二醇
逐渐进入细胞，引起细胞液浓度变大而吸水。
（4）并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有大液泡（原生质层）。
3、下面是用新鲜的洋葱表皮进行的一些实验与结果。请分析回答：
组别处理结果
a①材料置于30%蔗糖溶液中①发生质壁分离
②然后将材料移到蒸馏水中②质壁分离复原
b③材料置于60%蔗糖溶液中③迅速发生质壁分离
④然后移到蒸馏水中④质壁分离不能复原
c⑤材料置于7%KNO3溶液中⑤开始质壁分离，
后又自动复原
d⑥材料放入100℃热水中3分钟后取出重复（a）组实验⑥未发生质壁分离

（1）洋葱表皮细胞在a、b、c三组实验中均发生质壁分离现象，其结构基础是同题1（2）
（2）a组实验可以说明新鲜洋葱表皮细胞具有与外界溶液发生渗透作用的条件。
（3）出现b、d组实验共同现象的原因是原生质层受破坏，细胞死亡。
（4）c组实验结果说明K+、NO3-可以被主动力运输进入细胞内。
4、施肥过多，出现烧苗的主要原因是外界溶液浓度大于根细胞中细胞液浓度，细胞失水过度而死亡。
5、在移栽花木时常常剪去部分枝叶，这是为了（D）
A、减少叶的呼吸作用B、降低叶片的光合作用效率
C、促进植物体的根的吸水D、维持植物体内水分代谢的平衡

植物对水的代谢中的运输、利用和散失都在初中的补课上详细讲过，高中这一部分的重点是放在水的吸收上。主要又水的吸收的两种方式、场所，以及两种吸收方式CELL的特点，其中以渗透作用最为重要。这里包括渗透作用的原理、条件和植物的渗透作用以及质壁分离实验的内容。

人教版高中高二生物上册《植物的矿质代谢》教材分析

俗话说，磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。关于好的高中教案要怎么样去写呢？下面是小编帮大家编辑的《人教版高中高二生物上册《植物的矿质代谢》教材分析》，相信能对大家有所帮助。

人教版高中高二生物上册《植物的矿质代谢》教材分析

第五节植物的矿质代谢

植物必需的矿质元素及其种类；根对矿质元素离子的吸收过程。

根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。

实验、授课一共两课时。

挂图、多媒体课件、实验

1、引言

课前指导生物小组的同学用完全培养液和缺素培养液培养出一些植物体，以便课上展示给学生，引发他们对矿质元素对植物生活的作用的思考，以此引入本节内容。

也可以从分析植物体内化学物质的元素组成入手引入课题。例如，植物体内的物质中，蛋白质通常含有N，S、叶绿素含有Mg，核酸含有P，但植物体通过光合作用可从二氧化碳获得C和O，通过根的吸水中获得H和O。以此引导学生分析出植物体内含有的元素种类与植物吸收的元素种类之间的矛盾，从而很自然地引入植物还可从土壤吸收矿质元素这一事实。

也可以从根的渗透吸水直接引入，因为学生都知道土壤溶液中还溶解有各种矿质元素离子，这时可引发学生思考：溶于水的这些矿质元素离子是否是和水一起被吸收的？从而引入矿质元素离子的吸收。

2、矿质元素的概念

和根对水分的吸收情况一样，学生在初中已学过有关无机盐吸收有关的初步知识，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对矿质代谢的理解程度，找出学生对矿质代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。比如，教师可提出以下问题：

①植物收矿质元素离子的主要器官是什么?

②植物矿质元素离子的主要部位是什么？

③矿质元素在植物体主要以什么存在？

④植物体运输水和矿质元素离子的通道是什么？知道这些通道在植物体的哪个部位吗？

⑤矿质元素离子在植物体内都可以参与哪些生理功能？

⑥植物体内矿质元素离子是如何散失的？等等。

在讨论了上述问题的基础上，引导学生分析矿质元素的概念、必需元素的概念、植物体内哪些元素是大量元素、哪些元素是微量元素。

可把学生讨论的重点放在“如何确定某种元素是植物必需的矿质元素的方法？”鼓励学生提出自己的观点和设计方案，以便渗透研究方法，对于激发学生学习兴趣，丰富学生研究问题的思路有重要作用。

3、根对矿质元素离子的吸收过程，是本节教学的重点，也是难点

（1）根细胞对矿质元素的交换吸附

这是根细胞吸收矿质元素离子的第一步

可先让学生做《根对矿质元素离子的离子交换吸附》实验，在实验过程中或实验结束后，教师通过下面的问题串引发学生对交换吸附的思考和理解：

①通过《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》的实验，如何理解设置对照实验的重要性。

《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》实验是一个简单的单因子对照实验。在单因子对照实验中，有一个非常重要的要求，即，除了要研究的那个因素设置为可变外，其它所有条件都尽量保证一致。

在该实验中，可变的因子只一个，即染色后的根放入的溶液不同，一个是氯化钙溶液（为实验组），另一个蒸馏水（为对照组），除了这个因素不一样外，该实验要求其它因素都尽量要保证一样，如根发育的时期、剪取的根的条数，剪取的根的长度，染色的时间，两种溶液的体积，等待的时间等等，这个实验虽然很简单，但学生对它包含的对照思想一定要重视并理解。

②为什么亚甲基蓝可使根细胞染成蓝色？

③为什么实验后蒸馏水与其中的根都没有发生颜色上的变化？

④为什么实验后氯化钙溶液变成浅蓝色，而根的蓝色褪去了一些？

⑤为什么在实验中要选择生长旺盛的根来做实验？

⑥为什么要选择亚甲基蓝这种活体染色剂，如果换成别的能杀死细胞的染色剂的话，这个实验的结果是否不受影响？

学生在讨论这些问题时，教师可根据需要适当做一些知识和方法上的提示，最终使学生明白矿质元素离子交换的原理，然后可就上述实验做进一步讨论：

①在这个实验一共进行了几次矿质元素离子的交换吸附？

本实验过程中实际涉及两次交换吸附，第一次是在染色过程中，亚甲基蓝阳离子与根细胞表面的氢离子交换；第二次是根细胞表面的亚甲基蓝阳离子与氯化钙溶液的钙离子交换；

②本实验的对照组是哪一组？

本实验中用蒸馏水作对照的原因是蒸馏水中基本不含可供交换的离子。

③在这个实验中，与亚甲基蓝阳离子发生过交换的离子有哪些？等等。

（2）吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内

可让学生回忆主动运输所需要的条件，即需要ATP和膜上有相应的载体蛋白；进而讨论：

①“为什么矿质元素离子具有选择性？”

或“为什么同种植物对同一溶液中的不同离子或同一盐分中的阴阳离子的吸收量不同？”

或“为什么不同种植物对同一种矿质离子的吸收量不同？”

植物对矿质元素有选择吸收的原因是什么呢？根吸收矿质元素离子是一个主动运输过程，而主动运输是需要蛋白载体的，因此，根细胞膜上如果有某种离子的载体，这个细胞就可以吸收这种离子，而且该离子的载体越多，一定范围内，根细胞对这种离子的吸收也就越多。

理解了这点后，学生就可以解释下面的现象，即硝酸钠溶液水解后是中性的，为什么常施用这种氮肥后土壤会呈碱性？学生在化学课已学过，硝酸钠是强酸强碱盐，硝酸钠水溶液水解后呈中性，但为什么土壤长期使用这种氮肥后土壤会碱化，即pH升高呢？同学可从根细胞膜上的载体去分析：我们已学过，根细胞在进行离子交换吸附时，硝酸根阴离子与碳酸氢根离子相交换，钠离子与氢离子相交换。氮元素是植物体生长所必须的，而钠元素在植物体含量甚微，可以想见，植物根细胞膜上运输含氮离子的载体数量要远远超过运输钠离子的载体数量，因此根细胞吸收的硝酸根离子多，而吸收的钠离子数量少，即硝酸根离子与碳酸氢根的交换量大，结果土壤中的碳酸氢根量就大于氢离子，从而使土壤碱化。

有了上面的基础，学生还可以分析下面两个例子：

（1）硝酸氨溶液水解后是酸性的，为什么常施用这种氮肥后土壤溶液pH不会发生很明显的变化？

（2）硫酸氨溶液水解后是酸性的，为什么常施用这种氮肥后土壤会呈酸性？

②“当外界溶液中某种矿质元素离子的浓度足够大时，为什么矿质元素离子吸收速率达到一定程度后就不再升高了？”

③“为什么矿质元素的吸收与植物细胞的呼吸作用有密切的联系。？”

（3）根对矿质元素离子和水分的吸收是两个相对独立的过程，是教学的难点

学生讨论下面的问题：

①引导学生对课文中讲述的有关用菜豆做的实验等实例进行分析和讨论。

②增加不同植物在同一营养液中吸收矿质元素离子数量的差异的讨论。

③增加农业生产实践上中耕松上、除草、保墒外、通气起什么作用的讨论。

④离子的吸收为什么有载体饱和效应，例如根细胞中K+或其他矿质元素离子的浓度已高于土壤溶液中的浓度、但是，植物的很仍然吸收这些必需的矿质元素离子。可以引导学生对这一现象进行讨论，使学生明白植物的吸水量与离子吸收量不呈正相关。

⑤呼吸抑制剂为什么能抑制离子吸收，却不抑制水的吸收

⑥植物对离子的吸收速率远比吸水慢

3、矿质元素的运输和利用

（1）矿质元素的运输

引导学生讨论：

①矿质元素进入根毛以后如何最终进入导管和矿质元素如何被利用？

②为什么说根对矿质元素离子和水分的吸收是两个相对独立的过程？

或有的同学认为蒸腾作用是吸收矿质元素的动力，同时也是运输矿质元素的动力？学生认为这个说法对吗？

通过分析蒸腾作用的过程，引导学生得到下面的结论：

蒸腾作用是植物体的根吸收水分和运输水分的动力。

通过分析矿质元素吸收过程，学生应该已经知道，植物的根细胞吸收矿质元素与两方面条件有关，

其一，根细胞对矿质元素的吸收与其呼吸作用密切相关，尤其是有氧呼吸，因为呼吸作用为根细胞进行离子交换吸附提供了可供交换的离子，即碳酸氢根离子和氢离子；同时根细胞呼吸作用过程中合成的ATP又为吸附在根细胞表面的矿质离子进入根细胞的主动运输过程提供了能量。所以说，水分的吸收其动力是蒸腾作用，而矿质元素吸收的动力则不是蒸腾作用。

其二，由于根吸收矿质元素离子是一个主动运输过程，而主动运输是需要蛋白载体和能量的，因此，根细胞膜上运输矿质元素的载体及其数量就起着重要的作用，这点一会儿还会谈到。

通过分析矿质元素运输过程，让学生知道，矿质元素是与水一起由植物体的导管运输的，其动力为植物的蒸腾作用。因此说，水分和矿质元素运输的动力都是植物的蒸腾作用。

因此说，植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，虽然二者是一起被运输出，而二者的吸收方式独立。

综上可知，认为蒸腾作用是吸收矿质元素的动力，同时也是运输矿质元素的动力，这种说法是不正确的，因为认为蒸腾作用是运输矿质元素的动力，而与矿质元素的吸收无关，即植物运输水分和运输矿质元素是一个同一过程；而植物吸收水和植物吸收矿质元素离子不是同一过程，因此蒸腾作用能促进水的吸收和运输，也能促进矿质元素的运输的道理，但不能促进矿质元素离子的吸收。

如果有时间的话的，教师可引导学用表解的形式总结根细胞吸水与根细胞吸收矿质元素离子的异同：
水分吸收
矿质元素的吸收
区别
原理与过程不同
渗透作用
交换吸附和主动运输
吸收的动力不同
细胞内、外溶液的浓度差；蒸腾作用形成的蒸腾拉力
ATP
运载工具
不需
细胞膜上运载离子的载体
联系
1、矿质元素一定要溶解在水中，才能被根部吸收

2、水参与完成交换吸附的离子的生成过程

3、矿质元素在植物体内的运输是随着水分的运输达到植物体的各部分

4、矿质元素被根细胞吸收后，又会影响细胞内外溶液的浓度，从而影响根对水分的渗透吸收

　老师可向学生介绍植物体除了根以外、叶片等部位也能吸收矿质元素离子，及其在农业生产实际中的重要意义。

（2）矿质元素离子的利用

教材介绍了矿质元素离子在植物体内的存在形式与其能否被重复利用之间的关系。

老师可引导学生进行列表比较，如

矿质元素的利用取决于矿质元素在植物体内的存在形式

存在形式
离子
不稳定的化合物
稳定的化合物
移动情况
容易移动
可以转移
不能转移
利用情况
反复
多次
一次
集中部位
大多分布于分生区和幼叶等代谢旺盛的部位
大多分布于分生区和幼叶等代谢旺盛的部位
往往在越老的器官中含量越多
缺乏时受害部位
老
老
幼嫩
举例
K
K、P、Mg
Ca、Fe