幼儿园营养教案

高一生物植物的矿质营养教案。

第五节植物的矿质营养

一、教学目标

1、知识目标

识记：植物矿质元素吸收和利用的特点。

知道：1）植物必须的矿质元素及其种类；

2）合理施肥的基础知识。

2、能力目标

1）初步学会溶液培养的科学方法，培养学生分析、判断植物必须矿质元素的能力；

2）培养学生对根吸收与水分吸收、呼吸作用之间的关系的分析、理解能力。

3、情感目标

通过学习，逐步渗透，培养学生的辨证观。

二、重点落实方案

重点：1、植物必须的矿质元素及其种类；

2、根对矿质元素的吸收过程。

落实方案：1、学生提前阅读，初步了解；

2、以第一章中的组成生物体的化学元素为基础进行学习；

3、结合第四节植物对水分的吸收和利用对比学习。

三、难点突破策略

难点：根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。

突破策略：1、引导学生对课文中讲述的有关用菜豆做的实验进行分析和讨论；

2、增加不同植物在同一营养液中吸收矿质元素数量的差异的讨论；

3、通常情况下，根细胞中K+或其他矿质元素的浓度高于土壤溶液中的浓度。但植物根仍然吸收这些必需的矿质元素，引导学生对这一现象进行讨论。

四、教具准备

多媒体课件，把本课用到的各种文字材料、图片、动画等素材制成课件以配合课堂教学。

五、学法指导

指导学生，与植物对水分的吸收和利用进行对比学习。从汲收的原理、过程、运输和利用等方面进行，深入理解其内在的本质。

六、课时安排

1课时

七、教学过程

[情景导入]

（教师将植物体正常发育下缺少N、P、K时的幼苗发育比较图投影到大屏幕上）引导学生分析缺少N、P、K时幼苗表现的症状，从而规纳出N、P、K在植物体内的作用。进下步说明，植物体的生长发育不仅需要水，而且也需要N、P、K等元素。也就是说，植物必需不断地从土壤中吸收、利用矿质营养进行矿质代谢。这节课我们就一起来探讨植物的矿质营养。

[师生互动，探究新知]

一、植物必需的矿质元素

学生活动：在教师的指导下阅读P62~63内容，讨论以下问题（大屏幕显示）：

1、什么是矿质元素？

2、在土壤中的矿质元素有很多种，是否都是植物生活所必需的？

3、如何来鉴别哪些矿质元素是植物所必需的矿质元素？

4、植物所必需的矿质元素有哪些？

教师活动：指导学生分析讨论。

师生归纳：

1、质元素是指除了C、H、O以外，主要是由根系从地壤中吸收的元素。

2、土壤中的矿质元素并不都是植物生活所必需的矿质元素。

3、科学家用溶液培养法来鉴别是否是植物所必需的矿质元素。

（利用课件演示科学家进行溶液培养法的研究过程，让学生了解科学家进行科学实验的方法，引导学生思考，跟随科学家思路，最终得出实验结论）

全营养液→植物发育正常

除去甲矿质元素→发育正常→（甲为非必需矿质元素）

除去乙矿质元素→发育不正常→加入乙矿质元素→发育正常→（乙为必需矿质元素）

（通过以上分析，学生不难知道何为溶液培养法：用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物有方法。）

4、植物所必需的矿质元素有：大量元素：N、P、K、S、Ca、Mg；微量元素：Fe、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。

（提醒学生联系前面我们学过组成生物体的化学元素）

提出问题：植物体是怎样从地壤中吸收这些矿质元素的呢？

二、矿质元素的吸收

学生活动：在教师的指导下探究如下问题（大屏幕显示）

问题一、矿质元素通过什么部位进入植物体的？是以什么形式被吸收的？

问题二、矿质元素吸收与水分的吸收是否是同一过程？

（学生讨论、规纳、回答）

教师活动：引导学生分析

1、矿质元素以离子状态被根尖吸收的。

矿质元素一般存在于土壤中的无机盐里。无机盐只有溶解在水中形成离子

才能被根尖吸收。如KNO3溶解在水中，形成K+和NO3-，K和N分别以K+和NO3-的形式被根尖吸收。

2、矿元素的吸收与水分的吸收不是同一过程。

（引导学生分析：1若为同一过程，则根吸水量和吸收无机盐量应成正比。举出相应的例子。2还有的实验表明，植物吸水量减少时，某些矿质元素离子的吸收量反而增多。）

问题三、根如何吸收矿质元素的呢？

（课件展示根对矿质元素吸收的过程）

教师活动：引导学生比较根对矿质元素的吸收和水分的吸收。根对水分的吸收是渗透作用，而对矿质元素的吸收是一个比较复杂的过程，其至少有两个步骤：

（1）需要细胞膜上的载体蛋白质的协助；

（2）需要消耗细胞呼吸作用释放的能量。

因而是一个主动运输的过程。又有实验表明：用化学药品抑制根的呼吸作用，主动运输随着受到抑制，根对矿质元素的吸收被中断。

师生小结：可见，要对矿质元素的吸收是主动运输的过程，而根吸收水分是渗透作用。根只能吸收离子状态的矿质元素，说明无机盐只有溶解在土壤中形成土壤溶液（或被子土壤颗粒吸附）才能被根尖吸收。由此，有充分的理由说明，成熟区表皮细胞吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程。

提出问题:矿质元素在植物体内是如何进行运输和利用的?

三、矿质元素的运输和利用

学生活动：在教师的指导下，探究矿质元素是如何运输和利用的。

教师活动：引导学生分析。

1、矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后，随着水分进入根部导管，进一步运输到植物体各组织器官中。说明矿质元素的运输是同水分的运输是同一过程。

2、质元素进入植物体内是如何被利用的呢？（大屏幕展示下表，引导学生分析填写）

存在形式

离子

不稳定化合物

稳定化合物

移动情况

容易转移

可以转移

不能转移

利用情况

反复

多次

一次

缺乏时受

症部位

老组织

老组织

幼嫩的组织

元素举例

K

N、P、Mg

Ca、Fe分析：（1）有些矿质元素进入植物体内仍然以离子形式存在，易于转移，能被植物体再度利用。若缺乏该类矿质元素时，就会从衰老的组织转移到幼嫩的组织。如K元素。

（2）有些矿质元素进入植物体内以后，形成不稳定的化合物，这些化合物分解以后释放出来的矿质元素又可以转移支其他部位，被植物体再度利用。如，N、P、Mg等元素。

（3）还有一些矿质元素进入植物体内以后，形成稳定的化合物，不能被再度利。如，Ca、Fe等元素。

四、合理施肥

资料介绍：在农业生产中，由于土壤中的养分不断被作物吸收，而作物的大部分产品被人们所利用，田地里的养分就逐渐不足。因此，施肥就成为提高作物产量的一个重要手段。要增产不仅要有足够的肥料，而且不要合理施肥。

学生活动：在教师的引导下，结合课本中图3-12和图3-13思考以下问题：

1、如何理解适时、适量地施肥？

2、在施肥时是否越多越好？

3、施肥过多有什么影响？

师生归纳：

1、适时、适量地施肥应根据不同作物在不同生长时期和需求给予适量地施肥。

2、施肥过多会造成土壤溶液的浓度升高，若高于根细胞液浓度时，根细胞不能吸水，甚至失水。不但不能促进作物的生长，反而使农作物发生萎蔫现象，甚至死亡。

3、矿质元素只有溶解在水里才能被根细胞吸收，所以在施肥的同时要合理灌溉。

4、施肥过多，特别是化学肥料，会造成土壤板结，破坏生态环境。

综上分析，合理施肥就是根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮成长，并且获得少肥高效的效果。

五、无土栽培

学生活动：在教师的指导下，归纳总结无土栽培所利用的原理及其优点。

原理：指利用溶液培养法。

优点：（1）全年都可以栽培，并且产量高。

（2）节约水肥，产品清洁卫生，有利于农作物栽培的工厂化和自动化。

（3）沙滩地、盐碱地、海岛地以及楼顶、阳台等不适宜栽种农作物的地方，都可以进行无土栽培，扩大了农作物栽培的范围和面积。

[知识巩固]

1、某菜农移栽大白菜，由于缺乏某些矿质元素而出现了枯心现象，大白菜最有可能缺少的矿质元素是（）

A、N、PB、Ca、FeC、N、KD、P、Mg

2、植物体内可以被重复利用的矿质元素是（）

A、C、H、OB、N、P、K

C、N、Mg、FeD、N、K、O

3、为了促进根吸收矿质元素，农田常采取的措施是（）

A、常疏松土壤B、多喷洒农药

C、高浓度施肥D、大量的灌溉

[结课]

矿质代谢和水分代谢是植物体生命活动中的两大代谢，二者的起始都是通过根从土壤吸收而来的，他们的吸收部位相似，运输途径相同，但是它们的吸收是两个相对独立的过程。矿质元素的吸收是一个主动运输的过程，需要载体和能量，而水分的吸收是渗透作用，需要半透膜两侧溶液有浓度差。

八、板书设计

第五节植物的矿质营养

概念：指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。

一、必需矿质元素

必需：1、不可缺少

2、不可替代

3、效果直接

二、根对矿质元素的吸收

1、以离子形式被吸收

2、主动运输

3、与渗透吸水是两个相对独立的过程

三、矿质元素的运输和利用

离子

再度利用

不稳定化合物

稳定化合物不可再度利用

扩展阅读

高二生物《植物的矿质营养》教材分析

高二生物《植物的矿质营养》教材分析

一、教材
《植物的矿质营养》是人教版教材高二生物必修本第三单元第五节内容。本节课是在学习了组成生物体的化学元素和光合作用的基础上向学生介绍了植物的矿质元素及矿质元素的吸收过程，反映了《新大纲》在设计教材顺序时以人为本，从学生实际出发的思想，关注了学生的思维和学生德育的培养。
本节内容前与根尖的结构、水分代谢、光合作用，细胞膜的结构与功能等内容相联系，后与呼吸作用相关联，具有显著的承上启下的作用，教学中教师要注重知识之间的相互渗透。
同时，这节内容所介绍的实验方案，不仅有利于学生理解本节内容，还为将来学生设计实验做好铺垫，为此，我用创设情景的方法，让学生面对相关现象，进行分析和设计，观察想象并得出结论，培养学生的学科思维习惯。
二、教学目标
根据新课标要求以及本教材的结构和内容分析，结合着高二年级学生的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：
1知识目标
(1)、使学生理解矿质元素的概念，了解植物必需的矿质元素的种类和来源。
(2)、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系。
(3)、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别。
(4)、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点。
2能力目标
(1)、通过对水培法培养植物的学习，培养学生理论联系实际的学习方法，养成科学探究的习惯，培养学生的创新精神。
(2)、通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素，训练学生分析实验和实际问题的能力。
(3)、通过对水分和矿质元素吸收过程的比较，学习用对比分析的方法去研究事物的本质，不断提高综合分析能力。
3情感态度和价值观
(1)、在介绍植物必需元素的种类、分析影响矿质离子吸收的环境因素的教学中，联系合理施肥、无土栽培技术、中耕松土等生产实际，培养学生理论联系实际的意识，培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用，对学生进行生命科学价值观的教育。
(2)、培养学生的探究精神和合作意识。
三、教学重难点
根据高二新课程标准，在理解教材基础上，我确定了以下的教学重点和难点:
明确什么是植物必需的矿质元素及其种类是本节的教学重点之一。根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程既是本节课的重点又是难点。学生虽然已经学习了有关元素的知识，但只是在认知水平上，不能进行系统的分类，并且潜意识里总有水和盐相伴而行的观点，认为是水把盐带进去的，这就为理解“相对独立”的观点设起障碍，所以我把“对水的吸收和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程”作为本节课重点和难点。
为了讲清教材的重、难点，使学生能够达到本节内容设定的教学目标，我再从教法和学法上谈谈：
四、教法
我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。因此，在教学过程中，不仅要使学生“知其然”，还要使学生“知其所以然”。我们在以师生既为主体，又为客体的原则下，展现获取理论知识、解决实际问题方法的思维过程。
考虑到我校高二年级学生的现状，我主要采取学生活动的教学方法，让学生真正的参与活动，而且在活动中得到认识和体验，产生践行的愿望。培养学生将课堂教学和自己的行动结合起来，充分引导学生全面的看待发生在身边的现象，发展思辩能力，注重学生的心理状况。
当然教师自身也是非常重要的教学资源。教师本人应该通过课堂教学感染和激励学生，充分调动起学生参与活动的积极性，激发学生对解决实际问题的渴望，并且要培养学生以理论联系实际的能力，从而达到最佳的教学效果。同时也体现了课改的精神。
基于本节课内容的特点，我主要采用了以下的教学方法：
1、直观演示法：
利用多媒体课件进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。
2、活动探究法
引导学生通过创设情景等活动形式获取知识，以学生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。
3、集体讨论法
针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。
由于本节内容与社会现实生活的关系比较密切，学生已经具有了直观的感受，可以让学生自己阅读课本并思考，并例举生产实践上存在的一些有关的现象，在老师的指导下进行讨论，然后进行归纳总结，得出正确的结论。这样有利于调动学生的积极性，发挥学生的主体作用，让学生对本节知识的认知更清晰、更深刻。
五、学法
我们常说：“现代的文盲不是不懂字的人，而是没有掌握学习方法的人”，因而，我在教学过程中特别重视学法的指导。让学生从机械的“学答”向“学问”转变，从“学会”向“会学”转变，成为真正的学习的主人。这节课在指导学生的学习方法和培养学生的学习能力方面主要采取以下方法：思考评价法、分析归纳法、自主探究法、总结反思法。
下面我具体来谈谈这一堂课的教学过程：
六、教学过程
在这节课的教学过程中，我注重突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。
1、导入新课：
根据本节课的内容、重点、难点引入新课时宜采用实验方法导入新课，通过实验现象巧设悬念，突出重点。教学中首先从一个实验观察引入，请学生观察用土壤浸出液和蒸馏水培养的植物，问：“它们在长势上有什么区别”，“为什么土壤浸出液中的植物长得好?”引出植物要生长得好需要吸收土壤中的矿质元素，从而提出课题。这样导入能造成学生急切期待解释现象的心理，从而对学生产生极大的诱惑力，创造学习新知的良好氛围和激发探求知识的渴望，从而把学生的注意力迁移到教学目标的实施上来，使学生的思维和注意力很快调节到最佳状态，为学习新知识打下坚实基础。可以说，精心设计好导言就等于成功了一半。
2、讲授新课：
2.1介绍灰分元素，由此引入矿质元素，使学生了解科学家的科学研究方法，激发学生的兴趣，培养学生进行科学研究的能力。
2.2科学家们通过溶液培养法研究得到植物必需的矿质元素种类。这段内容的处理，我采用请学生设计实验找出植物生活所必需的矿质元素的方法。通过启发引导，设计实验方案，并通过学生互相评价，教师评价，逐渐形成较为成熟合理的实验设计，教师借机引导出对照实验应注意的问题(对照的思想和实验条件的控制等)。告诉学生科学家就是通过这种方法，即溶液培养法找到植物必需矿质元素的。
2.3根吸收矿质元素过程
植物根细胞吸收矿质元素是主动运输的过程，这一概念的建立在科学史上走过一段弯路。人类最初对这个问题的认识是错误的，后来经过分析大量的实验事实才认识到：“根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输的过程”。处理这段教材时，我先请学生提出猜想，“矿质元素是如何进到根细胞内部的?你能提出你的猜想吗?”学生往往会提出一个错误的猜想，即认为：“矿质元素离子是随着水进入根细胞内部的(假设一)。”同时，有的学生会根据前面章节所学过的细胞膜的选择透过性，认为：“矿质元素离子是通过主动运输的方式进入根细胞内部的(假设二)”。
教师提供资料(二组实验事实)，引导学生分析，共同否定了假设一，这段讨论设计的目的在于，潜移默化地告诉学生人们认识问题的本质不是一个简单的过程，会有一些错误的认识，但是科学本身具有自我更正的特性。
请学生分小组讨论如何证明假设二，即科学的结论不能仅从理论到理论，一个假说要成为理论，一定要有充足的实验证据。在这里请学生提出证明假设二的研究思路，希望能最大限度地发挥学生的想象力和创造力。激发学生的探究意识，让学生初步了解探究实验的一般步骤，并在教师提示下，能够提出问题和假设。
最后通过CAI课件的演示，把微观粒子的运动形象化，直观化，增强了矿质元素离子吸收的动感。使学生理解主动运输是根尖细胞吸收矿质离子的主要形式。而主动运输需要消耗能量，能量来自呼吸作用，影响呼吸作用的因素有温度和根系通气状况等，最后得出结论：凡是影响呼吸作用的因素都会影响根细胞吸收矿质离子。这与生产实践很贴近，应充分挖掘学生的生活实践经验。
2.4植物对离子的选择吸收
把蕃茄和水稻实验前和实验后Ca和Si浓度绘制成图像，用投影片展示给学生，引导学生对比分析，得出蕃茄吸收Ca多，吸收Si少;水稻吸收Si多，吸收Ca少。提问：为什么植物对离子的吸收具有选择性?学生通过吸收过程的学习知道吸收的第二步是主动运输，主动运输需要载体。因此，吸收什么样的矿质元素离子与根细胞膜上载体的种类有关。吸收离子的数量与载体的多少有关。
2.5矿质元素的运输和利用
请学生自己看书，总结出离子在植物体内的三种存在形式及能否被再度利用。通过学生间的讨论，补充、修正学生对当前问题的理解，完成对所学知识的意义建构。
2.6介绍无土栽培
引导学生分析无土栽培的好处及在我国发展的前景。通过联系生活实际，渗透科学、技术、社会相关联的思想，激发并培养学生热爱生物科学的情感兴趣。
3、课堂小结，强化认识。
课堂小结，可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质;简单扼要的课堂小结，可使学生更深刻地理解理论在实际生活中的应用，并且逐渐地培养学生具有良好的个性。

高三生物教案：《植物的矿质营养学案1》教学设计

植物的矿质营养

【学习目标】

1．知道植物的矿质元素及其种类。

2．知道植物对矿质元素吸收和利用的特点。

3．知道合理施肥的基础知识。

【学习障碍】

1．理解障碍

(1)如何理解矿质元素吸收的原理？

(2)如何理解矿质元素的利用及其利用的特点？

(3)如何理解矿质元素的吸收与水分的吸收是两个相对独立的过程？

(4)如何理解影响根对矿质元素吸收的外界因素？

2．解题障碍

(1)解矿质元素的吸收与其他生理活动的关系及综合应用的题。

(2)解矿质元素利用的题。

【学习策略】

1．理解障碍的突破

(1)用“迁移法”理解矿质元素吸收的原理。

植物吸收矿质元素的主要部位是根尖的根毛区，从细胞水平上看，主要是一个矿质元素如何进入根毛区的表皮细胞的问题，即涉及到物质进出细胞的方式。由于矿质元素通常是以离子的形式被吸收的，因此，矿质元素的吸收主要是一个主动运输的过程。联系前面所学的“主动运输”知识并将其迁移过来知道，主动运输矿质元素离子到根细胞内，需要存在于细胞膜上的专一性的运载矿质元素离子的载体的同时，还要消耗细胞通过新陈代谢所提供的能量，如上图所示。所以应重点从图中①、②两个方面来理解。①有关载体蛋白。由于细胞膜上不同的载体蛋白运载不同的矿质元素离子，因而植物从营养环境中吸收矿质元素时，还具有选择吸收的性质，即植物体能否吸收这种矿质元素取决于细胞膜上载体的种类，吸收多少取决于细胞膜上载体的数量，运载某种元素的载体多，吸收某种元素就多；反之，这种元素吸收也就少。也就是说植物吸收各种元素的数量与各种元素存在于环境中的数量是不成比例的。因而不同植物对同一种矿质元素吸收的情况不同，同一种植物对不同矿质元素的吸收量也不同。此外，据初步分析研究，根对矿质元素吸收的选择性，还与元素进入植物体后的利用情况有关系，这与后面将要学到的矿质元素的利用相联系，应做好知识迁移的准备。②代谢能。由于吸收过程需要消耗能量，联系前面所学的有关能量知识并迁移过来可知，ATP是生命活动的直接能源物质，而产生ATP所需的能量主要靠细胞质中线粒体的有氧呼吸提供，有氧呼吸是一种生理活动，除了需要O2外还必须有细胞呼吸的酶参与，因而O2的浓度和影响酶活性的因素即温度等都将影响到矿质元素的吸收，即矿质元素的吸收受O2浓度与温度的影响。这部分知识与后面将要学到的细胞呼吸相联系，应做好知识迁移的准备。

(2)用“并列比较法”理解矿质元素的利用及其利用的特点。

各种矿质元素被植物体吸收以后，随着水分的运输而到达植物体的各个组织器官中。有些矿质元素是作为植物体的组成成分，有些是作为调节植物体生理功能的，也有些是兼备这两种作用的。

矿质元素的利用取决于矿质元素在植物体内的存在形式。矿质元素离子在植物体内主要有三种形式存在，第一是以离子形式存在，如K＋；第二是形成不稳定的化合物，如N、P、Mg等；第三是形成稳定的化合物，如Fe、Ca等。其中第一、第二种形式在植物体中可以转移,再度被利用。转移时通常从代谢弱的地方转移到代谢强的部位，因此这类元素在植物体内大多数分布于分生区和嫩叶等代谢较旺盛的部分。第三种情况，Fe、Ca在植物体内不能转移，也就不能再被利用。这类元素往往在越老的器官中含量越多。不能转移的元素，植物体一旦缺乏，生理病症都表现在新叶(嫩叶)。用并列比较法列表归纳如下：

元素举例

植物体内存在形式

能否转移

利用情况

缺乏时最先受害的是

K

离子状态

很容易

反复

老叶

N、P、Mg

不稳定化合物

能

多次

老叶

Fe、Ca

稳定化合物

不能

一次

新叶

(3)用“并列比较法”理解根吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程。

根对矿质元素的吸收和对水分的吸收既有区别又有联系。

区别是：第一，矿质元素与水分进入根细胞的方式不同。水分是通过自由扩散进入细胞，矿质元素离子是通过主动运输进入细胞。第二，吸收的动力不同，吸收水分的动力是蒸腾拉力和根细胞与环境之间的浓度差而产生的根压(主要是蒸腾拉力)；吸收矿质元素离子的动力主要是根细胞呼吸产生的ATP，由ATP释放能量供载体做功。第三，吸收数量与外界浓度的关系不同。根细胞吸收矿质元素离子需要水做溶剂，则两者吸收数量理应成比例，但根对矿质元素的吸收量与土壤溶液中矿质离子的数量一般不成比例，即根对矿质元素的吸收具有选择性。

联系是：第一，矿质元素的吸收要溶于水，随水进入根细胞内部。第二，矿质元素在植物内的运输是随着水分的运输到达植物体的各部分，其运输的动力主要都是蒸腾拉力。第三，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。

综上所述，根吸收矿质元素离子和吸收水分是两个相对独立的过程。

(4)用“层析综合法”理解影响根对矿质元素吸收的外界因素。

根从土壤里吸收矿质元素的多少和快慢受下列因素制约：

①水分和O2：根系吸收矿质元素离子，主要靠细胞呼吸供应能量。如果O2供应不足，影响根系发育和呼吸，从而影响对矿质元素的吸收，无论陆生还是水生植物都不例外。

土壤里的水分也影响植物对养分的吸收和利用。矿质元素离子必须溶解在水里才被吸收。土壤干旱时施肥的效果差，因此可以增加或降低土壤的含水量，促进或控制植物吸收养分，来促进或控制植物的生长。此外，施肥不当，如矿质元素离子浓度过高，植物根部细胞大量失水，发生质壁分离，造成“烧苗”现象。

②土壤温度：土壤温度对矿质元素的吸收也有显著的影响。如果土温低，根系生长缓慢，就会降低根的有效吸收面积；土温低，呼吸强度弱，供能少主动吸收慢；土温低，微生物活动弱，有机物分解也慢。因此。在一定温度范围内增高土温有利于根吸收矿质元素。

③土壤的酸碱度：酸碱度直接影响根细胞原生质膜对矿质元素的吸收。土壤酸碱度还能改变土壤里矿质元素的溶解度。土壤过酸或过碱，都不利于作物吸收矿质元素。栽培作物和溶液培养时，应考虑外界溶液的酸碱度。这样能调节作物对矿质元素的吸收和正常生长。

2．解题障碍的突破

(1)用“迁移法”和“类比分析法”解矿质元素的吸收与其他生理活动的关系及综合应用的题。

①矿质元素的吸收与细胞呼吸及载体关系的综合题

根对矿质元素离子的吸收是一个主动运输的过程，从植物体本身来说，这必然与根的细胞呼吸和根细胞膜上的载体蛋白质的种类和数量有关。细胞呼吸越强，释放能量越多，吸收矿质元素的离子就越快越多；某种载体多，吸收这种载体所运载的矿质元素的离子就多。细胞呼吸增强到一定程度时，对矿质元素离子的吸收要受载体蛋白质数量的限制。

[例1]下图是胡萝卜在不同含氧情况下从溴化钾溶液中吸收Br－的坐标曲线，请根据图回答：

(1)Br－进入细胞的方式是________________________。

(2)细胞对矿质元素的吸收除与____________密切相关外，还与_____________的多少有关。

解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。植物吸收矿质元素的主要部位是在根毛区，矿质元素的吸收与根毛细胞有关。根毛细胞吸收矿质离子的方式是遵循细胞的物质运输方式，细胞的物质运输方式在第二章中已经学习过，因此在分析植物吸收矿质离子的方式时，可迁移运用已学过的知识，从浓度梯度、载体、能量消耗这几个方面进行讨论。O2浓度与有氧呼吸有关，耗氧越多，细胞呼吸产生的能量越多。从上图中可见，当氧含量为0%时，胡萝卜的根毛细胞不吸收Br－，随着氧含量的增加，吸收的Br－越来越多，说明Br－不能以自由扩散的方式进入根毛细胞，根毛细胞吸收Br－是需要消耗细胞呼吸所释放的能量，因此Br－进入细胞的方式为主动运输。当氧含量由20．8%提高到43．4%，Br－吸收量增加不多的原因是，主动运输不仅需要消耗能量，而且需要细胞膜上的载体协助，由于载体数量有限，因此限制了Br－的吸收。由此可以得出这样一个结论：当氧供应充足时，限制主动运输的是载体的数量；而氧供应不足时，限制主动运输进行的是能量的供应，所以，当土壤通气状况不良时，植物根部对矿质离子的吸收就会受到阻碍。

答案：(1)主动运输 (2)氧含量 载体数量

②关于植物矿质代谢与水分代谢关系的题

[例2]一般情况下，植物在阳光下吸水速率大于在暗处的吸水速率，但吸收矿质离子的速率却不受影响，其原因是

A．植物吸收水分与吸收矿质离子的时间不同

B．植物吸收水分与吸收矿质离子的过程是两个各自独立，无任何联系的过程

C．植物吸收水分与吸收矿质离子的过程是两个相互联系，又各自独立的过程

D．植物吸收水分的部位与吸收矿质离子的部位不同

解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。矿质元素一定要溶于水中才能被植物吸收，植物吸收矿质离子后引起水势下降，能够促进植物对水分的吸收，植物吸收水分和矿质离子的部位都在植物根部的根毛区，所以植物吸收水分与吸收矿质离子的过程是两个相互联系的过程；但是根毛细胞吸收矿质离子的方式，主要是主动运输，这与水分进出细胞的方式完全不同，因此植物吸收水分与吸收矿质离子的过程是两个相对独立的过程。

答案：C

③关于植物矿质代谢与光合作用关系的题

[例3]写出三种与光合作用有关的矿质元素符号及它们在光合作用中的作用。

元素：_________作用________________________________；

元素：_________作用________________________________；

元素：_________作用________________________________。

解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。此题要求分析与光合作用有关的矿质元素，首先要分析试题中所包含的知识点：矿质元素的概念、光合作用中起重要作用的物质以及这些物质中所包含的矿质元素。由于是矿质元素，所以C、H、O要除外，然后要联系光合作用过程，分析在这个过程中需要哪些重要的化合物，这些化合物中含有哪些重要的矿质元素。光合作用中需要叶绿素吸收光能，需要多种酶参加，在光合作用过程中光反应产生ATP和[H]供暗反应需要。叶绿素中含有的一种重要的矿质元素Mg；ATP中含有P元素；酶几乎都是蛋白质，含有N、S等矿质元素。

答案：Mg 叶绿素的成分 P 形成ATP需要P N 叶绿素和各种酶的成分(只答酶的成分不扣分)此外，与光合作用有关的矿质元素还有S、Fe、Cu、Mn、K、Cl等，只要回答出来，写出相应的作用都可以给分。

点评：此题的常见错误是将C、H、O归属于矿质元素而导致错误，还有考虑到了N和P，但认为N是细胞膜中蛋白质的成分，P是磷脂的成分，磷脂是细胞膜的主要成分，这些矿质元素的作用必须与光合作用密切相关。从此题可以看出，在学习过程中要将前后知识联系起来，并且要将所学的知识与实际结合起来。答案不是唯一的，可以尽可能地进行思维发散，培养创新思维能力。

(2)用“类比分析法”解矿质元素利用的题。

[例4]某一绿化树种春季叶色正常，夏季幼叶出现缺绿现象，检测发现是土壤中缺乏一种矿质元素所致，经叶面喷施此矿质元素，树木生长很快恢复正常。这种矿质元素是

A．N B．Mg C．Fe D．C

解析：用“淘汰法”(排除法)解。有关此类方法的解释见“第二章学习四，细胞核的结构和功能”中的说明。C、H、O显然不属于矿质元素，应该排除D。Mg是构成叶绿素分子的关键元素，N对植物生长也起着十分重要的作用，但缺绿的是幼叶，说明土壤中缺少的是一次性利用的元素，因为虽然老叶中含有这种元素，但这种元素形成了稳定的不易分解的化合物，这样就不能转移到幼叶再利用。如Fe、Ca、S都是形成稳定化合物而被一次性利用的元素，其余的以离子(如K＋)或不稳定化合物形式存在，均为可多次利用的元素，因为老叶含有这些元素，现在幼叶缺少了这种元素，那么这些元素能够转移到幼叶部位重新利用或合成新的化合物。答案：C

点评：植物体内营养物质相对缺乏时，遵循“优先供给生长中心”的原则。所谓“生长中心”，是指植物体幼嫩的、生长最为旺盛的部位。如发现生长中心因缺乏矿质元素而生长受阻，则可推测缺少的是一次性利用的元素(即因形成难溶化合物而无法转移)。

【同步达纲练习】

1．10月份以后，随着气温转低，大白菜的呼吸强度变弱，结果大白菜的新叶和老叶中钙的成分含量将是

A．幼叶大于老叶 B．一样多 C．老叶大于幼叶 D．无法判断

2．植物细胞对NH的吸收较困难，对NO的吸收较容易，是因为

A．细胞膜上两种离子载体的数量不同 B．细胞中NH和NO的数量不同

C．细胞呼吸提供的能量不同 D．土壤溶液中NH和NO的数量不同

3．对绿色植物自身来说，制约其吸收矿质元素离子的因素有

①根细胞呼吸的强弱 ②根细胞内细胞液的浓度 ③植物的蒸腾作用 ④物种自身的遗传性

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

4．植物的矿质代谢对光合作用有所影响，请回答出某一种矿质元素在叶绿体的构成和光合作用中的作用：

A．________________________________________________________________。

B．________________________________________________________________。

C．________________________________________________________________。

5．一般情况下，下列哪项不会呈现下图所示的变化

A．叶绿素的含量 B．Mg2＋的含量 C．Ca2＋的含量 D．单位时间内光合作用生产量

参考答案【同步达纲练习】

1．解析：用“迁移法”来解。大白菜对矿质离子的吸收是一个主动运输的过程，需要细胞呼吸提供能量，温度降低，细胞呼吸减弱，Ca吸收量减少。Ca是不能再利用的元素。缺少时新叶含量降低。答案：C

2．解析：用“成因法”来解。植物对矿质离子的吸收具有选择性，其原因是与细胞膜上载体种类的多少有关，某种载体多，吸收这种载体所运载的离子就多；反之就少。答案：A

3．解析：用“成因法”来解。答案：D

4．解析：用“迁移法”来解。植物体吸收的矿质元素对光合作用影响比较多的应属于大量的矿质元素，其中我们比较了解的N、P等，可以任意选其一，如P。答案：A．磷是叶绿体双层膜和基粒的构成成分 B．磷是ATP的成分，ATP在能量转换中起重要作用 C．磷是叶绿体DNA的构成成分，磷在光合作用物质转化中起重要作用

5．解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。此题以叶片年龄作为共性的参照因素，综合考查了植物对矿质元素的利用特征、光合作用与叶绿素的关系。镁是叶绿素的成分等基础知识，体现了生物学科内知识综合的命题思想，要求我们综合运用所学的生物学知识多角度、多层次地解决实际问题。本题可根据Ca2＋的利用特点，Ca2＋被植物某部位利用即成为稳定化合物，因而不能移动，其含量相对稳定，不会随叶片年龄变迁而变化，故应选C。

答案：C

高一生物植物的激素调节教学设计

人教版高中高二生物上册《植物的矿质营养》教材分析

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师更好的完成实现教学目标。那么如何写好我们的教案呢？小编收集并整理了“人教版高中高二生物上册《植物的矿质营养》教材分析”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

人教版高中高二生物上册《植物的矿质营养》教材分析

植物的矿质营养
教学目标

一、知识方面
1、使学生理解矿质元素的概念，了解植物必需的矿质元素的种类和来源
2、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系
3、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别
4、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点
5、使学生了解合理施肥、无土栽培原理和实用。

二、能力方面
通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素，训练学生分析实验和实际问题的能力。

三、情感、态度、价值观方面
通过在教学中介绍合理施肥、无土栽培原理和实用，增加学生学以致用的意识；培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用，对学生进行生命科学价值观的教育。

教学建议

教材分析

教材主要讲述了植物必需的矿质元素、根对矿质元素离子的吸收、矿质元素的运输和利用、合理施肥以及无土栽培的基础知识。

1、植物必需的矿质元素

教材在第一章中已经学习过组成生物体的化学元素基础上讲述了：

（1）什么是矿质元素

将植物烘干后充分燃烧，植物体中的C、H、O、N元素会以二氧化碳、水分、分子态氮和氮的氧化物等气体形式散失，而矿质元素以氧化物的形式存在于灰分中，所以矿质元素元素也叫做灰分元素，它们主要是由根系从土壤中吸收，氮元素虽在燃烧过程中散失，不存在于灰分中，但是氮与其它矿质元素一样，也是植物从土壤中以无机盐的形式吸收来的，因此，也将氮归于矿质元素一类。

（2）什么是植物必需的矿质元素

目前，科学家确定的植物必需的矿质元素有13种，其中N、P、S、K、Ca、Mg等6种属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等7种属于微量元素。

（3）简要地讲述了确定植物必需的矿质元素的方法

在人工配制的培养液中，除去某一种矿质元素后，植物的生长发育不正常了，而补充这种矿质元素后，植物的生长发育又恢复正常的状态，就说明这种矿质元素是植物必需的矿质元素。

2、根对矿质元素离子的吸收

教材主要从植物吸收矿质元素的器官、植物吸收矿质元素的主要部位、矿质元素的存在形式、矿质元素被植物吸收的形式、根吸收矿质元素的过程几个方面介绍了植物对矿质元素离子吸收，其中根吸收矿质元素的过程是重点，也是难点，这个过程教材概括为两步：首先矿质元素离子通过交换吸附到根细胞表面；然后吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内。

教材特别强调了根对矿质元素离子吸收与根细胞呼吸作用的密切关系。

3、矿质元素的运输和利用

（1）矿质元素的运输

教材简要讲述了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的知识。教材还通过列举科学家所做的实验强调了根对矿质元素离子的吸收与根对水分的吸收是两个相对独立的过程，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。

教材还提到了植物体除了根以外、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。

4、教材注意联系生产和生活实际，概括地讲述了合理施肥的基础知识，并且简要讲述了无土栽培这一新技术的基本原理、特点以及优点。此外，本节还在“课外生物科技活动”栏目，鼓励学生利用无土栽培技术培养植物。

教法建议

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。

在讨论了问题的基础上，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，教师通过一系列问题串引发学生对交换吸附的思考和理解。

学生在讨论问题时，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。

（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“为什么矿质元素离子具有选择性？”等问题

（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。

引导学生讨论一些实验问题的基础上加深对上述观点的理解

3、矿质元素的运输和利用

（1）矿质元素的运输

引导学生讨论出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。

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。

4、教材注意联系生产和生活实际，概括地讲述了合理施肥的基础知识，并且简要讲述了无土栽培这一新技术的基本原理、特点以及优点。此外，本节还在“课外生物科技活动”栏目，鼓励学生利用无土栽培技术培养植物。