植物对水分的吸收和利用

生物学科在高中的学习是相对简单的，但是我们也是应该重视这门学科的学习，掌握在考试中的重要知识点，然后加以学习，可以提高我们的学习效率。使自己的成绩提高。下面是为大家总结的植物对水分的吸收和利用。

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方面的内容。

1、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水

教材简要介绍了一下植物吸收水分的器官(主要器官是根)、吸收水分的部位(主要是根尖的成熟区的表皮细胞)、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吸水。

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。

2、根吸收水分的途径

(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。

教学目标

一、知识方面

1、使学生理解渗透作用的原理。

2、植物细胞吸水和失水的原理。

3、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。

4、水分进入植物体的途径。

二、能力方面

1、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。

2、通过分析成熟的植物细胞可以看成是一个渗透系统，培养学生的知识迁移能力。

3、通过分析成熟的植物细胞吸水和失水的现象，培养学生理论联系实际的能力。

三、情感、态度、价值观方面

通过联系生产和生活实际，培养学生在日常生活中注意观察的好习惯，鼓励他们要热爱生活

教学重点

1、渗透作用的原理。

2、植物细胞吸水和失水的原理。

教学难点

1、渗透作用的概念。

2、植物细胞吸水和失水的条件。

教学重点、难点的突破方法

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

为了使学生能够更好的理解渗透作用的原理，我用猪膀胱作半透膜，做了渗透作用的演示实验，因实验现象需要较长时间才能表现出来，我在课前开始实验，在课堂上给学生介绍完渗透系统的装置后，让学生直接观察实验现象。为了引导学生把与该装置有关问题讨论的更透彻，还用动画形式把半透膜及其两侧的溶液分子放大，使学生能够更形象的了解渗透作用的原理。

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，对此学生不易理解，所以要加以强调。

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，是全透性的，另外，还要介绍细胞壁的伸缩性有限。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。

根据图示，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。

课时安排

授课1课时

教学手段

多媒体课件、演示实验

教学过程

引言：这两天我一直在思考大家前两天上课留给我的一个问题，很多同学可能不知道你给老师留了什么问题。大家还记不记得在我们讲光合作用的练习中，遇到了这样一个问题，需要我们了解玉米和甘蔗的株高，我们同学和我说的理直气壮，我又不是农民，我怎么知道甘蔗和玉米哪个长的高?是的，有很多角色我们还没有亲身经理过，所以有很多东西我们还不了解。可是，我想，如果大家在平时的生活中多留意一些，你就会在不经意间学到更多的知识知识。

下面我又有两个生活中的小常识要考大家了。

一、青菜放久了以后，会怎么样?为什么?

萎蔫。因为失水。

你的父母怎么处理，是就这么丢了，还是有什么招可以使青菜再变的新鲜?

放在清水中泡。

二 、移植花木的时候，有人为了花木长的更好，都给花木施很多的肥，没想到弄巧成拙，花木不但没有长的旺盛，反而萎蔫甚至死亡，这种想象在农业上称为“烧苗”，这又是为什么呢?

这些都是常见的生活现象，这些现象背后，都有一定的生物学原理的。那么，这些现象究竟依据了什么样的生物学原理呢。就是今天我和大家一起要探讨和学习的内容-———植物对水分的吸收和利用.

一、渗透作用

讲述：我们先来看一个演示实验。(实验装置课前置于讲台)

先来介绍一下实验装置，在一个长劲漏斗的漏斗口处密封上一层猪膀胱,是一种半透膜。半透膜是指一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性薄膜.我们这里用的猪膀胱,水分子就可以通过,而蔗糖分子不能.往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入到盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外的液面高度相等.

提问：现在观察,漏斗管内外的液面高度是否发生变化.

提问：漏斗内的液面为什么会上升?

上升,说明漏斗内的溶液多了,多出来的溶液从哪来呢?

只能来自于烧杯.烧杯中只有清水，说明水分子进入到了烧杯中.

提问：水分子怎么进入到烧杯中呢?

透过半透膜(通过看课件演示“渗透作用过程中蔗糖分子与水分子运动”，形象分析)

提问：可是,我又有新的问题了,蔗糖溶液中也有水分子,它也可以透过半透膜从漏斗中进入到烧杯中,对于漏斗而言,它中间的水分子有进有出,液面应该不变,怎么会上升呢?

单位体积内的水分子:

烧杯(清水) > 漏斗(蔗糖溶液)

单位时间内水分子透过的数量:

烧杯 → 漏斗 > 漏斗 →烧杯

漏斗内液面上升

讲述：渗透作用水分子是从水分子多的地方向少的地方扩散，而对于溶液而言，是水分子从高浓度溶液向低浓度溶液的扩散。

渗透作用的原理:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散.

渗透作用的产生必须具备两个条件：一是具有半透膜;二是半透膜两侧的溶液具有浓度差.

提问：我们通过这个演示实验了解了渗透作用的原理,和植物对水分的吸收有什么关系呢?

我们再来看看植物细胞的结构.(投影)

提问：通过哪些结构可以说明此细胞是个植物细胞?

提问：通过具有液泡，可以说明这是一个什么样的植物细胞?

以下问题均以提问的方式，请学生回答：

细胞壁：植物细胞的细胞壁主要是由纤维素和果胶组成的，特别是纤维素，交织在一起，形成网状结构，所以是全透性的;另外，这种网状结构使得细胞壁的伸缩性也有限.

细胞膜紧贴着细胞壁，一般在显微镜下是看不到的.细胞膜的功能特点，选择透过性.

液泡，可以看出是成熟的植物细胞。内有细胞液，其中含有无机盐、色素和蛋白质等物质，具有一定的浓度。是具有单层膜的细胞器，功能上与细胞膜具有相似的特点：选择透过性。

选择透过性：水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子(如蔗糖分子)和大分子则不能通过。

讲述：细胞膜、液泡膜都具有选择透过性。从整个植物细胞来看，我们可以把原生质层(主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质)看作是一层半透膜。这层膜把液泡里面的细胞液与外界溶液隔离开来。

原生质层的内侧，细胞液，细胞液具有一定的浓度，原生质层的外侧，外界溶液，外界溶液也具有一定的浓度，原生质层两侧具有浓度差。成熟的植物细胞可以看作是一个渗透系统，可通过渗透作用吸水或失水。

二、植物细胞的吸水和失水

成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗透作用，这可以通过下面的实验来证实。

图示植物细胞简图(投影)，请学生认各个结构。

再假设把该细胞放在0.3g/ml蔗糖溶液中，请学生预计会出现什么现象。

提问：为什么不是象大家所说的，整个细胞缩小，而只是原生质层缩小，分析原因。

投影讲述：当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水，逐渐表现出质壁分离的现象;

发生质壁分离的原因，原生质层的伸缩性大与细胞壁的伸缩性。

图示，提问：放在清水中预计会出现什么现象?

当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水，逐渐表现出质壁分离后又复原的现象。

提问：么不会吸水体积增大直到胀破?

总结，成熟的植物细胞可以通过渗透作用吸收水分。

三、植物吸水的方式及部位

植物可以通过渗透作用吸水，吸收的水是从哪来的呢?

提问：植物体吸收水分的主要器官是什么?

主要的吸收部位，根。

根尖的结构(投影)：根冠，分生区、伸长区、成熟区。

提问：是不是根的这些区的细胞都有大液泡呢?

不是，只有根尖成熟区的表皮细胞才有。

主要的吸水部位——根尖成熟区的表皮细胞。

主要方式——渗透吸水。其他的部位，没有大液泡，吸水很少，不能通过渗透作用吸水，那用什么方式呢?

我们以分生区为例，这个部位的细胞还没有成熟，也没有大的液泡，但是有亲水性的物质，比如蛋白质、淀粉、纤维素等，这些亲水性物质可以吸收水分，这种吸水方式，我们叫做吸胀作用。除了根尖分身区的细胞以外，还有干燥的种子也可以以这种方式吸收水分。

四、植物吸水的途径

下面我们来具体看一下根尖成熟区的表皮细胞是怎么从土壤中吸收水分的。(投影)

通常情况下，土壤溶液的浓度比较低，成熟区表皮细胞细胞液的浓度比较高。这样，土壤溶液中的水分，就通过两条途径进入导管(投影)：(1)共质体途径：水分渗透入成熟区表皮细胞，渗入层层细胞，最终进入导管。(2)质外体途径：水分进入成熟区表皮细胞的细胞壁，渗入层层细胞的间隙，最终进入导管。

水分就这样从土壤中进入到了植物体的根部的导管中，这根部的水分还要向上运输，俗话说：“人往高处走，水往低处流”，在植物体内，水分怎么能向上运输呢，动力是什么，我们下节课再讲。

下面来看一开始的那两个小常识，现在我们知道，萎蔫的青菜放在水中能恢复，是因为什么?

植物细胞通过渗透作用吸收了水分。

烧苗现象产生的原因是什么?

过多施肥，使得土壤溶液浓度过高，高于了植物根部细胞液的浓度，植物细胞失水，萎蔫，甚至死亡。

通过今天的学习，我们了解了植物的水分吸收的过程，我们可以依据这其中的原理，解决生活和生产中的一些问题。另外我觉得，通过这两个小常识，我们应该得到一些启示，那就是，我们在平时的生活中要做个有心人，生活中的很多东西可以帮助我们更好的学习生物学知识，而学习了生物学知识，又可以让我们更好多生活。这才是我们学习的最终目的。老师希望大家学的好，生活的更好。

同学们了解了植物对水分的吸收和利用，在平时的学习中，通过生物的学习可以在生活中进行观察，提高理解能力，这样我们才能在考试中取得好成绩。