【任務學習設計】4.3.2土壤與植物的生長（2）教學設計

第3節土壤與植物的生長（第2課時）教學設計——根的吸水和失水、植物生長需要無機鹽【核心概念】生物體的穩態與調節【學習內容與要求】植物能獲取養分來維持自身的生存：1.說出植物體對無機鹽的吸收、運輸過程；2.說出植物對水分的吸收、利用過程。【教學目標】1.了解知道根吸水的主要部位；理解根尖的結構特點及其功能；了解根吸水與失水的原因2.了解氮磷鉀等無機鹽對植物生命活動的促進作用；了解無機鹽對植物生長的重要性；了解農業施肥的必要性3.利用控制變量法設計實驗，學會觀察實驗現象，并會準確描述現象與結論。【教學思路】本節課的主要內容是植物細胞的吸水和失水、植物生長需要無機鹽。通過實驗活動觀察了解根吸水的主要部位在根尖，從細胞角度理解根吸水和失水的條件決定于土壤溶液的溶質質量分數與根毛細胞的溶質質量分數的高低；通過探索活動知道植物生長需要無機鹽，進而探究不同無機鹽對植物生長的作用。【教學過程】一、復習舊知，激發疑問，引入學習任務【復習】1、一株植物所有根的總稱叫_____。有明顯發達的主根和______之分的是_______，而沒有明顯主根的根系則是_______。2、在根尖結構中，起保護作用的是_____，能不斷進行細胞分裂的是_______，_____區的細胞能逐漸生長，使根伸長。根毛是_______區________的向外突起。【答案】1、根系側根主根系須根系2、根冠分生區伸長根毛區表皮細胞【引入】植物的根毛很多，保證了植物能獲取足夠的營養。根毛區是根尖吸收水分和無機鹽的主要部位。植物的根毛細胞是怎樣從土壤中吸收水分的?是否在任何情況下，它都能從土壤中吸收水分?二、新知展開，圍繞任務，引導問題解決（一）根的吸水和失水1.植物吸水和失水的影響因素【實踐活動】1.選取4株生長旺盛的同種植物(如白菜等)幼苗，隨機分成2組。（選材注意選生長旺盛的葉片較大的植物，現象可以更明顯，比如生菜、白菜等。）2.將2組植物的根部洗凈，分別放入盛有清水和濃鹽水的2只錐形瓶中，如圖4.3-8所示。3.過20~40min后觀察2組植物,加以比較，并做好觀察記錄。在清水中的植物：在濃鹽水中的植物：4.請分析實驗結果產生的原因，說說根毛細胞必須在什么條件下才能從土壤中吸收水分。【實驗現象】在清水中的植物：葉子新鮮，植物挺拔；在濃鹽水中的植物：葉子萎蔫。【實驗結論】在清水中的植物正常吸水，而在濃鹽水中的植物則失水了。2.根毛細胞適于吸水的特點【思考與討論】你能從細胞角度思考為什么在清水中的植物正常吸水，而在濃鹽水中的植物則失水了？【歸納總結】（1）植物吸水器官是根，吸水主要部位是根尖的根毛區。（2）根毛細胞適于吸水的特點：根毛細胞的細胞壁極薄，液泡較大，內含豐富的細胞液。根毛細胞在土壤縫隙中穿過，與土壤顆粒緊密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和無機鹽。（3）根毛細胞吸水和失水的條件：細胞吸水或失水取決于植物根毛細胞的細胞液中溶質的質量分數和土壤中溶質的質量分數的大小。①細胞吸水條件:根毛細胞液的溶質質量分數大于土壤溶液的溶質質量分數。②細胞失水條件:根毛細胞液的溶質質量分數小于土壤溶液的溶質質量分數。（4）根毛吸水的過程和動力：根毛吸水的具體過程:水→根毛細胞→各皮層細胞→導管，最后在蒸騰拉力作用下，上升到植物體的各結構。【思考與討論】一次施肥過多，容易造成什么現象。為什么？如何解決呢？利用所學知識解釋。如果一次施肥過多或過濃，就會造成土壤溶液的濃度大于根毛細胞液的濃度，細胞要失水，從而使植物萎蔫，這就是燒苗現象。可以大量澆水來解決。【過渡】植物生長除了從土壤中吸收水分外，還需要吸收無機鹽。種莊稼要施肥，養花種草也要施肥。肥料的作用主要是給植物的生長提供無機鹽。（二）植物生長需要無機鹽1.驗證植物生長需要無機鹽【探索活動】將若干株生長情況基本相同的植物幼苗(如青菜、玉米、小蔥等)，清洗根系（為什么要清洗，用什么清洗）后分別“種”入錐形瓶中，隨機分為A、B兩組。A組加土壤浸出液，B組加蒸餾水，均使根系浸沒。一段時間后，觀察并比較兩組幼苗的生長情況，記錄兩組幼苗的高度、顏色，以及根、莖、葉的生長情況。（選材時注意選取同一種植物的幼苗，并保證植物根系完整。）【實驗現象】A組幼苗長得更高，顏色鮮艷嫩綠，根、莖、葉的生長情況正常，而B組幼苗則沒辦法正常生長。【實驗結論】在土壤浸出液中培養的幼苗要比在蒸餾水中培養的幼苗生長得好，這是因為土壤浸出液中含有植物生長所需要的多種無機鹽。【問題與思考】植物通過根系從土壤中吸收各種無機鹽，不同的無機鹽對植物生長起到什么樣的作用呢？2.無機鹽的作用植物通過根系從土壤中吸收各種無機鹽，不同的無機鹽對植物生長起到不同的作用。（1）用于構建植物體:如氮和鎂是合成葉綠素的原料，氮和硫是合成蛋白質的原料。（2）用于調節植物的生命活動:如鉀能使莖稈粗壯促進淀粉的合成和運輸，磷能促進幼苗的生長發育和開花等。【思考與討論】如果缺少某種無機鹽，植株就不能正常生長，會出現相應的營養缺乏癥狀，分別會出現哪些癥狀？3.缺乏氮、磷、鉀元素的癥狀植物在生活過程中需要量最大的是含氮磷鉀元素的無機鹽，它們對植物生長的作用及缺乏時癥狀各不相同。缺氮時：植株瘦弱，葉片發黃。缺磷時：植株特別矮小，葉片呈暗綠色，有時呈紫色。缺鉀時：植株的莖稈軟弱，容易倒伏，葉片邊緣和尖端呈褐色，并逐漸焦枯。【實踐活動】調查你身邊常見的植物，查閱資料，了解常用化肥的主要成分，了解化肥對植物所起的主要作用。①氮肥：促進青菜等葉菜類的作物枝葉茂盛；如尿素、人糞尿；②磷肥：促進油菜、花生、豆類等作物提早開花、結果；如磷礦粉；③鉀肥：促進土豆、蘿卜等根莖類作物莖、桿粗壯，貯藏更多淀粉等有機物；如草木灰，等；④復合肥：適合多種作物。……【科學·技術·社會·環境】無土栽培技術原理：只要給植物提供它所需要的水和無機鹽等條件，并將植株固定住，注意通氣，植物離開土壤也能成活。三、總結歸納，理清概念，落實課堂任務（一）基礎知識：1、植物吸水器官是根，吸水主要部位是根尖的根毛區。2、細胞吸水或失水取決于植物根毛細胞的細胞液中溶質的質量分數和土壤中溶質的質量分數的大小。3、植物通過根系從土壤中吸收各種無機鹽，不同的無機鹽對植物生長起到不同的作用。（二）隨堂任務：圖1圖1圖2A.圖1中蘿卜會變軟B.圖2中蘿卜洞里的水會變多C.細胞內溶液濃度大于外界溶液濃度時，細胞吸水D.對栽培作物施肥時，要注意“薄肥勤施”ab（第2題圖）ab（第2題圖）2.鹽拌黃瓜時，黃瓜細胞會出現如圖所示的狀態，其原因是（）A.b濃度小于a濃度，細胞吸水B.b濃度大于a濃度，細胞吸水C.a濃度小于b濃度，細胞失水D.a濃度大于b濃度，細胞失水【答案】C3.不同作物缺少不同的無機鹽，表現出不同的性狀