高一生物教案：植物对水分的吸收和利用。
教案课件既关系到教学步骤，也关系到教学的课程标准，每位老师都要用心的考虑自己的教案课件。要知道教案课件写的越是充分，老师的教学质量相对也会提高。你对于写教案课件有哪些疑问呢？也许以下内容“高一生物教案：植物对水分的吸收和利用”合你胃口！仅供参考,欢迎大家阅读本文。
一、教学目标
1.植物细胞吸水和失水的原理
2.水分在植物体内运输，利用和散失
3.合理灌溉在生产和生活实践中的运用
二、教学重点
1.渗透作用的概念，发生渗透作用的条件
2.植物细胞吸水和失水的条件
三、教学难点
1.分析渗透原理，植物细胞是一个渗透系统
四、课型：新授课
五、课时：1课时
六、教学方法：讲授法、提问法、讨论法、对比法、观察分析法
七、教学过程
同学们知道，人不喝水可以活几天呢?一般人类不吃食物还可能生存几个星期，而三天不喝水则可能有死亡。所以我们的生命是离不开水的。那么对于植物来说呢，也是一样重要的。不知道大家有注意到今年的灾情了吗?今年广西遭遇了60年来范围的旱情。旱灾导致了很多植物枯萎，颗粒无收。所以说水是植物的生命之源。上节课我们已经学习了植物的光合作用，知道二氧化碳来自空气，并且从叶子的气孔进去，那么光合作用中的水来自哪里，又如何进去的呢?我们一起来学习这节课。
介绍植物吸水的主要部位：根尖成熟区表皮细胞。植物吸水的方式有：吸胀吸水(无液泡)和渗透吸水(有液泡)。吸胀作用：未成熟的植物细胞中还没有形成中央液泡，这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸水水分，这叫吸胀作用。例如：干燥的种子和根尖分生区。
1.渗透作用原理
一般成熟的植物细胞，细胞质基质中形成一个中央大液泡后，依靠渗透吸水。为什么?
多媒体展示实验：
介绍半透膜：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。比如：水分子可以通过半透膜，而蔗糖分子不能通过。生活中常见的半透膜，比如：花生种皮，蛋的卵壳膜等。
设计四组实验：
序号
烧杯中溶液
漏斗中溶液
漏斗的液面变化
备注
1
清水
蔗糖溶液
升
玻璃纸（半透膜）
2
蔗糖
蔗糖
不变
玻璃纸（半透膜）
3
蔗糖
清水
降
玻璃纸（半透膜）
4
清水
蔗糖溶液
不变
纱布（全透膜）
师生共同归纳：
第1组和第2组实验说明，半透膜两侧要有浓度差。
第1组和第3组实验说明，水分子的流动方向是从低浓度向高浓度扩散。
第1组和第4组实验说明，必须是半透膜。
从第1组实验结果归纳，可以得知，水可以通过半透膜从清水一侧进入蔗糖溶液一侧，即从低浓度溶液一侧进入高浓度溶液一侧。
分析为什么会发生渗透作用：用课件动画展示如图，第1组实验，强调单位体积清水中水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多，所以在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量，多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量，因此，漏斗液面会上升。其他组实验同样展示
动画展示分子运动(微观)——大球代表蔗糖分子,小球代表水分子,虚线代表半透膜.动画演示大分子不可以通过,小分子可以通过的过程.，强调动态，微观的原因导致肉眼看到的液面变化的宏观现象
渗透作用的概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜，从低浓度溶液的一向
侧高浓度一侧溶液的扩散，叫作渗透作用。
师生共同归纳总结：
渗透作用的产生必须有两个条件：
(1)半透膜
(2)膜的两侧溶液具有浓度差
教师：我们所演示的实验是非生物系统的，和细胞吸水有什么关系呢?介绍原生质层概念，和刚才的实验装置对比。
2.成熟的植物细胞是一个渗透系统
(1)原生质层：指成熟植物细胞中细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质看成是一层半透膜。
(2)细胞液和外界溶液中溶液通常具有浓度差。(细胞液中含有许多溶于水的物质，因此具有一定的浓度。外界溶液同样具有一定的浓度。)
渗透装置
成熟植物细胞
半透膜
原生质层
烧杯中的清水
细胞外溶液
漏斗中的蔗糖溶液
细胞液
由以上分析可以推知：成熟植物细胞是一个渗透系统，当与外界接触，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。
3.植物的吸水和失水
(1)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用失水，发生质壁分离的现象;
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。
多媒体展示植物细胞的质壁分离和复原实验：高倍显微镜下观察到紫色的洋葱鳞片叶，浸在蔗糖溶液中，细胞质壁分离，紫色液泡缩小;当换用清水，质壁分离复原。由于原生质层的伸缩性较细胞壁高，因此失水时会出现质壁分离现象，已分离的，如果复原，说明就是吸水了。举例应用：为什么腌的咸肉不容易腐败?(细菌脱水死亡);植物施过多的肥料，反而死亡，即所谓的“烧苗”原因?(细胞失水)。
2)土壤中水分进入植物体内的途径
水分——渗入 成熟区表皮细胞——通过表皮层层细胞——导管——各器官;
水分——成熟区表皮细胞的细胞壁以及表皮细胞与内层细胞之间的细胞间隙向里渗透——导管——各个器官。
(播放多媒体，展示水分从根尖进入植物体内过程)
4.水分的运输、利用、散失
(1)水分的运输：通过根、茎、叶的导管，向上运输到植物体的各部分。
(2)水分的利用：1%~5%的水留在植物体内，参与光合作用，呼吸作用等生命活动。
(3)水分的散失：99%左右的水通过蒸腾作用散失。蒸腾作用是植物重要的生理活动。举例，由于蒸腾作用，水分才能到达高大植物顶端。
5.合理灌溉
合理灌溉是指根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉以便使植物体茁壮成长，并且用最少的水获取的效益。
了解：
(1)不同植物的需水量不同。
(2)同种植物的不同生长发育时期需水量不同。
介绍我国淡水资源紧缺，更应合理灌溉，采用滴灌、喷灌的手段。
八、课后作业
课本p60，第二大题 1、2、3;第三大题 分析说明题
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高中高二生物《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
【课题】 第四节 植物对水分的吸收和利用
【教学重点】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
【教学难点】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时，实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
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
【实验目的】学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
【实验原理】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。
【实验材料和用具】托盘天平、枝剪、植物体
【实验步骤】
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
【实验目的】学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活
【实验原理】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。
【实验材料和用具】 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。
【实验步骤】
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。
高中生物教案：植物对水分的吸收和利用
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生物教案－植物对水分的吸收和利用
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
【课题】 第四节 植物对水分的吸收和利用
【教学重点】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
【教学难点 】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时，实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程 】
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
【实验目的】学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
【实验原理】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。
【实验材料和用具】托盘天平、枝剪、植物体
【实验步骤】
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
【实验目的】学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活
【实验原理】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。
【实验材料和用具】 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。
【实验步骤】
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。
高一生物教案：植物的矿质营养
教学目的
1.植物必需的矿质元素及其种类(B：识记)。
2.植物对矿质元素吸收和利用的特点(B：识记)。
3.合理施肥的基础知识(B：识记)。
教学重点
1.植物必需的矿质元素及其种类。
2.根对矿质元素的吸收过程。
教学难点
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。
教学用具
小麦等植物体内主要元素含量表的投影片、小麦在不同生长发育时期对K、对p需要量的投影片、试管、玉米幼苗、营养液、实物投影仪等。
教学方法
教师讲述、启发与学生观察、讨论相结合。
课时安排1课时。
教学过程
引言：同学们，现在让我们来观察一下小麦等植物体内的主要元素的含量。
(教师活动：用投影仪把小麦等植物体内主要元素含量表投到大屏幕上。)
提问：在植物体内哪些元素含量最多?
(回答：C、H、O三种元素。)
提问：这三种元素是怎么进入植物体内的呢?
(回答：绿色植物通过光合作用从大气中的二氧化碳获得C和O，从根的吸水中获得H和O。)
讲述：植物体内的其它元素是怎么进入植物体内的呢?它们主要是由植物的根系从土壤中吸收的。那么，除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素，我们就叫它为矿质元素。植物是怎样吸收、运输和利用这些矿质元素的呢?这就是我们今天要学习的第五节内容：植物的矿质营养。
讲述：我们先来学习第一个问题，植物必需的矿质元素。土壤中矿质元素有许多种，这些元素是否都是植物生活所必需的呢?我们来看课外小组的同学做的一组实验。
[同学活动：课外小组同学展示并讲解他们用溶液培养法培养玉米幼苗的过程和结果。一号试管是用含有全部矿质元素的营养液培养的玉米幼苗(该幼苗生长正常);二号试管是用缺少氮元素的营养液培养的玉米幼苗(该幼苗矮小瘦弱，叶片发黄，叶脉呈淡棕色);三号试管是用缺少氮元素的营养液培养的玉米幼苗，在幼苗出现不正常生长后，又补充了氮元素后培养的玉米幼苗(该幼苗又恢复了正常生长);四号试管是用缺少铝元素的营养液培养的玉米幼苗(该幼苗正常生长)。]
(教师活动：用实物投影仪把同学们实验的结果依次投到大屏幕上。)
讲述：从同学们的实验中我们可以看出，氮元素是植物必需的矿质元素，因为缺少了氮，植物就不能正常生长发育，而补充了氮。植物的生长发育就能恢复正常状态。铝元素则不是植物必需的矿质元策，因为缺少了铝，植物仍能正常生长发育。我们把课外小组同学采用的实验方法叫溶液培养法，即用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。目前，科学家们已确定必需的矿质元素有13种.其中N、p、K、S、Ca、Mg属于大量大素;Fe、 Mn、B、 Zn 、Cu 、Mo 、 Cl属于微量
元素。
讲述：植物是怎样吸收这些矿质元素的呢?下面我们来学习第二个问题：根对矿质元素的吸收。
提问：矿质元素都存在于哪里?
(回答：土壤里。)
讲述：对，矿质元素是以无机盐的形式存在于土壤里，无机盐只有溶解在水中形成离子，才能被植物的根尖吸收。
你知道硝酸钾中的N和K是怎么被根吸收的吗?
(回答：硝酸钾溶解在水中，形成K+和NO3-，K+和NO3-分别以K+和NO3-的形式被报尖吸收。)
植物只能吸收溶解在水中的无机盐，那么植物的根对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收会不会就是同一个过程呢?如果是同一个过程，大家想一想，吸水量和吸收矿质元素离子的量应该是什么关系?
(回答：成正比的关系。)可是科学实验证明：植物根的吸水量和吸收矿质元素离子量并不都是成正比的关系，例如：科学家用菜豆做实验，发现菜豆的吸水量增加约一倍时，K+、Ca2+、NO3-和pO33-等矿质元素离子的吸收量同原来各自的吸收量相比，只增加0.1～0.7倍;又如，有不少实验甚至得出这样的结果：植物的吸水量少时，某些矿质元素离子的吸收量反而增多。可见，植物对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收不是同一个过程。科学家们通过研究发现，土壤溶液中的矿质元素透过根尖成熟区表皮细胞的细胞进入内部的过程，不仅需要细胞膜上载体蛋白质的协助，而且需要消耗细胞呼吸作用释放出的能量，那么，这种运输方式属于哪一种呢?
(回答：主动运输。)如果用化学药品抑制根的呼吸作用，根细胞内ATp的形成就会受阻，直接影响主动运输过程。根对矿质元素的吸收就会中断。由此可见，根尖成熟区表皮细胞吸收了矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
讲述：矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后是怎样运输和利用的呢?这就是我们要学习的第三个问题，矿质元素的运输和利用。
矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后，随着水分最终进入根尖内的导管，并且进一步运输到植物体的各个器官中。有些元素(如K)进入植物体以后，仍然呈离子状态，因此容易转移，可以随时被运送到新生的或急需的部位去，能够被植物体再度利用，所似K在老叶中的含量会大大减少。有些矿质元素(如外N、 p、Mg)进入植物体以后，形成不够稳定的化合物，这些化合物分解以后，释放出来的矿质元素又可以转移到其它部位，被植物体再度利用，所以N、p、Mg在老叶中的含量也会大大减少。例如，Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素，当叶绿素被破坏分解掉以后，Mg就可以转移到叶内新的部位，被再度利用合成叶绿素。有些矿质元素(如：Ca、Fe)进入植物体以后，形成难溶解的稳定化合物如草酸钙)，不能被植物体再度利用，也就是说Fe和Ca只能利用一次，所以在衰老的组织器官中Fe和Ca的含量会大大增加。
讲述：不论是花、草、树木还是农作物，它们在一生中都需要不断地从外界吸收必需的矿质元素，那么，不同植物对各种必需的矿质元素的需要量是相同的吗?
(回答：不同。)
提问：同一种植物在不同的生长发育时期对N、p等各种必需的矿质元素的需要量是相同的吗?.
(回答：不同。)
提问：同一种植物在不同的生长发育时期对N、p等各种必需的矿质元素的需要量是相同的吗?
(回答：不同。)
讲述：好，让我们来观察小麦在不同生长发育时期对K，对p的需要量。
(教师活动：用投影仪把小麦在不同生长发育时期对K的需要量和对p的需要量投到大屏幕上。)
讲述：大家看，小麦在不同的生长发育时期对K的需要量，对p的需要量各不相同。那么，我们如何利用植物对矿质元素吸收的这一特点来促进植物的生长呢?请同学们讨论。
(同学讨论。在老师的启发下，同学得出结论：1.要根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的结果。2.疏松土壤，促进有氧呼吸的能量释放，以促进根系对必需的矿质元素的吸收。)
讲述：通过前面的学习，大家想一想“土”是不是植物生长发育所必需的?没有“土”植物能生长吗?
回答：土不是植物生长所必需的，没有土，可以用溶液培养法培养植物。)
这就是近几十年发展起来的无土栽培技术。无土栽培有什么优点呢?请同学们阅读课文中有关的小字内容后进行讨论。
(同学讨论结果：1.能用人工的方法直接调节和控制根系的生活环境，从而使植物体能够良好地生长发育，达到高产。2.节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化。3.不受耕地的限制，可以在沙滩地、盐碱地、海岛以及楼顶、阳台等不适宜栽种农作物的地方栽培，极大地扩大了农作物的栽培范围和面积。)。
讲述：大面积开展无土栽培是非常有前途的。它可以使我们摆脱耕地少的困境，但是无土栽培需要具备一定的设备条件和较高的技术。目前，我国的无土栽培主要用于温室大棚中蔬菜和花卉的栽种，其它栽培还有待于开发。
板书设计
第五节 植物的矿质营养
_、植物必需的矿质元素
(一)必需的矿质元素
1.大量元素：N 、p、K、S.Ca、Mg。
2.微量元素：Fe、Mn、 B、Zn、 Cu、Mo、CI。
(二)非必需的矿质元素
(三)溶液培养法
二、根对矿质元素的吸收
(一)吸收的形式—离子
(二)吸收的部位—根尖
(三)吸收的过程—主动运输
三、矿质元素的运输和利用
(一)能再度利用
1.呈离子状态，如 K。
2.形成不稳定的化合物。如N、p Mg
(二)不能再度利用，形成难溶解的稳定的化合物，如Ca、 Fe。
四、合理施肥
适时地施肥;适量地施肥
高中高一生物教案：植物的激素调节
教学设计方案
第一节 植物的激素调节
设计思想：
1、设计主线
以植物生长素的发现实验、生长素的生理作用及其在农业生产中的应用、植物激素调节的作用机理为主线展开教学活动。在此过程中及时渗透科学史、科学方法、科学精神、科学价值观的教育;培养学生的参与意识、训练学生的观察能力、设计实验的能力、动手操作的能力。
2、课时计划：
采用互动式教学模式，用三课时完成。以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。
第一课时：第一阶段，由教师提问或呈现植物感性运动、向性运动的材料，启发学生思考、讨论;练习，提出假说、设计实验求证假说;第二阶段，由教师介绍达尔文的实验以及达尔文根据实验观察提出的假说。
第二课时：第一阶段，由教师提供有关验证达尔文假说的实验素材，组织学生讨论分析实验素材，引导学生得出对达尔文假说的验证实验结果，并总结对激素进行研究的具体实验方法;第二阶段，组织学生进行实验设计的练习。
第三课时：提供素材使学生了解生长素的生理作用以及各种植物激素间的相互关系，懂得植物激素调节的作用机理，以及在生产实践中如何应用有关生长素的知识。
3、重难点分析
重点：
(1)生长素发现过程中的三个实验以及对实验结果的分析。
在科学研究与发现的历史过程中，不断发生着观察(包括实验观察)、根据观察过程中所发现问题进行的分析、根据分析提出的假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的三个实验，完整地再现了一个假说的提出和求证过程，是对学生进行科学史教育的极好素材。如果能很好地利用这一素材，也可以使它成为对学生进行科学方法训练的一个极好机会。
(2)生长素的生理作用及其在农业生产中的应用。
科学研究的成果只有通过技术转化为社会生产力才能造福于人类。通过教学活动使学生理解生长素的生理作用，及其在生产实践中的应用，既有助于学生理解科学研究要为社会生产服务，也有助于学生理解激素调节的作用机理。
(3)植物激素间的相互作用。
其他植物激素以及植物激素间的相互作用这部分内容，也是在教学中应着重处理的一个重点。只有让学生对植物体内的其他激素有所了解，才能使学生理解植物的生命活动是由多种激素共同调节的。
难点：生长素生理作用的两重性及其运用两重性分析问题。
“引起不同器官(茎尖、根尖)细胞生长的生长素浓度不同”。如果学生没有很好地掌握这一特点，就会在运用生长素生理作用的两重性分析实际问题时出现混乱，因此此部分是学生掌握知识的一个难点。因此，教师在教学过程中一定要设法突出地明确两点：第一：生长素对各种器官具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点;第二：生长素对不同器官促进生长的最适浓度不同。
4、教学过程：
导入新课：通过语言陈述、由课本的彩图呈现或由教师呈现事先准备好的植物的向性运动实验装置，首先应与绪论课的内容联系，明确所发生的现象是植物应激性的表现。提出问题：为什么会产生这种现象?引起学生的兴趣，吸引学生的注意。
主要教学过程：通过动画媒体介绍发现生长素的一系列实验，介绍科学研究的一般过程，训练学生根据实验结果，分析问题，提出假说、求证假说、得出结论的能力。
第一课时
对实验结果的分析与讨论：
“植物为什么会表现出向性运动呢?早在1880年达尔文就针对这一现象进行过实验。”(可利用动画课件,分为两部分对达尔文实验的进行介绍，从而实现引导学生学会对实验结果的分析)“根据实验的第一部分结果，你认为产生向光运动的部位在植物体的什么位置?” “――在胚芽鞘的尖端。”学生会很自然地得出这个结论。
“根据实验的第二部分结果，你是否能够知道胚芽鞘的尖端是受了环境中的什么因素的刺激才产生影响的?它的影响方向大概是朝向哪个方向?” “――胚芽鞘的尖端是受到单侧光的刺激才发生影响的。”但要得出“它的影响作用方向是从胚芽鞘的尖端朝向下方。”这个结论，还需要教师进一步引导学生注意观察：胚芽鞘尖端之所以产生向光运动是因为在胚芽尖端的下方发生了弯曲。至此，就可以介绍达尔文根据实验结果提出的假说――尖端产生了某种向下的影响。
科学方法训练：
要落实对学生的科学素质培养和训练，既要把对科学研究一般过程的介绍贯穿在生物学的知识教学过程之中，还要注意及时为学生总结前人进行工作的具体的实验(操作)方法。
“回顾生长素的发现历史，我们可以发现：在1880年到1934年的几十年时间里，有不同国家的科学家在为揭开植物生命活动的奥秘进行了不懈地努力。我们还可以尝试着分析一下科学家们所使用的一些具体的实验方法。”“在达尔文实验的第一部分中，他对胚芽鞘进行了什么样的处理?”“――切除了一部分胚芽鞘的尖端。”“这就是达尔文使用的实验方法――切除的方法。”“在切除了这部分胚芽鞘尖端的同时，是否只观察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢?”“――是将切除了胚芽鞘尖端的幼苗和没有切除胚芽鞘尖端的幼苗对比观察。” “这就是开展实验必须设置的对比实验的方法。”
第二课时
对实验结果的分析与讨论：
“1928年，荷兰科学家温特利用胚芽鞘进行了进一步的实验。他在达尔文实验的基础上，对实验的操作进行了技术上的改进。”(利用动画课件介绍温特的实验)“从温特的实验结果我们可以得到什么结论?”――“证实了达尔文关于植物向光性运动原因的假说――确实存在一种物质致使胚芽尖端产生了向光运动”。
“1934年，荷兰科学家郭葛等人从植物中分离出了这种能使植物产生向光性的物质，并确定它就是吲哚乙酸。”这就真正从化学物质的角度证实了达尔文的假设。
科学方法训练：
“温特的实验不仅证实了达尔文关于植物产生向光运动原因的假说――确实存在某种物质致使胚芽鞘的尖端弯向光源生长，而且在实验方法上又做了进一步的改进――在切除之后又设法把假设存在的物质添加回植物体，然后进行对比观察。这成为后来的植物学家对激素进行研究常用的‘切除-添加’的实验方法。”
第三课时
科学方法训练：
学生了解了研究植物体激素的具体操作方法，才能展开思维的翅膀，使教师对学生进行拓展思维的训练成为可能。
(1)“根据温特的实验，你能否设计一个实验证明：胚芽鞘尖端产生的生长素，只能向下运输，而不能向上运输?”通过这样提问，可以激发学生的兴趣、启发学生的思考。
(2)“要想知道在植物体内，除了胚芽鞘尖端能产生生长素之外，还有哪些部位的细胞能产生生长素?你认为应该选择哪种细胞进行检测?”经此一问，可以启发学生思考，也可转入对生长素的产生部位和分布的教学活动。
(3)“在能够从植物体中分离提取出生长素之后，要想知道：‘除了能使植物产生向光运动之外，生长素对于植物的器官还有什么作用?’你可以采用哪种方法来进行试验?”通过这一提问，既可以启发学生思考，也可以顺利地转入关于生长素的生理作用的教学活动。
对难点的破解：生长素作用的两重性
陈述：当科学家们能够分离、提取生长素后，利用生长素做进一步的实验就成为可能。
引导分析：从对实验结果的描述中我们能发现什么?三种生长素难点变化曲线图
师生讨论：从图中我们可以看出：随着添加的生长素浓度加大，植物器官的生长速度并不总是随之加大。而是当浓度超过一定值以后，随着生长素浓度增加植物器官的生长速度反而呈下降趋势。这就使科学家们得出了这样一条结论：“生长素促进生长的生理作用具有两重性――低浓度促进生长、高浓度抑制生长”。
进一步的分析：“那么，促进或抑制生长的生长素浓度是否对植物体的所有器官都是相同的呢?”从实验结果我们可以看出：根、芽、茎所需要的促进生长的生长素浓度各不相同，对它们起抑制作用的生长素浓度也是各不相同的。如： 这个浓度值对根和芽都是起抑制生长作用的，而对茎来说则是起促进作用的。
创设问题情景：把一粒正在萌发的蚕豆种子水平放置，持续提供生长所需要的条件，蚕豆的胚芽会向上生长、胚根会向下生长。分析在胚芽、胚根转弯的那一部分，生长素浓度的分布情况是怎样的呢?动画片段
进一步的讨论分析：茎的背地性是较高浓度的生长素促进了近地一侧细胞的生长。而根的向地性是较高浓度的生长素抑制了近地一侧细胞的生长。根和茎在生长素的作用下都表现出了应激性的现象，但生长素对它们的作用机理并不相同。这其中的原因主要是：不同器官对生长素浓度的敏感性不同。
总结提高：无论是生长素的生理作用，还是其他植物激素的调节作用，都存在着促进或抑制某种植物生命活动两个方面的过程。这两个相互矛盾的过程，共同调节着植物体的生命活动。
【板书设计】
第一节 植物的激素调节
一、生长素的发现过程：
1.达尔文通过对比观察提出了假设：尖端产生了某种物质，在光的刺激下对下面的部分产生了影响。
2.温特通过实验证实了达尔文的假设：确实存在某种物质。
3.郭葛分离并鉴定出了产生影响的物质：吲哚乙酸，即生长素。
二、生长素的合成与分布：
合成部位：生长旺盛的细胞、分生组织。
分布：1、向光一侧比背光一侧少
2、在尖端产生，向下运输
三、生长素的生理作用：
1、低浓度促进生长，高浓度抑制生长。例：顶端优势。
2、能促进植物不同器官生长的生长素浓度不同
四、生长素在生产中的应用：
1、促进扦插枝条生根
2、促进果实发育
3、防止落花落果
五、其他植物激素：
1、赤霉素
2、脱落酸
3、细胞分裂素
4、乙烯
高一生物教案：细胞的结构和功能
这篇《高一生物教案：细胞的结构和功能》是小编为大家整理的，希望对大家有所帮助。以下信息仅供参考！！！
教学目标
知识目标
1．认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构，了解它们的共同点和重要的区别特征。
2．了解细胞膜的成分，理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系；正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。
3．了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
4．认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。
5．理解染色质和染色体相互转变的动态关系。
6．了解原核细胞和真核细胞的区别。
能力目标
1．通过学习真核细胞亚显微结构，培养学生识图能力和绘图能力。
2．通过对细胞结构的学习，训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。
3．通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。
4．训练学生利用资料分析、判断问题，进行研究性学习的能力。
情感目标
1．培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。
2．通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
3．树立结构与功能相适应，局部与整体相统一的生物学观点。
教学建议
教材分析
在“生命的基本单位——细胞”一章中，“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。
关于细胞的结构和生理功能，本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体，并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍，将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍，但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。
教法建议
建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。
从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后，体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础，仅有其中的几种，哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
教学中尽量为学生提供各种素材，积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。
开篇首先要明确说明，研究对象以真核生物为主。
本节细胞的结构和功能中，细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构，由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能，因此功能方面不用涉及得太深。
细胞核部分重点讲清细胞核的结构；讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。
教学设计示例——细胞膜
教学题目：第二章 生命的基本单位——细胞
第一节 细胞的结构和功能（建议4课时内完成）
教学重点：1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。
2、细胞膜的选择透过性。
3、线粒体和叶绿体的结构，为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。
4、细胞核的结构和功能，为第五章学习奠定基础。
教学难点：1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。
2、细胞膜的结构和功能特点，理解膜的流动性。
3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能，理解细胞器间的关系。
4、染色质与染色体间互相转换的动态关系
教学过程：
问题：病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活，病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么？你能分析这其中的原因吗？
小结：从物质基础方面考虑，病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢；从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出：细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。
问题：根据初中知识，举例说明细胞生物可以分成哪几类？它们在结构方面的主要区别是什么？是否有什么共同的基本结构？
课件演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。
小结讨论结果。
第一节：细胞的结构和功能
生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物
明确指出：高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。
真核细胞的亚显微结构：（电子显微镜下观察到的结构）
解释细胞的显微结构和亚显微结构。
引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么？
课件演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。
指导学生读图：识记各结构名称以及各结构的形态结构特征；注意区分动物细胞和植物细胞的异同。
课件演示动物细胞和植物细胞模式图，辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构，总结出笔记。
问题：
1、不同点？植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗？为什么植物可以光合作用？
——植物细胞都有细胞壁；有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。
2、相同点？说明了什么？这些生命必不可少的结构究竟用什么作用？这些结构是如何体现出生命特点的呢？
分别学习细胞各部分结构及功能。（重在理解生命意义）
一、细胞膜
细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。
学生讨论：哪些实事可以说明细胞膜是有生命的？
（
高中高一生物教案范文：植物的激素调节
知识目标：
通过教学活动使学生知道植物感性运动和向性运动的现象；知道科学家研究认识生长素的过程；知道生长素的生理作用及其在农业生产上的应用；理解植物向光生长的机理；通过了解其他植物激素的作用，理解植物激素对植物生命活动调节的基本原理。
能力目标：
通过引导学生设计实验，进行实验观察，培养学生投身科学实验的参与精神；通过组织学生活动，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生的创新精神，训练学生细致观察的能力和动手操作能力。
态度情感目标：
通过教学和实验、实习活动，培养学生“科学为社会、科学为大众”的意识；培养学生的探究意识；使学生养成“由表及里、从现象到本质”分析问题的思维习惯和认真的工作态度。
教学建议
教材分析
“能够适应环境”是生物的一个基本特征。但对“生物如何适应环境?”，特别是“植物如何适应环境？”这些问题学生过去很少接触。本节内容沿着科学家的足迹向学生逐一介绍了一种植物激素——生长素的合成部位、产生影响的部位、在植物体内运输的规律、化学性质、生理作用以及在生产实践中的应用等多方面的知识。
有关生长素的合成部位、在植物体内运输规律以及生长素生理作用的知识，能够使学生能够从化合物、细胞的角度理解植物产生向性运动的原因，了解有关生长素的知识在生产实践中的应用，因而成为本节的重点知识。
由于不同植物器官要求的最适生长素浓度不同，植物产生“向地性”与产生“向光性”、“背地性”的机理并不完全相同，如果在教师在讲述的过程中未能给予明确的区分，将会造成学生理解上的混乱，而成为学生学习上的一个难点。
在介绍主干知识的同时，教材并没有把学生的眼光局限在知识本身，局限在对某一种激素的认识上，而是及时介绍了科学研究成果怎样应用于农业生产实践，以及与植物产生向光性有关的生长抑制物和其他植物激素，使学生能够认识到科学研究与生产实践的关系，也对植物生命活动的调节机理有一个较全面的认识。
对学生进行能力训练，使学生初步具备一种能力需要一个过程。这就需要教师在教学过程中有意识地抓住教材中提供的机会，不失时机地对学生进行能力训练。利用科学研究的过程呈现科学知识在教材中有四处。其中比较集中而完整地反映科学研究全过程的有两处。生长素的发现过程是第一处，孟德尔研究遗传的基本规律是第二处。与孟德尔发现遗传基本规律的过程相比较，对生长素的发现、认识过程历时较长，其中提出假设、通过实验求证（或检验）假设的过程也不很清晰。因此，教师在处理教材时要特别给学生点明这条科学研究的线索，让学生初步了解人类认识自然的过程。并在活动的过程中理解知识，学会运用知识，掌握科学研究的一般方法。
植物的根向下生长，茎尖向光生长的虽然是生活中常的现象，但学生有可能对此熟视无睹，并不深究其中的原因。以此作为研究内容，启发学生自己设计验证实验，使学生在活动中学习，既可以调动学生学习的积极性，又给学生提供了展示自己创新能力的机会。教师在此过程中要充分发挥主导作用，引导学生在实验材料的选择、实验装置的设置上拓展思路，帮助学生灵活运用所学知识，考虑如何实施好自己的实验方案。以达到使学生掌握知识、提高能力的目的。
教法建议
一．导入新课：
1．方式一，以问题导入：
问题1：“当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？”――根向下，芽向上、向光生长。
问题2：“为什么植物的根总是向下，而芽总是向上、向光生长？”
陈述：对于植物的芽总是向光生长，很早就有人注意到了这一现象。达尔文不仅观察到了这一现象，而且还针对这一现象，进行了实验，提出了自己的看法。
2．方式二，以观察活动引入：
陈述：种子播撒在土壤中，它的方向并不是固定的。让我们看一看种子的方向对它萌发出的根和芽的生长方向有什么影响。组织学生观察教师事先准备好的实验装置或课文中的彩图。
“植物的芽为什么总是朝向固定的方向――光源的方向生长呢？”生物进化论的创立人――达尔文曾对这一现象进行过研究。
二．主体知识的呈现方式：
对于生长素发现的科学史实可以采用动画媒体呈现的方式，使学生沿着科学家的足迹亲历科学发现的过程。教师可以呈现一个实验，与学生一起分析、讨论一个实验的结论。这样逐步推进，给学生在课堂上说话的机会，学生的积极性就会被调动起来。学生真正参与进来了，他们对知识的理解和掌握就会更加深入和透彻，他们对问题进行分析的能力才能得到真正的提高。
三．学生活动的组织：
1．演示实验的组织：
教师在上课前可提前4－5天请两三名同学预先将达尔文的实验用玉米种子（或其他在形态上有明显方向性、容易萌发的种子）重复出来。到上课时，由完成实验的学生对实验的全过程向全班进行介绍。然后，再由教师组织学生讨论。这种方法需要教师提前进行准备，但可以引起学生的兴趣，对完成实验的学生在各个方面都是一个锻炼。如果能在课堂上经常安排这样的活动，也可以考虑让班级中的学生轮换，以保证能有较多的学生参与到课堂教学活动中来。
2．实验方案设计活动的组织：
这是学生第一次自己设计并实施一个实验。教师首先要就实验方案的设计要求做一介绍。在实验处理上不仅要考虑设置对照组，还要考虑设置单因子变量以保证实验的信度。在对实验材料的选择上，课本中用了玉米种子，学生很容易想到用植物的种子。教师可引导学生：“比较明显的向性运动发生在植物的根和芽。我们在生活当中可以找到的既能长根又能长芽的材料还有什么？”当学生的思路打开以后，就可以以分组讨论的方式开展实验方案的设计活动了。
教师同时还要帮助学生考虑实验装置的可行性：所投入的成本、实验装置是否能够满足植物生长所需要的各项条件，以及实验装置的安全性、操作是否方便等。
因为观察到植物产生向性运动的时间会稍长一点，所以“植物向性运动的实验设计和观察”活动应在本章教学活动结束之前安排、实施并完成。
教学设计方案
第一节 植物的激素调节
设计思想：
1、设计主线
以植物生长素的发现实验、生长素的生理作用及其在农业生产中的应用、植物激素调节的作用机理为主线展开教学活动。在此过程中及时渗透科学史、科学方法、科学精神、科学价值观的教育；培养学生的参与意识、训练学生的观察能力、设计实验的能力、动手操作的能力。
2、课时计划：
采用互动式教学模式，用三课时完成。以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。
第一课时：第一阶段，由教师提问或呈现植物感性运动、向性运动的材料，启发学生思考、讨论；练习，提出假说、设计实验求证假说；第二阶段，由教师介绍达尔文的实验以及达尔文根据实验观察提出的假说。
第二课时：第一阶段，由教师提供有关验证达尔文假说的实验素材，组织学生讨论分析实验素材，引导学生得出对达尔文假说的验证实验结果，并总结对激素进行研究的具体实验方法；第二阶段，组织学生进行实验设计的练习。
第三课时：提供素材使学生了解生长素的生理作用以及各种植物激素间的相互关系，懂得植物激素调节的作用机理，以及在生产实践中如何应用有关生长素的知识。
3、重难点分析
重点：
（1）生长素发现过程中的三个实验以及对实验结果的分析。
在科学研究与发现的历史过程中，不断发生着观察（包括实验观察）、根据观察过程中所发现问题进行的分析、根据分析提出的假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的三个实验，完整地再现了一个假说的提出和求证过程，是对学生进行科学史教育的极好素材。如果能很好地利用这一素材，也可以使它成为对学生进行科学方法训练的一个极好机会。
（2）生长素的生理作用及其在农业生产中的应用。
科学研究的成果只有通过技术转化为社会生产力才能造福于人类。通过教学活动使学生理解生长素的生理作用，及其在生产实践中的应用，既有助于学生理解科学研究要为社会生产服务，也有助于学生理解激素调节的作用机理。
（3）植物激素间的相互作用。
其他植物激素以及植物激素间的相互作用这部分内容，也是在教学中应着重处理的一个重点。只有让学生对植物体内的其他激素有所了解，才能使学生理解植物的生命活动是由多种激素共同调节的。
难点：生长素生理作用的两重性及其运用两重性分析问题。
“引起不同器官（茎尖、根尖）细胞生长的生长素浓度不同”。如果学生没有很好地掌握这一特点，就会在运用生长素生理作用的两重性分析实际问题时出现混乱，因此此部分是学生掌握知识的一个难点。因此，教师在教学过程中一定要设法突出地明确两点：第一：生长素对各种器官具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点；第二：生长素对不同器官促进生长的最适浓度不同。
4、教学过程：
导入新课：通过语言陈述、由课本的彩图呈现或由教师呈现事先准备好的植物的向性运动实验装置，首先应与绪论课的内容联系，明确所发生的现象是植物应激性的表现。提出问题：为什么会产生这种现象？引起学生的兴趣，吸引学生的注意。
主要教学过程：通过动画媒体介绍发现生长素的一系列实验，介绍科学研究的一般过程，训练学生根据实验结果，分析问题，提出假说、求证假说、得出结论的能力。
第一课时
对实验结果的分析与讨论：
“植物为什么会表现出向性运动呢？早在1880年达尔文就针对这一现象进行过实验。”（可利用动画课件,分为两部分对达尔文实验的进行介绍，从而实现引导学生学会对实验结果的分析）“根据实验的第一部分结果，你认为产生向光运动的部位在植物体的什么位置？” “――在胚芽鞘的尖端。”学生会很自然地得出这个结论。
“根据实验的第二部分结果，你是否能够知道胚芽鞘的尖端是受了环境中的什么因素的刺激才产生影响的？它的影响方向大概是朝向哪个方向？” “――胚芽鞘的尖端是受到单侧光的刺激才发生影响的。”但要得出“它的影响作用方向是从胚芽鞘的尖端朝向下方。”这个结论，还需要教师进一步引导学生注意观察：胚芽鞘尖端之所以产生向光运动是因为在胚芽尖端的下方发生了弯曲。至此，就可以介绍达尔文根据实验结果提出的假说――尖端产生了某种向下的影响。
科学方法训练：
要落实对学生的科学素质培养和训练，既要把对科学研究一般过程的介绍贯穿在生物学的知识教学过程之中，还要注意及时为学生总结前人进行工作的具体的实验（操作）方法。
“回顾生长素的发现历史，我们可以发现：在1880年到1934年的几十年时间里，有不同国家的科学家在为揭开植物生命活动的奥秘进行了不懈地努力。我们还可以尝试着分析一下科学家们所使用的一些具体的实验方法。”“在达尔文实验的第一部分中，他对胚芽鞘进行了什么样的处理？”“――切除了一部分胚芽鞘的尖端。”“这就是达尔文使用的实验方法――切除的方法。”“在切除了这部分胚芽鞘尖端的同时，是否只观察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢？”“――是将切除了胚芽鞘尖端的幼苗和没有切除胚芽鞘尖端的幼苗对比观察。” “这就是开展实验必须设置的对比实验的方法。”
第二课时
对实验结果的分析与讨论：
“1928年，荷兰科学家温特利用胚芽鞘进行了进一步的实验。他在达尔文实验的基础上，对实验的操作进行了技术上的改进。”（利用动画课件介绍温特的实验）“从温特的实验结果我们可以得到什么结论？”――“证实了达尔文关于植物向光性运动原因的假说――确实存在一种物质致使胚芽尖端产生了向光运动”。
“1934年，荷兰科学家郭葛等人从植物中分离出了这种能使植物产生向光性的物质，并确定它就是吲哚乙酸。”这就真正从化学物质的角度证实了达尔文的假设。
科学方法训练：
“温特的实验不仅证实了达尔文关于植物产生向光运动原因的假说――确实存在某种物质致使胚芽鞘的尖端弯向光源生长，而且在实验方法上又做了进一步的改进――在切除之后又设法把假设存在的物质添加回植物体，然后进行对比观察。这成为后来的植物学家对激素进行研究常用的‘切除－添加’的实验方法。”
第三课时
科学方法训练：
学生了解了研究植物体激素的具体操作方法，才能展开思维的翅膀，使教师对学生进行拓展思维的训练成为可能。
（1）“根据温特的实验，你能否设计一个实验证明：胚芽鞘尖端产生的生长素，只能向下运输，而不能向上运输？”通过这样提问，可以激发学生的兴趣、启发学生的思考。
（2）“要想知道在植物体内，除了胚芽鞘尖端能产生生长素之外，还有哪些部位的细胞能产生生长素？你认为应该选择哪种细胞进行检测？”经此一问，可以启发学生思考，也可转入对生长素的产生部位和分布的教学活动。
（3）“在能够从植物体中分离提取出生长素之后，要想知道：‘除了能使植物产生向光运动之外，生长素对于植物的器官还有什么作用？’你可以采用哪种方法来进行试验？”通过这一提问，既可以启发学生思考，也可以顺利地转入关于生长素的生理作用的教学活动。
对难点的破解：生长素作用的两重性
陈述：当科学家们能够分离、提取生长素后，利用生长素做进一步的实验就成为可能。
引导分析：从对实验结果的描述中我们能发现什么？三种生长素难点变化曲线图
师生讨论：从图中我们可以看出：随着添加的生长素浓度加大，植物器官的生长速度并不总是随之加大。而是当浓度超过一定值以后，随着生长素浓度增加植物器官的生长速度反而呈下降趋势。这就使科学家们得出了这样一条结论：“生长素促进生长的生理作用具有两重性――低浓度促进生长、高浓度抑制生长”。
进一步的分析：“那么，促进或抑制生长的生长素浓度是否对植物体的所有器官都是相同的呢？”从实验结果我们可以看出：根、芽、茎所需要的促进生长的生长素浓度各不相同，对它们起抑制作用的生长素浓度也是各不相同的。如： 这个浓度值对根和芽都是起抑制生长作用的，而对茎来说则是起促进作用的。
创设问题情景：把一粒正在萌发的蚕豆种子水平放置，持续提供生长所需要的条件，蚕豆的胚芽会向上生长、胚根会向下生长。分析在胚芽、胚根转弯的那一部分，生长素浓度的分布情况是怎样的呢？动画片段
进一步的讨论分析：茎的背地性是较高浓度的生长素促进了近地一侧细胞的生长。而根的向地性是较高浓度的生长素抑制了近地一侧细胞的生长。根和茎在生长素的作用下都表现出了应激性的现象，但生长素对它们的作用机理并不相同。这其中的原因主要是：不同器官对生长素浓度的敏感性不同。
总结提高：无论是生长素的生理作用，还是其他植物激素的调节作用，都存在着促进或抑制某种植物生命活动两个方面的过程。这两个相互矛盾的过程，共同调节着植物体的生命活动。
【板书设计】
第一节 植物的激素调节
一、生长素的发现过程：
1．达尔文通过对比观察提出了假设：尖端产生了某种物质，在光的刺激下对下面的部分产生了影响。
2．温特通过实验证实了达尔文的假设：确实存在某种物质。
3．郭葛分离并鉴定出了产生影响的物质：吲哚乙酸，即生长素。
二、生长素的合成与分布：
合成部位：生长旺盛的细胞、分生组织。
分布：1、向光一侧比背光一侧少
2、在尖端产生，向下运输
三、生长素的生理作用：
1、低浓度促进生长，高浓度抑制生长。例：顶端优势。
2、能促进植物不同器官生长的生长素浓度不同
四、生长素在生产中的应用：
1、促进扦插枝条生根
2、促进果实发育
3、防止落花落果
五、其他植物激素：
1、赤霉素
2、脱落酸
3、细胞分裂素
4、乙烯
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