植物对水分的吸收和利用1.doc

学科：生物 教学内容：植物对水分的吸收和利用 【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