4.3 植物的根与物质吸收（第1课时）（导学案）-【上好课】八年级科学下册同步备课系列（浙教版）

4.3 植物的根与物质吸收（第1课时）（导学案） 【学习目标】 全面了解植物的生长机制，为后续学习打下坚实的基础。 了解各种元素在植物生命活动中的作用，意识到植物生长的复杂性和生命的奇妙。 通过辨别直根系和须根系，认识不同植物在适应环境上的差异。 培养严谨求实的科学精神，深入理解植物生理和生态学原理。 【学习重点】了解含氮、磷、钾等元素的无机盐对植物生命活动的作用。 【学习难点】深入探讨根尖的结构特点和功能，理解根系如何吸收养分和水分以支持植物生长。 【自主学习】 同学们，我国西南的某些地区原来有茂密的森林，后来被大量砍伐，由于降水量较大，土壤大量流失，现在只剩下一片片岩石，几乎寸草不长。没有土壤，植物就难以生长。 【课堂探究】 一、植物的根系 1.根系 (1)概念：一株植物所有根的总和叫做根系。 (2)根系的作用 ①固定：许多植物的根系十分发达，生长范围比枝叶大，把植物牢牢固定在地上。 ②吸收：土壤中的水分和无机盐是通过根吸收进入植物体的，组成根系的每条根均能吸收土壤中的水分和无机盐等营养物质。 2.根系的类型 根据有没有明显发达的主根，根系可分为直根系和须根系。 (1)直根系：有明显发达的主根和侧根之分的根系，叫做直根系，如大豆、棉花等植物的根系。 (2)须根系：没有明显发达的主根的根系，叫做须根系。须根系主要由不定根组成，如小麦、葱等植物的根系。 3.影响植物的根在土壤中分布的因素 植物的根在土壤中的分布，与植物的种类和外界环境，如土壤的结构、肥力、通气状况、水分状况等密切相关。例如，在缺水地区生长的植物的根往往比在水源充足地区生长的植物的根更发达。在农业生产上，常利用控制水、肥等来调整作物的根系，以达到丰产的目的。 二、根的吸水和失水 思考探究：绿色开花植物都有发达的根系，植物根的各个部分是否都吸收水分？根吸收水分的主要部位在哪里？ 活动实验： (1)培育小麦种子，直到它们长出较长的根。 (2)选取4株生长旺盛、带有绿叶和根系的幼苗，随机分为A、B两组。将A组的2株小麦植株所有根的前端剪去3~5毫米（即根尖），并在切口处涂上石蜡；B组不做处理。 (3)将2组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，观察其生长情况。 (4)一段时间后，A组幼苗开始出现萎蔫现象。由此可以看出，根尖是植物根吸收水分的主要部分。 教师点拨：通过实验，我们知道根尖是最吸水的地方。 根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，它是根生长、分化、吸收养料最活跃的部位。从根尖的尖端起，根据它的形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。 活动实验： ①取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根据教材第141页图4-18找到根尖的各部分结构，根尖从尖端起，依次是根冠、分生区、伸长区、根毛区，在根毛区生有大量的根毛。 ②用显微镜（低倍镜，不加盖玻片）观察根毛细胞的结构特点。 ③用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，可以发现根尖的四个组成部分的细胞形状各不相同（如图所示）。 活动实验： ①选取4株生长旺盛的同种植物（如白菜等）幼苗，随机分成2组。 ②将2组植物的根部洗净，分别放入盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中。 ③过20-40分钟后观察2组植物，可以发现在清水中的植物正常生长，在浓盐水中的植物叶片萎蔫。 (2)根毛细胞适于吸水的特点 根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛细胞穿过土壤颗粒的空隙时，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。 (3)土壤溶液 土壤颗粒之间含有水分和无机盐，称为土壤溶液。 (4)根毛细胞吸水和失水的条件 根毛生长在一定溶质质量分数的土壤溶液中，所以根毛是否吸水取决于土壤溶液的溶质质量分数与根毛细胞液的溶质质量分数的差异。一般情况下，根毛细胞液的溶质质量分数总是大于土壤溶液的溶质质量分数，于是，根毛细胞吸收土壤中的水分。若土壤溶液的溶质质量分数大于根毛细胞液的溶质质量分数时，根毛细胞就会失水。一次施肥过多，容易造成“烧苗”，就是这个道理。 (5)根毛吸水的过程 当土壤溶液的溶质质量分数小于根毛细胞液的溶质质量分数时，水分被吸收进入根毛细胞，而后根据细胞液溶质质量分数的差异，水分由一个皮层细胞进入另一个皮层细胞，接着进入根的木质部导管，最后上升到植物体的各结构。 根毛细胞吸水的具体过程可表示为水→根毛细胞→各皮层细胞→导管。 【自我测评】 1．下列生命活动中，与植物感应性现象无关的是（    ） A．萎蔫的青菜浸入水中后变得新鲜硬挺 B．一段时间后，被踩踏倒伏的小草又能自然挺立 C．甲虫触动捕蝇草叶片上的刚毛后，叶片迅速合拢，把甲虫牢牢地关在里面 D．适当缩短盆栽菊花每天的光照时间，可提早菊花的开花时间 2．壤土类土壤的土壤质地是（ ） A．砂粒多，黏粒少，土壤颗粒较粗 B．黏粒、粉砂多，土壤颗粒较细 C．砂粒少，黏粒少，土壤颗粒较粗 D．砂粒、黏粒、粉砂大致等量，土壤质地较均匀 3．为了促进根系吸收必需的矿质元素，农田和花园中一般应采取的措施是（    ） A．疏松土壤 B．大量灌溉 C．大量施肥 D．增加光照 【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.3 植物的根与物质吸收（第1课时）（导学案） 【学习目标】 全面了解植物的生长机制，为后续学习打下坚实的基础。 了解各种元素在植物生命活动中的作用，意识到植物生长的复杂性和生命的奇妙。 通过辨别直根系和须根系，认识不同植物在适应环境上的差异。 培养严谨求实的科学精神，深入理解植物生理和生态学原理。 【学习重点】了解含氮、磷、钾等元素的无机盐对植物生命活动的作用。 【学习难点】深入探讨根尖的结构特点和功能，理解根系如何吸收养分和水分以支持植物生长。 【自主学习】 同学们，我国西南的某些地区原来有茂密的森林，后来被大量砍伐，由于降水量较大，土壤大量流失，现在只剩下一片片岩石，几乎寸草不长。没有土壤，植物就难以生长。 【课堂探究】 一、植物的根系 1.根系 (1)概念：一株植物所有根的总和叫做根系。 (2)根系的作用 ①固定：许多植物的根系十分发达，生长范围比枝叶大，把植物牢牢固定在地上。 ②吸收：土壤中的水分和无机盐是通过根吸收进入植物体的，组成根系的每条根均能吸收土壤中的水分和无机盐等营养物质。 2.根系的类型 根据有没有明显发达的主根，根系可分为直根系和须根系。 (1)直根系：有明显发达的主根和侧根之分的根系，叫做直根系，如大豆、棉花等植物的根系。 (2)须根系：没有明显发达的主根的根系，叫做须根系。须根系主要由不定根组成，如小麦、葱等植物的根系。 3.影响植物的根在土壤中分布的因素 植物的根在土壤中的分布，与植物的种类和外界环境，如土壤的结构、肥力、通气状况、水分状况等密切相关。例如，在缺水地区生长的植物的根往往比在水源充足地区生长的植物的根更发达。在农业生产上，常利用控制水、肥等来调整作物的根系，以达到丰产的目的。 二、根的吸水和失水 思考探究：绿色开花植物都有发达的根系，植物根的各个部分是否都吸收水分？根吸收水分的主要部位在哪里？ 活动实验： (1)培育小麦种子，直到它们长出较长的根。 (2)选取4株生长旺盛、带有绿叶和根系的幼苗，随机分为A、B两组。将A组的2株小麦植株所有根的前端剪去3~5毫米（即根尖），并在切口处涂上石蜡；B组不做处理。 (3)将2组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，观察其生长情况。 (4)一段时间后，A组幼苗开始出现萎蔫现象。由此可以看出，根尖是植物根吸收水分的主要部分。 教师点拨：通过实验，我们知道根尖是最吸水的地方。 根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，它是根生长、分化、吸收养料最活跃的部位。从根尖的尖端起，根据它的形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。 活动实验： ①取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根据教材第141页图4-18找到根尖的各部分结构，根尖从尖端起，依次是根冠、分生区、伸长区、根毛区，在根毛区生有大量的根毛。 ②用显微镜（低倍镜，不加盖玻片）观察根毛细胞的结构特点。 ③用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，可以发现根尖的四个组成部分的细胞形状各不相同（如图所示）。 活动实验： ①选取4株生长旺盛的同种植物（如白菜等）幼苗，随机分成2组。 ②将2组植物的根部洗净，分别放入盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中。 ③过20-40分钟后观察2组植物，可以发现在清水中的植物正常生长，在浓盐水中的植物叶片萎蔫。 (2)根毛细胞适于吸水的特点 根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛细胞穿过土壤颗粒的空隙时，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。 (3)土壤溶液 土壤颗粒之间含有水分和无机盐，称为土壤溶液。 (4)根毛细胞吸水和失水的条件 根毛生长在一定溶质质量分数的土壤溶液中，所以根毛是否吸水取决于土壤溶液的溶质质量分数与根毛细胞液的溶质质量分数的差异。一般情况下，根毛细胞液的溶质质量分数总是大于土壤溶液的溶质质量分数，于是，根毛细胞吸收土壤中的水分。若土壤溶液的溶质质量分数大于根毛细胞液的溶质质量分数时，根毛细胞就会失水。一次施肥过多，容易造成“烧苗”，就是这个道理。 (5)根毛吸水的过程 当土壤溶液的溶质质量分数小于根毛细胞液的溶质质量分数时，水分被吸收进入根毛细胞，而后根据细胞液溶质质量分数的差异，水分由一个皮层细胞进入另一个皮层细胞，接着进入根的木质部导管，最后上升到植物体的各结构。 根毛细胞吸水的具体过程可表示为水→根毛细胞→各皮层细胞→导管。 【自我测评】 1．下列生命活动中，与植物感应性现象无关的是（    ） A．萎蔫的青菜浸入水中后变得新鲜硬挺 B．一段时间后，被踩踏倒伏的小草又能自然挺立 C．甲虫触动捕蝇草叶片上的刚毛后，叶片迅速合拢，把甲虫牢牢地关在里面 D．适当缩短盆栽菊花每天的光照时间，可提早菊花的开花时间 【答案】A 【分析】感应性是指生物以自己的活动或状态的变化对外界的影响作出反应，以维持新陈代谢正常进行的能力。 【详解】A.萎蔫的青菜浸入水中后变得新鲜硬挺，是植物吸水导致的，与感应性无关，故A错误。 B.一段时间后，被踩踏倒伏的小草又能自然挺立，是植物的背向地性，故B正确。 C.甲虫触动捕蝇草叶片上的刚毛后，叶片迅速合拢，把甲虫牢牢地关在里面，是植物的感应性，故C正确。 D.适当缩短盆栽菊花每天的光照时间，可提早菊花的开花时间，是植物对光照的反应，是植物的感应性，故D正确。 故选A。 【点睛】掌握植物的感应性是本题解题关键。 2．壤土类土壤的土壤质地是（ ） A．砂粒多，黏粒少，土壤颗粒较粗 B．黏粒、粉砂多，土壤颗粒较细 C．砂粒少，黏粒少，土壤颗粒较粗 D．砂粒、黏粒、粉砂大致等量，土壤质地较均匀 【答案】D 【分析】土壤质地是根据土壤的颗粒组成划分的土壤类型，土壤质地一般分为砂土、壤土和粘土三类。 【详解】壤土，指土壤颗粒组成中黏粒、粉粒、砂粒含量适中的土壤。质地介于黏土和砂土之间，兼有黏土和砂土的优点，通气透水、保水保温性能都较好，是较理想的农业土壤。可见选项D符合题意。 【点睛】知道壤土类土壤的土壤质地是解题的关键。 3．为了促进根系吸收必需的矿质元素，农田和花园中一般应采取的措施是（    ） A．疏松土壤 B．大量灌溉 C．大量施肥 D．增加光照 【答案】A 【分析】松土能增加土壤中空气含量，根部细胞呼吸作用加强，形成ATP增加；根对矿质离子的吸收是主动运输，需要消耗能量，因此松土能促进对矿质元素离子的吸收。 【详解】矿质元素在土壤溶液中主要以离子形式存在，因此植物根系吸收矿质元素的方式是主动运输。主动运输需要消耗能量，因此疏松土壤可以提高土壤中氧气含量，从而使有氧呼吸强度提高，促进矿质元素的吸收。 故选A 【点睛】本题重在考查了矿质元素的吸收方式及主动运输的条件，属于对识记、理解层次的考查。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$