内容正文:
4.3 植物的根与物质吸收(第2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,植物生长只需要水就够了吗?为什么购买鲜花的时候还会赠送营养液呢?
回答:植物生长还需要无机盐。购买鲜花的营养液里含有无机盐。
【课堂探究】
一、植物生长需要无机盐
1.活动实验
(1)实验过程
①配制4种营养液,其中1种按科学标准配制,另外3种分别缺氮、磷、钾等元素。将它们分别倒入4只锥形瓶内,并用标签注明“正常、缺氮、缺磷、缺钾”等字样。
②选取生长旺盛的植物幼苗(如烟草、油菜、小麦等)4株或8株,小心洗去其根部附着物,最后用蒸馏水将其洗净,并分别将它们“种植”在4只锥形瓶中。
③记录4种培养液中植物生长的基本状况。如果发现异常生长,在相应的培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物,再观察它们的生长是否恢复正常。
(2)实验结果
①记录4种培养液中植物生长的基本状况,可发现:标准培养液中,植株正常生长;缺氮培养液中,植株矮小,叶色发黄;缺磷培养液中,植株矮小且暗绿带红;缺钾培养液中,植株矮小、易倒伏,叶片上有褐斑
②在异常生长的植物的相应培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物,再观察植物的生长状况,结果它们的生长恢复正常。
2.无机盐对植物的作用
植物通过根系从土壤中吸收生长所需要的各种无机盐,不同的无机盐对植物生长会起不同的作用。
(1)有的无机盐用于构建植物体:氮和镁是合成叶绿素的原料,氮和硫是合成蛋白质的原料。
(2)有的无机盐用于调节植物的生命活动:钾能使植物的茎秆粗壮、促进淀粉的合成和运输,磷能促进幼苗的生长发育和开花等。
3.氮、磷、钾三种元素对植物的作用和植物缺乏它们时的症状
植物在生长过程中需要量最大的是含氮、磷、钾元素的无机盐,它们对植物生长的作用和植物缺乏它们时的症状各不相同。
二、保护农田
1.“秸秆还田”可以提高农田的肥力
在有植物生长的地方,都会有许多枯枝、落叶或死亡的生物体留在土壤里,这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤,使土壤更为肥沃。因此,在农业生产中常提倡“秸秆还田”,以提高农田的肥力。
2.合理使用化肥,防止水体富营养化
有时为了使农作物生长得更好,人们常施用化肥,而我国目前的化肥有效利用率一般低于40%。过量施用化肥会使土壤中含有过多的氮、磷元素。这些元素会随水流入各种水体,加上人们大量使用含磷洗涤剂等化学产品,使江河湖泊等水体中的氮、磷含量大量增加。丰富的营养物质会使水中的藻类等浮游生物大量繁殖,从而引发淡水中的“水华”现象和海洋里的“赤潮”等。当这些藻类等浮游生物死亡后,由于细菌等微生物分解这些有机物需要消耗水体中大量的溶解氧,从而使水体中需要氧气的生物(如鱼类、软体动物等)大量死亡。此时,水体就会发黑变臭,水质严重恶化。
【自我测评】
1.有一位科学家在一只大木箱里栽种一棵黑麦。他尽量创造良好的条件,让黑麦的根能够充分地生长。到了黑麦长出麦穗的时候,他统计出了这棵黑麦的根系是由1400万条根组成的。这些根一共有150亿条根毛,精确的计算表明:这棵黑麦根系的总面积是茎和叶总面积的130倍。这种现象对黑麦的生活的主要意义是
A.固定植株
B.吸收水分和无机盐
C.制造营养
D.散失水分
【答案】B
【分析】大多数陆生植物的根在地下分布深而广,形成庞大的根系,比地上的枝叶系统还发达,可谓“根深叶茂”,“树大根深”,可见根在植物生长过程中的重要作用。
【详解】根尖的结构一般可以划分为四个部分:根冠、分生区、伸长区和成熟区。成熟区也叫根毛区,表皮一部分向外突起形成根毛,是根吸收水分和无机盐的主要部位。植物的生长需要无机盐,无机盐必须溶解在水中才能被吸收。所以黑麦根系发达是为植物的生长提供水分和无机盐,B正确。
【点睛】掌握根尖的结构及功能是解题的关键。
2.某农民种植的一块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素,为此将该肥力均匀的农田分成面积相等的五小块,进行田间实验。除施肥不同外,其他田间管理措施相同。实验结果如下表:
地块
甲
乙
丙
丁
戊
施肥情况
CO(NH2)2
KH2PO4
NH4H2PO4
(NH4)2SO4
不施肥
小麦收获
55.56
67.26
55.88
55.44
55.11
据表判断该农田最可能缺少的元素是( )
A.钾 B.氮 C.磷 D.硫
【答案】A
【详解】植物生活中需要最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。当土壤中缺乏某种无机盐时,植物的生命活动就会受到相应的影响。由表中施肥情况可以看出,小麦收获最好的是乙,所以,该农田缺少的元素是钾元素。故选A。
3.打针输液是人们生病时常用的一种治疗方法,而今也常应用于果树栽培和树木移植过程中,给植物“打针”输入的液体中主要由哪些物质( )
①有机物 ②水 ③无机盐 ④维生素.
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②
【答案】A
【详解】植物生长需要的营养物质:水、无机盐、有机物,水和无机盐通过根从土壤中吸收,有机物是通过光合作用自己制造的,因此,给植物输的液体中可能有水分和无机盐,水和无机盐能促进植物体的生长和成活。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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