4.4 植物的茎与物质运输（教学设计）-【上好课】八年级科学下册同步备课系列（浙教版）

4.4 植物的茎与物质运输（教学设计） 年级 八年级 授课时间 课题 4.4 植物的茎与物质运输 教学 目标 科学观念：学习识别直立茎、攀缘茎、匍匐茎和缠绕茎。 科学思维：认识到植物的多样性。 探究实践：通过学习观察、建立假设、设计方案等基本实验探究技能，学生能够培养科学思维和动手能力。 态度责任：通过观察和分析实验现象，培养观察能力和综合分析能力。 教学 重难点 重点：认识关于植物茎的重要知识，了解植物结构和功能； 难点：掌握茎如何运输水分、无机盐和有机物； 学情 分析 本节内容是生物学中关于植物茎的重要知识，对学生了解植物结构和功能至关重要。通过学习识别直立茎、攀缘茎、匍匐茎和缠绕茎，学生能够更加清晰地认识到植物的多样性。同时，深入探讨茎的基本结构及其功能，有助于学生理解茎在植物生命中的关键作用。本节课还着重介绍了茎如何运输水分、无机盐和有机物，从而维持植物的正常生长，这不仅拓展了学生的知识面，也加深了他们对植物生理机制的理解。此外，通过学习观察、建立假设、设计方案等基本实验探究技能，学生能够培养科学思维和动手能力，为后续的科学研究和实践操作打下坚实的基础。 教学 准备 课件、课本、多媒体、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 同学们，根从土壤中吸收的营养物质、叶制造的有机物等都要通过茎运输到植物的各个器官。这些物质在茎里的运输方式是怎样的？茎具有怎样的结构特点与其运输功能相适应呢？ 学生观察生活,探究答案,激发学生学习兴趣,导入新课。 新 知 讲 授 一、茎的结构 1.茎的分类 自然界中，植物的茎是千姿百态的。按照茎的形态,植物的茎可分为直立茎、匍匐茎、攀缘茎和缠绕茎等。 2.茎的结构 (1)树皮：可分为韧皮部和外层的表皮。 ①表皮：细胞排列紧密，细胞间隙比较小，起保护作用。 ②韧皮部：其内具有筛管，筛管属于输导组织，具有运输有机物的作用，另外其中还含有韧皮纤维，使茎具有一定的韧性。 (2)形成层：在韧皮部和木质部之间，细胞只有2~3层，能分裂产生子细胞，子细胞吸收营养物质不断长大，向外形成新的韧皮部，向内形成新的木质部，使茎能逐渐增粗。水稻、小麦、毛竹等植物经历初期生长后，因为茎中没有形成层，它们的茎不能继续加粗生长。 (3)木质部：由导管和木纤维等组成。 ①导管：运输水分和无机盐，属于输导组织。 ②木纤维：是又细又长的死细胞，细胞壁厚，没有弹性，有很强的支持力，木本植物的茎之所以坚硬，主要是木纤维的作用。 (4)髓：位于茎的中央，由薄壁细胞构成，细胞体积较大，有储藏营养的作用。 3.观察木质茎的结构 (1)目标 ①观察植物茎的基本结构。 ②认识木质茎的结构是如何与其功能相适应的。 (2)器材：三年生木质茎（木槿或椴树等）的永久切片，显微镜等。 (3)过程 ①按显微镜操作要求，安放显微镜，并对好光。 ②将三年生木质茎永久切片置于低倍镜下观察，自外向里可以看到： a.表皮：细胞排列紧密，细胞间隙比较小，起保护作用。 b.韧皮部：在茎的横切面上呈环状排列，其中含有韧皮纤维和筛管。 c.形成层：只由2~3层细胞组成，呈环状排列，细胞扁平，能不断地进行细胞分裂，向外形成韧皮部，向内形成木质部。 d.木质部：位于茎的形成层内侧，其中较大型的细胞是导管，较小的细胞是木纤维等。三个年轮也可以清晰地看到。 e.很多情况下，还可以在茎的最中央看到髓，它们的细胞壁比较薄，常有贮藏营养物质的功能。 二、水分和无机盐的运输 1.探究：茎运输水分和无机盐的部位 (1)探究任务：通过实验了解茎运输水分和无机盐的部位。 (2)提出问题：茎运输水分和无机盐的部位是什么？ (3)建立假设：根据茎的结构，茎木质部的导管或韧皮部的筛管可能是运输水分和无机盐的部位。 由此可以作出下面的假设： ①假设1：茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。 ②假设2：茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。 ③假设3：茎对水分和无机盐的运输是通过髓进行的。 (4)实验材料和器具：新鲜带叶的木本植物枝条若干，烧杯（或矿泉水瓶)，红墨水，清水，刀片，放大镜等。 (5)实验步骤 ①取粗细大小相似、叶片数相同的同种木本植物枝条3根，将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面，再分别按下表中的3种处理方法处理。 ②处理好后，将每组枝条分别插入3瓶盛有等量稀释红墨水的烧杯中，并用3个夹子将各组枝条分别固定，置于温暖、光照充足的地方，10分钟后取出枝条，用刀片横切枝条的中上部，用放大镜观察横切面的染色部位，并将实验现象记录在下表中。 (6)实验结果与分析 ①A、B组枝条的木质部均被染色，说明水分和无机盐是通过木质部运输的，组树皮未被染色，说明树皮不能输导水分和无机盐。 ②若将A组枝条进行纵切，纵切面上越靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅，因为水分和无机盐是由下向上运输的。 ③若不用切剥法处理枝条，而是用石蜡密封切面法处理枝条，则A组枝条不用石蜡处理，B组枝条用石蜡密封切面的树皮部分，C组枝条用石蜡密封切面的木质部和髓部。预期实验结果和上表相同。 结论：水分和无机盐是通过木质部运输的。 教师点拨：植物通过导管运输水分和无机盐 水分和无机盐被根尖吸收后，会进入根部导管。由于根和茎中的导管是相互连通的，最后，它们就能进入茎中央的导管。实验证明，水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输。 三、有机物的运输 1.活动: (1)过程：在一株盆栽木本植物上选取一个枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮，露出木质部。用刀轻刮木质部表面，然后用少许凡士林涂抹环剥的部位。每隔一周观察并记录枝条环剥部位的变化。 (2)现象：一段时间后，环剥部位上方的树皮膨大形成枝瘤，而且随着时间的延长，枝瘤在不断长大。 (3)分析：剥去一圈树皮后，由于叶制造的有机物向下运输的通道被切断了，有机物就积存在伤口的上方，伤口上方部位的细胞分裂和生长都加快，树皮就膨大起来，于是形成了瘤状物。树皮内只有韧皮部的筛管是上下相通的，可见，叶制造的有机物是通过筛管向下运输的。 2.植物通过筛管运输有机物 (1)有机物的来源：叶是植物进行光合作用制造有机物的主要器官。这些有机物除小部分留在叶肉细胞外，大部分需要转运到茎、根、果实、种子等部位去。 (2)有机物的输送：主要由韧皮部中的筛管进行。 (3)有机物的运输方向：沿筛管自上而下运输。 学生思考后回答 课 堂 练 习 1．某科学研究小组把一株植物幼苗水平放置于太空飞行的宇宙飞船中，培养若干天后，植物根、茎生长的方向是（ ） A．根向下生长、茎向上生长 B．根向下生长、茎向下生长 C．根水平方向生长、茎向上生长 D．根和茎都水平方向生 【答案】D 【分析】影响生长素分布的环境因素主要有单侧光、重力、离心力等．地球上横放的植物幼苗在重力的作用下茎具有不定向，根具有向地性。 【详解】太空中没有重力，不受重力影响，水平放置的幼苗，生长素的分布不受重力影响，但可以有只有极性运输，所以根和茎都是水平生长，D正确。 【点睛】本题考查影响生长素分布的环境因素，意在考查学生的理解分析能力，难度适中，解题的关键是明确生长素的生理作用。 2．下列关于筛管的描述，正确的一组是（ ） ①运输有机物的通道 ②运输水分和无机盐的通道 ③由死细胞构成 ④由活细胞构成 ⑤管道内有筛板 ⑥管道中空 ⑦运输方向由上向下 ⑧运输方向右下向上． A．①③⑥⑦ B．②③⑥⑧ C．①④⑤⑦ D．②④⑤⑧ 【答案】C 【分析】植物茎中有两种管道--导管与筛管，导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐；筛管的主要功能是自上而下运输有机物质。 【详解】植物体内主要有两条运输管道--导管和筛管。导管是植物体内木质部中主要输导水分和无机盐的管状结构，导管分子在发育初期是生活的细胞，成熟后，细胞质等解体，细胞死亡，形成中空的管子，在成熟过程中，细胞壁木质化并具有环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹等不同形式的加厚。筛管是植物韧皮部内输导有机养料的管道，由许多管状活细胞上下连接而成，两细胞的原生质体通过筛孔彼此相通，其上有筛板，筛管没有细胞核，但筛管是活细胞。故选C。 【点睛】解题的关键是理解筛管的结构特点。 3．下图中属于攀缘茎的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】植物的茎根据生长方式可以分为：直立茎、缠绕茎、攀缘茎和匍匐茎。直立茎，茎垂直于地面，为常见的茎如松树，凤仙花等。茎长而平卧地面，茎节和分枝处生根，称匍匐茎，如积雪草、委陵菜、红薯等。缠绕茎是指茎本身缠绕于其他的支柱上升，如：牵牛、马兜铃和菜豆等。用卷须、小根、吸盘或其它特有的卷附器官攀登于他物上，称攀缘茎。如黄瓜、葡萄等。 【详解】A.用卷须、小根、吸盘或其它特有的卷附器官攀登于他物上，称攀缘茎，符合题意。 B.直立茎，茎垂直于地面，为常见的茎如松树，凤仙花等，不符合题意。 C.缠绕茎是指茎本身缠绕于其他的支柱上升，不符合题意。 D.茎长而平卧地面，茎节和分枝处生根，称匍匐茎，不符合题意。 故选A。 【点睛】解题的关键是掌握植物茎的类型。 课 堂 小 结 常见的茎有直立茎、攀缘茎、匍匐茎、缠绕茎等形态。茎由树皮、形成层、木质部、髓等组成。树皮具有保护作用，其韧皮部中有输导有机物的筛管，形成层能不断进行细胞分裂，木质部中有输导水分和无机盐的导管。 板 书 设 计 作 业 设 计 反 思 评 价 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 $$