跨学科实践活动 制作装置，探究植物无土栽培条件的控制 课件-2025-2026学年冀少版生物八年级上册

跨学科实践活动 制作装置，探究植物无土栽培条件的控制 冀少版生物八年级上册 在设施农业基地可以看到栽培床里的蔬菜长势旺盛，发达的根系浸泡在营养液里。与大田种植不同，这些植物并不是长在土壤中，而是在无土条件下栽培的。那么，无土栽培是怎样进行的？无土栽培需要控制哪些条件？ ·认识无土栽培技术与生物学的关系。 ·理解无土栽培与化学等学科的联系。 ·设计并制作无土栽培的装置，探究无土栽培条件的控制。 ·形成物质与能量观，提高解决实际问题的责任担当与能力。 针对植物的无土栽培，运用生物学、化学等学科的知识和方法，考虑“物质与能量”“因果关系”等跨学科概念，设计恰当的装置，探究不同无机盐环境对无土栽培植物的影响，分析满足植物生长所需的条件。 植物生长需要的是土壤中的无机盐，而非土壤 主要无机盐：含氮、磷、钾的无机盐 （含有无机盐） -无机盐在植物生长中的作用 无机盐 主要作用 无机盐缺乏的症状 含氮 无机盐 促进细胞的分裂和生长， 使枝叶繁茂 植株矮小，新叶淡绿，老叶黄色枯焦  含磷 无机盐 促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子提早成熟 植株矮小，茎叶暗绿  含钾 无机盐 促进淀粉的形成和运输，使植物茎秆健壮 茎秆细弱，易倒伏，叶色黄，老叶焦枯卷缩 缺氮 缺磷 缺钾 -溶液的配制方法 以质量分数为5％的蔗糖溶液为例，取蔗糖5克，水95克，将蔗糖溶解在水中，制成的溶液就是质量分数为5％的蔗糖溶液。配制溶液时，也可以将溶质按比例扩大一定倍数，配制出浓缩溶液，使用时再等比例稀释。 溶质的质量分数 5%= 溶质质量 5克 溶液质量 5克+95克 × 100% 任务一 查阅资料，走访当地的设施农业 查阅资料，了解无土栽培的基本类型、原理，营养液的成分和配制，栽培的主要技术要点等。参观当地的无土栽培“植物工厂”。 任务二 制作无土栽培的装置并育苗 1．准备玻璃缸、带孔的亚克力板（图1）、 定植篮、定植绵、棉线、水泵、喷泉头、植物补光灯、可定时的插座、自动补液器等。 图1 亚克力板 2．首先将合适功率的水泵、喷泉头组装成喷泉（图2)，安放在玻璃缸中，利用喷泉的定时喷水增加水中的溶解氧。将裁成多边形并按需打好多个大小适宜的孔的亚克力板，放入玻璃缸，方便放置定植篮（图3）。为了防止营养液不足，还可以安装自动补液器（图4)，实现营养液自动补给。 图2 喷泉装置 图3 安放喷泉装置和亚克力板 图4 自动补液器 3．选取蔬菜（如白菜）种子，浸泡4~8小时后放在吸足水的定植绵上（图5)；连同种子和定植绵一起放入定植篮；挑选壮苗的定植篮移入亚克力板的小孔。加入适量培养液进行培养。若环境中光线不足，为保证植物正常生长，可以每天给予10~12小时的灯光照射（图6）。 图5定植 图6培养 任务三 探究无土栽培中无机盐的条件控制 1．用纯净水分别配制硝酸铵含量为0mg/L、40mg/L、80mg/L、120mng/L、160mg/L的营养液。 2．将配好的营养液分别加入5组实验装置中进行对照。 3．设置定时插座，打开开关，进行营养液的循环，利用营养液自动补液器补液，在正常光照情况下观察植物的生长状况，并把观察到的现象记录到表中。 4．参照上述方法步骤，也可对无土栽培植物生长所需要的钾肥或磷肥进行探究。 氮肥 变量：无机盐的浓度 根据制订的方案，完成无土栽培装置的制作，探究无土栽培中无机盐的条件控制。在实验中发现装置的不足，及时修正并不断完善。 探究过程要注意保证无土栽培植物的生长条件： 一是注意根系一半浸在液体中，一半在液面以上，让根既能吸收营养又能呼吸，还要保证植物根部生长的循环营养液环境，保证根得到充足的氧气； 二是设置插座的定时开关，保证补光灯定时补光和水泵的补氧，以保证植物光合作用的正常进行； 三是保证营养液的及时补充。 参照表1设计无土栽培植物在生长发育过程中的变化记录表，坚持做好观察，并详细记录无土栽培植物在生长过程中所出现的现象，分析现象出现的原因，形成探究报告。也可根据自己的观察项目，参照以上方案实施。 拓展 拓展 常见无土栽培方式 拓展 对于无土栽培，温度的控制也很重要！ 利用本装置，对植物无土栽培过程中温度条件的控制进行探究 1.能促进糖类的形成和运输，使茎秆健壮的无机盐是（       ） A．硼 B．磷 C．氮 D．钾 2 . 油菜营养器官生长时期需大量含氮的无机盐，而在开花结果时期则需更多含磷的无机盐。将等量的大小相同的油菜苗分别栽在四个花盆里，只有施肥不同，则长得最好的油菜苗是（　　） A．施氮肥的 B．施钾肥的 C．施磷肥的 D．不施肥的 练习 D A 3 . 某生物学兴趣小组在栽培玉米的过程中，发现玉米植株矮小，且老叶率先发黄。针对这一情况，最应该给玉米植株补充的无机盐是（       ） A．含磷的无机盐 B．含钾的无机盐 C．含硼的无机盐 D．含氮的无机盐 D 4.[2024湖南衡阳模拟］近年来，无土栽培作为现代温室中常用的栽培方式越来越普及，其中以草炭、蛭石和珍珠岩作为基质的栽培方式较受欢迎。某农业科技园的科研人员为探究不同基质配比对无土栽培西红柿生长的影响，进行了实验，数据如表所示。 处理方式 （体积比） 平均每株结 果数量／个 平均单果 质量／g 平均单株产量／kg 草炭：蛭石：珍珠岩＝1:1:1   10.6   263   2.79 草炭：蛭石：珍珠岩＝1:2:2   10.1   242   2.55 草炭：蛭石：珍珠岩＝1:2:3   10.0   241   2.51 （1）无土栽培是人们根据植物生活所需 的种类和数量，按一定的比例配成营养液，在无土的基质中培养植物的方法。这些营养成分通过根尖的 被吸收，进而运输到植物的各个部位。 （2）草炭由于质地松软易散碎，又含有丰富的氮、钾、磷、钙、锰等，是常用的无土栽培基质。根据数据可知，草炭的比例越 （填“高”或“低”）时，西红柿的产量越高。 试分析原因： 。 （3）在无土栽培中，为了确保温室中适宜的种植环境，一般实际灌溉量会多于作物需求量，于是产生了排液。排液中一般包含大量的营养元素，直接排放将会严重影响当地水质。为减少无土栽培中排液对环境的危害，结合所学知识，提出一条建议 : 。 无机盐 成熟区 高 草炭中有植物生长所需的多种无机盐（或草炭质地松软，利用根的呼吸作用） 精准施肥，减少排液（合理即可） 5.［2025北京西城区期末］兴趣小组开展“探究生菜无土栽培的条件”实践活动，流程如图甲所示。 （1）经自主探究，同学们明确了种子萌发所需的外界条件包括适宜的温度、适量的水和充足的 。（2）图乙为栽培装置，移栽前向培养槽内通入培养液，移栽时尽量使生菜的 （填器官名称）不受损，保证对水和 的吸收。移栽后发现幼苗出现萎蔫现象，经分析可能是培养液浓度 （填“偏高”或“偏低”），导致了植物细胞失水。调整培养液的浓度后，生菜叶硬挺了起来。 甲 乙 （3）如右表为生菜在不同基质中的生长情况。   组别 叶片数量／片 叶片宽度／厘米 5天 10天 15天 5天 10天 15天 陶粒组 3 3 6 2.5 4 6 岩棉组 3 6 8 2.5 7 10 棉花组 3 3 4 2.5 2.6 2 同学们以叶片数量和 反映植物生长状态，发现使用 作为基质，效果最理想。他们推测该基质保水量适宜，疏松度较好，使植物的根能够获得充足空气，利于 作用。 （4）若要进一步明确生菜无土栽培的其他环境条件，还可以从哪些角度开展探究？ （写出一点即可）。 空气 根 无机盐 偏高 叶片宽度 岩棉 呼吸 光照（合理即可） Lavf59.14.100 Lavf59.14.100 Lavf59.14.100 $