内容正文:
第3节 土壤与植物生长(4)
七年级科学下册 •浙教版(2024)
第四章——我们生活的大地
元芳科学
教学目标
一
02
探究植物体内有机物运输的生理机制。
有机物的运输
01
探究植物体内水分和无机盐的运输。
水分和无机盐的运输
03
04
教学引入
二
本章学习引言:
地球是人类赖以生存的家园,在漫长的岁月里,人类在此繁衍生息和发展。鲜艳的花朵,丰硕的果实,挺拔的枝干,都离不开这片土地。
那么,地球的圈层结构是怎样的?是什么力量让沧海变桑田?土壤是由什么组成的?人类的生产和生活与土壤又有什么关系?
教学引入
二
【引入】
俗话说“人怕脸皮,树怕剥皮”。树怕剥皮蕴含着什么样的科学道理呢?
根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过茎运输的。茎运输水分和无机盐的部位是哪里呢?
01
水分和无机盐的运输
水分和无机盐的运输
三
根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过茎运输的。
那么茎是如何将它们运送到其他部位去的呢?
水分和无机盐的运输
三
探索活动
【提出问题】茎运输水分和无机盐的部位是什么?
【建立假设】
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。
水分和无机盐的运输
三
1.取粗细大小相似、叶片数相同的同种木本植物枝条若干根,先按表中的3种处理方法处理,各组枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面。
增大吸收水和无机盐的面积。
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,并用夹子将各组枝条分别固定,如图所示,置于温暖、光照充足的地方。
“红墨水”:
便于标记观察。
“温暖、光照充足”:
叶的蒸腾作用强,产生“蒸腾拉力”大,以便水分和无机盐的运输。
水和无机盐的运输
水分和无机盐的运输
三
水分和无机盐的运输
三
3. 15min后从每组取出一枝条,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;再从每组取出另一枝条,将枝条纵切,观察纵切面的染色情况。
实验组别 实验现象(记录被染色的部位)
A.除去木质部和髓的带叶枝条,只留下树皮
B.剥去下半部树皮的带叶枝条
C.带叶枝条(不做处理)
4.将实验现象记录在表中,并对结果进行分析。
木质部被染成红色
木质部被染成红色,髓没有
韧皮部没有被染成红色
茎的木质部输送水和无机盐。
水分和无机盐的运输
三
5.问题讨论:
(1)若B、C 组枝条的韧皮部和木质部均被染色,而A组树皮未被染色,这说明了什么问题?
水分和无机盐主要通过木质部的导管,自下而上运输的。且水分和无机盐可由木质部横向运输到韧皮部。
(2)若将C 组枝条进行纵切,发现纵切面上越靠近枝条的顶端,染色变得越来越浅。这是什么原因造成的呢?
说明水分和无机盐是自下而上运输的。
(3)根据实验结果,得到实验结论。
茎对水和无机盐的运输是通过木质部的导管自下而上进行的。
水分和无机盐的运输
三
【实验分析】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,它们就能进人茎中的导管。
【实验结论】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。
导管由一些直径较大的长筒形细胞连接而成。不过这些长筒形细胞已经死亡,它们上、下连接处的横壁消失,故导管上下贯通。
水分和无机盐的运输
三
【应用】给树输营养液时要将针头插入木质部,通过木质部中的导管将营养液输送到树的其他部位。
02
有机物的运输
有机物的运输
四
植物的叶通过光合作用制造了有机物,这些有机物除一小部分留在叶肉细胞外,大部分需转送到茎、根、果实、种子等部位去。有机物在茎中又是怎样运输的呢?
有机物的运输
四
探索活动
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,如图所示。用刀轻刮木质部表面,然后用少许凡士林涂抹环剥部位。每隔一周观察并记录环剥部位的变化。
切口上方树皮膨大而形成枝瘤。
叶制造的有机物向下运输的通道被切断了,有机物积存在伤口上方,伤口上方部位的细胞分裂和生长都加快,树皮就膨大起来。
实验现象:
枝瘤
现象解释:
除去环割部位的形成层。
有机物的运输
四
叶制造的有机物向下运输的通道是什么结构?
树皮里韧皮部的筛管是上下相通的,
有机物向下运输的通道是筛管。
叶制造的有机物通过筛管向下运输。
农业生产上,经常将果树的枝条环割,提高果实产量。
有机物的运输
四
导管
位于
木质部
筛管
位于
韧皮部
水、无机盐
有机物
有机物的运输
四
【拓展】
科学家还发现,筛管是由直径略大的长筒形细胞构成。不过,这些细胞都是活细胞,它们上下连接处的横壁并未消失。横壁上有许多小孔,像个筛子,称为筛板。物质可以通过小孔从一个细胞进入另一个细胞。
有机物的运输
四
思考与讨论
1.割裂橡胶树的树皮, 胶乳就会流出来。人们就是这样来采集胶乳的。你能解释这一现象吗?
橡胶乳胶的主要成分是有机物,在筛管中向下运输的,切割橡胶树皮采橡胶,实际上是切割了筛管,让有机物流出来。
有机物的运输
四
2.任意毁坏树皮会给树木带来什么不良的后果?
树皮的韧皮部中有筛管。任意毁坏树皮可能导致叶片合成的有机物不能运输到茎和根,从而导致树木死亡。
03
随堂练习
随堂练习
五
1. 无机盐在植物体内运输的基本路径是 ( )
A. 叶中导管→茎中导管→根中导管
B. 根中导管→茎中导管→叶中导管
C. 叶中筛管→茎中筛管→根中筛管
D. 根中筛管→茎中筛管→叶中筛管
B
随堂练习
五
2. 若把一棵树的主干树皮环割一圈,则会影响树的正常生长,其原因是 ( )
A. 韧皮部有筛管运输有机物
B. 韧皮部有筛管运输水和无机盐
C. 韧皮部有导管运输有机物
D. 木质部有筛管运输有机物
A
随堂练习
五
3. 用小刀割破橡胶树的树皮,白色胶乳就会流出,白色胶乳是 ( )
A. 从①中流出的有机物
B. 从②中流出的有机物
C. 从①中流出的水和无机盐
D. 从②中流出的水和无机盐
B
随堂练习
五
4.为了探究茎中运输水分和无机盐的部位,小明取带有3片叶子的海桐枝条进行如图实验。一段时间后,自下而上在枝条不同部位进行横切,其中距枝条底部5厘米部位标记为甲,直至横切面上刚好观察不到染色现象的部位标记为乙。小明仔细观察海桐枝条横切面的染色部位,发现红墨水分布于茎的 ( )
A. 表皮 B. 形成层
C. 木质部 D. 髓
C
随堂练习
五
5. 甘蔗很甜,它的茎中含有大量的糖,这些糖是 ( )
A. 由叶制造后通过筛管运输来的
B. 由根从土壤中吸收,通过筛管运输来的
C. 由叶制造后通过导管运输来的
D. 由根从土壤中吸收,通过导管运输来的
A
随堂练习
五
6. 科学家为了检测有机物运输的部位及方向,他们利用含放射性同位素标记碳的二氧化碳,由叶片进行光合作用合成了含放射性标记碳的葡萄糖。一段时间后,先后在茎的树皮和根的树皮中发现了含此标记碳的葡萄糖。此实验证明运输有机物的部位及方向是 ( )
A. 韧皮部的导管、由上向下
B. 木质部的导管、由下向上
C. 韧皮部的筛管、由上向下
D. 木质部的筛管、由下向上
C
随堂练习
五
7. 某同学做了如图所示实验,请据图回答下列问题。
(1) 十几小时后,植物的茎横切面上变红色的部位是 。
(2) 植物体承担运输功能的是根、茎、叶中的导管和筛管。其中导管位于 ,负责运输 。
木质部
木质部
水分和无机盐
随堂练习
五
(3) 纵切枝条,发现越往上红色越浅,这是因为 。
A. 上面水太多,把红色冲淡了
B. 上面的红墨水随水分蒸发
C. 水分、无机盐是从下往上运输的,越往上越少
D. 枝条自身的一个特点,不是水分引起的
C
随堂练习
五
8. 根从土壤中吸收的水和无机盐是通过茎运输的,小明设计实验探究茎运输水和无机盐的部位。
步骤一:他取了如图甲所示的同种木本植物的枝条3根,将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面,再分别按表中的3种方法处理。
随堂练习
五
步骤二:处理好后,将每组枝条插入一个盛有一定量稀红墨水的烧杯中固定(B组枝条只将剥去树皮的部分浸入红墨水中),10分钟后取出枝条,用刀片横切枝条中上部,观察横切面的染色部位,并将实验现象记录在表格中。
(1) 补充A组枝条处理方式: 。
实验组别 实验现象(记录被染色的部位)
A组枝条 ▲
B组枝条剥去下半部树皮
C组枝条除去木质部和髓,只留下树皮
不进行处理
随堂练习
五
(2) 将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面的目的是
。
(3) 小明要证明水分和无机盐是从根部自下而上运输的,需要再继续下列实验步骤三,请你写出步骤三的实验设计及观察到的对应的实验现象:
。
(4) 小明继续设计实验探究有机物在茎中的运输部位(如图乙所示),该实验中他将植株置于光照充足的环境里,其原因是
。
增大吸收水
分和无机盐等物质的面积
将
B组枝条纵切,用放大镜观察纵切面的染色部位,观察到越靠近枝条的顶
端,颜色越浅
光合作用产生有机物,条
件是光照
随堂练习
五
9. 科研人员在研究植物运输无机盐的途径时做了如下实验:
实验甲:将柳茎一段的韧皮部与木质部剥离分开,在两者之间插入不透水的蜡纸,对照组则不插入蜡纸,在柳树根部施用含放射性42K的无机盐溶液,5h后测定42K在柳茎各部分的分布。
实验结果A:有蜡纸隔开的木质部含有大量的42K,而韧皮部几乎没有42K。
实验结果B:在实验组枝条上韧皮部和木质部没被剥离的部分,以及对照组中,韧皮部都有较多的42K。
随堂练习
五
实验乙:将棉花一段茎的韧皮部和木质部剥离分开,其间插入不透水的蜡纸(对照组不插入)。叶片施用含32P的无机盐溶液。1h后测定含32P的无机盐的分布,结果有蜡纸隔开的韧皮部含大量32P,而木质部没有32P。
(1) 试运用所学的科学知识,对实验甲的研究结果进行解释。
解释结果A: 。
解释结果B: 。
(2) 试根据实验乙的结果得出结论:
。
根部吸收的无机盐是通过木质部由下向上运输的
无机盐在茎中能从木质部横向运输到韧皮部
叶片所吸收的无机盐是通过韧皮部
向下运输的
课堂小结
六
土壤与植物生长
水分和无机盐的运输
有机物的运输
导管自下而上运输水分和无机盐
探究茎运输水分和无机盐的部位
筛管自上而下运输有机物
环剥枝条实验
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