第3节 土壤与植物生长（培优教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

该初中科学课件围绕“土壤与植物的生长”，系统讲解根系分类、根尖结构、根的吸水原理、无机盐作用、茎的结构及物质运输，通过问题链导入，如“根系有何不同”“水如何吸收”，搭建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于注重探究实践与科学思维，通过根的吸水实验、茎的结构观察等培养探究能力，对比导管与筛管功能强化科学思维，结合海水稻、无土栽培实例落实科学观念。学生能提升实践与应用能力，教师可获得结构化教学资源。

第四章 我们生活的大地 七年级下册•浙教版 第3节 土壤与植物的生长 一株玉米从发芽到结果，大约需要吸收200kg以上的水以及无机盐。这些水和无机盐是通过植物的什么器官吸收的?又是如何在植物体内运输的? 导入新课 （1）植物的根 植物的根系有什么不同？ 植物根尖结构有什么特点？ 水如何从植物根尖吸收？ 导入新课 （2）植物生长需要无机盐 无机盐对植物生长的影响？不同化肥对植物有什么影响？ 如何实现无土栽培？ 导入新课 （3）茎与物质运输 植物有哪些不同的茎？ 植物的茎有哪些结构？ 植物水和无机盐如何运输？ 导管和筛管有什么区别？ 植物的根系 根的定义、根系分类 根的吸水和失水 根的吸水部位探究、根尖结构与功能、根吸水的路径 植物生长需要无机盐 植物生长需要无机盐、无机盐缺乏的影响 植物的茎 茎的分类及特征，导管、筛管及形成层的作用 物质的运输 无机盐的运输、有机物的运输 学习目标 重点难点 教学重点 1.植物根的吸水与失水 2.无机盐对植物的影响 3.植物的茎与物质运输 教学难点 无机盐的作用 物质运输 1. 植物的根系 2. 根的吸水和失水 3. 植物生长需要无机盐 4. 植物的茎 5. 物质的运输 6. 课堂总结 学习内容 一、植物的根系 第1节 我们生活的大地 1.根的作用 大多数陆生植物是通过根来吸收土壤中各种营养物质的。经科学家统计，植物根的总表面积可达茎和叶总表面积的一百多倍。这种结构对植物的生活有什么意义?不同植物根的组成又具有什么特点呢? 一、植物的根系 1.根系的分类 根据有无明显的主侧根之分，植物的根系可分为直根系和须根系。植物通过根系将自己牢牢固定在土壤中，同时组成根系的每条根均能从土壤中吸收水分和无机盐等营养物质。 一、植物的根系 1.根的生长与环境关系 植物根在土壤中的分布，与植物的种类以及外界环境等密切相关，如土壤的结构、水分、通气状况和肥力。在缺水地区生长的植物根往往比在水源充足地区生长的植物根更为发达。在农业上，常利用控水、控肥来调整作物的根系，以达到丰产的目的。 一、植物的根系 【例题1】海水稻是可供产业化推广的、盐度不低于1%盐度海水灌溉条件下、能正常生长且产量能达到200-300公斤/亩的水稻品种。下列有关海水稻的描述中正确的是（　　） A．海水稻是水生植物，体内无导管和筛管 B．海水稻的面世，可以应对我国土壤盐碱化的问题 C．根系是一株植物全部根的总称，海水稻的根系属于直根系 D．海水稻根毛细胞液的溶质质量分数总是小于土壤溶液的溶质质量分数 一、植物根系 【答案】B 【例题2】为了让更多的孩子能参与实践活动，越来越多的学校在校内开设“实验田”。如图甲是某校科学兴趣小组刚“翻新”的一块“实验田”。请根据所学知识完成下列问题。 (1)【播种】该兴趣小组欲在该地种植青菜，取一定数量籽粒饱满的青菜种子。播种结束后，他们需要定期为种子浇水目的是_________。 (2)【生长】一段时间后，青菜发芽后并长成了植株，你认为青菜的根系与图中_________（选填“乙”或“丙”）的根系更相似。 (3)【养护】要想青菜植株能够更好地生长，除了定期给它们浇水和除杂草外，还需要科学施肥。如果一次施肥过多，容易造成植株_________。 一、植物根系 【答案】(1)种子萌发需要一定的水分 (2)乙 (3)烧苗 【例题3】小麦是我国主要的粮食作物之一。请你回答以下问题： (1)图甲是小麦的根系，属于_______根系。 (2)小麦的根对水分的吸收与细胞液及土壤溶液的浓度相关，图乙中箭头表示水分流动的方向，由此可判断①、②、③三处溶液浓度最大的是_______（填写数字）。 (3)土壤污染可能会导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降。针对土壤污染的现状，你认为可以采取什么措施?____________。 一、植物根系 【答案】(1)须 (2)③ (3)减少使用一次性塑料购物袋等 二、根的吸水与失水 第3节 土壤与植物生长 1.根的吸水部位 1.探究实验： （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尖端剪去3~5mm(即根尖)，并在切口处涂上石蜡;B组不做处理，如图所示。 （3）将两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，哪组幼苗开始出现萎蔫现象? 二、根的吸水于失水 2.根的结构 各种植物的根，其尖端部分通常都有根毛。根尖是指从根的尖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。 二、根的吸水于失水 3.根尖的作用 根冠在根尖的最前端，对根起保护作用;分生区细胞不断分裂，能使根的细胞数量不断增加;伸长区细胞生长能使根伸长，根毛区的根毛伸入土壤颗粒的孔隙，增大了与土壤颗粒的接触面积，有利于吸收土壤中的水分和无机盐。 二、根的吸水于失水 4.根的吸水与失水 1.探究实验： 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 min后观察2组植物，加以比较，并做好观察记录。 在清水中的植物: 在浓盐水中的植物: 4.请分析实验结果产生的原因，说说根毛细胞必须在什么条件下才能从土壤中吸收水分。 二、根的吸水于失水 5.根的吸水 根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。土壤颗粒之间含有无机盐和水分，称为土壤溶液。当根毛穿过土壤颗粒的孔隙时，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，若根毛细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度，根毛细胞就会吸收土壤里的水分;若土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度，根毛细胞就会失水。如果一次施肥过多，容易造成植株“烧苗”。 二、根的吸水于失水 6.根与水的运输 水分进入根毛细胞后，根据细胞液浓度的差异，由一个细胞进入另一个细胞，然后进入根的木质部导管，最后在蒸腾拉力作用下，上升到植物体的各结构。 二、根的吸水于失水 【例题1】用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻苗和番茄苗（假设两植物的吸水速率相同），一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子之比如图所示（实验前各种离子浓度均为100%）。该实验不能说明的是（　　） A．水稻吸收水的相对速率比吸收钙、镁元素大 B．与番茄比，水稻对硅元素需要量大，对钙元素需要量小 C．植物对无机盐离子的吸收具有选择性 D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关 【答案】D 二、根的吸水于失水 【例题2】2016年10月国内首个“海水稻研发中心”在青岛成立。在海边的盐碱地上，一般作物因为缺少水分难以生存。而海水稻却能在海边盐碱地生长良好，这主要是因为海水稻（　　） A．光合作用能力较强 B．根毛细胞细胞液浓度较高 C．本身需要大量无机盐 D．可减少水分的蒸腾 【例题3】图甲是根尖结构模式图，图乙是水分进入根部的途径示意图。 （1）植物吸收水分的主要部位是图甲中的______（选填序号）。 （2）A处溶液的溶质质量分数______B处细胞液的溶质质量分数（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】B 4 小于 二、根的吸水于失水 【例题4】某同学表演了一个小魔术：取两块等大的萝卜条，各放入等体积的透明液体中，20min后，该同学取出萝卜条发现：烧杯中的萝条变硬了，烧杯中的萝卜条软了。请你帮他分析其中的原因： （1）“魔术”的奥秘在于，烧杯中的液体，它们分别可能是___________。 A．清水、清水    B．清水、10%盐水    C．10%盐水、10%盐水    D．10%盐水、清水 （2）根细胞吸水的原因是土壤溶液浓度_______（选填“大于”或“小于”）根细胞细胞液浓度。 【答案】B 小于 二、根的吸水于失水 【例题5】《西游记》是中国经典名著，深受同学们的喜爱，针对其中的几个情节，某生物兴趣小组的同学们提出了一些有趣的看法，做到了学科融合。如果你是他们小组的一员，试着对这些有趣的情节分析并回答： (1)《西游记》第五回：大闹天宫时孙悟空拔一把猴毛，吹一口气就变出了许多小孙悟空。同学们觉得这种生殖就像动物克隆一样，据此，你认为这是_________生殖（选填“有性”或“无性”）。 (2)《西游记》第二十四回：一种神奇的果实——人参果，三千年一开花，三千年一结果，再三千年才得熟，一万年方得吃。小组同学提出：人参果结果的时间太长了，要是每天都给它施肥，这样它就能长得更快。小金同学立即反驳道：每天施肥可能会导致细胞液浓度_________（填写“大于”、“小于”或“等于”）土壤溶液的浓度，此时细胞会_________（填写“吸水”或“失水”），导致果树死亡。 【答案】(1)无性 (2) 小于 失水 二、根的吸水于失水 三、植物生长需要无机盐 第3节 土壤与植物生长 1.无机盐的吸收 1.植物生长除了从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。种庄稼要施吧养花种草也要施肥。肥料的作用主要是给植物的生长提供无机盐。 2.实验探究：将若干株生长情况基本相同的植物幼苗(如青菜、玉米、小葱等)，清洗根系后分别“种”入锥形瓶中，随机分为A、B两组。A组加土壤浸出液，B组加蒸馏水，均使根系浸没。一段时间后，观察并比较两组幼苗的生长情况，记录两组幼苗的高度、颜色，以及根、茎、叶的生长情况。 3.实验表明，在土壤浸出液中培养的幼苗要比在蒸馏水中培养的幼苗生长得好，这是因为土壤浸出液中含有植物生长所需要的多种无机盐。 三、植物生长需要无机盐 2.无机盐的作用 植物通过根系从土壤中吸收各种无机盐，不同的无机盐对植物生长起到不同的作用。如氮和镁是合成叶绿素的原料，氮和硫是合成蛋白质的原料，钾能使茎秆粗壮、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。植物生长需要量最多的是含氮、磷和钾的无机盐。如果缺少某种无机盐，植株就不能正常生长，会出现相应的营养缺乏症状。 三、植物生长需要无机盐 3.无土栽培技术 无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作为培养基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。 无土栽培的优点:1节水、省肥、高产;2清洁卫生无污染;3省工省力、易于管理;4避免连续栽培同种作物引起的作物生长发育异常;5不受地区限制、充分利用空间;6有利于实现农业现代化。 我国无土栽培的研究和生产应用始于20世纪70年代，主要包括水稻无土育秧，蔬菜作物无土育苗。1980年我国成立了蔬菜工厂化育苗协作组，除研究无土育苗外，还进行了保护地无土栽培技术研究。2016年，中国科学院植物研究所建立起世界上最大面积的全人工光植物工厂，实现了无土栽培蔬菜生产的大规模产业化应用。 三、植物生长需要无机盐 三、植物生长需要无机盐 元素（无机盐） 作用 缺乏时的症状 氮（如硝酸铵） 促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂 植株矮小瘦弱，叶色发黄，严重时叶脉呈淡棕色 磷 （如过磷酸钙） 促进幼苗的生长发育和开花，使果实、种子提早成熟 植株特别矮小，叶片呈暗绿色，后转变为紫色 钾 （如氯化钾） 使茎秆粗壮，促进淀粉的合成和运输 茎秆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯 【例题1】土壤孕育了大地上的万物。下列有关土壤的说法，错误的是（　　） A．土壤中的非生命物质主要由无机盐、空气、水和有机物等组成 B．土壤中生活着很多动物，而这些动物也会对土壤产生影响 C．壤土类土壤是适于大部分植物生长的土壤 D．在农田中为了增加肥效，可以大量施用化肥 【例题2】古人云：“野火烧不尽，春风吹又生。”人们发现将植物的枯枝落叶焚烧后的灰烬留在土壤中，有利于植物的生长。这是因为植物的生长需要（　　） A．有机物 B．空气 C．无机盐 D．合适温度 三、植物生长需要无机盐 【答案】D C 【例题3】无土栽培能获得成功，主要原因是植物能够从培养液里获得足够的（    ） A．水分和氧气 B．水分和有机物 C．水分和无机盐 D．无机盐和氧气 【例题4】取两株同样大小的小麦幼苗，分别放在盛有等量蒸馏水和土壤浸出液的试管中。在相同环境中培养一段时间后，出现如图所示变化，说明小麦幼苗生长需要（　　） A．无机盐 B．空气 C．有机物 D．水 三、植物生长需要无机盐 【答案】 C A 【例题5】无土栽培技术使植物摆脱对土壤的依赖，给花卉、蔬菜及粮食作物的工厂化开辟了广阔的前景。配制无土栽培营养液时，需要添加的物质是（　　） A．糖类 B．脂肪 C．无机盐 D．膳食纤维 【例题6】新疆的哈密瓜以味甜质优而闻名。在哈密瓜开花结果的过程中，应适当多施加（　　） A．含钙无机盐 B．含钾无机盐 C．含磷无机盐 D．含氮无机盐 【例题7】炎炎夏日，吃西瓜消暑是一件很惬意的事。农民种西瓜时要施肥，所施的肥料主要提供含氮、含磷、含__________的无机盐，如果西瓜植株较长时间缺少含__________的无机盐，则该植物会矮小瘦弱、叶片发黄。 三、植物生长需要无机盐 【答案】C C 钾 氮 四、植物的茎 第3节 土壤与植物生长 1.茎的作用 植物的根从土壤中吸收的水分和无机盐、叶制造的有机物等都要通过茎运输到植物各个器官。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? 四、植物的茎 2.茎的分类 植物的茎按形态可分为直立茎、攀缘茎、匍匐茎和缠绕茎，按其组成可分为草质茎和木质茎。虽然茎的形态各不相同，但它们的结构基本相同。现以双子叶植物的木质茎为例加以研究。 四、植物的茎 3.茎的结构 （1）选取一根三年生的椴树(或木槿)枝条(3~5 cm长)，用刀片或解剖刀横切枝条。 （2）用放大镜观察，其横切面可明显分为三层，分别是树皮、木质部和髓。 (3)用解剖针轻轻扎一下树皮、木质部和髓。质地较硬的是哪个部位?质地较软的是哪个部位?4.试一试，能否用手把树皮剥下来? 四、植物的茎 3.导管与筛管 木质茎一般具有树皮、形成层、木质部和髓等结构。树皮包在茎的外层，对植物起保护作用。韧皮部位于树皮靠近木质部的部位，韧皮部中含有起输导作用的筛管。木质部中含有起输导作用的导管。导管和筛管的形态结构不同，其输导物质的类型也不同。髓位于茎的中央，其细胞体积较大，具有储藏营养的作用。 四、植物的茎 4.形成层 在韧皮部和木质部之间(就是能用手剥开树皮的地方)有形成层。形成层的细胞只有2~3层，它能不断地进行细胞分裂，产生子细胞。子细胞能吸收营养物质不断长大，向外形成韧皮部，向内形成木质部，使茎加粗。水稻、小麦、毛竹等植物的茎没有形成层，经历初期生长后，它们的茎就不能加粗生长了。 四、植物的茎 【例题1】植物茎流传感器是一种可以监测茎内物质传输的新型传感器。传感器探头放置的部位A如图所示，它位于木质茎的（    ） A．表皮 B．韧皮部 C．木质部 D．髓 【例题2】四年级时我们都种植过凤仙花，根据茎中木质成分多少分类，下列植物中和凤仙花属于同一种茎的是（　　） A．荷花 B．玫瑰花 C．桂花 D．蔷薇花 四、植物的茎 【答案】 C A 【例题3】今年4月，柯桥区内一株1950岁的圆柏和一株1580岁的古香榧树被浙江省林业局列入全省十大“寿星”古树名单（如图所示）。古树名木被誉为“绿色的国宝”、“有生命的文物”。通过古树可以推测出很多信息，故而被称为“有生命的文物”。下列说法正确的是（　　）   A．通过植物茎韧皮部中的年轮，可以推测出树的年龄 B．木质茎横切面出现某一年年轮较窄，说明当时的环境条件比较适宜 C．古树上常出现中空现象，说明髓和木质部是储藏营养的地方 D．通过古树发达根系的走向，可以推断出地下水系的大致分布 四、植物的茎 【答案】 D 五、物质的运输 第3节 土壤与植物生长 1.水和无机盐的运输 1.实验探究： （1）取粗细相似、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。 （2）处理好后，将每组枝条分别插入3个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。 (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。 五、物质的运输 1.水和无机盐的运输 (4)将实验现象记录在表中，并对结果进行分析。 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？ （2）若将C组枝条进行纵切，纵切面上从基部到靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅，这是什么原因造成的呢？ （3）根据实验结果，得出实验结论 五、物质的运输 2.导管 由于根和茎中的导管是相互连通的，水分和无机盐被根尖吸收后，会进人根部的导管。接下来，再进入茎中央的导管。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。 五、物质的运输 3.有机物的运输 1.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? 2.在一株盆栽木本植物上选取一根枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约1cm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部位。每隔一周观察并记录:枝条环剥部位的变化。 五、物质的运输 4.筛管 经过一两个月后，切口上方的树皮会膨大而形成枝瘤。活动表明，有机物是通过树皮自上而下运输的。剥去一圈树皮以后，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。我们知道，树皮里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。 五、物质的运输 【例题1】“蓝色妖姬”是人工染色的蓝色玫瑰花。制作时，选取白色玫瑰花，斜切茎部，将茎下端的切口浸泡在蓝色染料中，24小时后完成染色。下列说法正确的是（    ） A．染色时使用的染料浓度越高越好 B．染色剂与有机物在茎中的运输方向相同 C．斜切茎部的目的是为了增大吸收染料的面积 D．纵向剖开染色后的茎，发现韧皮部自下而上蓝色逐渐变深 【例题2】在果树的“坐果期”，果农常常给果树的茎做环状剥皮，这样可以增加果实产量，树枝压弯腰”，其中产的道理是（　　） A．切断导管，限制无机盐向茎叶运输 B．切断筛管，限制有机物向根部运输 C．切断形成层，限制茎的不断加粗 D．切断树皮，减少害虫的侵害 五、物质的运输 【答案】 C B 【例题3】杭州被誉为“人间天堂”，城市绿化覆盖率达到了45%。在城市园材绿化中，园林工人常常会给移栽后的绿化树打针输液，补充水和无机盐。下列说法正确的是（　　） A．施肥“挂吊瓶”的针头应插入树茎的韧皮部 B．为了让植物吸收更多的营养，可以注射高浓度的营养液 C．为方便运输，移栽的植物应去除根尖 D．若发现植株矮小、叶片有褐斑可以在药水中添加含钾元素的药剂 五、物质的运输 【答案】 D 【例题4】仙居杨梅为台州仙居特产，在杨梅树生长过程中，可通过在树干基部打针注射适量的硫酸亚铁(一种无机盐)来改善叶片黄化现象。其使用时注射的部位是（　　）     A．韧皮部 B．形成层 C．木质部 D．髓 五、物质的运输 【答案】 C 【例题5】如图为某双子叶植物的木质茎结构，下列说法不正确的是（　　） A．①是髓，具有贮藏营养的功能 B．②中含导管，能自下而上输送有机物 C．③是形成层，能不断细胞分裂使茎加粗 D．④是树皮，其外侧部分主要起保护作用 五、物质的运输 【答案】 B 【例题6】黄岩素有蜜橘之乡的美称，为了使橘树生长更健康，橘农们有时会给树打针输液，如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A．施肥“挂吊瓶”的针头应插入树茎的输导组织中 B．橘树茎中的形成层细胞会修复针头造成的小伤口 C．如果植株叶片发黄，可以在药水中添加含氮元素的药剂 D．为了让植物吸收更多的营养，可以注射高浓度的营养液 五、物质的运输 【答案】 D 【例题7】在研究“茎运输水分和无机盐的部位”的实验中，小科采取的下列措施中，不能使实验效果更明显的是（　　） A．选择阔叶植物的枝条 B．将枝条的下端削成斜面 C．将装置用透明塑料袋罩住 D．将装置置于温暖且光照充足的环境中 五、物质的运输 【答案】 C 【例题8】用32P（磷）标记的矿质营养液培养某植物幼苗一段时间后，在根细胞中检测32P 的累积量和运输量，结果如图所示。下列有关描述错误的是（　　） A．与根尖最末端距离30mm时32P的运输量最大 B．营养液中的32P是溶解在水中被根尖吸收的 C．在根尖的b点32P的运输量和累积量都最低，对32P的吸收量也是最低的 D．d点32P的累积量最高，是因为该处没有导管，不能将32P向上运输 五、物质的运输 【答案】 D 六、课堂总结 第3节 土壤与植物生长 四、课堂总结 $