1/9年级高二学科生物版本人教版内容标题植物的水代谢和矿质元素代谢编稿老师陈义【本讲教育信息】一.教学内容：植物的水代谢和矿质元素代谢二.学习内容：本周学习渗透作用的原理，植物对水分和矿质元素的吸收、散失、运输、利用以及水和矿质元素的合理利用。渗透作用的发生需要有两个条件：半透膜和浓度差，当成熟植物细胞具备了两个条件时，就会发生渗透作用。水分和矿质元素来自土壤，通过根吸收。根吸收水分最活跃部位是根尖成熟区表皮细胞，通过渗透作用吸收水分。水分进入导管通过两条途径，外质体途径和质外体途径，矿质元素则通过主动运输吸收，它们的运输是同一个过程，在植物体内存留很少的水分用以代谢，而大部分水分则通过蒸腾而散失，矿质元素则用于新陈代谢。植物必需的矿质元素种类，确定植物必需的矿质元素的方法，根对水分吸收及对矿质元素吸收是两个相对独立过程，而且除根外叶片等部位也可以吸收矿质元素。三.学习重点：1.渗透作用的原理2.植物细胞失水、吸水的原理3.矿质元素的概念，矿质元素的吸收和运输4.植物细胞吸水和失水的条件5.矿质元素在植物体内的利用四.学习难点：1.渗透作用的原理2.矿质元素的概念，矿质元素的吸收和运输3.植物对水分的吸收和对矿质元素吸收的关系4.矿质元素在植物体内的利用5.合理利用水分和矿质元素五.学习过程：植物的水分代谢（一）渗透作用原理在长颈漏斗口处密封玻璃纸（半透膜）往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入到盛有清水的烧杯中，使管内外的液面高度相等。胶管半透膜蔗糖液长颈漏斗清水现象：漏斗管内的液面逐渐上升。解释：烧杯内的水分子透过半透膜，向漏斗内的蔗糖溶液中扩散，蔗糖则不能透过半透2/9膜向清水里扩散。原理：半透膜是只能让一部分分子通过的特殊膜，在该实验中，漏斗内是蔗糖溶液，其单位体积内水分子的数目比另一侧——清水侧单位体积所含水分数少；水是可自由通过半透膜的，而蔗糖分子不能通过半透膜。因此，在分子热运动情况下，同一时间内进入漏斗的水分子比出漏斗的水分子数目多，因而漏斗内液面不断上升，直到在单位时间内通过半透膜的分子数相等——这种水分子（其它溶剂分子）透过半透膜的扩散称渗透作用。条件：①具有半透膜②该半透膜两侧溶液具有浓度差说明：半透膜两侧的浓度差通常是溶液的摩尔浓度；渗透压也是一种能量，漏斗的液面比烧杯内的液面要高，所形成的压力使得漏斗内的水分以更快的速度进入烧杯，最后达到平衡。（二）植物细胞是一个渗透系统：成熟的植物细胞，细胞质中有一个大的液泡，即中央液泡。1.未成熟植物细胞：吸胀吸水。（无中央液泡）细胞内蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质吸收水分。吸胀吸水能力：大豆＞蚕豆＞玉米、水稻、小麦＞芝麻、蓖麻2.成熟植物细胞：渗透作用吸水（具有中央液泡）（1）细胞壁：非选择性透过膜，水和溶质都能透过。（2）细胞膜、液泡膜：选择透过性膜，水分子可自由通过细胞选择吸收的离子和小分子也可通过其它离子、小分子、大分子均不能通过。因此，原生质（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质）可看成一层半透膜。而液泡液与外界溶液通常具有浓度差——成熟植物细胞往往是个渗透系统，当成熟植物细胞与外界溶液接触时，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。3.植物细胞的吸水与失水条件：外界溶液浓度>液泡液浓度细胞渗透失水外界溶液浓度<液泡液浓度细胞渗透吸水部位：根尖成熟区方式：渗透吸水土壤溶液浓度比较低，成熟植物细胞液浓度较高，细胞可以渗透吸水。途径：原生质途径：通过成熟区表皮细胞及内层细胞以渗透作用层层渗入质外体途径：通过细胞壁及细胞间隙扩散作用向里渗入最终两者都进入导管，由导管向上运输动力：蒸腾作用，根压（三）水分的运输、利用和散失：1.运输：通过根、茎、叶中的导管运输2.利用：1%～5%的水分保持，参与光合作用，呼吸作用等代谢活动3/93.散失：95%～99%蒸腾作用散失掉小部分，通过胞吐作用散失蒸腾作用是促使水分在体内运输的重要动力，根压也是水分吸收的动力来源（四）合理灌溉：根据植物需水规律，适时、适量灌溉传统手段：漫灌、效率很低、用水量大先进方法：喷灌、滴灌效率高...
