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第3节 植物的根与物质吸收
考点一、根的吸水和失水
（一）探究根吸收水分的主要部位
(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前端剪去3~5毫米(即根尖)，并在切口处涂上石蜡； B组不做处理。
(3)将2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，A组幼苗开始出现萎蔫现象，B组幼苗正常生长。由此得出结论:根尖是植物根吸收水分的主要部分。
（二）根尖的结构和功能
(1)根尖
根尖是指从根的顶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。
(2)观察根尖
①取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根尖从尖端起，依次是根冠、分生区、伸长区、根毛区，在根毛区生有大量的根毛。
②用显微镜(低倍镜，不加盖玻片)观察根毛细胞的结构特点。
③用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，可以发现根尖的四个组成部分的细胞形状各不相同
（三）植物的吸水和失水
(1)植物吸水和失水的影响因素
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，分别放人盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中。
③过20 ~ 40分钟后观察2组植物，加以比较。可以发现在清水中的植物正常生长，在浓盐水中的植物叶片萎蔫。
(2)根毛细胞适于吸水的特点
根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛细胞在土壤缝隙中穿过，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。
(3)土壤溶液
土壤颗粒之间含有水分和无机盐，称为土壤溶液。
(4)根毛细胞吸水和失水的条件
细胞吸水或失水取决于植物根毛细胞的细胞液中溶质的质量分数和土壤中溶质的质量分数的大小。
①细胞吸水条件:根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。
②细胞失水条件:根毛细胞液的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数。如农业上一次施肥过多，容易造成“烧苗”
(5)根毛吸水的过程
根毛吸水的具体过程:水 → 根毛细胞 → 各皮层细胞 → 导管
【能力拓展】①根的不断长长是伸长区细胞不断伸长和分生区细胞不断分裂的结果。
②根尖吸收水分和无机盐主要是通过根毛区的根毛实现的。
③在根尖的四部分结构中，出现细胞分化的是根毛区，它的内部形成了导管,表面形成了根毛。
④根毛细胞的液泡较大、细胞壁极薄,这些特点都有利于水分和无机盐进入根毛细胞。所以，根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。
细胞失水主要是指植物细胞液泡里细胞液中的水分向细胞外渗出，而不是细胞质中的水分向细胞外溢出。由于细胞液中的水分向细胞外渗出，液泡逐渐缩小，细胞质回缩，但细胞壁几乎不变，最终导致细胞质与细胞壁分离。
典例1：（2022八下·婺城期末）根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，如图是根尖的结构模式图。请回答：
（1）c区是　 　，该区细胞会不断分裂、分化成为b区细胞。
（2）a区细胞由b区细胞进一步分化而来，表皮细胞向外突起形成根毛，扩大了根吸收　 的面积
【答案】（1）分生区（2）水分和无机盐
【解析】此题考查的知识点是根尖的结构。解答时可以从根尖的概念、各部分的名称、特点方面来切入。
【解答】(1)c区是分生区，被根冠包围着，属于分生组织，具有很强的分裂能力，能够不断分裂产生新细胞。
(2)a区成熟区，也叫根毛区，在伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛．根吸收水分和无机盐的主要部位。
变式1：（2022八下·诸暨期末）用显微镜观察洋葱根尖纵切片，视野中观察到细胞分裂时才有的染色体。此区域位于根尖结构的(　　)
A．根冠 B．根毛区 C．伸长区 D．分生区
【答案】D
【解析】染色体出现在细胞分裂时，细胞分裂时最显著的特征是出现染色体。
【解答】分生区细胞分裂最旺盛，有很多正在分裂的细胞。所以在分生区可以在视野中观察到细胞分裂时才有的染色体。
变式2：（2021八下·拱墅期末）2020年10月，袁隆平“海水稻”团队和江苏省农业技术推广总站合作试验种植的“超优千号”耐盐水稻的平均亩产量达到802.9公斤，创下盐碱地水稻高产新纪录。如图所示为“海水稻”植株和根尖结构模式图，据图回答问题：
（1）“海水稻”的根系为　 　（选填“直根系”或“须根系”），根能够不断伸长的原因是分生区不断分裂产生新细胞和[　 ]　 　（填写序号和结构名称）细胞能较快生长。
（2）“海水稻”通过[　 　]　 　（填写序号和结构名称）吸收土壤中的水分；其吸水时，根毛细胞细胞液的溶质质量分数　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）土壤溶液的溶质质量分数。
【答案】（1）须根系；②；伸长区 （2）①；根毛区；大于
【解析】（1）根系是一株植物上所有根的总和，主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，直根系主根发达，长而粗，侧根短而细；主要由不定根组成的根系叫须根系，须根系主根不发达，不定根多而发达。
（2）当细胞液浓度大于周围土壤溶液浓度，植物吸水，当细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度，植物失水。
【解答】（1）“海水稻”的根系为须根系，根能够不断伸长的原因是分生区不断分裂产生新细胞和②伸长区细胞能较快生长。
（2）“海水稻”通过[ ① ] 根毛区吸收土壤中的水分，根毛区的表皮细胞向外突起形成根毛，使根的吸收功能大大增加；植物根毛细胞能从土壤溶液中吸收水分，重要原因是根毛细胞液浓度大于土壤溶液浓度 。
变式3：（2022八下·仙居期末）2021 年5月，“杂交水稻之父”袁隆平在长沙逝世，举国哀悼。其晚年领衔的技术团队在“海水稻”培育方面取得重大突破，“海水稻"是耐盐碱水稻的形象化称呼，其生长地并非海水或海里，而是不惧海水的短期浸泡，是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻。这使得中国3亿亩盐碱地有望变成大粮仓，可多养活2亿多人！
（1）普通水稻很难在盐碱地生长是因为土壤溶液的浓度　 　 (选填 “大于”或“小于”)根毛细胞液浓度，导致水稻细胞内水分含量下降而发生萎蔫。
（2）由于盐碱地中微量元素较高，“海水稻”印物质含量比普通水稻要高，如硒含量比普通大米高7.2倍。硒有防癌、抗癌作用，这里的“硒”是指(　　)
A．分子 B．原子 C．元素 D．离子
（3）研究人员在其他外界条件适宜的条件下，测定光照强度对A、B两种水稻的光合作用速率的影响，结果如图。若在光照较强的地区大量种植水稻，应选择种植　 　品种水稻。
【答案】（1）大于 （2）C （3）A
【解析】（1）浓度的差异导致吸水或者失水。
（2）元素是一类同种原子的统称。
（3）光照强度影响 水稻的光合作用速率 。
【解答】（1） 土壤溶液的浓度大于根毛细胞液浓度，根毛细胞不仅无法吸水，还会失水。
（2）宏观事物中是含有各种元素。微观粒子包括原子分子离子等，这里的“硒”是指元素 。
（3）A水稻在更高光照强度光合作用速率越大， 在光照较强的地区大量种植水稻，应选择种植 A水稻。
考点二、植物生长需要无机盐
（一）验证植物生长需要无机盐
(1)实验过程
①配制4种营养液。其中1种按科学标准配制，另外3种分别缺氮、磷、钾等元素。将它们分别倒人4只锥形瓶内,并用标签注明“正常、缺氮、缺磷、缺钾”等字样。
②选取生长旺盛的植物幼苗(如烟草、油菜、小麦等)4株或8株，小心洗去其根部附着物，最后用蒸馏水将其洗净，并分别将它们“种植”在4只锥形瓶中。
③记录4种培养液中植物生长的基本状况。如果发现异常生长，在相应的培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察它们的生长是否恢复正常。
(2)实验结果
①记录4种培养液中植物生长的基本状况，可发现:标准培养液中，植株正常生长:缺氮培养液中，植株矮小，叶片发黄；缺磷培养液中，植株矮小、叶片暗绿带红:缺钾培养液中，植株矮小、易倒伏，叶片上有褐斑。
②在发现异常生长的相应培养液中分分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察植物的生长状况，结果它们的生长恢复正常。
（二）无机盐的作用
植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐，不同的无机盐对植物的生长会起不同的作用。
(1)用于构建植物体: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。
(2)用于调节植物的生命活动:如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。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）氮、磷、钾元素的作用
植物在生活过程中需要量最大的是含氮磷钾元素的无机盐，它们对植物生长的作用及缺乏时症状各不相同。
含氮(N)的无机盐：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，增加产量，延缓衰老等
植株矮小瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色
含磷( P)的无机盐：促进幼苗的发育和花的开放，使果实种子的成熟提前，增强抗性等
生长缓慢，发育迟缓，嫩叶变小，老叶先呈暗绿色，后转变为微红色或紫红色
含钾(K)的无机盐：调节气孔开闭，增加细胞壁厚度，尤其能使植物茎秆健壮，促进淀粉合成和运输
生长缓慢，茎细，易倒伏,叶片易干尖，老叶易发黄，出现褐斑
（四）“秸秆还田”可以提高农田的肥力
在有植物生长的地方，都会有许多枯枝、落叶或死亡的生物体留在土壤里，这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤，使土壤更为肥沃。因此，在农业生产中常提倡“秸秆还田”，以提高农田的肥力。
【能力拓展】在配制营养液的过程中，除对照组外，其他各组一定要确保缺乏某种无机盐。因此，操作中应洗净有关器皿，实验用水要用蒸馏水，不能用自来水等。
植物在生活过程中需要量较大的是含氮、磷、钾的无机盐，除了这三种无机盐外，植物还需要多种无机盐，这些无机盐的需要量较小，但对植物的生长发育也非常重要。如油菜缺硼会只开花不结果。
无土栽培
①概念:根据植物生长所需的无机盐种类和数量配制适宜的营养液，用营养液来栽培植物,这就是无土栽培。
②原理: 根只是从土壤中吸收水分和无机盐，而土壤仅对植物体起固定作用。
③优点:更合理地满足不同植物以及同一种植物在不同的生长期对各类无机盐的需求，具有产量高、不受季节限制、节约水肥、清洁无污染等优点。
注意：
①植物生活需要无机盐，但固体状态无机盐不能被植物吸收。根能直接吸收的是溶解在水中的无机盐。
②植物生长的不同时期，需要无机盐的量是不同的。例如，油菜的营养器官生长时期，需要大量含氮的无机盐，而在开花结果时期，则需要更多含磷的无机盐。
典例1：（2022八下·杭州期末）《诗经》中关于农业的研究记载，反映了我国古代劳动人民的智慧。
（1）“以我覃耜，俶载南亩。”意思是背起锋利的犁到田里耕地。因为根的主要功能是吸收　 。耕地松土，目的是使农作物根系的　 　作用增强，有利于吸收。
（2）“茶寥朽止”意思是将杂草等埋在田里，腐烂后可以做肥料。适量施肥有助于作物生长，如　 　肥能使茎秆粗壮，促进淀粉的合成与运输。施肥过多，土壤溶液的溶质质量分数大于　 　，植物根毛细胞就会失水。
【答案】（1）水分以及溶解在水中的无机盐；呼吸（2）钾肥；根毛细胞液浓度
【解析】(1)根从土壤中吸收的主要是水分以及溶解在水中的无机盐，养料主要通过植物的光合作用制造。
(2)含有氮元素的肥料称为氮肥.含有磷元素的肥料称为磷肥.含有钾元素的肥料称为的钾肥.同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥。
(3)植物细胞吸水和失水的条件：当外界浓度高于细胞液浓度时细胞失水，当外界浓度低于细胞液浓度时细胞吸水。
【解答】(1)根的主要功能是吸收水分以及溶解在水中的无机盐。耕地松土，目的是使农作物根系的呼吸作用增强，有利于吸收。
(2)适量施肥有助于作物生长，如钾肥能使茎秆粗壮，促进淀粉的合成与运输。施肥过多，土壤溶液的溶质质量分数大于根毛细胞液浓度，植物根毛细胞就会失水。
变式1：（2021八下·上虞期末）植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐，不同的无机盐对植物生长会起不同的作用。下列植株是由于缺乏氮出现相应症状的是（　　）
A．茎秆粗壮叶片墨绿 B．植株矮小叶片发黄
C．植株暗绿带红 D．植株矮小叶片褐斑
【答案】B
【解析】植物的生长需要多种无机盐，无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物生活中最多无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。
植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。氮肥能促使植物的茎叶旺盛生长，缺氮时，植株弱小，叶片发黄；磷肥能够促进花芽分化，提早开花结果，能使植物多开花多结果，促进幼苗根系生长和改善果实品质，缺磷时，幼芽和根系生长缓慢，植株矮小，叶色暗绿，无光泽，背面紫色；钾能促进植株茎秆健壮，改善果实品质，增强植株抗寒能力，提高果实的糖分和维生素C的含量，有利有机物向植物储存器官内转运，缺钾时，植物易倒伏，叶片脉间缺绿，且沿叶缘逐渐出现坏死组织，渐呈褐色。
【解答】氮肥能促使植物的茎叶旺盛生长，缺氮时，植株弱小，叶片发黄；
变式2：（2022八下·南浔期末）氮是空气中含量最多的元素，也是构成生物体的必要元素之一。但是空气中游离态的氮不能直接被大多数生物所利用，必须经过变化，并与其他成分形成化合物(如氨或铵盐等) ，才能被植物利用。
（1）植物通过根从土壤中吸收水和无机盐，吸收的主要部位是根尖的　 　区；
（2）一株绿色植物的幼苗(如小麦)在生长过程中缺氮，其最可能出现的症状是 。
A．茎秤细小易倒伏，叶有褐斑 B．生长矮小，叶色发黄
C．生长缓慢，叶色暗绿带红 D．只开花不结果
（3）空气中的N2转化为NH3的过程中，N元素的化合价由0价转变为　 　价。
【答案】（1）根毛 （2）B （3）-3
【解析】(1)根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段。它的结构从顶端依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区。成熟区也叫根毛区，是吸收水分和无机盐的主要部位。
(2)肥作用是促使作物的茎，叶生长茂盛，叶色浓绿；含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子提早成熟；含钾的无机盐使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成与运输。
(3)根据化学价代数和为零计算。
【解答】(1)植物通过根从土壤中吸收水和无机盐，吸收的主要部位是根尖的根毛区；
(2)一株绿色植物的幼苗(如小麦)在生长过程中缺氮，其最可能出现的症状是：生长矮小，叶色发黄。
(3)空气中的N2转化为NH3的过程中，H的化合价为+1价，则N的化合价为-3价。故N元素的化合价由0价转变为-3价。
变式3：（2022八下·临海月考）“杂交水稻之父”袁隆平院士有个梦想：我梦见我的水稻长得像高粱那么高，穗子像扫把那样长，稻粒像花生那么大……他的梦想将持续激励科研工作者思考如何提高粮食作物的产量与品质。
材料一：袁隆平院士带领青岛海水稻研发中心团队，在青岛首次种出高达两米的“巨人稻”。“巨人稻”虽然根系发达，但它不能逐渐加粗。
材料二：以袁隆平院士为首的科研团队又成功培育出能在沿海滩涂和盐碱地上生长的水稻新品种——“海稻86”，而普通水稻品种在盐碱地中难以存活。
材料三：要获得水稻高产，在播种时应该做到合理密植。为防止水稻倒伏，施加含钾化肥较好，但长期使用化肥，会使土壤板结，不利于植物的生长。
请结合所学知识对上述材料中的划线内容做出合理解释。
【答案】水稻的茎为草质茎，没有形成层，因此不能逐渐加粗。
盐碱地土壤溶液浓度大，普通水稻根毛细胞液浓度小于土壤溶液浓度，易失水，因此难以存活。
合理密植能使水稻充分进行光合作用。
钾肥能使水稻茎秆粗壮，抗倒伏，这些措施都能促使水稻高产。
土壤板结会影响水稻根细胞的呼吸作用，不利于水稻的生长。
【解析】1.水稻，小麦，竹类等植物的茎不能加粗生长，原因是水稻，小麦，竹类等植物是单子叶植物，没有形成层，因此不能加粗生长。
2.植物细胞既可以失水，也可以吸水，这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和细胞浓度的大小。当周围水溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水，当细胞液浓度大于细胞周围水溶液的浓度时，细胞就吸水。
3.植物的光合作用是绿色植物在光下在叶绿体里把二氧化碳和水合成有机物放出氧气的过程；
4.氮肥：提高土壤的肥力以及作物的产量，促进作物的枝叶生长，提高农产品的蛋白质的含量等。
磷肥：提高作物的茎枝坚韧度，促进花芽的形成，加快作物的成熟速度，提高作物的抗旱、抗寒能力等。
钾肥：增强作物的茎秆强度，促进作物开花结实，增强作物的抗倒伏、抗旱、抗寒、抗病虫害的能力等。
5.土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质，结构不良，在灌水或降雨等外因作用下结构破坏、土料分散，而干燥后受内聚力作用使土面变硬的现象。
1．（2022八上·余姚期中）即使是参天大树也需要用根来吸收土壤中的水分，再通过一定的组织输送到叶。下列是几种细胞群的示意图，仔细观察后，你认为适合完成此项功能的细胞群是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】植物组织包括五大基本组织（保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织）。植物组织由来源相同和执行同一功能的一种或多种类型细胞集合而成的结构单位。
A、细胞排列紧密，是保护组织；
B、细胞只有细胞壁，属于输导组织；
C、细胞细胞壁薄，排列不紧密，属于营养组织；
D、细胞小，且排列很紧密，属于分生组织；
起到运输作用的是输导组织；
2．无土栽培是栽培植物新技术，青菜在无土栽培的培养液中也能茁壮成长。下列有关叙述中正确的是(　　)
A．培养液的浓度大小不会影响青菜对水的吸收
B．配制的培养液的主要成分与土壤溶液的主要成分相似
C．青菜在培养液中，吸收营养物质的主要部位是根尖的伸长区
D．培养液中含量最多的无机盐是含铁、锰、硼的无机盐
【答案】B
【解析】无土栽培是不用土壤，根据植物生活所需要的无机盐的种类和数量，按照一定的比例配制成营养液来栽培植物。
A、用营养液来培养植物，培养液的浓度必须与土壤浸出液的浓度一致， 培养液的浓度大小，都会影响青菜对水的吸收，A不符合题意；
B、无土栽培中配制的营养液的浓度必须与土壤浸出液的浓度一致，B符合题意；
C、根尖的结构有根冠、分生区、伸长区、成熟区，其中成熟区中有导管，可以吸收并运输土壤中的水分和无机盐到植物体的茎、叶等器官。所以青菜在培养液中，吸收营养物质的主要部位是根尖的成熟区，C不符合题意；
D、培养液中含量最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐，D不符合题意。
3．（2022八上·宁波月考）如图为根尖结构模式图，下列说法正确的是（　　）
A．根的生长主要与①②有关
B．根尖生长最快的部位是③
C．根生长的主要部位是③
D．根吸收水和无机盐的主要部位是④
【答案】C
【解析】①是成熟区，②是伸长区，③是分生区，④是根冠。
A、幼根的生长一方面要靠③分生区细胞的分裂增加细胞的数量；另一方面要靠②伸长区细胞的体积的增大，A不符合题意；
B、根尖生长最快的部位是②伸长区，细胞逐渐停止分裂，开始迅速伸长，是根伸长最快的地方，B不符合题意；
C、③分生区被根冠包围着，属于分生组织，具有很强的分裂能力，能够不断分裂产生新细胞，向下补充根冠，向上转化为伸长区，是根生长的主要部位，C符合题意；
D、①成熟区的表皮细胞一部分向外突出，形成根毛，是根吸收水分和无机盐的主要部位，D不符合题意。
4．（2021八下·柯桥期末）2021年3月首届中国春兰节在绍兴柯桥开幕。春兰，是兰科兰属地生植物，如图。以下关于春兰的分析合理的是(　　)
A．属于单子叶植物，须根系
B．其根毛区吸收的水分主要用于光合作用
C．成长阶段的前期，可以大量施加氮肥，以促进其茎和叶的生长
D．体内有机物一部分由光合作用制造，还有一部分是从肥沃土壤中吸收的
【答案】A
【解析】根是植物的营养器官，通常位于地表下面，负责吸收土壤里面的水分、无机盐，并且具有支持、繁殖、贮存合成有机物质的作用。化学肥料，简称化肥。用化学和（或）物理方法制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料。
A、春兰是单子叶植物，没有主根，属于须根系；故A正确；
B、根毛吸收的水分主要用于蒸腾作用；故B错误；
C、成长阶段的前期，不能大量施加氮肥；故C错误；
D、植物无法从土壤中吸收有机物；故D错误；
5.（2022八下·长兴期中）海水稻是耐盐碱水稻的形象化称呼，是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻，不惧海水的短期浸泡(海边滩涂是海水经过之地而非海水里)。大多数植物都不能在高盐碱的海边滩涂生长的主要原因是（ )
A.海边滩涂水量过高 B.海边沙土中溶液浓度过高
C.植物获得光照强度不足 D.海边滩涂无机盐含量较低
【答案】B
【解析】植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度，是失水；细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度，是吸水。吸水还是失水取决于细胞液浓度与周围环境溶液的浓度大小。
高盐碱的海边滩涂环境中土壤溶液的浓度要大于大多数植物根毛细胞细胞液的浓度，从而会失水，无法正常的生长，B符合题意。
6．（2021八下·上城期末）小徐发现花园内刚施过化肥的植物发生了萎蔫，为了研究这一现象产生原因，他取了两个大小相同的萝卜，在其顶部各挖一个大小相同的洞，分别装上等量的浓盐水和清水，如图。过段时间后，观察现象。有关表述正确的是（　　）
A．甲中萝卜变硬
B．乙中萝卜洞中的水变多
C．甲中萝卜吸水，因为萝卜细胞液浓度小于浓盐水
D．若只有甲中萝卜变软，说明施加过量化肥会引起植物细胞失水萎蔫
【答案】D
【解析】植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度，是失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度，是吸水。
A、由于甲中萝卜细胞失水，因此萝卜变软，A不符合题意；
B、乙中清水的浓度小于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞吸水，导致萝卜的洞中水变少，B不符合题意；
C、甲中盐水的浓度大于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞失水，重量减轻，清水的浓度小于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞吸水，重量增加，C不符合题意；
D、甲中盐水的浓度大于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞失水，重量减轻，说明施加过量化肥会引起植物细胞失水萎蔫，D符合题意。
7．（2022八下·温州期末）菠菜因其营养丰富而被广泛种植，但其食用方式却有特殊要求。
（1）菠菜生长对水分条件要求较高，吸收足够的水分能使其叶肉厚实，食用口感更佳。菠菜吸收水分和无机盐的主要器官是　 　．
（2）坊间传闻菠菜豆腐同食，易得结石。这是因为豆腐中含有硫酸钙能与菠菜中的草酸反应，其反应方程式为 H2C2O4+CaSO4═CaC2O4↓+X．则X的化学式为　 　．
【答案】（1）根毛区(或根尖)（2）H2SO4
【解析】(1)根尖包括根冠、分生区、伸长区、成熟区，其中成熟区又叫根毛区，在表面分化出了根毛增大了与土壤的接触面积，内部有导管可以运输水分和无机盐吗，是吸收水分和无机盐的主要区域。(2)根据质量守恒定律配平化学方程式。
【解答】(1)菠菜生长对水分条件要求较高，吸收足够的水分能使其叶肉厚实，食用口感更佳。菠菜吸收水分和无机盐的主要器官是根毛区(或根尖)。
(2)硫酸钙能与菠菜中的草酸反应，根据质量守恒定律，得 H2C2O4+CaSO4═CaC2O4↓+H2SO4 ，则X的化学式为 H2SO4 。
8．（2021八下·丽水期末）2021年1月15日，袁隆平海水稻团队在第五届国际海水稻论坛上宣布，用8-10年改造整治1亿亩盐碱地。海水稻是指有一定耐盐碱性、能在盐碱地生长的一类水稻品种。
（1）普通水稻在盐碱地里无法正常生长，原因是盐碱地土壤溶液的溶质质量分数　 　水稻细胞液的溶 质质量分数，容易引起细胞失水死亡；
（2）海水稻脱粒后大米呈胭脂红色，是因为海水稻硒含量比普通大米高7.2倍，有益于人体健康。这里的硒是指　 　 (填“元素”、“分子”或“原子”)；
（3）以下分析正确的是 (填字母)。
A．海水稻的成功种植，缓解了人口粮食问题
B．连续种植海水稻能降低盐碱地的盐度，说明生物能影响环境
C．海水稻成功种植后，我国就无需再进行土壤盐碱化改造整治
【答案】（1）大于(或> ) （2）元素 （3）A；B
【解析】（1）普通水稻在盐碱地里无法正常生长，原因是盐碱地土壤溶液的溶质质量分数大于水稻细胞液的溶质质量分数，容易引起细胞失水死亡。
（2）海水稻脱粒后大米呈胭脂红色，是因为海水稻硒含量比普通大米高7.2倍，有益于人体健康，这里的硒元素属于非金属元素。
（3）A、中国盐碱地规模大，大部分土壤严重盐渍化土壤，水稻、小麦等粮食植物难以在这些盐碱地生长，海水稻可以充分利用盐碱地，解决粮食问题，A符合题意；
B、连续种植海水稻能降低盐碱地的盐度，说明生物能影响环境，B符合题意；
C、某些植物是不能种植在盐碱地，因此我国就仍然需要进行土壤盐碱化改造整治，C不符合题意。
9．（2021八下·丽水期末）某兴趣小组在研究“植物根的吸水部位”活动中，选取10 株生长旺盛、带有绿叶和根系的小麦幼苗，随机均分成2组。将A组的小麦幼苗所有根的根尖剪去，并在切口处涂石蜡；B组不做处理，如图所示。将两组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，一段时间后A组幼苗开始出现萎蔫现象。请回答：
（1）该实验证明植物根吸收水分的主要部位是　 　；
（2）关于该实验的说法，不正确的是 (填字母)。
A．必须以同种植物为实验对象，是为了控制变量
B．要选取生长旺盛的小麦幼苗，是为了使实验现象更明显
C．每组用5株而不是1株小麦幼苗，是为了避免实验的偶然性
D．用土壤浸出液培养，是因为其中含有植物生长所必需的有机物
【答案】（1）根尖 （2）D
【解析】植物的根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段，它的结构从顶端依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区。
（1）A组用剪刀将植物的根尖剪去，B组不作处理，实验结果是A组枯萎，B组植物生长的较好，因此形成对照，说明植物根吸收水分的主要部位是根尖。
（2）A、控制变量法中很重要的一点就是必须控制除了唯一变量以外的其他条件，因此实验需要以同种植物为实验对象，A不符合题意；
B、选取生长旺盛的小麦幼苗，能够排除幼苗生长不良的因素，避免对实验结果造成干扰，同时使实验现象更明显，B不符合题意；
C、若是使用1株小麦幼苗实验将会具有偶然性，因此需要增加幼苗数量，C不符合题意；
D、实验是为了探究植物的根吸水部位，若用土壤浸出液培养，导致实验中含有两个变量，因此无法作对照实验，D符合题意。
10．（2021八下·临海期末）图甲是根尖结构模式图及各部位的细胞形态示意图，图乙是水分进入根部的途径示意图，请据图回答：
（1）根的伸长与图甲中　 　(选填字母)两类细胞的生理活动有关；
（2）如图乙，根从土壤吸水主要原因是根毛细胞液的溶质质量分数　 　(选填 “大于”、“等于”或“小于”)土壤溶液的溶质质量分数。水到达D后再运输到植物体的其他器官，则D为植物根的　 　 (选填“韧皮部”或“木质部”)结构。
【答案】（1）b、c （2）大于；木质部
【解析】植物根尖自下而上由根冠、分生区、伸长区和根毛区组成。分生区细胞具有较强的分裂能力，能够通过分裂产生新细胞，不断补充伸长区细胞的数量。伸长区是根尖生长最快的部位。根尖的生长主要就是根分生区和伸长区细胞的分裂和生长有关。在自然界中，植物根毛细胞的细胞液溶质的质量分数一般大于土壤溶液溶质的质量分数，因此它能从土壤中吸收水分。运输水的导管位于木质部中。
（1）根的伸长与图甲中b伸长区和c分生区两类细胞的生理活动有关。
（2）图乙中，根从土壤吸水主要原因是根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。水到达根的木质部后，由其中的导管运输到植物体。
11．（2021八下·下城期末）
（1）小金将新鲜的萝卜块放在盐水中，发现它是漂浮的，浸泡一些时间后，原来漂浮的萝卜块又沉在了水底。则萝卜块放入盐水中后，其中的细胞　 　(选填“失水”或“吸水”)，萝卜块受到的浮力　 　(选填“增大”或“减小”)。
（2）由袁隆平院士领衔的青岛“海水稻”研究发展中心试种的耐盐碱水稻（俗称"海水稻”)，在2017年就取得了在灌溉用水盐度达6‰的情况下，最高亩产超600公斤的好成绩，近年来不断取得突破。“海水稻”在海边滩涂正常生长，可推测它的细胞液浓度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)盐碱地土壤溶液浓度。
【答案】（1）失水；减小 （2）大于
【解析】细胞通过渗透作用吸收水分的活动叫做渗透吸水。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。
（1）萝卜细胞的细胞液浓度低于盐水的密度，所以会失水；失水后萝卜的体积减小，其排开液体的体积减小，所以受到的浮力减小；
（2）海水稻能够在海边滩涂正常生长，说明其能够从盐碱地中吸水，即其细胞液的浓度大于盐碱地的土壤溶液浓度；
12.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：A烧杯中的萝卜条变硬了，B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A，B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）萝卜条软硬变化的根本原因在于细胞失水和吸水。C，D两幅图哪一幅能说明B烧杯中的现象？________。
（3）根是陆生植物吸水的主要器官，在根尖结构(E图)中，________(填序号)是根吸收水分的主要部位。
（4）根细胞吸水的根本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】（1）B （2）C （3）① （4）小于
【解析】此题考查植物细胞吸水的原理，根尖的结构和功能，为基础题，难度一般，熟记即可，熟知：植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水。根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段，它的结构从顶端依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区．其中成熟区细胞停止伸长，并且开始分化，内部出现导管；表皮细胞一部分向外突起形成根毛，是根吸收水分和无机盐的主要部位。
（1）根据题干所述，A烧杯中的萝卜条变硬挺了，B烧杯中的萝卜条变软了，A萝卜条吸水变硬了，说明A烧杯中放的是清水，因为清水的浓度小于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞会吸水；B烧杯中放的是盐水，盐水的浓度大于萝卜细胞液的浓度，萝卜体内的水流到盐水里，因此萝卜细胞失水，可见B符合题意。
（2）当植物细胞内外液体有浓度差时，植物细胞就会吸水或失水，细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时细胞失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时细胞吸水，图D水流向细胞内，表明植物细胞吸水；图C水流向细胞外，表明细胞外的浓度大，植物细胞失水，萝卜条变软，说明细胞失水，水从细胞内流向外，故C符合题意。
（3）在根尖的结构中，①为成熟区，成熟区细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛，根毛的存在，大大增加了根与土壤的接触面积，有利于吸水，而且根尖成熟区及其上根内部一部分细胞分化形成导管，能输导水分和无机盐，因此根吸收水分的主要部位是根尖的成熟区。
（4）植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水，所以，根细胞吸水的根本原因是土壤溶液浓度小于根细胞浓度。
13．（2020八下·吴兴期中）小明常常看到妈妈将做菜后留下的蛋壳倒扣在花盆中，妈妈认为蛋壳中含有促进植物生长的营养物质。蛋壳真能促进植物生长吗？小明为了把这个问题搞清楚，他设计了如下实验来探究这个问题。
Ⅰ．首先选取发育情况相同的3株健壮吊兰幼苗，分别栽入体积相同、质量相等的甲、乙、丙三个花盆中（甲和乙中装洗净的细沙，丙中装普通的土壤）。
Ⅱ．甲盆中不放蛋壳，乙、丙盆中放等量的蛋壳，其他管理条件都相同。
Ⅲ．一段时间后，吊兰生长状况发生了变化。小明将变化情况记录在下表中。
植株 实验前质量/g 实验后质量/g 生长情况
甲 41 48 植株弱小、叶色变黄
乙 41 71 植株较健壮、叶色较绿
丙 41 99 植株健壮、叶色浓绿
请根据上述材料回答以下问题。
（1）比较甲乙两盆植株的生长情况，可以得出结论：　 　。
（2）请仿照如图甲，将表格中的其他数据以直方图的形式表示出来。
（3）实验后，小明对丙盆吊兰呵护有加。由于浇水过勤，吊兰烂根死亡。这主要是因为土壤中水分太多，导致 （填字母选项）。
A．土壤中营养成分过少，造成根细胞死亡
B．土壤中氧气过少，根无法进行正常呼吸
C．根吸收了过多水分，造成细胞破裂
D．根部细菌大量繁殖，损伤了植物的根
【答案】（1）蛋壳可以促进植物的生长
（2）
（3）B
【解析】1、对照组实验中控制的不同因素是引起实验现象不同的原因，据此可得出结论；
2、根据表格中数据可画出直方图；
3、土壤中含有空气，这些空气是土壤生物、植物根呼吸作用氧气的来源。当水过多时，水会将土壤中的空气赶出，而使根不能正常呼吸而死亡。
【解答】（1）甲、乙两盆植物的不同因素是甲盆不放收壳，乙盆放蛋壳，其他因素相同，现象是甲中 植株弱小、叶色变黄 ，乙中 植株较健壮、叶色较绿 。由此可知蛋壳可以促进植物的生长；
（2）访照图甲，由表格中的数据可以画出直方图如图所示：
（3）浇水过勤时，水会将土壤中的空气赶出，根无法进行正常呼吸而死亡，B选项正确。A、C、D错误。故选B
14．（2021八下·秀洲月考）根是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量的水，满足植物体生长发育的需要。如图是细胞吸水和失水模式图．请回答以下问题：
（1）根吸收水的主要部位是根尖的　 　 。
（2）施肥过多植物会出现“烧苗”现象，其原因是土壤溶液浓度　 　根细胞细胞液浓度（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）在A，B两图中，　 　图表示细胞处于失水状态。
（4）无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。无土栽培中用人工配制的培养液，供给植物矿物营养的需要。欲配置1000千克含溶质质量分数为0.15%的硝酸铵（NH4NO3）营养液，能为作物提供多少质量的氮元素　 　千克。
【答案】（1）根毛区
（2）大于
（3）A
（4）0.525
【解析】此题考查的是根吸水的部位，施肥过多植物会出现"烧苗"的原因，植物细胞失水或吸水的原理，细胞膜的功能，以及一定质量分数溶液的配制。
(1)植物吸收水和无机盐的主要器官是根。根尖根毛区，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛。有大量的根毛，大大增加了根与土壤中水接触的面积，有利于吸水。而且根尖根毛及其上根内部一部分细胞分化形成导管，能输导水分和无机盐。因此根尖根毛区是根吸收水分和无机盐的主要部位。
(2)植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水。若一次性给农作物施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于植物细胞溶液的浓度，植物细胞不能吸水，反而会失水，导致植物因失水而萎蔫，造成"烧苗"现象。因此要合理施肥。
(3)图A细胞壁与细胞膜分离，液泡变小，因此表示细胞处于失水状态。
图B细胞壁和细胞膜紧密的贴在一起，液泡大，因此表示细胞吸水。
(4) 硝酸铵（NH4NO3） 质量=1000千克*0.15%=1.5千克。
硝酸铵（NH4NO3） 中N元素质量分数=
N元素质量=1.5千克×35%=0.525千克。
15．（2022八下·温岭期末）高橙是温岭市特产，是全国农产品的地理标志。温岭市属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛，光照充足，无霜期长，适合高橙生长。通常选择在土壤疏松、排水良好的地方种植高橙，并在其不同的生长时期施以不同配比的含氮磷钾元素的化肥。结合以上材料，说明与高橙生长相关的科学道理。
【答案】光照充足有利于高橙进行光合作用，无霜期长，高橙的生长期长，有利于有机物的积累；土壤疏松、排水良好有利于植物根的呼吸，促进水和无机盐的吸收；氮元素是合成叶绿素的原料，有利于叶的生长、磷能促进开花结果和根系生长、钾元素使茎秆粗壮
【解析】植物生长涉及光合作用，呼吸作用，水分和无机盐的吸收等方面，结合材料分析解答。
1.光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
2.呼吸作用是有机物在氧的参与下分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。
3.土壤疏松根可以吸收到更多的氧气，从而促进根的呼吸，根的生理活动旺盛，有利于跟对水分和无机盐的吸收。黏土的黏着力太强，不利于充足空气的进入，掺入适量的砂石能使土壤疏松，有利于根的呼吸作用。
4.氮肥可以促使植物茎叶生长，促进叶片进行光合作用；磷肥可以加速植物根系的生长，促进花芽分化、开花结果，提高植物结果率，增加植物的抗逆性、抗寒性；钾肥能使果实籽粒饱满，增加果实糖分，并能使茎根粗壮，不易倒伏。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 植物的根与物质吸收
考点一、根的吸水和失水
（一）探究根吸收水分的主要部位
(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前端剪去3~5毫米(即根尖)，并在切口处涂上石蜡； B组不做处理。
(3)将2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，A组幼苗开始出现萎蔫现象，B组幼苗正常生长。由此得出结论:根尖是植物根吸收水分的主要部分。
（二）根尖的结构和功能
(1)根尖
根尖是指从根的顶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。
(2)观察根尖
①取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根尖从尖端起，依次是根冠、分生区、伸长区、根毛区，在根毛区生有大量的根毛。
②用显微镜(低倍镜，不加盖玻片)观察根毛细胞的结构特点。
③用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，可以发现根尖的四个组成部分的细胞形状各不相同
（三）植物的吸水和失水
(1)植物吸水和失水的影响因素
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，分别放人盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中。
③过20 ~ 40分钟后观察2组植物，加以比较。可以发现在清水中的植物正常生长，在浓盐水中的植物叶片萎蔫。
(2)根毛细胞适于吸水的特点
根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛细胞在土壤缝隙中穿过，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。
(3)土壤溶液
土壤颗粒之间含有水分和无机盐，称为土壤溶液。
(4)根毛细胞吸水和失水的条件
细胞吸水或失水取决于植物根毛细胞的细胞液中溶质的质量分数和土壤中溶质的质量分数的大小。
①细胞吸水条件:根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。
②细胞失水条件:根毛细胞液的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数。如农业上一次施肥过多，容易造成“烧苗”
(5)根毛吸水的过程
根毛吸水的具体过程:水 → 根毛细胞 → 各皮层细胞 → 导管
【能力拓展】①根的不断长长是伸长区细胞不断伸长和分生区细胞不断分裂的结果。
②根尖吸收水分和无机盐主要是通过根毛区的根毛实现的。
③在根尖的四部分结构中，出现细胞分化的是根毛区，它的内部形成了导管,表面形成了根毛。
④根毛细胞的液泡较大、细胞壁极薄,这些特点都有利于水分和无机盐进入根毛细胞。所以，根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。
细胞失水主要是指植物细胞液泡里细胞液中的水分向细胞外渗出，而不是细胞质中的水分向细胞外溢出。由于细胞液中的水分向细胞外渗出，液泡逐渐缩小，细胞质回缩，但细胞壁几乎不变，最终导致细胞质与细胞壁分离。
典例1：（2022八下·婺城期末）根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，如图是根尖的结构模式图。请回答：
（1）c区是　 　，该区细胞会不断分裂、分化成为b区细胞。
（2）a区细胞由b区细胞进一步分化而来，表皮细胞向外突起形成根毛，扩大了根吸收　 的面积
变式1：（2022八下·诸暨期末）用显微镜观察洋葱根尖纵切片，视野中观察到细胞分裂时才有的染色体。此区域位于根尖结构的(　　)
A．根冠 B．根毛区 C．伸长区 D．分生区
变式2：（2021八下·拱墅期末）2020年10月，袁隆平“海水稻”团队和江苏省农业技术推广总站合作试验种植的“超优千号”耐盐水稻的平均亩产量达到802.9公斤，创下盐碱地水稻高产新纪录。如图所示为“海水稻”植株和根尖结构模式图，据图回答问题：
（1）“海水稻”的根系为　 　（选填“直根系”或“须根系”），根能够不断伸长的原因是分生区不断分裂产生新细胞和[　 ]　 　（填写序号和结构名称）细胞能较快生长。
（2）“海水稻”通过[　 　]　 　（填写序号和结构名称）吸收土壤中的水分；其吸水时，根毛细胞细胞液的溶质质量分数　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）土壤溶液的溶质质量分数。
变式3：（2022八下·仙居期末）2021 年5月，“杂交水稻之父”袁隆平在长沙逝世，举国哀悼。其晚年领衔的技术团队在“海水稻”培育方面取得重大突破，“海水稻"是耐盐碱水稻的形象化称呼，其生长地并非海水或海里，而是不惧海水的短期浸泡，是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻。这使得中国3亿亩盐碱地有望变成大粮仓，可多养活2亿多人！
（1）普通水稻很难在盐碱地生长是因为土壤溶液的浓度　 　 (选填 “大于”或“小于”)根毛细胞液浓度，导致水稻细胞内水分含量下降而发生萎蔫。
（2）由于盐碱地中微量元素较高，“海水稻”印物质含量比普通水稻要高，如硒含量比普通大米高7.2倍。硒有防癌、抗癌作用，这里的“硒”是指(　　)
A．分子 B．原子 C．元素 D．离子
（3）研究人员在其他外界条件适宜的条件下，测定光照强度对A、B两种水稻的光合作用速率的影响，结果如图。若在光照较强的地区大量种植水稻，应选择种植　 　品种水稻。
考点二、植物生长需要无机盐
（一）验证植物生长需要无机盐
(1)实验过程
①配制4种营养液。其中1种按科学标准配制，另外3种分别缺氮、磷、钾等元素。将它们分别倒人4只锥形瓶内,并用标签注明“正常、缺氮、缺磷、缺钾”等字样。
②选取生长旺盛的植物幼苗(如烟草、油菜、小麦等)4株或8株，小心洗去其根部附着物，最后用蒸馏水将其洗净，并分别将它们“种植”在4只锥形瓶中。
③记录4种培养液中植物生长的基本状况。如果发现异常生长，在相应的培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察它们的生长是否恢复正常。
(2)实验结果
①记录4种培养液中植物生长的基本状况，可发现:标准培养液中，植株正常生长:缺氮培养液中，植株矮小，叶片发黄；缺磷培养液中，植株矮小、叶片暗绿带红:缺钾培养液中，植株矮小、易倒伏，叶片上有褐斑。
②在发现异常生长的相应培养液中分分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察植物的生长状况，结果它们的生长恢复正常。
（二）无机盐的作用
植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐，不同的无机盐对植物的生长会起不同的作用。
(1)用于构建植物体: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。
(2)用于调节植物的生命活动:如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。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）氮、磷、钾元素的作用
植物在生活过程中需要量最大的是含氮磷钾元素的无机盐，它们对植物生长的作用及缺乏时症状各不相同。
含氮(N)的无机盐：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，增加产量，延缓衰老等
植株矮小瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色
含磷( P)的无机盐：促进幼苗的发育和花的开放，使果实种子的成熟提前，增强抗性等
生长缓慢，发育迟缓，嫩叶变小，老叶先呈暗绿色，后转变为微红色或紫红色
含钾(K)的无机盐：调节气孔开闭，增加细胞壁厚度，尤其能使植物茎秆健壮，促进淀粉合成和运输
生长缓慢，茎细，易倒伏,叶片易干尖，老叶易发黄，出现褐斑
（四）“秸秆还田”可以提高农田的肥力
在有植物生长的地方，都会有许多枯枝、落叶或死亡的生物体留在土壤里，这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤，使土壤更为肥沃。因此，在农业生产中常提倡“秸秆还田”，以提高农田的肥力。
【能力拓展】在配制营养液的过程中，除对照组外，其他各组一定要确保缺乏某种无机盐。因此，操作中应洗净有关器皿，实验用水要用蒸馏水，不能用自来水等。
植物在生活过程中需要量较大的是含氮、磷、钾的无机盐，除了这三种无机盐外，植物还需要多种无机盐，这些无机盐的需要量较小，但对植物的生长发育也非常重要。如油菜缺硼会只开花不结果。
无土栽培
①概念:根据植物生长所需的无机盐种类和数量配制适宜的营养液，用营养液来栽培植物,这就是无土栽培。
②原理: 根只是从土壤中吸收水分和无机盐，而土壤仅对植物体起固定作用。
③优点:更合理地满足不同植物以及同一种植物在不同的生长期对各类无机盐的需求，具有产量高、不受季节限制、节约水肥、清洁无污染等优点。
注意：
①植物生活需要无机盐，但固体状态无机盐不能被植物吸收。根能直接吸收的是溶解在水中的无机盐。
②植物生长的不同时期，需要无机盐的量是不同的。例如，油菜的营养器官生长时期，需要大量含氮的无机盐，而在开花结果时期，则需要更多含磷的无机盐。
典例1：（2022八下·杭州期末）《诗经》中关于农业的研究记载，反映了我国古代劳动人民的智慧。
（1）“以我覃耜，俶载南亩。”意思是背起锋利的犁到田里耕地。因为根的主要功能是吸收　 。耕地松土，目的是使农作物根系的　 　作用增强，有利于吸收。
（2）“茶寥朽止”意思是将杂草等埋在田里，腐烂后可以做肥料。适量施肥有助于作物生长，如　 　肥能使茎秆粗壮，促进淀粉的合成与运输。施肥过多，土壤溶液的溶质质量分数大于　 　，植物根毛细胞就会失水。
变式1：（2021八下·上虞期末）植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐，不同的无机盐对植物生长会起不同的作用。下列植株是由于缺乏氮出现相应症状的是（　　）
A．茎秆粗壮叶片墨绿 B．植株矮小叶片发黄
C．植株暗绿带红 D．植株矮小叶片褐斑
变式2：（2022八下·南浔期末）氮是空气中含量最多的元素，也是构成生物体的必要元素之一。但是空气中游离态的氮不能直接被大多数生物所利用，必须经过变化，并与其他成分形成化合物(如氨或铵盐等) ，才能被植物利用。
（1）植物通过根从土壤中吸收水和无机盐，吸收的主要部位是根尖的　 　区；
（2）一株绿色植物的幼苗(如小麦)在生长过程中缺氮，其最可能出现的症状是 。
A．茎秤细小易倒伏，叶有褐斑 B．生长矮小，叶色发黄
C．生长缓慢，叶色暗绿带红 D．只开花不结果
（3）空气中的N2转化为NH3的过程中，N元素的化合价由0价转变为　 　价。
变式3：（2022八下·临海月考）“杂交水稻之父”袁隆平院士有个梦想：我梦见我的水稻长得像高粱那么高，穗子像扫把那样长，稻粒像花生那么大……他的梦想将持续激励科研工作者思考如何提高粮食作物的产量与品质。
材料一：袁隆平院士带领青岛海水稻研发中心团队，在青岛首次种出高达两米的“巨人稻”。“巨人稻”虽然根系发达，但它不能逐渐加粗。
材料二：以袁隆平院士为首的科研团队又成功培育出能在沿海滩涂和盐碱地上生长的水稻新品种——“海稻86”，而普通水稻品种在盐碱地中难以存活。
材料三：要获得水稻高产，在播种时应该做到合理密植。为防止水稻倒伏，施加含钾化肥较好，但长期使用化肥，会使土壤板结，不利于植物的生长。
请结合所学知识对上述材料中的划线内容做出合理解释。
1．（2022八上·余姚期中）即使是参天大树也需要用根来吸收土壤中的水分，再通过一定的组织输送到叶。下列是几种细胞群的示意图，仔细观察后，你认为适合完成此项功能的细胞群是（　　）
A． B． C． D．
2．无土栽培是栽培植物新技术，青菜在无土栽培的培养液中也能茁壮成长。下列有关叙述中正确的是(　　)
A．培养液的浓度大小不会影响青菜对水的吸收
B．配制的培养液的主要成分与土壤溶液的主要成分相似
C．青菜在培养液中，吸收营养物质的主要部位是根尖的伸长区
D．培养液中含量最多的无机盐是含铁、锰、硼的无机盐
3．（2022八上·宁波月考）如图为根尖结构模式图，下列说法正确的是（　　）
A．根的生长主要与①②有关
B．根尖生长最快的部位是③
C．根生长的主要部位是③
D．根吸收水和无机盐的主要部位是④
4．（2021八下·柯桥期末）2021年3月首届中国春兰节在绍兴柯桥开幕。春兰，是兰科兰属地生植物，如图。以下关于春兰的分析合理的是(　　)
A．属于单子叶植物，须根系
B．其根毛区吸收的水分主要用于光合作用
C．成长阶段的前期，可以大量施加氮肥，以促进其茎和叶的生长
D．体内有机物一部分由光合作用制造，还有一部分是从肥沃土壤中吸收的
5.（2022八下·长兴期中）海水稻是耐盐碱水稻的形象化称呼，是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻，不惧海水的短期浸泡(海边滩涂是海水经过之地而非海水里)。大多数植物都不能在高盐碱的海边滩涂生长的主要原因是（ )
A.海边滩涂水量过高 B.海边沙土中溶液浓度过高
C.植物获得光照强度不足 D.海边滩涂无机盐含量较低
6．（2021八下·上城期末）小徐发现花园内刚施过化肥的植物发生了萎蔫，为了研究这一现象产生原因，他取了两个大小相同的萝卜，在其顶部各挖一个大小相同的洞，分别装上等量的浓盐水和清水，如图。过段时间后，观察现象。有关表述正确的是（　　）
A．甲中萝卜变硬
B．乙中萝卜洞中的水变多
C．甲中萝卜吸水，因为萝卜细胞液浓度小于浓盐水
D．若只有甲中萝卜变软，说明施加过量化肥会引起植物细胞失水萎蔫
7．（2022八下·温州期末）菠菜因其营养丰富而被广泛种植，但其食用方式却有特殊要求。
（1）菠菜生长对水分条件要求较高，吸收足够的水分能使其叶肉厚实，食用口感更佳。菠菜吸收水分和无机盐的主要器官是　 　．
（2）坊间传闻菠菜豆腐同食，易得结石。这是因为豆腐中含有硫酸钙能与菠菜中的草酸反应，其反应方程式为 H2C2O4+CaSO4═CaC2O4↓+X．则X的化学式为　 　．
8．（2021八下·丽水期末）2021年1月15日，袁隆平海水稻团队在第五届国际海水稻论坛上宣布，用8-10年改造整治1亿亩盐碱地。海水稻是指有一定耐盐碱性、能在盐碱地生长的一类水稻品种。
（1）普通水稻在盐碱地里无法正常生长，原因是盐碱地土壤溶液的溶质质量分数　 　水稻细胞液的溶 质质量分数，容易引起细胞失水死亡；
（2）海水稻脱粒后大米呈胭脂红色，是因为海水稻硒含量比普通大米高7.2倍，有益于人体健康。这里的硒是指　 　 (填“元素”、“分子”或“原子”)；
（3）以下分析正确的是 (填字母)。
A．海水稻的成功种植，缓解了人口粮食问题
B．连续种植海水稻能降低盐碱地的盐度，说明生物能影响环境
C．海水稻成功种植后，我国就无需再进行土壤盐碱化改造整治
9．（2021八下·丽水期末）某兴趣小组在研究“植物根的吸水部位”活动中，选取10 株生长旺盛、带有绿叶和根系的小麦幼苗，随机均分成2组。将A组的小麦幼苗所有根的根尖剪去，并在切口处涂石蜡；B组不做处理，如图所示。将两组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，一段时间后A组幼苗开始出现萎蔫现象。请回答：
（1）该实验证明植物根吸收水分的主要部位是　 　；
（2）关于该实验的说法，不正确的是 (填字母)。
A．必须以同种植物为实验对象，是为了控制变量
B．要选取生长旺盛的小麦幼苗，是为了使实验现象更明显
C．每组用5株而不是1株小麦幼苗，是为了避免实验的偶然性
D．用土壤浸出液培养，是因为其中含有植物生长所必需的有机物
10．（2021八下·临海期末）图甲是根尖结构模式图及各部位的细胞形态示意图，图乙是水分进入根部的途径示意图，请据图回答：
（1）根的伸长与图甲中　 　(选填字母)两类细胞的生理活动有关；
（2）如图乙，根从土壤吸水主要原因是根毛细胞液的溶质质量分数　 　(选填 “大于”、“等于”或“小于”)土壤溶液的溶质质量分数。水到达D后再运输到植物体的其他器官，则D为植物根的　 　 (选填“韧皮部”或“木质部”)结构。
11．（2021八下·下城期末）
（1）小金将新鲜的萝卜块放在盐水中，发现它是漂浮的，浸泡一些时间后，原来漂浮的萝卜块又沉在了水底。则萝卜块放入盐水中后，其中的细胞　 　(选填“失水”或“吸水”)，萝卜块受到的浮力　 　(选填“增大”或“减小”)。
（2）由袁隆平院士领衔的青岛“海水稻”研究发展中心试种的耐盐碱水稻（俗称"海水稻”)，在2017年就取得了在灌溉用水盐度达6‰的情况下，最高亩产超600公斤的好成绩，近年来不断取得突破。“海水稻”在海边滩涂正常生长，可推测它的细胞液浓度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)盐碱地土壤溶液浓度。
12.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：A烧杯中的萝卜条变硬了，B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A，B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）萝卜条软硬变化的根本原因在于细胞失水和吸水。C，D两幅图哪一幅能说明B烧杯中的现象？________。
（3）根是陆生植物吸水的主要器官，在根尖结构(E图)中，________(填序号)是根吸收水分的主要部位。
（4）根细胞吸水的根本原因是土壤溶液浓度________(选填“大于”或“小于”)根细胞细胞液浓度。
13．（2020八下·吴兴期中）小明常常看到妈妈将做菜后留下的蛋壳倒扣在花盆中，妈妈认为蛋壳中含有促进植物生长的营养物质。蛋壳真能促进植物生长吗？小明为了把这个问题搞清楚，他设计了如下实验来探究这个问题。
Ⅰ．首先选取发育情况相同的3株健壮吊兰幼苗，分别栽入体积相同、质量相等的甲、乙、丙三个花盆中（甲和乙中装洗净的细沙，丙中装普通的土壤）。
Ⅱ．甲盆中不放蛋壳，乙、丙盆中放等量的蛋壳，其他管理条件都相同。
Ⅲ．一段时间后，吊兰生长状况发生了变化。小明将变化情况记录在下表中。
植株 实验前质量/g 实验后质量/g 生长情况
甲 41 48 植株弱小、叶色变黄
乙 41 71 植株较健壮、叶色较绿
丙 41 99 植株健壮、叶色浓绿
请根据上述材料回答以下问题。
（1）比较甲乙两盆植株的生长情况，可以得出结论：　 　。
（2）请仿照如图甲，将表格中的其他数据以直方图的形式表示出来。
（3）实验后，小明对丙盆吊兰呵护有加。由于浇水过勤，吊兰烂根死亡。这主要是因为土壤中水分太多，导致 （填字母选项）。
A．土壤中营养成分过少，造成根细胞死亡
B．土壤中氧气过少，根无法进行正常呼吸
C．根吸收了过多水分，造成细胞破裂
D．根部细菌大量繁殖，损伤了植物的根
14．（2021八下·秀洲月考）根是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量的水，满足植物体生长发育的需要。如图是细胞吸水和失水模式图．请回答以下问题：
（1）根吸收水的主要部位是根尖的　 　 。
（2）施肥过多植物会出现“烧苗”现象，其原因是土壤溶液浓度　 　根细胞细胞液浓度（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）在A，B两图中，　 　图表示细胞处于失水状态。
（4）无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。无土栽培中用人工配制的培养液，供给植物矿物营养的需要。欲配置1000千克含溶质质量分数为0.15%的硝酸铵（NH4NO3）营养液，能为作物提供多少质量的氮元素　 　千克。
15．（2022八下·温岭期末）高橙是温岭市特产，是全国农产品的地理标志。温岭市属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛，光照充足，无霜期长，适合高橙生长。通常选择在土壤疏松、排水良好的地方种植高橙，并在其不同的生长时期施以不同配比的含氮磷钾元素的化肥。结合以上材料，说明与高橙生长相关的科学道理。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
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