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第2节　绿色植物的生长需要水和无机盐
学习目标
1.阐述无土栽培的意义,说明绿色植物生长需要水和无机盐。
2.认识植物生长需要量最大的三类无机盐的作用及缺乏后的一些症状。
3.知道根的作用和根尖的结构组成。
◎学习重点:1.学会设计探究无机盐对植物生长发育作用的实验。
2.解释植物根吸收水和无机盐的原理和过程。
评价任务
通过探究任务驱动一、二完成本节重点的学习。
【预习导学】
知识点一 来自土壤中的养料
1.无土栽培
人们根据植物生长所需要的　 　种类和数量的不同,将　 　和各种不同比例的无机盐配制成植物培养液,用来栽培植物的方法。
2.无土栽培的优点
(1)节省　 　。
(2)更好地满足植物　 　的需要,培育出高质的符合人类需要的植物。
(3)有利于植物　 　、害虫等的危害。
知识点二 探究无机盐对植物生长发育的作用
1.三种培养液培育的青菜植株,　 　和　 　的青菜植株正常生长,　 　的青菜植株不能正常生长,这说明　 　。
2.验证土壤浸出溶液中含有的物质
分组 在三个洁净的载玻片上分别滴一滴A、B、C三种液体
A.土壤 浸出液 B.无土栽培 培养液 C.蒸馏水
注意事项 每种溶液的滴管要　 　,不能相互混淆。滴好后,将载玻片放在　 　,让水分蒸发,或者用酒精灯烘干
实验现象 　 　 　 　 　 　
说明 　 　
3.主要无机盐的种类及缺乏后的症状
无机盐 缺乏症状
含　 　的无机盐 叶色发黄,生长缓慢,甚至早熟早衰
含　 　的无机盐 叶、茎呈现紫红色的斑点,新根少,生长缓慢
含　 　的无机盐 植株不高,叶子边缘像火烧过,生长不旺盛,最后干枯
知识点三 植物对水和无机盐的吸收
1.植物根的主要作用
(1)　 　植物体。
(2)从土壤中吸收　 　,满足植物体生长发育的需要。
(3)有些根还具有　 　、繁殖功能。
2.观察溶液浓度的大小对植物吸水的影响
(1)实验现象
实验条件 硬度变化 大小变化 原因分析
浓盐水 变软 变小 外界溶液浓度　 　萝卜细胞溶液浓度,细胞失水软缩
清水 变硬 变大 外界溶液浓度　 　萝卜细胞溶液浓度,细胞吸水膨胀
(2)实验变量:　 　。
(3)得出结论: 　。
3.观察根毛
(1)根尖的结构
根吸收水和无机盐的主要部位是　 　。从植物根的最尖端到生长　 　的区域叫作根尖,根尖的结构包括[①]　 　、[②]　 　、[③]　 　和[④]　 　。
(2)根尖成熟区的特点
成熟区集中生长有许多白色的“绒毛”——　 　,大大增加了根与土壤的接触面积,因此,　 　是吸收水和无机盐的主要部位。
(3)水分从土壤进入根部的途径
一般情况下,根毛细胞内溶液的浓度　 　土壤溶液的浓度,植物吸水的途径可表示为:土壤溶液中的水分→　 　→根毛以内细胞→根内　 　→植物的茎、叶等器官。
【答案】知识点一
1.无机盐　水
2.(1)土地
(2)生长
(3)避免污染
知识点二
1.土壤浸出液　无土栽培营养液　蒸馏水　无机盐能促进植株的生长发育
2.专用　空气流通处　有结晶物质　有结晶物质　无结晶物质　土壤浸出液中含有无机盐
3.氮　磷　钾
知识点三
1.(1)固着
(2)水和无机盐
(3)储藏
2.(1)大于　小于
(2)溶液浓度
(3)植物的吸水和失水与周围溶液浓度的大小有关
3.(1)根尖　根毛　根冠　分生区　伸长区　成熟区
(2)根毛　成熟区
(3)大于　根毛细胞　导管
【合作探究】
任务驱动一 探究无机盐对植物生长发育的作用
【情景呈现】为了探究“含氮无机盐对植物生长的影响”,小南同学进行了以下实验:将等量的小石子(不能为植物提供无机盐,仅起固定作用)装入2只容器中,每个容器各栽入一株生长状况相同的番茄幼苗。对其中1株每天只浇适量的蒸馏水,另1株每天除了浇等量的蒸馏水外,还施加适量含某种元素的无机盐。一段时间后,观察到的结果如图所示:
【合作探究1】
请写出实验中一处不足的地方及其不足的原因。
【合作探究2】
一段时间后,两株番茄幼苗的大小和颜色出现明显的差异,这说明什么
【合作探究3】
番茄枝繁叶茂,但在开花期间出现花蕾脱落现象,应该追施什么肥料
·学习小助手·
一般情况下,食用茎、叶类的植物可多施含氮的无机盐;需促进开花、结果的植物可多施含磷的无机盐;食用根或茎储存淀粉的植物应多施含钾的无机盐。
任务驱动二 解释植物根吸收水和无机盐的原理和过程
【情景呈现1】取甲、乙两个大小基本相同、形状基本相似的土豆,在土豆的中央分别挖两个大小相同的小洞,插入玻璃管,如图所示。其中在甲装置的玻璃管内注入浓盐水,在乙装置的玻璃管内注入清水,并且在甲、乙两玻璃管上标出液面高度的记号。
【合作探究】
20分钟后,两玻璃管内的液面高度和两个土豆分别有什么变化 分析原因。
【情景呈现2】袁隆平爷爷在世时的两个梦,一个是禾下乘凉梦,这个梦想逐步接近实现;另一个是杂交稻覆盖全球的梦,这个梦想正在推广途中,如现在沙漠旁边种植的水稻,就把杂交稻覆盖全球的梦又推进了一步。眼下,袁隆平团队研发的海水稻,在位于塔克拉玛干沙漠旁的新疆喀什地区岳普湖县盐碱地稻作改良示范基地里,又已经插秧了,种植面积300亩,而且产量达到548.53公斤。这个科研成果,是袁隆平团队呕心沥血所得的成果,也是在为世界造福。
【合作探究1】
一般普通水稻不能在盐碱地生长,但海水稻却能被种植成功,请用植物细胞失水或吸水的原理解释。
【合作探究2】
海水稻根吸水的主要部位是在根尖的哪个部位,请说出你的判断依据。
【合作探究3】
通过查找资料,你认为未来推广“海水稻”的重要意义是什么
·学习小助手·
根尖的结构
幼根的生长是分生区细胞的分裂和伸长区细胞伸长共同作用的结果;根伸长最快的部位是伸长区;吸收水和无机盐的主要部位是成熟区。
【答案】任务驱动一
【合作探究1】
实验只用一株番茄幼苗,结果具有很大的偶然性,实验误差大,不足以说明问题。实验中应用多株番茄,可以避免上述问题。
【合作探究2】
植物的生长需要含氮的无机盐。
【合作探究3】
磷肥。
任务驱动二
【情景呈现1】
甲玻璃管液面上升,土豆皱缩;乙玻璃管液面下降,土豆硬挺;细胞的吸水或失水取决于细胞液浓度和外界溶液浓度的大小,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞就吸水,当细胞溶液的浓度小于细胞外界溶液的浓度时细胞就失水。
【情景呈现2】
【合作探究1】
普通水稻根毛细胞的细胞液浓度小于盐碱地的土壤溶液浓度,导致水稻细胞出现失水现象,影响植物的生长;而“海水稻”在海边滩涂生长,说明它的细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度。
【合作探究2】
①是成熟区,也称根毛区,众多的根毛大大增加了植物根部与土壤的接触面积,使植物根部与土壤微粒紧密接触;同时,成熟区内有导管,可以把根毛从土壤溶液里吸收的水和无机盐输送到茎、叶其他器官,所以,成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位。
【合作探究3】
一是“海水稻”的灌溉用水可以使用半咸水,能够节约淡水资源;二是由于盐碱地中微量元素较高,“海水稻”的矿物质含量比普通稻的要高;三是“海水稻”在条件恶劣的盐碱地生长,很少会患普通稻的病虫害,基本不需要农药,因此是天然的绿色有机食品。
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