教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)方面
1、使學(xué)生了解植物體吸水的部位及植物細(xì)胞的兩種吸水方式。
2、使學(xué)生理解滲透作用的原理。
3、理解植物體的水分代謝包括水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失等過(guò)程。
4、理解蒸騰作用及其對(duì)植物的作用。
5、使學(xué)生了解合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用。
二、能力方面
1、通過(guò)細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生制作臨時(shí)裝片的技能,同時(shí)培養(yǎng)其分析實(shí)驗(yàn)的能力。
2、通過(guò)分析滲透裝置得出滲透吸水原理,培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題的能力,訓(xùn)練其科學(xué)思維的能力。
三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
1、通過(guò)聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,如應(yīng)用植物吸水原理進(jìn)行合理的灌溉,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的理念。
2、通過(guò)學(xué)生對(duì)水資源現(xiàn)狀的了解,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心、自覺(jué)保護(hù)地球水資源的意識(shí)。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材主要講述了滲透作用的原理,植物細(xì)胞的吸水和失水,水分的運(yùn)輸、利用和散失以及合理灌溉等方面的知識(shí)內(nèi)容。
1、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水
教材選簡(jiǎn)要介紹了一下植物吸收水分的器官(主要器官是根,葉等器官也可以吸收水分)、吸收水分的部位(主要是根尖的成熟區(qū)的表皮細(xì)胞)、植物根尖的結(jié)構(gòu)、以及植物吸收水的兩種主要方式,即吸脹吸水和滲透吸水,指出未成熟的植物細(xì)胞,還沒(méi)有形成大液泡,主要依靠吸脹作用吸水;而成熟的植物細(xì)胞,即有大液泡的細(xì)胞主要以滲透作用方式吸收水分。
為使學(xué)生更好地理解滲透吸水原理,教材通過(guò)分析滲透裝置,總結(jié)出:
。1)滲透作用的概念。即滲透作用是指水分子,或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。
。2)發(fā)生滲透作用的兩個(gè)條件。即一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液之間具有濃度差。
接著分析為什么一個(gè)成熟植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng),指出當(dāng)成熟的植物細(xì)胞具備上述兩個(gè)條件時(shí),就會(huì)發(fā)生滲透作用。
然后安排學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》,以驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的確是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
2、水分的運(yùn)輸、利用和散失
水分是如何從根毛細(xì)胞最終進(jìn)入植物體的每一個(gè)細(xì)胞的呢?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分進(jìn)入根尖以內(nèi)的導(dǎo)管的兩條途徑
、倭硪粭l途徑是通過(guò)滲透作用進(jìn)入根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞、并且通過(guò)成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)的層層細(xì)胞向內(nèi)滲入,最終進(jìn)入導(dǎo)管。
、谝粭l途徑是通過(guò)成熟區(qū)表皮細(xì)胞細(xì)胞壁,以及成熟區(qū)表皮細(xì)胞以內(nèi)層層細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙向里滲入,最終進(jìn)入導(dǎo)管。
。2)教材接著又簡(jiǎn)單介紹了水分如何通過(guò)根、莖、葉中的導(dǎo)管在值物體內(nèi)的運(yùn)輸、以及少部分水被植物體利用和大部分水通過(guò)蒸騰作用散失掉的情況
3、本節(jié)的最后教材聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,簡(jiǎn)要講述了合理灌溉的原理和應(yīng)用。
教法建議
1、引言
課前可收集一些我國(guó)、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù);也可結(jié)合節(jié)水的需要收集一些人類所采取過(guò)的一些節(jié)水措施;或者是植被對(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被、大力開(kāi)展植樹(shù)造林有較深的體會(huì)。
2、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水是本節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)
植物的水分代謝包括水分的吸收、運(yùn)輸、利用及散失。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,因此,教師可提出一些問(wèn)題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一教學(xué)內(nèi)容。
。1)分析滲透裝置,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理,這是本節(jié)的難點(diǎn)。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,引導(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問(wèn)題討論透徹,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì)。
在滲透作用中,水分子總是從密度高的一側(cè)更多地向密度低的一側(cè)運(yùn)動(dòng),由于在細(xì)胞中水是溶液的溶劑,因此從溶液的角度來(lái)說(shuō),水分是從溶液濃度低的一側(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透,對(duì)此學(xué)生的理解不易明白,應(yīng)注意解釋清楚。
細(xì)胞壁是全透性的,而細(xì)胞膜是半透性的(選擇透過(guò)性),二者在通透性上的差別,以及這種差別對(duì)滲透作用的影響、對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的產(chǎn)生,都需要學(xué)生很好的理解。
(2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過(guò)的透性膜。原生質(zhì)層是水分子可以自由通過(guò)、被選擇的離子和小分子可以通過(guò),而大分子則不能通過(guò)的選擇透過(guò)性膜。原生質(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念。
通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,從而得出結(jié)論,成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
(3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
在學(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,可以提出這樣一個(gè)問(wèn)題:
“如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出假設(shè)或自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書(shū)上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較。
之后,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原等問(wèn)題。
3、水分的利用和散失,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn)。
學(xué)生可能在初中已經(jīng)知道,植物體吸收的水分中有99%是通過(guò)蒸騰作用散失到大氣中去了,據(jù)此,可以提出下面的問(wèn)題:
蒸騰作用是對(duì)水分的浪費(fèi)嗎?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
4、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
【課題】 第四節(jié) 植物對(duì)水分的吸收和利用
【教學(xué)重點(diǎn)】植物體吸水的部位及植物細(xì)胞的兩種吸水方式;滲透作用的原理;植物體的水分代謝包括水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失的大體過(guò)程;蒸騰作用及其對(duì)植物的作用;合理灌溉在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用
【教學(xué)難點(diǎn)】滲透作用的原理
【課時(shí)安排】授課1課時(shí),實(shí)驗(yàn)1課時(shí)
【教學(xué)手段】掛圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過(guò)程】
1、引言
課前可準(zhǔn)備兩組天竺葵植株,一株正常澆清水,一株澆濃鹽水,以備上課學(xué)生觀察之用;課前可收集一些我國(guó)、世界有關(guān)水資源危機(jī)的事例或數(shù)據(jù);也可結(jié)合節(jié)水的需要收集一些人類所采取過(guò)的一些節(jié)水措施;或者是植被對(duì)水資源起到保護(hù)作用的事例,這樣引入的目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注包括我國(guó)在內(nèi)的全世界面臨的重大問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)為什么要節(jié)水有一個(gè)深切的體會(huì),同時(shí)在本節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后也會(huì)對(duì)為什么要保護(hù)植被、大力開(kāi)展植樹(shù)造林也會(huì)較深的體會(huì)。
學(xué)生討論水資源方面的資料,同時(shí)觀察兩株天竺葵的生長(zhǎng)異同,從而引入植物細(xì)胞吸水與失水的學(xué)習(xí)。
植物的水分代謝包括水分的吸收、運(yùn)輸、利用及散失。水分代謝對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是很陌生,因此,教師可提出一些問(wèn)題,以了解學(xué)生對(duì)水分代謝的理解程度,找出學(xué)生對(duì)水分代謝理解上的偏差和不足,從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。比如,教師可提出以下問(wèn)題:
①植物吸水的主要器官是什么?
、谥参镂闹饕课皇鞘裁?
、勰懔私庵参锔獾慕Y(jié)構(gòu)嗎?
、苤参矬w運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽的通道是什么?你知道這些通道在植物體的哪個(gè)部位嗎?
、菟谥参矬w內(nèi)都可以參與哪些生理功能?
⑥植物體內(nèi)水分是如何散失的?
、吣懔私庹趄v作用嗎?這個(gè)生理過(guò)程對(duì)植物體的生活有什么重要意義?
在使學(xué)生對(duì)水分代謝有了一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)后,教師可專心與學(xué)生一起來(lái)處理滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水這一難點(diǎn)內(nèi)容。
在向?qū)W生介紹植物的吸脹吸水后,可提出下面的問(wèn)題供學(xué)生討論:
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時(shí)間后,大豆種子和玉米粒相比,你認(rèn)為哪種籽粒膨脹幅度更大?為什么?
干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中后,它們的細(xì)胞是采用吸脹的方式來(lái)吸水的,即大豆和玉米中的親水性物質(zhì),如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素這些物質(zhì)吸水引起的。而蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的親水能力是不一樣的,其吸水能力的順序由大到小為蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素。而大豆種子中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是蛋白質(zhì),而玉米粒中主要的儲(chǔ)存物質(zhì)是淀粉,且它們的細(xì)胞壁中都含纖維素。因此豆類種子的吸脹現(xiàn)象就比谷物的種粒明顯。
2、滲透作用的原理和植物細(xì)胞的吸水和失水
向?qū)W生介紹植物吸水最主要的方式,即滲透吸水。
。1)分析滲透裝置,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,引導(dǎo)學(xué)生把與該裝置有關(guān)問(wèn)題討論透徹,這是一次很好的訓(xùn)練學(xué)生思維能力的機(jī)會(huì)。
讓學(xué)生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜,并向?qū)W生說(shuō)明,這種膜的特點(diǎn)是水分子可以自由通過(guò)而蔗糖分子很難通過(guò)。
學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí),提出下面的問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的思考:
、偻瑢W(xué)們已經(jīng)觀察到,漏斗中的蔗糖液面會(huì)高于燒杯中清水的液面,此時(shí)蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,而且長(zhǎng)頸漏斗的管徑又不是很細(xì),所以排除了毛細(xì)現(xiàn)象的原因,請(qǐng)你想一想,是什么力量使蔗糖液會(huì)逆著重力方向上升?
、谌绻衙勺¢L(zhǎng)頸漏斗的半透膜,換成全透性紗布,你認(rèn)為蔗糖液面會(huì)上升嗎?
使學(xué)生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關(guān)鍵。
、廴绻跓幸卜湃肱c長(zhǎng)頸漏斗中的相同的蔗糖液,你認(rèn)為長(zhǎng)頸漏斗中的蔗糖液還會(huì)上升嗎?
使學(xué)生得出濃度差是發(fā)生滲透作用的另一重要條件
、苋绻堰@個(gè)滲透裝置再放置下去,漏斗中的液面會(huì)不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
使學(xué)生理解滲透壓這一概念
通過(guò)以上的分析,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出,滲透作用是指水分子透過(guò)半透膜的擴(kuò)散;發(fā)生滲透作用的條件是:一是有半透膜的存在,二是半透膜兩側(cè)具有濃度差;水分滲透的趨勢(shì)是:水分子由濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透。
。2)引導(dǎo)學(xué)生討論成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個(gè)條件后,教師先引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟植物細(xì)胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),它的細(xì)胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過(guò)的透性膜。原生質(zhì)層是水分子可以自由通過(guò)、被選擇的離子和小分子可以通過(guò),而大分子則不能通過(guò)的選擇透過(guò)性膜。原生質(zhì)層包圍著具有一定濃度的細(xì)胞液,這時(shí)一定要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個(gè)不同的概念。
通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析一個(gè)成熟的植物細(xì)胞,使學(xué)生意識(shí)到:滲透系統(tǒng)的兩個(gè)條件在一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中都是存在的,從而學(xué)生可以得出結(jié)論:成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。
。3)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)九、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原》
、僭趯W(xué)生明確了成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)后,可以提出這樣一個(gè)問(wèn)題:
“如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)呢?”
或“如果將成熟的植物細(xì)胞置于清水中(或低于細(xì)胞液濃度的水溶液中),這個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?”
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后與書(shū)上的實(shí)驗(yàn)九進(jìn)行比較,討論:
書(shū)上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好在呢?
自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中哪些地方還需要改進(jìn)?
鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出對(duì)實(shí)驗(yàn)九的假設(shè)
、谥螅瑢W(xué)生做實(shí)驗(yàn)九,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可檢驗(yàn)同學(xué)們提出的假設(shè)是否正確,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象?為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原?
、蹖(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師可提出一些綜合性的問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的討論,使學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容有一個(gè)全面深入的理解,比如教師可以問(wèn):
《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)為什么可作為鑒別細(xì)胞死活的依據(jù)?
通過(guò)分析滲透裝置中發(fā)生的滲透吸水現(xiàn)象,應(yīng)該能得出以下的結(jié)論:
作為一個(gè)滲透系統(tǒng)要滿足兩個(gè)條件,其一,兩溶液系統(tǒng)間一定有半透膜隔開(kāi);其二,兩溶液系統(tǒng)間一定要存在濃度差。
植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析
通過(guò)對(duì)植物質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的分析,應(yīng)該得出這個(gè)結(jié)論:植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。因?yàn)橹参锛?xì)胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個(gè)條件,
其一,細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)合稱原生質(zhì)層,而完整的有生理功能的膜結(jié)構(gòu)是選擇透過(guò)性的,因此原生質(zhì)層就相當(dāng)于一層半透膜。
此處要請(qǐng)學(xué)生注意,半透膜與選擇透過(guò)性膜是有區(qū)別的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小決定的,即分子直徑大于膜孔隙的物質(zhì)不能通過(guò)半透膜,只有分子直徑小于膜孔隙的物質(zhì)才能通過(guò),因此半透膜是一種物理膜;而選擇透過(guò)性膜的透性是由膜上磷脂雙分子層的物理化學(xué)性質(zhì)和膜上蛋白載體共同決定的,當(dāng)然大分子物質(zhì)是不能過(guò)膜的,但何種小分子物質(zhì)過(guò)膜是受到嚴(yán)格選擇的,不單純由該物質(zhì)的分子直徑而定,因此細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)是生物膜。
其二,植物細(xì)胞液泡中有細(xì)胞液,植物細(xì)胞外是環(huán)境溶液,它們之間被原生層這個(gè)半透膜隔開(kāi),且這兩種溶液之間存在濃度差。
當(dāng)植物細(xì)胞死亡后,其細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之解體,變得不完整,這樣植物細(xì)胞作為滲透系統(tǒng)的第一個(gè)條件也就沒(méi)有了,質(zhì)壁分離也就不會(huì)發(fā)生。
還有一個(gè)問(wèn)題值得一提,請(qǐng)學(xué)生想一想,如果把植物細(xì)胞放在高濃度的尿素溶液中,此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?提示一下,蔗糖是不能通過(guò)膜結(jié)構(gòu)的,而尿素的過(guò)膜方式為自由擴(kuò)散。想到了嗎,植物細(xì)胞在高濃度蔗糖液中時(shí),因?yàn)檎崽遣荒苓^(guò)膜,細(xì)胞液和外界溶液之間總會(huì)有濃度差,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,除非把外界溶液換成清水,才可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象;而當(dāng)植物細(xì)胞在高濃度尿素溶液中時(shí),細(xì)胞液和外界溶液之間會(huì)有濃度差,植物細(xì)胞會(huì)不斷失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,但因?yàn)槟蛩乜蛇^(guò)膜,隨著尿素不斷進(jìn)入植物細(xì)胞,兩種液體之間的濃度差會(huì)消失,此時(shí)就是不把外界溶液換成清水,也可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
其實(shí)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)還可證明很多生物學(xué)事實(shí),有必要向?qū)W生提一下。如可證明細(xì)胞壁的伸縮性小于細(xì)胞膜的伸縮性、細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)、細(xì)胞得失水分與濃度差的關(guān)系,甚至可以定量地測(cè)定出細(xì)胞液的濃度,可以請(qǐng)學(xué)生琢磨一下。
3、水分的利用和散失,這部分最重要的教學(xué)內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學(xué)的重點(diǎn)。
學(xué)生可能在初中已經(jīng)知道,植物體吸收的水分中有99%是通過(guò)蒸騰作用散失到大氣中去了,據(jù)此,可以提出下面的問(wèn)題:
蒸騰作用是對(duì)水分的浪費(fèi)嗎?
從而引出蒸騰作用對(duì)植物生活,以至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
這部分教學(xué)可在引導(dǎo)學(xué)生分析蒸騰途徑、蒸騰方式以及與水分吸收和運(yùn)輸?shù)年P(guān)系后,使學(xué)生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ彩侵参矬w水分的利用和散失的主要方式。
有時(shí)間的話,教師讓學(xué)生了解蒸騰作用的強(qiáng)弱在一定程度上可反映植物水分代謝狀況,可以判斷植物對(duì)水分的利用效率。不同生態(tài)類型的植物,適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征,與影響蒸騰作用有關(guān)。
4、合理灌溉這部分的教學(xué)可采取一邊列舉合理灌溉的實(shí)例,一邊讓學(xué)生分析該措施的生物學(xué)原理的方式,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水分代謝知識(shí)點(diǎn)的理解。
探究活動(dòng)
測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用普通托盤天平快速測(cè)定蒸騰作用強(qiáng)度的方法
【實(shí)驗(yàn)原理】植物在一定時(shí)間內(nèi),單位葉面積或單位鮮重散失的水量,稱為蒸騰強(qiáng)度,單位一般用克/小時(shí)·平方米或克/小時(shí)·100克鮮重來(lái)表示。
測(cè)定植物蒸騰作用強(qiáng)度的基本思路是:測(cè)定植物整體或部分在蒸騰過(guò)程中重量的損失,從而判斷蒸騰作用強(qiáng)度的大小。
植物蒸騰失水,重量減輕,故可用托盤天平稱量一定時(shí)間內(nèi)植物的失水量,以表示蒸騰強(qiáng)度。這種方法的特點(diǎn)是能在自然條件下進(jìn)行測(cè)定。因枝葉離開(kāi)母體后,短時(shí)間內(nèi)在生理上沒(méi)有明顯的變化,故所求得的蒸騰強(qiáng)度與實(shí)際情況近似。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】托盤天平、枝剪、植物體
【實(shí)驗(yàn)步驟】
將天平調(diào)零后,放置在距被測(cè)植物較近且平穩(wěn)處。
在被測(cè)植株上選一枝條,重約20克左右。在枝的基部纏一線以便懸掛,然后剪下立即用托盤天平稱重,并計(jì)算蒸騰強(qiáng)度。
蒸騰強(qiáng)度=(蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g))х(60/測(cè)定時(shí)間(min))
測(cè)定不同時(shí)間(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同環(huán)境,不同植物種類的蒸騰強(qiáng)度,并加以解釋。
鑒定植物細(xì)胞的死活
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)用質(zhì)壁分離法和用活體染色法鑒定細(xì)胞死活
【實(shí)驗(yàn)原理】活細(xì)胞與死細(xì)胞在性質(zhì)上有許多差別,特別是通透性的變化最為明顯;罴(xì)胞的原生質(zhì)具有選擇透過(guò)性;而死細(xì)胞則為全透性。選擇透過(guò)性是質(zhì)壁分離的先決條件。因此能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞就表示是活的,不能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞則說(shuō)明是死的。
死活細(xì)胞間不僅通透性不同,而pH值等情況也不同,它們對(duì)某些染料的反應(yīng)明顯不同。某些染料能在活細(xì)胞的細(xì)胞液中積累,但不能染活的原生質(zhì);另一方面,這些染料可使死細(xì)胞的原生質(zhì)染色,但不積累于液泡。所以可根據(jù)某些染料活體染色的情況來(lái)鑒定細(xì)胞死活。
【實(shí)驗(yàn)材料和用具】 洋蔥及其它植物材料、酒精燈、顯微鏡、刀片、鑷子、載玻片、蓋玻片、1M蔗糖、0.01%中性紅溶液等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1、用質(zhì)壁分離的方法鑒定細(xì)胞的死活。
撕洋蔥表皮細(xì)胞滴加IM蔗糖中,在顯微鏡下觀察。細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離,這就是細(xì)胞活著的證據(jù)。另把制取的同樣制片,用冷凍、加熱、干燥、酒精浸泡等方法將它們的細(xì)胞殺死,然后取代上述活材料,做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),結(jié)果看到已死的細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
用尿素、硝酸鉀、氯化鈣溶液等來(lái)代替蔗糖,能快速鑒定細(xì)胞的死活。
2、用活體染色的方法的鑒定細(xì)胞的死活。
取洋蔥或其它材料,用鑷子撕下表皮(如表皮不易撕下,也可在水中用鋒利的刀片輕輕刮去多余部分),或用刀片做成切片若干,將表皮或切片浸入中性紅溶液中,放置5-10分鐘最出用清水浸洗后置于載玻片上,加蓋玻片,在顯微鏡下觀察。
活細(xì)胞一般在液泡內(nèi)染成紅色至紫色,原生質(zhì)不染色,死細(xì)胞常呈橙紅色,原生質(zhì)和細(xì)胞核被染色。撕破的細(xì)胞,只剩細(xì)胞壁時(shí),呈淡紅色或淡紫色。
為進(jìn)一步鑒別細(xì)胞的死活,可把玻片上的水溶液吸去,滴一滴1M蔗糖溶液,便可觀察到活細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,死細(xì)胞及空細(xì)胞都有沒(méi)有這種現(xiàn)象。
可用加熱、冷凍或其它方法殺死植物組織,然后用上面所述方法進(jìn)行處理,比較與活組織有何不同。