4.3土壤與植物生長（第4課時）（教學(xué)設(shè)計）年級七年級授課時間課題4.3土壤與植物生長（第4課時）教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：探究植物體內(nèi)水分和無機鹽的運輸；探究植物體內(nèi)有機物運輸?shù)纳頇C制。科學(xué)思維：通過實驗現(xiàn)象對比（如染色部位差異、枝瘤形成），培養(yǎng)觀察分析、邏輯推理和歸納總結(jié)的能力。探究實踐：掌握實驗操作技能（如枝條處理、顯微觀察、環(huán)剝實驗），提升科學(xué)探究能力。態(tài)度責(zé)任：認(rèn)識保護植物結(jié)構(gòu)（如樹皮）的重要性，理解破壞樹皮對植物生長的危害，樹立生態(tài)保護意識。教學(xué)重難點重點：導(dǎo)管和篩管的功能差異難點：區(qū)分木質(zhì)部與韌皮部的結(jié)構(gòu)與作用；理解環(huán)剝樹皮導(dǎo)致有機物積累和枝瘤形成的原理學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容選自浙教版七下第四章第3節(jié)。本節(jié)的主要內(nèi)容：植物的根系；根的吸水和失水；植物生長需要無機鹽；植物的莖；物質(zhì)的運輸。教材介紹了植物根系的結(jié)構(gòu)與功能，闡明根尖（根毛區(qū)）是吸收水分和無機鹽的主要部位，其結(jié)構(gòu)特點（如根毛、細(xì)胞液濃度）與滲透吸水原理相關(guān)。通過實驗驗證莖的木質(zhì)部導(dǎo)管運輸水分和無機鹽，韌皮部篩管運輸有機物，并強調(diào)形成層對莖加粗的作用。同時，闡明植物生長需氮、磷、鉀等無機鹽，缺素癥狀及無土栽培技術(shù)。教學(xué)目的在于幫助學(xué)生理解植物吸收、運輸養(yǎng)分的機制，認(rèn)識根莖結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性，培養(yǎng)實驗分析與農(nóng)業(yè)應(yīng)用能力。本節(jié)內(nèi)容擬分4課時完成。第1課時主要內(nèi)容是植物的根系、根的結(jié)構(gòu)和功能；第2課時主要內(nèi)容是根的吸水和失水、植物生長需要無機鹽；第3課時主要內(nèi)容是植物的莖；第4課時的主要內(nèi)容是物質(zhì)的運輸。教學(xué)準(zhǔn)備課件、結(jié)構(gòu)掛圖教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動新課導(dǎo)入浙江安吉縣溪龍鄉(xiāng)萬畝茶園，漫山遍野的茶樹抽出新芽，采茶工人們“點綴”在連綿的茶山中，腰挎竹簍，指尖翻飛，嫻熟地按照一芽一葉的標(biāo)準(zhǔn)采摘今春第一捧嫩芽。為什么茶農(nóng)在修剪茶樹時非常小心，避免損傷樹皮？如果樹皮被破壞，會對茶樹產(chǎn)生什么影響？新知講授一、水分和無機鹽的運輸想要了解破壞樹皮對茶園產(chǎn)量的影響，我們需要知道植物是怎樣運輸水、無機鹽、有機物的。根從土壤中吸收來的水和無機鹽是通過莖運輸?shù)摹Ｄ敲辞o是如何將它們運送到其他部位去的呢？探索活動【提出問題】莖運輸水分和無機鹽的部位是什么?【建立假設(shè)】①假設(shè)1：莖對水分和無機鹽的運輸是通過木質(zhì)部的導(dǎo)管進行的；②假設(shè)2：莖對水分和無機鹽的運輸是通過韌皮部的篩管進行的；③假設(shè)3：莖對水分和無機鹽的運輸是通過髓進行的?！緦嶒灢襟E】1.取粗細(xì)相似、葉片數(shù)相同的同種木本植物枝條若干根，先按表中的3種處理方法處理，各組枝條的下端用刀片削成面積相似的斜面。（注意控制變量）2.處理好后，將每組枝條分別插入3個盛有等量稀釋紅墨水的燒杯中，并用夾子將各組枝條分別固定，如圖所示，置于溫暖、光照充足的地方。3.15min后從每組取出一枝條，用刀片橫切枝條的中上部，用放大鏡觀察橫切面的染色部位；再從每組取出另一枝條，將枝條縱切，觀察縱切面的染色情況。4.將實驗現(xiàn)象記錄在表中，并對結(jié)果進行分析。實驗組別實驗現(xiàn)象（記錄被染色的部位）A.除去木質(zhì)部和髓的帶葉枝條，只留下樹皮未被染色B.剝?nèi)ハ掳氩繕淦さ膸~枝條木質(zhì)部C.帶葉枝條（不做處理）木質(zhì)部5.問題討論（1）若B、C組枝條的韌皮部和木質(zhì)部均被染色，而A組樹皮未被染色，這說明了什么問題？B、C組枝條的韌皮部和木質(zhì)部均被染色，說明水分和無機鹽是通過木質(zhì)部運輸?shù)?，C組樹皮未被染色，說明樹皮不能輸導(dǎo)水分和無機鹽。（2）若將C組枝條進行縱切，縱切面上從基部到靠近枝條的頂端，染色變得越來越淺，這是什么原因造成的呢？因為水分和無機鹽是由下向上運輸?shù)?。?）根據(jù)實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。水分和無機鹽是通過木質(zhì)部運輸?shù)挠捎诟颓o中的導(dǎo)管是相互連通的，水分和無機鹽被根尖吸收后，會進入根部的導(dǎo)管。接下來，再進入莖中央的導(dǎo)管。實驗證明：水分和無機鹽在莖木質(zhì)部的導(dǎo)管中能自下而上地向枝端運輸。給樹輸營養(yǎng)液時要將針頭插入木質(zhì)部，通過木質(zhì)部中的導(dǎo)管將營養(yǎng)液輸送到樹的其他部位。二、有機物的運輸植物的葉通過光合作用制造了有機物，這些有機物除一小部分留在葉肉細(xì)胞外，大部分需轉(zhuǎn)送到莖、根、果實、種子等部位去。有機物在莖中又是怎樣運輸?shù)哪?探索活動在一株盆栽木本植物上選取一根枝條，用解剖刀在枝條中部剝除約1cm寬的一圈樹皮，露出木質(zhì)部，如圖所示。用刀輕刮木質(zhì)部表面，然后用少許凡士林涂抹環(huán)剝部位。每隔一周觀察并記錄枝條環(huán)剝部位的變化?！緦嶒灛F(xiàn)象】一段時間后，環(huán)剝部位上方的樹皮膨大形成枝瘤，而且隨著時間的延長，枝瘤在不斷長大。【實驗分析】剝?nèi)ヒ蝗淦ず?，由于葉制造的有機物向下運輸?shù)耐ǖ辣磺袛嗔?，有機物就積存在傷口的上方，傷口上方部位的細(xì)胞分裂和生長都加快，樹皮就膨大起來，于是形成了瘤狀物?！緦嶒灲Y(jié)論】樹皮內(nèi)只有韌皮部的篩管是上下相通的，可見：葉制造的有機物是通過篩管自上而下向下運輸?shù)乃伎寂c討論1.號稱“液體”的樺樹汁是來怎樣采集的？在樹干上鉆一個淺孔或斜切一道淺切口，孔深達(dá)木質(zhì)部的導(dǎo)管。插入導(dǎo)管樹汁會因根壓和蒸騰作用自然流出。2.割裂橡膠樹，就會有大量的乳膠出來，這是為什么？橡膠乳膠的主要成分是有機物，是在篩管中自上而下運輸?shù)?，切割橡膠樹皮采橡膠，實際上是切割了篩管，讓有機物流出來。課堂練習(xí)例1.如圖所示，在樹木養(yǎng)育或古樹保護中，常常會看到園藝師給樹木“掛吊瓶”。當(dāng)?shù)跗恐械母鞣N物質(zhì)隨水進入莖內(nèi)后，將其中的水和無機鹽輸送到各個部位的結(jié)構(gòu)是（）A.髓B.皮層C.篩管D.導(dǎo)管【答案】D【解析】A.髓是莖的中心部分，主要由薄壁細(xì)胞構(gòu)成，具有儲存營養(yǎng)物質(zhì)的功能，但并不參與物質(zhì)的運輸，A錯誤。B.皮層是莖的次生結(jié)構(gòu)的一部分，位于表皮和內(nèi)層維管束之間，主要由薄壁細(xì)胞和少數(shù)厚壁細(xì)胞組成，同樣不直接參與水和無機鹽的運輸，B錯誤。C.篩管是植物韌皮部內(nèi)的輸導(dǎo)組織，主要負(fù)責(zé)運輸有機物，如蔗糖等，而不是水和無機鹽，C錯誤。D.導(dǎo)管是植物木質(zhì)部內(nèi)的輸導(dǎo)組織，主要負(fù)責(zé)把從根部吸收的水和無機鹽輸送到植株身體各處。這與題目中描述的“將其中的水和無機鹽輸送到各個部位的結(jié)構(gòu)”相符，D正確。故選D。例2.在果樹的“坐果期”，果農(nóng)常常給果樹的莖做環(huán)狀剝皮，這樣可以增加果實產(chǎn)量，樹枝壓彎腰”，其中產(chǎn)的道理是（）A.切斷導(dǎo)管，限制無機鹽向莖葉運輸B.切斷篩管，限制有機物向根部運輸C.切斷形成層，限制莖的不斷加粗D.切斷樹皮，減少害蟲的侵害【答案】B【解析】篩管是植物韌皮部內(nèi)輸導(dǎo)有機養(yǎng)料的管道。由許多管狀活細(xì)胞上下連接而成。相鄰兩細(xì)胞的橫壁上有許多小孔，稱為“篩孔”。兩細(xì)胞的原生質(zhì)體通過篩孔彼此相通。篩管沒有細(xì)胞核，但篩管是活細(xì)胞。果農(nóng)常常給果樹的莖做環(huán)狀剝皮，有機物向下的運輸通道篩管被割斷，減少了有機物向根部運輸，能使有機物集中運輸?shù)焦麑?，增加坐果量，提高產(chǎn)量，B正確。故選B。例3.在探究水分和無機鹽的運輸實驗中，能證明水分和無機鹽一般是從下向上運輸?shù)默F(xiàn)象是（）A.橫切變色枝條的基部上方，觀察到木質(zhì)部變紅色B.實驗時觀察到枝條變紅色C.縱切枝條，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)部內(nèi)的導(dǎo)管變紅色D.觀察莖的縱切面，木質(zhì)部的紅色越靠近枝端顏色越淺【答案】D【解析】輸導(dǎo)組織貫穿于整個植物體，分布在根、莖、葉脈等處。有導(dǎo)管和篩管組成，導(dǎo)管位于木質(zhì)部，主要運輸水和無機鹽，篩管主要運輸有機物。觀察莖的縱切面，木質(zhì)部的紅色越靠近頂端顏色越淺，可見導(dǎo)管輸導(dǎo)水和無機鹽的方向是自下而上。故選D。例4.某生物興趣小組在春天剪取了一段柳樹的枝條，到實驗室來進行觀察。（1）他們將枝條插入了稀釋紅墨水中，一段時間后，將枝條橫切做切片觀察，發(fā)現(xiàn)圖中A部分被染成紅色，這個部分應(yīng)該是，原因是；（2）圖中B所在的位置含有的起運輸功能的結(jié)構(gòu)是；（3）圖中C所示的結(jié)構(gòu)為，因為有了這一結(jié)構(gòu)所以該植物莖能夠?！敬鸢浮浚?）導(dǎo)管；導(dǎo)管輸送水分（2）篩管（3）形成層；不斷加粗【解析】（1）圖中A為木質(zhì)部，內(nèi)有導(dǎo)管，導(dǎo)管有運輸作用，可以從下往上運輸水分和無機鹽。他將枝條插入被稀釋的紅墨水中，一時間后將枝條做成切片進行觀察(如圖1)，發(fā)現(xiàn)A部分被染成紅色，這部分應(yīng)該是木質(zhì)部中的導(dǎo)管，導(dǎo)管是自下而上輸送水分和無機鹽的管道。（2）圖中B為韌皮部，內(nèi)有篩管，篩管具有運輸功能，可以把植物體通過光合作用制造的有機物從上往下運輸?shù)角o、根等部位。（3）圖中C為形成層。形成層的細(xì)胞不斷地分裂增生，其中，大部分細(xì)胞向內(nèi)形成木質(zhì)部，少量細(xì)胞向外形成韌皮部，從而使得樹干不斷地加粗。課堂小結(jié)1.水分與無機鹽的運輸（木質(zhì)部導(dǎo)管）動力：根壓（主動運輸）+蒸騰拉力（被動運輸）。紅墨水實驗：操作：將帶葉枝條插