【摘要】“高一生物植物的矿质营养教案”本教案培养学生对根吸收与水分吸收、呼吸作用之间的关系的分析、理解能力。

一、教学目标

1、知识目标

识记：植物矿质元素吸收和利用的特点。

知道：1)植物必须的矿质元素及其种类;

2)合理施肥的基础知识。

2、能力目标

1)初步学会溶液培养的科学方法，培养学生分析、判断植物必须矿质元素的能力;

2)培养学生对根吸收与水分吸收、呼吸作用之间的关系的分析、理解能力。

3、情感目标

通过学习，逐步渗透，培养学生的辨证观。

二、重点 落实方案

重点：1、植物必须的矿质元素及其种类;

2、根对矿质元素的吸收过程。

落实方案：1、学生提前阅读，初步了解;

2、以第一章中的组成生物体的化学元素为基础进行学习;

3、结合第四节植物对水分的吸收和利用对比学习。

三、难点 突破策略

难点：根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。

突破策略：1、引导学生对课文中讲述的有关用菜豆做的实验进行分析和讨论;

2、增加不同植物在同一营养液中吸收矿质元素数量的差异的讨论;

3、通常情况下，根细胞中K+或其他矿质元素的浓度高于土壤溶液中的浓度。但植物根仍然吸收这些必需的矿质元素，引导学生对这一现象进行讨论。

四、教具准备

多媒体课件，把本课用到的各种文字材料、图片、动画等素材制成课件以配合课堂教学。

五、学法指导

指导学生，与植物对水分的吸收和利用进行对比学习。从汲收的原理、过程、运输和利用等方面进行，深入理解其内在的本质。

六、课时安排

1课时

七、教学过程

[情景导入]

(教师将植物体正常发育下缺少N、P、K时的幼苗发育比较图投影到大屏幕上)引导学生分析缺少N、P、K时幼苗表现的症状，从而规纳出N、P、K在植物体内的作用。进下步说明，植物体的生长发育不仅需要水，而且也需要N、P、K等元素。也就是说，植物必需不断地从土壤中吸收、利用矿质营养进行矿质代谢。这节课我们就一起来探讨植物的矿质营养。

[师生互动，探究新知]

一、 植物必需的矿质元素

学生活动：在教师的指导下阅读P62~63内容，讨论以下问题(大屏幕显示)：

1、什么是矿质元素?

2、在土壤中的矿质元素有很多种，是否都是植物生活所必需的?

3、如何来鉴别哪些矿质元素是植物所必需的矿质元素?

4、植物所必需的矿质元素有哪些?

教师活动：指导学生分析讨论。

师生归纳：

1、 质元素是指除了C、H、O以外，主要是由根系从地壤中吸收的元素。

2、 土壤中的矿质元素并不都是植物生活所必需的矿质元素。

3、 科学家用溶液培养法来鉴别是否是植物所必需的矿质元素。

(利用课件演示科学家进行溶液培养法的研究过程，让学生了解科学家进行科学实验的方法，引导学生思考，跟随科学家思路，最终得出实验结论)

全营养液→植物发育正常

除去甲矿质元素→发育正常→(甲为非必需矿质元素)

除去乙矿质元素→发育不正常→加入乙矿质元素→发育正常→(乙为必需矿质元素)

(通过以上分析，学生不难知道何为溶液培养法：用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物有方法。)

4、植物所必需的矿质元素有：大量元素：N、P、K、S、Ca、Mg;微量元素：Fe、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。

(提醒学生联系前面我们学过组成生物体的化学元素)

提出问题：植物体是怎样从地壤中吸收这些矿质元素的呢?

二、矿质元素的吸收

学生活动：在教师的指导下探究如下问题(大屏幕显示)

问题一、矿质元素通过什么部位进入植物体的?是以什么形式被吸收的?

问题二、矿质元素吸收与水分的吸收是否是同一过程?

(学生讨论、规纳、回答)

教师活动：引导学生分析

1、 矿质元素以离子状态被根尖吸收的。

矿质元素一般存在于土壤中的无机盐里。无机盐只有溶解在水中形成离子

才能被根尖吸收。如KNO3溶解在水中，形成K+和NO3-，K和N分别以K+和NO3-的形式被根尖吸收。

2、 矿元素的吸收与水分的吸收不是同一过程。

(引导学生分析：1若为同一过程，则根吸水量和吸收无机盐量应成正比。举出相应的例子。2还有的实验表明，植物吸水量减少时，某些矿质元素离子的吸收量反而增多。)

问题三、根如何吸收矿质元素的呢?

(课件展示根对矿质元素吸收的过程)

教师活动：引导学生比较根对矿质元素的吸收和水分的吸收。根对水分的吸收是渗透作用，而对矿质元素的吸收是一个比较复杂的过程，其至少有两个步骤：

(1) 需要细胞膜上的载体蛋白质的协助;

(2) 需要消耗细胞呼吸作用释放的能量。

因而是一个主动运输的过程。又有实验表明：用化学药品抑制根的呼吸作用，主动运输随着受到抑制，根对矿质元素的吸收被中断。

师生小结：可见，要对矿质元素的吸收是主动运输的过程，而根吸收水分是渗透作用。根只能吸收离子状态的矿质元素，说明无机盐只有溶解在土壤中形成土壤溶液(或被子土壤颗粒吸附)才能被根尖吸收。由此，有充分的理由说明，成熟区表皮细胞吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程。

提出问题:矿质元素在植物体内是如何进行运输和利用的?

三、矿质元素的运输和利用

学生活动：在教师的指导下，探究矿质元素是如何运输和利用的。

教师活动：引导学生分析。

1、矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后，随着水分进入根部导管，进一步运输到植物体各组织器官中。说明矿质元素的运输是同水分的运输是同一过程。

2、质元素进入植物体内是如何被利用的呢?(大屏幕展示下表，引导学生分析填写)

存在形式	离子	不稳定化合物	稳定化合物
移动情况	容易转移	可以转移	不能转移
利用情况	反复	多次	一次
缺乏时受   症部位	老组织	老组织	幼嫩的组织
元素举例	K	N、P、Mg	Ca、Fe

分析：(1)有些矿质元素进入植物体内仍然以离子形式存在，易于转移，能被植物体再度利用。若缺乏该类矿质元素时，就会从衰老的组织转移到幼嫩的组织。如K元素。

(2)有些矿质元素进入植物体内以后，形成不稳定的化合物，这些化合物分解以后释放出来的矿质元素又可以转移支其他部位，被植物体再度利用。如，N、P、Mg等元素。

(3)还有一些矿质元素进入植物体内以后，形成稳定的化合物，不能被再度利。如，Ca、Fe等元素。

四、合理施肥

资料介绍：在农业生产中，由于土壤中的养分不断被作物吸收，而作物的大部分产品被人们所利用，田地里的养分就逐渐不足。因此，施肥就成为提高作物产量的一个重要手段。要增产不仅要有足够的肥料，而且不要合理施肥。

学生活动：在教师的引导下，结合课本中图3-12和图3-13思考以下问题：

1、 如何理解适时、适量地施肥?

2、 在施肥时是否越多越好?

3、 施肥过多有什么影响?

师生归纳：

1、适时、适量地施肥应根据不同作物在不同生长时期和需求给予适量地施肥。

2、施肥过多会造成土壤溶液的浓度升高，若高于根细胞液浓度时，根细胞不能吸水，甚至失水。不但不能促进作物的生长，反而使农作物发生萎蔫现象，甚至死亡。

3、矿质元素只有溶解在水里才能被根细胞吸收，所以在施肥的同时要合理灌溉。

4、 施肥过多，特别是化学肥料，会造成土壤板结，破坏生态环境。

综上分析，合理施肥就是根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮成长，并且获得少肥高效的效果。

五、无土栽培

学生活动：在教师的指导下，归纳总结无土栽培所利用的原理及其优点。

原理：指利用溶液培养法。

优点：(1)全年都可以栽培，并且产量高。

(2)节约水肥，产品清洁卫生，有利于农作物栽培的工厂化和自动化。

(3)沙滩地、盐碱地、海岛地以及楼顶、阳台等不适宜栽种农作物的地方，都可以进行无土栽培，扩大了农作物栽培的范围和面积。

[知识巩固]

1、某菜农移栽大白菜，由于缺乏某些矿质元素而出现了枯心现象，大白菜最有可能缺少的矿质元素是( )

A、N、P B、Ca、Fe C、N、K D、P、Mg

2、植物体内可以被重复利用的矿质元素是( )

A、C、H、O B、N、P、K

C、N、Mg、Fe D、N、K、O

3、为了促进根吸收矿质元素，农田常采取的措施是( )

A、常疏松土壤 B、多喷洒农药

C、高浓度施肥 D、大量的灌溉

[结课]

矿质代谢和水分代谢是植物体生命活动中的两大代谢，二者的起始都是通过根从土壤吸收而来的，他们的吸收部位相似，运输途径相同，但是它们的吸收是两个相对独立的过程。矿质元素的吸收是一个主动运输的过程，需要载体和能量，而水分的吸收是渗透作用，需要半透膜两侧溶液有浓度差。

八、板书设计

第五节 植物的矿质营养

概念：指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。

一、必需矿质元素

必需：1、不可缺少

2、不可替代

3、效果直接

二、根对矿质元素的吸收

1、以离子形式被吸收

2、主动运输

3、与渗透吸水是两个相对独立的过程

三、矿质元素的运输和利用

离子

再度利用

不稳定化合物

稳定化合物 不可再度利用