43土壤与植物生长（第4课时）（教学设计）-七年级科学下册（浙教版）

4.3土壤与植物生长（第4课时）（教学设计）年级七年级授课时间课题4.3土壤与植物生长（第4课时）教学目标科学观念：探究植物体内水分和无机盐的运输；探究植物体内有机物运输的生理机制。科学思维：通过实验现象对比（如染色部位差异、枝瘤形成），培养观察分析、逻辑推理和归纳总结的能力。探究实践：掌握实验操作技能（如枝条处理、显微观察、环剥实验），提升科学探究能力。态度责任：认识保护植物结构（如树皮）的重要性，理解破坏树皮对植物生长的危害，树立生态保护意识。教学重难点重点：导管和筛管的功能差异难点：区分木质部与韧皮部的结构与作用；理解环剥树皮导致有机物积累和枝瘤形成的原理学情分析本节内容选自浙教版七下第四章第3节。本节的主要内容：植物的根系；根的吸水和失水；植物生长需要无机盐；植物的茎；物质的运输。教材介绍了植物根系的结构与功能，阐明根尖（根毛区）是吸收水分和无机盐的主要部位，其结构特点（如根毛、细胞液浓度）与渗透吸水原理相关。通过实验验证茎的木质部导管运输水分和无机盐，韧皮部筛管运输有机物，并强调形成层对茎加粗的作用。同时，阐明植物生长需氮、磷、钾等无机盐，缺素症状及无土栽培技术。教学目的在于帮助学生理解植物吸收、运输养分的机制，认识根茎结构与功能的适应性，培养实验分析与农业应用能力。本节内容拟分4课时完成。第1课时主要内容是植物的根系、根的结构和功能；第2课时主要内容是根的吸水和失水、植物生长需要无机盐；第3课时主要内容是植物的茎；第4课时的主要内容是物质的运输。教学准备课件、结构挂图教学过程教师活动学生活动新课导入浙江安吉县溪龙乡万亩茶园，漫山遍野的茶树抽出新芽，采茶工人们“点缀”在连绵的茶山中，腰挎竹篓，指尖翻飞，娴熟地按照一芽一叶的标准采摘今春第一捧嫩芽。为什么茶农在修剪茶树时非常小心，避免损伤树皮？如果树皮被破坏，会对茶树产生什么影响？新知讲授一、水分和无机盐的运输想要了解破坏树皮对茶园产量的影响，我们需要知道植物是怎样运输水、无机盐、有机物的。根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过茎运输的。那么茎是如何将它们运送到其他部位去的呢？探索活动【提出问题】茎运输水分和无机盐的部位是什么?【建立假设】①假设1：茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的；②假设2：茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的；③假设3：茎对水分和无机盐的运输是通过髓进行的。【实验步骤】1.取粗细相似、叶片数相同的同种木本植物枝条若干根，先按表中的3种处理方法处理，各组枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面。（注意控制变量）2.处理好后，将每组枝条分别插入3个盛有等量稀释红墨水的烧杯中，并用夹子将各组枝条分别固定，如图所示，置于温暖、光照充足的地方。3.15min后从每组取出一枝条，用刀片横切枝条的中上部，用放大镜观察横切面的染色部位；再从每组取出另一枝条，将枝条纵切，观察纵切面的染色情况。4.将实验现象记录在表中，并对结果进行分析。实验组别实验现象（记录被染色的部位）A.除去木质部和髓的带叶枝条，只留下树皮未被染色B.剥去下半部树皮的带叶枝条木质部C.带叶枝条（不做处理）木质部5.问题讨论（1）若B、C组枝条的韧皮部和木质部均被染色，而A组树皮未被染色，这说明了什么问题？B、C组枝条的韧皮部和木质部均被染色，说明水分和无机盐是通过木质部运输的，C组树皮未被染色，说明树皮不能输导水分和无机盐。（2）若将C组枝条进行纵切，纵切面上从基部到靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅，这是什么原因造成的呢？因为水分和无机盐是由下向上运输的。（3）根据实验结果，得出实验结论。水分和无机盐是通过木质部运输的由于根和茎中的导管是相互连通的，水分和无机盐被根尖吸收后，会进入根部的导管。接下来，再进入茎中央的导管。实验证明：水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输。给树输营养液时要将针头插入木质部，通过木质部中的导管将营养液输送到树的其他部位。二、有机物的运输植物的叶通过光合作用制造了有机物，这些有机物除一小部分留在叶肉细胞外，大部分需转送到茎、根、果实、种子等部位去。有机物在茎中又是怎样运输的呢?探索活动在一株盆栽木本植物上选取一根枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约1cm宽的一圈树皮，露出木质部，如图所示。用刀轻刮木质部表面，然后用少许凡士林涂抹环剥部位。每隔一周观察并记录枝条环剥部位的变化。【实验现象】一段时间后，环剥部位上方的树皮膨大形成枝瘤，而且随着时间的延长，枝瘤在不断长大。【实验分析】剥去一圈树皮后，由于叶制造的有机物向下运输的通道被切断了，有机物就积存在伤口的上方，伤口上方部位的细胞分裂和生长都加快，树皮就膨大起来，于是形成了瘤状物。【实验结论】树皮内只有韧皮部的筛管是上下相通的，可见：叶制造的有机物是通过筛管自上而下向下运输的思考与讨论1.号称“液体”的桦树汁是来怎样采集的？在树干上钻一个浅孔或斜切一道浅切口，孔深达木质部的导管。插入导管树汁会因根压和蒸腾作用自然流出。2.割裂橡胶树，就会有大量的乳胶出来，这是为什么？橡胶乳胶的主要成分是有机物，是在筛管中自上而下运输的，切割橡胶树皮采橡胶，实际上是切割了筛管，让有机物流出来。课堂练习例1.如图所示，在树木养育或古树保护中，常常会看到园艺师给树木“挂吊瓶”。当吊瓶中的各种物质随水进入茎内后，将其中的水和无机盐输送到各个部位的结构是（）A.髓B.皮层C.筛管D.导管【答案】D【解析】A.髓是茎的中心部分，主要由薄壁细胞构成，具有储存营养物质的功能，但并不参与物质的运输，A错误。B.皮层是茎的次生结构的一部分，位于表皮和内层维管束之间，主要由薄壁细胞和少数厚壁细胞组成，同样不直接参与水和无机盐的运输，B错误。C.筛管是植物韧皮部内的输导组织，主要负责运输有机物，如蔗糖等，而不是水和无机盐，C错误。D.导管是植物木质部内的输导组织，主要负责把从根部吸收的水和无机盐输送到植株身体各处。这与题目中描述的“将其中的水和无机盐输送到各个部位的结构”相符，D正确。故选D。例2.在果树的“坐果期”，果农常常给果树的茎做环状剥皮，这样可以增加果实产量，树枝压弯腰”，其中产的道理是（）A.切断导管，限制无机盐向茎叶运输B.切断筛管，限制有机物向根部运输C.切断形成层，限制茎的不断加粗D.切断树皮，减少害虫的侵害【答案】B【解析】筛管是植物韧皮部内输导有机养料的管道。由许多管状活细胞上下连接而成。相邻两细胞的横壁上有许多小孔，称为“筛孔”。两细胞的原生质体通过筛孔彼此相通。筛管没有细胞核，但筛管是活细胞。果农常常给果树的茎做环状剥皮，有机物向下的运输通道筛管被割断，减少了有机物向根部运输，能使有机物集中运输到果实，增加坐果量，提高产量，B正确。故选B。例3.在探究水分和无机盐的运输实验中，能证明水分和无机盐一般是从下向上运输的现象是（）A.横切变色枝条的基部上方，观察到木质部变红色B.实验时观察到枝条变红色C.纵切枝条，发现木质部内的导管变红色D.观察茎的纵切面，木质部的红色越靠近枝端颜色越浅【答案】D【解析】输导组织贯穿于整个植物体，分布在根、茎、叶脉等处。有导管和筛管组成，导管位于木质部，主要运输水和无机盐，筛管主要运输有机物。观察茎的纵切面，木质部的红色越靠近顶端颜色越浅，可见导管输导水和无机盐的方向是自下而上。故选D。例4.某生物兴趣小组在春天剪取了一段柳树的枝条，到实验室来进行观察。（1）他们将枝条插入了稀释红墨水中，一段时间后，将枝条横切做切片观察，发现图中A部分被染成红色，这个部分应该是，原因是；（2）图中B所在的位置含有的起运输功能的结构是；（3）图中C所示的结构为，因为有了这一结构所以该植物茎能够。【答案】（1）导管；导管输送水分（2）筛管（3）形成层；不断加粗【解析】（1）图中A为木质部，内有导管，导管有运输作用，可以从下往上运输水分和无机盐。他将枝条插入被稀释的红墨水中，一时间后将枝条做成切片进行观察(如图1)，发现A部分被染成红色，这部分应该是木质部中的导管，导管是自下而上输送水分和无机盐的管道。（2）图中B为韧皮部，内有筛管，筛管具有运输功能，可以把植物体通过光合作用制造的有机物从上往下运输到茎、根等部位。（3）图中C为形成层。形成层的细胞不断地分裂增生，其中，大部分细胞向内形成木质部，少量细胞向外形成韧皮部，从而使得树干不断地加粗。课堂小结1.水分与无机盐的运输（木质部导管）动力：根压（主动运输）+蒸腾拉力（被动运输）。红墨水实验：操作：将带叶枝条插