【任务学习设计】4.3.2土壤与植物的生长

第3节

土壤与植物生长

（第2课时）

——根的吸水与失水、植物生长需要无机盐1、一株植物所有根的总称叫_____。有明显发达的主根和______之分的是_______，而没有明显主根的根系则是_______。2、在根尖结构中，起保护作用的是_____，能不断进行细胞分裂的是_______，_____区的细胞能逐渐生长，使根伸长。根毛是_______区________的向外突起。一、复习旧知，提出问题，引入学习任务【答案】1、根系

侧根

主根系

须根系

2、根冠

分生区

伸长

根毛区

表皮细胞

【引入】

植物的根毛很多，保证了植物能获取足够的营养。根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。那么植物的根毛细胞是怎样从土壤中吸收水分的？是否在任何情况下，它都能从土壤中吸收水分？【实践活动】1.选取4株生长旺盛的同种植物（如白菜等）幼苗，随机分成2组。2.将2组植物的根部洗净，分别放入盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中，如图所示。3.过20~40min后观察2组植物加以比较，并做好观察记录。在清水中的植物：

；在浓盐水中的植物：

。4.请分析实验结果产生的原因，说说根毛细胞必须在什么条件下才能从土壤中吸收水分。正常生长叶片萎蔫（一）根的吸水和失水二、新知展开，围绕任务，引导问题解决根毛细胞适于吸水的特点：根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛穿过土壤颗粒的空隙时，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。（土壤颗粒之间所含有的水分和无机盐组成土壤溶液。）根毛细胞吸水和失水的条件根毛细胞吸水根毛细胞失水若根毛细胞液的浓度＞土壤溶液的浓度若根毛细胞液的浓度＜土壤溶液的浓度根毛细胞吸水

根毛细胞失水

“烧苗”是指植物因施肥不当或其他原因导致根系受损，出现萎蔫、枯黄甚至死亡的现象。如肥料浓度过高、施肥方式不当、干旱等导致土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度，使细胞失水出现“烧苗”现象。此时应及时浇水缓解。在制作泡菜之前通常需要用盐将蔬菜腌制出水，高盐环境使蔬菜细胞失水，同时抑制微生物生长。萎蔫的蔬菜可以放入水中使其变得新鲜，超市的蔬菜也常常喷水保险。根毛吸水的过程:水分进入根毛细胞后，根据细胞液浓度的差异，由一个细胞进入另一个细胞，然后进入根的木质部导管，最后在蒸腾拉力作用下，上升到植物体的各结构。水分进入根部的途径水→根毛细胞→各皮层细胞→导管1.植物吸水器官是根，吸水主要部位是根尖的根毛区。2.根毛细胞适于吸水的特点：

根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛细胞在土壤缝隙中穿过，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。【归纳总结】4.根毛吸水的过程和动力：

根毛吸水的具体过程:水

→

根毛细胞

→

各皮层细胞

→

导管，最后在蒸腾拉力作用下，上升到植物体的各结构。3.根毛细胞吸水和失水的条件：

细胞吸水或失水取决于植物根毛细胞的细胞液中溶质的质量分数和土壤中溶质的质量分数的大小。①细胞吸水条件:根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。②细胞失水条件:根毛细胞液的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数。植物生长除了从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。种庄稼要施肥，养花种草也要施肥。肥料的作用主要是给植物的生长提供无机盐。（二）植物生长需要无机盐【探索活动】

将若干株生长情况基本相同的植物幼苗（如青菜、玉米、小葱等），清洗根系后分别“种”入锥形瓶中，随机分为A、B两组。A组加土壤浸出液，B组加蒸馏水，均使根系浸没。一段时间后，观察并比较两组幼苗的生长情况，记录两组幼苗的高度、颜色，以及根、茎、叶的生长情况。实验表明：在土壤浸出液中培养的幼苗要比在蒸馏水中培养的幼苗生长得好，这是因为土壤浸出液中含有植物生长所需要的多种无机盐。【实验分析】1.实验中需要控制的变量有哪些？

控制植物的种类、植物的生长状况和环境、蒸馏水和土壤浸出液的质量、盛放容器等相同。2.能否将蒸馏水换成自来水？为什么？

不能，避免自来水中含有的无机盐对实验造成干扰。无机盐的作用：正常叶片缺氮时氮：合成叶绿素的原料，促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂；缺氮症状：植株矮小瘦弱，叶色发黄，严重时叶脉呈淡棕色。植物通过根系从土壤中吸收各种无机盐，不同的无机盐对植物生长起到不同的作用。植物生长需要量最多的是含氮、磷和钾的无机盐。它们对植物生长的作用和植物缺乏它们时的症状各不相同。磷的作用：促进幼苗的生长发育和开花，使果实、种子提早成熟；缺磷时症状：植株特别矮小且暗绿带红，甚至呈紫色。正常叶片

缺磷时

缺钾时钾的作用：使茎秆粗壮，促进淀粉的合成和运输；缺钾时症状：茎秆软弱，容易倒伏，叶片上有褐斑，并逐渐焦枯。其他无机盐的作用：镁是合成叶绿素的原料，硫是合成蛋白质的原料科学·技术·社会·环境无土栽培技术无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作为培养基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。无土栽培的优点：①节水、省肥、高产；②清洁卫生无污染；③省工省力、易于管理；④避免连续栽培同种作物引起的作物生长发育异常；⑤不受地区限制、充分利用空间；⑥有利于实现农业现代化。

我国无土栽培的研究和生产应用始于20世纪70年代，主要包括水稻无土育秧，蔬菜作物无土育苗。1980年我国成立了蔬菜工厂化育苗协作组，除研究无土育苗外，还进行了保护地无土栽培技术研究。2016年，中国科学院植物研究所建立起世界上最大面积的全人工光植物工厂，实现了无土栽培蔬菜生产的大规模产业化应用。杭州塘栖村“天空草莓瀑布全人工光植物工厂（一）基础知识：1、植物吸水器官是根，吸水主要部位是根尖的根毛区。2、细胞吸水或失水取决于植物根毛细胞的细胞液中溶质的质量分数和土壤中

溶质的质量分数的大小。3、植物通过根系从土壤中吸收各种无机盐，不同的无机盐对植物生长起到不

同的作用。三、总结归纳，理清概念，落实课堂任务例1.某同学表演了一个魔术：取两块等大的萝卜条，各放入盛有等体积的清水和溶质质量分数为10%盐水的烧杯中，30分钟后，该同学取出萝卜条发现：A烧杯中的萝卜条变硬了，B烧杯中的萝卜条变软了。下列分析错误的是（）A.A烧杯内是清水，B烧杯内是盐水B.A烧杯中的萝卜条吸水，萝卜条的质量变大C.取出萝卜条后，A烧杯中的液面比B烧杯中的液面高D.魔术中的萝卜条细胞液浓度小于魔术中的盐水浓度C【解析】AB.结合分析可知，A烧杯中的萝卜条变硬了，B烧杯中的萝卜条变软了，说明A烧杯内的萝卜条吸水质量变大，溶液是清水；B烧杯内萝卜条失水，质量减少，溶液是盐水，AB正确。C.取出萝卜条后，A烧杯中的液面因萝卜条的吸水而比B烧杯中的液面低，C错误。D.由B烧杯中的萝卜条失水变软了，可知:萝卜条细胞液浓度小于术中的盐水浓度，D正确。故选C（二）随堂任务：例2.盐拌黄瓜时，黄瓜细胞会出现如图所示的状态，原因是（）A.b浓度小于a浓度，细胞吸水B.b浓度大于a浓度，细胞吸水C.a浓度小于b浓度，细胞失水D.a浓度大于b浓度，细胞失水C【解析】当周围水溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水；当细胞液浓度大于细胞周围水溶液的浓度时，细胞就吸水。据图可知，盐拌黄瓜时，细胞失水发生质壁分离，说明a细胞内浓度小于b细胞外的浓度，故ABD错误，C正确。故选C。例3.新疆的哈密瓜以味甜质优而闻名。在哈密瓜开花结果的过程中，应适当多施加（

）A.含钙无机盐B.含钾无机盐C.含磷无机盐D.含氮无机盐C【解析】植物需要最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长，使枝繁叶茂；含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子提早成熟；含钾的无机盐使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成与运输。据此可知，要想促进西瓜等植物的开花和结果要多施磷肥，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C例4.如图所示，利用放置在阳台上的装置进行蔬菜的无土栽培。在培育过程中，需要适时添加培养液、向培养液中通入空气并适时补水。（1）培养液中含多种无机盐，其中含氮的无机盐（如硫酸铵）主要作用是

。A.促进蔬菜细胞分裂和生长，使枝叶长得繁茂B.促进蔬菜的生长发育和开花，使果实、种子的成熟提早C.使蔬菜莲杆健壮，促进淀粉的形成（2）若培养液的浓度

蔬菜的根细胞液浓度，会导致蔬菜细胞内水分含量下降而发生萎蔫。因此，需要适时补水。A大于【解析】（1）植物需要最多的是含氮、磷、钾的无机盐，含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长，使枝繁叶茂，含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子提早成熟；含钾的无机盐使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成与运输。故选A。（2）若培养液的浓度大于蔬菜的根细胞液浓度，会导致蔬菜细胞内