《植物的矿质营养》教学设计.docx

植物的矿质营养教学设计高一生物3.5植物的矿质养分教学设计3.5植物的矿质养分 教学目的 1植物必需的矿质元素及其种类（B：识记）。2植物对矿质元素汲取和利用的特点（B：识记）。3合理施肥的基础学问（B：识记）。教学重点 1植物必需的矿质元素及其种类。2根对矿质元素的汲取过程。教学难点 根对矿质元素的汲取和对水分的汲取是两个相对独立的过程。教学用具小麦等植物体内主要元素含量表的投影片、小麦在不同生长发育时期对K、对P须要量的投影片、试管、玉米幼苗、养分液、实物投影仪等。教学方法老师讲解并描述、启发与学生视察、探讨相结合。课时支配1课时。 板书教学过程第五节植物的矿质养分一、植物必需的矿质元素（一）必需的矿质元素1大量元素：N、P、K、SCa、Mg。2微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CI。（二）非必需的矿质元素（三）溶液培育法二、根对矿质元素的汲取（一）汲取的形式离子（二）汲取的部位根尖（三）汲取的过程主动运输三、矿质元素的运输和利用（一）能再度利用1呈离子状态，如K。2形成不稳定的化合物。如N、PMg（二）不能再度利用，形成难溶解的稳定的化合物，如Ca、Fe。四、合理施肥适时地施肥；适量地施肥引言：同学们，现在让我们来视察一下小麦等植物体内的主要元素的含量。（老师活动：用投影仪把小麦等植物体内主要元素含量表投到大屏幕上。）提问：在植物体内哪些元素含量最多？（回答：C、H、O三种元素。）提问：这三种元素是怎么进入植物体内的呢？（回答：绿色植物通过光合作用从大气中的二氧化碳获得C和O，从根的吸水中获得H和O。）讲解并描述：植物体内的其它元素是怎么进入植物体内的呢？它们主要是由植物的根系从土壤中汲取的。那么，除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中汲取的元素，我们就叫它为矿质元素。植物是怎样汲取、运输和利用这些矿质元素的呢？这就是我们今日要学习的第五节内容：植物的矿质养分。讲解并描述：我们先来学习第一个问题，植物必需的矿质元素。土壤中矿质元素有很多种，这些元素是否都是植物生活所必需的呢？我们来看课外小组的同学做的一组试验。同学活动：课外小组同学展示并讲解他们用溶液培育法培育玉米幼苗的过程和结果。一号试管是用含有全部矿质元素的养分液培育的玉米幼苗（该幼苗生长正常）；二号试管是用缺少氮元素的养分液培育的玉米幼苗（该幼苗矮小瘦弱，叶片发黄，叶脉呈淡棕色）；三号试管是用缺少氮元素的养分液培育的玉米幼苗，在幼苗出现不正常生长后，又补充了氮元素后培育的玉米幼苗（该幼苗又复原了正常生长）；四号试管是用缺少铝元素的养分液培育的玉米幼苗（该幼苗正常生长）。（老师活动：用实物投影仪把同学们试验的结果依次投到大屏幕上。）讲解并描述：从同学们的试验中我们可以看出，氮元素是植物必需的矿质元素，因为缺少了氮，植物就不能正常生长发育，而补充了氮。植物的生长发育就能复原正常状态。铝元素则不是植物必需的矿质元策，因为缺少了铝，植物仍能正常生长发育。我们把课外小组同学采纳的试验方法叫溶液培育法，即用含有全部或部分矿质元素的养分液培育植物的方法。目前，科学家们已确定必需的矿质元素有13种其中N、P、K、S、Ca、Mg属于大量大素；Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素。讲解并描述：植物是怎样汲取这些矿质元素的呢？下面我们来学习其次个问题：根对矿质元素的汲取。提问：矿质元素都存在于哪里？（回答：土壤里。）讲解并描述：对，矿质元素是以无机盐的形式存在于土壤里，无机盐只有溶解在水中形成离子，才能被植物的根尖汲取。你知道硝酸钾中的N和K是怎么被根汲取的吗？（回答：硝酸钾溶解在水中，形成K和NO3-，K和NO3-分别以K和NO3-的形式被报尖汲取。）植物只能汲取溶解在水中的无机盐，那么植物的根对水分的汲取和对矿质元素离子的汲取会不会就是同一个过程呢？假如是同一个过程，大家想一想，吸水量和汲取矿质元素离子的量应当是什么关系？（回答：成正比的关系。）可是科学试验证明：植物根的吸水量和汲取矿质元素离子量并不都是成正比的关系，例如：科学家用菜豆做试验，发觉菜豆的吸水量增加约一倍时，K、Ca、NO3-和PO33-等矿质元素离子的汲取量同原来各自的汲取量相比，只增加0107倍；又如，有不少试验甚至得出这样的结果：植物的吸水量少时，某些矿质元素离子的汲取量反而增多。可见，植物对水分的汲取和对矿质元素离子的汲取不是同一个过程。科学家们通过探讨发觉，土壤溶液中的矿质元素透过根尖成熟区表皮细胞的细胞进入内部的过程，不仅须要细胞膜上载体蛋白质的帮助，而且须要消耗细胞呼吸作用释放出的能量，那么，这种运输方式属于哪一种呢？（回答：主动运输。）假如用化学药品抑制根的呼吸作用，根细胞内ATP的形成就会受阻，干脆影响主动运输过程。根对矿质元素的汲取就会中断。由此可见，根尖成熟区表皮细胞汲取了矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。讲解并描述：矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后是怎样运输和利用的呢？这就是我们要学习的第三个问题，矿质元素的运输和利用。矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后，随着水分最终进入根尖内的导管，并且进一步运输到植物体的各个器官中。有些元素（如K）进入植物体以后，仍旧呈离子状态，因此简单转移，可以随时被运输到新生的或急需的部位去，能够被植物体再度利用，所似K在老叶中的含量会大大削减。有些矿质元素（如外N、P、Mg）进入植物体以后，形成不够稳定的化合物，这些化合物分解以后，释放出来的矿质元素又可以转移到其它部位，被植物体再度利用，所以N、P、Mg在老叶中的含量也会大大削减。例如，Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素，当叶绿素被破坏分解掉以后，Mg就可以转移到叶内新的部位，被再度利用合成叶绿素。有些矿质元素（如：Ca、Fe）进入植物体以后，形成难溶解的稳定化合物如草酸钙），不能被植物体再度利用，也就是说Fe和Ca只能利用一次，所以在苍老的组织器官中Fe和Ca的含量会大大增加。讲解并描述：不论是花、草、树木还是农作物，它们在一生中都须要不断地从外界汲取必需的矿质元素，那么，不同植物对各种必需的矿质元素的须要量是相同的吗？（回答：不同。）提问：同一种植物在不同的生长发育时期对N、P等各种必需的矿质元素的须要量是相同的吗？（回答：不同。）提问：同一种植物在不同的生长发育时期对N、P等各种必需的矿质元素的须要量是相同的吗？（回答：不同。）讲解并描述：好，让我们来视察小麦在不同生长发育时期对K，对P的须要量。（老师活动：用投影仪把小麦在不同生长发育时期对K的须要量和对P的须要量投到大屏幕上。）讲解并描述：大家看，小麦在不同的生长发育时期对K的须要量，对P的须要量各不相同。那么，我们如何利用植物对矿质元素汲取的这一特点来促进植物的生长呢？请同学们探讨。（同学探讨。在老师的启发下，同学得出结论：1要依据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体强壮生长，并且获得少肥高效的结果。2疏松土壤，促进有氧呼吸的能量释放，以促进根系对必需的矿质元素的汲取。）讲解并描述：通过前面的学习，大家想一想“土”是不是植物生长发育所必需的？没有“土”植物能生长吗？回答：土不是植物生长所必需的，没有土，可以用溶液培育法培育植物。）这就是近几十年发展起来的无土栽培技术。无土栽培有什么优点呢？请同学们阅读课文中有关的小字内容后进行探讨。（同学探讨结果：1能用人工的方法干脆调整和限制根系的生活环境，从而使植物体能够良好地生长发育，达到高产。2节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化。3不受耕地的限制，可以在沙滩地、盐碱地、海岛以及楼顶、阳台等不相宜栽种农作物的地方栽培，极大地扩大了农作物的栽培范围和面积。）。讲解并描述：大面积开展无土栽培是特别有前途的。它可以使我们摆脱耕地少的逆境，但是无土栽培须要具备肯定的设备条件和较高的技术。目前，我国的无土栽培主要用于温室大棚中蔬菜和花卉的栽种，其它栽培还有待于开发。高一生物植物的矿质养分教案 第五节植物的矿质养分 一、教学目标 1、学问目标 识记：植物矿质元素汲取和利用的特点。 知道：1）植物必需的矿质元素及其种类； 2）合理施肥的基础学问。 2、实力目标 1）初步学会溶液培育的科学方法，培育学生分析、推断植物必需矿质元素的实力； 2）培育学生对根汲取与水分汲取、呼吸作用之间的关系的分析、理解实力。 3、情感目标 通过学习，逐步渗透，培育学生的辨证观。 二、重点落实方案 重点：1、植物必需的矿质元素及其种类； 2、根对矿质元素的汲取过程。 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汲取和利用对比学习。 三、难点突破策略 难点：根对矿质元素的汲取和对水分的汲取是两个相对独立的过程。 突破策略：1、引导学生对课文中讲解并描述的有关用菜豆做的试验进行分析和探讨； 2、增加不同植物在同一养分液中汲取矿质元素数量的差异的探讨； 3、通常状况下，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。但植物根仍旧汲取这些必需的矿质元素，引导学生对这一现象进行探讨。 四、教具打算 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协作课堂教学。 五、学法指导 指导学生，与植物对水分的汲取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，深化理解其内在的本质。 六、课时支配 1课时 七、教学过程 情景导入 （老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须要水，而且也须要N、P、K等元素。也就是说，植物必需不断地从土壤中汲取、利用矿质养分进行矿质代谢。这节课我们就一起来探讨植物的矿质养分。 师生互动，探究新知 一、植物必需的矿质元素 学生活动：在老师的指导下阅读P6263内容，探讨以下问题（大屏幕显示）： 1、什么是矿质元素？ 2、在土壤中的矿质元素有许多种，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？ 老师活动：指导学生分析探讨。 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汲取的元素。 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、科学家用溶液培育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育法的探讨过程，让学生了解科学家进行科学试验的方法，引导学生思索，跟随科学家思路，最终得出试验结论） 全养分液植物发育正常 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育法：用含有全部或部分矿质元素的养分液培育植物有方法。） 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。 （提示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汲取这些矿质元素的呢？ 二、矿质元素的汲取 学生活动：在老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？是以什么形式被汲取的？ 问题二、矿质元素汲取与水分的汲取是否是同一过程？ （学生探讨、规纳、回答） 老师活动：引导学生分析 1、矿质元素以离子状态被根尖汲取的。 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 才能被根尖汲取。如KNO3溶解在水中，形成K+和NO3-，K和N分别以K+和NO3-的形式被根尖汲取。 2、矿元素的汲取与水分的汲取不是同一过程。 （引导学生分析：1若为同一过程，则根吸水量和汲取无机盐量应成正比。举出相应的例子。2还有的试验表明，植物吸水量削减时，某些矿质元素离子的汲取量反而增多。） 问题三、根如何汲取矿质元素的呢？ （课件展示根对矿质元素汲取的过程） 老师活动：引导学生比较根对矿质元素的汲取和水分的汲取。根对水分的汲取是渗透作用，而对矿质元素的汲取是一个比较困难的过程，其至少有两个步骤： （1）须要细胞膜上的载体蛋白质的帮助； （2）须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。又有试验表明：用化学药品抑制根的呼吸作用，主动运输随着受到抑制，根对矿质元素的汲取被中断。 师生小结：可见，要对矿质元素的汲取是主动运输的过程，而根汲取水分是渗透作用。根只能汲取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）才能被根尖汲取。由此，有充分的理由说明，成熟区表皮细胞汲取矿质元素和汲取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：在老师的指导下，探究矿质元素是如何运输和利用的。 老师活动：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 移动状况 简单转移 可以转移 不能转移 利用状况 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旧以离子形式存在，易于转移，能被植物体再度利用。若缺乏该类矿质元素时，就会从苍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汲取，而作物的大部分产品被人们所利用，田地里的养分就渐渐不足。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：在老师的引导下，结合课本中图3-12和图3-13思索以下问题： 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、适量地施肥应依据不同作物在不同生长时期和需求赐予适量地施肥。 2、施肥过多会造成土壤溶液的浓度上升，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汲取，所以在施肥的同时要合理浇灌。 4、施肥过多，特殊是化学肥料，会造成土壤板结，破坏生态环境。 综上分析，合理施肥就是依据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体强壮成长，并且获得少肥高效的效果。 五、无土栽培 学生活动：在老师的指导下，归纳总结无土栽培所利用的原理及其优点。 原理：指利用溶液培育法。 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、阳台等不相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。 学问巩固 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、PB、Ca、FeC、N、KD、P、Mg 2、植物体内可以被重复利用的矿质元素是（） A、C、H、OB、N、P、K C、N、Mg、FeD、N、K、O 3、为了促进根汲取矿质元素，农田常实行的措施是（） A、常疏松土壤B、多喷洒农药 C、高浓度施肥D、大量的浇灌 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汲取而来的，他们的汲取部位相像，运输途径相同，但是它们的汲取是两个相对独立的过程。矿质元素的汲取是一个主动运输的过程，须要载体和能量，而水分的汲取是渗透作用，须要半透膜两侧溶液有浓度差。 八、板书设计 第五节植物的矿质养分 概念：指植物对矿质元素的汲取、运输和利用。 一、必需矿质元素 必需：1、不行缺少 2、不行替代 3、效果干脆 二、根对矿质元素的汲取 1、以离子形式被汲取 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 稳定化合物不行再度利用高考生物必考学问点：植物的矿质养分 高考生物必考学问点：植物的矿质养分 第五节植物的矿质养分 名词：1、植物的矿质养分：是指植物对矿质元素的汲取、运输和利用。 2、矿质元素：一般指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中汲取的元素。植物必需的矿质元素有13种其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K（Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素）巧记：丹留人盖美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素，巧记：铁门碰醒铜母（驴）。 3、交换吸附：根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择汲取：指植物对外界环境中各种离子的汲取所具有的选择性。它表现为植物汲取的离子与溶液中的离子数量不成比例。 5、合理施肥：依据植物的需肥规律，适时地施肥，适量地施肥。 语句：1、根对矿质元素的汲取汲取的状态：离子状态汲取的部位：根尖成熟区表皮细胞。、细胞汲取矿质元素离子可以分为两个过程：一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附；二是离子被主动运输进入根细胞内部，根进行离子的交换须要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的，根细胞主动运输汲取离子要消耗能量。影响根对矿质元素汲取的因素：a、呼吸作用：为交换吸附供应HCO-和H+，为主动运输供能，因此生产上须要疏松土壤；b、载体的种类是确定是否汲取某种离子，载体的数量是确定汲取某种离子的多少，因此，根对汲取离子有选择性。氧气和温度（影响酶的活性）都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞汲取矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。汲取部位：都为成熟区表皮细胞。汲取方式：根对水分的汲取-渗透吸水，根对矿质元素的汲取-主动运输。、所需条件：根对水分的汲取-半透膜和半透膜两侧的浓度差，根对矿质元素的汲取-能量和载体。联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运到各个器官，植物成熟区表皮细胞汲取矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3、矿质元素的运输和利用：运输：随水分的运输到达植物体的各部分。利用形式：矿质运输的利用，取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在，很简单转移，能反复利用，假如植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病态；N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物的形式存在，能转移，能多次利用，假如植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病态；Ca、Fe在植物体内以稳定化合物的形式存在，不能转移，不能再利用，一旦缺乏时，幼嫩的部分首先呈现病态。 4、合理浇灌的依据：不同植物对各种必需的矿质元素的须要量不同；同一种植物在不同的生长发育时期，对各种必需的矿质元素的须要量也不同。 5、根细胞汲取矿质元素离子与呼吸作用相关，在肯定的氧气范围内，呼吸作用越强，根汲取的矿质元素离子就越多，达到肯定程度后，由于细胞膜上的载体的数量有限，根汲取矿质元素离子就不再随氧气的增加而增加。 高三生物教案：植物的矿质养分学案1教学设计 植物的矿质养分 【学习目标】 1知道植物的矿质元素及其种类。 2知道植物对矿质元素汲取和利用的特点。 3知道合理施肥的基础学问。 【学习障碍】 1理解障碍 (1)如何理解矿质元素汲取的原理？ (2)如何理解矿质元素的利用及其利用的特点？ (3)如何理解矿质元素的汲取与水分的汲取是两个相对独立的过程？ (4)如何理解影响根对矿质元素汲取的外界因素？ 2解题障碍 (1)解矿质元素的汲取与其他生理活动的关系及综合应用的题。 (2)解矿质元素利用的题。 【学习策略】 1理解障碍的突破 (1)用“迁移法”理解矿质元素汲取的原理。 植物汲取矿质元素的主要部位是根尖的根毛区，从细胞水平上看，主要是一个矿质元素如何进入根毛区的表皮细胞的问题，即涉及到物质进出细胞的方式。由于矿质元素通常是以离子的形式被汲取的，因此，矿质元素的汲取主要是一个主动运输的过程。联系前面所学的“主动运输”学问并将其迁移过来知道，主动运输矿质元素离子到根细胞内，须要存在于细胞膜上的专一性的运载矿质元素离子的载体的同时，还要消耗细胞通过新陈代谢所供应的能量，如上图所示。所以应重点从图中、两个方面来理解。有关载体蛋白。由于细胞膜上不同的载体蛋白运载不同的矿质元素离子，因而植物从养分环境中汲取矿质元素时，还具有选择汲取的性质，即植物体能否汲取这种矿质元素取决于细胞膜上载体的种类，汲取多少取决于细胞膜上载体的数量，运载某种元素的载体多，汲取某种元素就多；反之，这种元素汲取也就少。也就是说植物汲取各种元素的数量与各种元素存在于环境中的数量是不成比例的。因而不同植物对同一种矿质元素汲取的状况不同，同一种植物对不同矿质元素的汲取量也不同。此外，据初步分析探讨，根对矿质元素汲取的选择性，还与元素进入植物体后的利用状况有关系，这与后面将要学到的矿质元素的利用相联系，应做好学问迁移的打算。代谢能。由于汲取过程须要消耗能量，联系前面所学的有关能量学问并迁移过来可知，ATP是生命活动的干脆能源物质，而产生ATP所需的能量主要靠细胞质中线粒体的有氧呼吸供应，有氧呼吸是一种生理活动，除了须要O2外还必需有细胞呼吸的酶参加，因而O2的浓度和影响酶活性的因素即温度等都将影响到矿质元素的汲取，即矿质元素的汲取受O2浓度与温度的影响。这部分学问与后面将要学到的细胞呼吸相联系，应做好学问迁移的打算。 (2)用“并列比较法”理解矿质元素的利用及其利用的特点。 各种矿质元素被植物体汲取以后，随着水分的运输而到达植物体的各个组织器官中。有些矿质元素是作为植物体的组成成分，有些是作为调整植物体生理功能的，也有些是兼备这两种作用的。 矿质元素的利用取决于矿质元素在植物体内的存在形式。矿质元素离子在植物体内主要有三种形式存在，第一是以离子形式存在，如K；其次是形成不稳定的化合物，如N、P、Mg等；第三是形成稳定的化合物，如Fe、Ca等。其中第一、其次种形式在植物体中可以转移,再度被利用。转移时通常从代谢弱的地方转移到代谢强的部位，因此这类元素在植物体内大多数分布于分生区和嫩叶等代谢较旺盛的部分。第三种状况，Fe、Ca在植物体内不能转移，也就不能再被利用。这类元素往往在越老的器官中含量越多。不能转移的元素，植物体一旦缺乏，生理病症都表现在新叶(嫩叶)。用并列比较法列表归纳如下： 元素举例 植物体内存在形式 能否转移 利用状况 缺乏时最先受害的是 K 离子状态 很简单 反复 老叶 N、P、Mg 不稳定化合物 能 多次 老叶 Fe、Ca 稳定化合物 不能 一次 新叶 (3)用“并列比较法”理解根汲取矿质元素和汲取水分是两个相对独立的过程。 根对矿质元素的汲取和对水分的汲取既有区分又有联系。 区分是：第一，矿质元素与水分进入根细胞的方式不同。水分是通过自由扩散进入细胞，矿质元素离子是通过主动运输进入细胞。其次，汲取的动力不同，汲取水分的动力是蒸腾拉力和根细胞与环境之间的浓度差而产生的根压(主要是蒸腾拉力)；汲取矿质元素离子的动力主要是根细胞呼吸产生的ATP，由ATP释放能量供载体做功。第三，汲取数量与外界浓度的关系不同。根细胞汲取矿质元素离子须要水做溶剂，则两者汲取数量理应成比例，但根对矿质元素的汲取量与土壤溶液中矿质离子的数量一般不成比例，即根对矿质元素的汲取具有选择性。 联系是：第一，矿质元素的汲取要溶于水，随水进入根细胞内部。其次，矿质元素在植物内的运输是随着水分的运输到达植物体的各部分，其运输的动力主要都是蒸腾拉力。第三，矿质元素被根细胞汲取后，又会影响细胞内外溶液的浓度，从而影响根对水分的渗透汲取。 综上所述，根汲取矿质元素离子和汲取水分是两个相对独立的过程。 (4)用“层析综合法”理解影响根对矿质元素汲取的外界因素。 根从土壤里汲取矿质元素的多少和快慢受下列因素制约： 水分和O2：根系汲取矿质元素离子，主要靠细胞呼吸供应能量。假如O2供应不足，影响根系发育和呼吸，从而影响对矿质元素的汲取，无论陆生还是水生植物都不例外。 土壤里的水分也影响植物对养分的汲取和利用。矿质元素离子必需溶解在水里才被汲取。土壤干旱时施肥的效果差，因此可以增加或降低土壤的含水量，促进或限制植物汲取养分，来促进或限制植物的生长。此外，施肥不当，如矿质元素离子浓度过高，植物根部细胞大量失水，发生质壁分别，造成“烧苗”现象。 土壤温度：土壤温度对矿质元素的汲取也有显著的影响。假如土温低，根系生长缓慢，就会降低根的有效汲取面积；土温低，呼吸强度弱，供能少主动汲取慢；土温低，微生物活动弱，有机物分解也慢。因此。在肯定温度范围内增高土温有利于根汲取矿质元素。 土壤的酸碱度：酸碱度干脆影响根细胞原生质膜对矿质元素的汲取。土壤酸碱度还能变更土壤里矿质元素的溶解度。土壤过酸或过碱，都不利于作物汲取矿质元素。栽培作物和溶液培育时，应考虑外界溶液的酸碱度。这样能调整作物对矿质元素的汲取和正常生长。 2解题障碍的突破 (1)用“迁移法”和“类比分析法”解矿质元素的汲取与其他生理活动的关系及综合应用的题。 矿质元素的汲取与细胞呼吸及载体关系的综合题 根对矿质元素离子的汲取是一个主动运输的过程，从植物体本身来说，这必定与根的细胞呼吸和根细胞膜上的载体蛋白质的种类和数量有关。细胞呼吸越强，释放能量越多，汲取矿质元素的离子就越快越多；某种载体多，汲取这种载体所运载的矿质元素的离子就多。细胞呼吸增加到肯定程度时，对矿质元素离子的汲取要受载体蛋白质数量的限制。 例1下图是胡萝卜在不同含氧状况下从溴化钾溶液中汲取Br的坐标曲线，请依据图回答： (1)Br进入细胞的方式是_。 (2)细胞对矿质元素的汲取除与_亲密相关外，还与_的多少有关。 解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。植物汲取矿质元素的主要部位是在根毛区，矿质元素的汲取与根毛细胞有关。根毛细胞汲取矿质离子的方式是遵循细胞的物质运输方式，细胞的物质运输方式在其次章中已经学习过，因此在分析植物汲取矿质离子的方式时，可迁移运用已学过的学问，从浓度梯度、载体、能量消耗这几个方面进行探讨。O2浓度与有氧呼吸有关，耗氧越多，细胞呼吸产生的能量越多。从上图中可见，当氧含量为0%时，胡萝卜的根毛细胞不汲取Br，随着氧含量的增加，汲取的Br越来越多，说明Br不能以自由扩散的方式进入根毛细胞，根毛细胞汲取Br是须要消耗细胞呼吸所释放的能量，因此Br进入细胞的方式为主动运输。当氧含量由208%提高到434%，Br汲取量增加不多的缘由是，主动运输不仅须要消耗能量，而且须要细胞膜上的载体帮助，由于载体数量有限，因此限制了Br的汲取。由此可以得出这样一个结论：当氧供应足够时，限制主动运输的是载体的数量；而氧供应不足时，限制主动运输进行的是能量的供应，所以，当土壤通气状况不良时，植物根部对矿质离子的汲取就会受到阻碍。 答案：(1)主动运输 (2)氧含量 载体数量 关于植物矿质代谢与水分代谢关系的题 例2一般状况下，植物在阳光下吸水速率大于在暗处的吸水速率，但汲取矿质离子的速率却不受影响，其缘由是 A植物汲取水分与汲取矿质离子的时间不同 B植物汲取水分与汲取矿质离子的过程是两个各自独立，无任何联系的过程 C植物汲取水分与汲取矿质离子的过程是两个相互联系，又各自独立的过程 D植物汲取水分的部位与汲取矿质离子的部位不同 解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。矿质元素肯定要溶于水中才能被植物汲取，植物汲取矿质离子后引起水势下降，能够促进植物对水分的汲取，植物汲取水分和矿质离子的部位都在植物根部的根毛区，所以植物汲取水分与汲取矿质离子的过程是两个相互联系的过程；但是根毛细胞汲取矿质离子的方式，主要是主动运输，这与水分进出细胞的方式完全不同，因此植物汲取水分与汲取矿质离子的过程是两个相对独立的过程。 答案：C 关于植物矿质代谢与光合作用关系的题 例3写出三种与光合作用有关的矿质元素符号及它们在光合作用中的作用。 元素：_作用_； 元素：_作用_； 元素：_作用_。 解析：用“迁移法”和“类比分析法”解。此题要求分析与光合作用有关的矿质元素，首先要分析试题中所包含的学问点：矿质元素的概念、光合作用中起重要作用的物质以及这些物质中所包含的矿质元素。由于是矿质元素，所以C、H、O要除外，然后要联系光合作用过程，分析在这个过程中须要哪些重要的化合物，这些化合物中含有哪些重要的矿质元素。光合作用中须要叶绿素汲取光能，须要多种酶参与，在光合作用过程中光反应产生ATP和H供暗反应须要。叶绿素中含有的一种重要的矿质元素Mg；ATP中含有P元素；酶几乎都是蛋白质，含有N、S等矿质元素。 答案：Mg 叶绿素的成分 P 形成ATP须要P N 叶绿素和各种酶的成分(只答酶的成分不扣分)此外，与光合作用有关的矿质元素还有S、Fe、Cu、Mn、K、Cl等，只要回答出来，写出相应的作用都可以给分。 点评：此题的常见错误是将C、H、O归属于矿质元素而导致错误，还有考虑到了N和P，但认为N是细胞膜中蛋白质的成分，P是磷脂的成分，磷脂是细胞膜的主要成分，这些矿质元素的作用必需与光合作用亲密相关。从今题可以看出，在学习过程中要将前后学问联系起来，并且要将所学的学问与实际结合起来。答案不是唯一的，可以尽可能地进行思维发散，培育创新思维实力。 (2)用“类比分析法”解矿质元素利用的题。 例4某一绿化树种春季叶色正常，夏季幼叶出现缺绿现象，检测发觉是土壤中缺乏一种矿质元素所致，经叶面喷施此矿质元素，树木生长很快复原正常。这种矿质元素是 AN BMg CFe DC 解析：用“淘汰法”(解除法)解。有关此类方法的说明见“其次章学习四，细胞核的结构和功能”中的说明。C、H、O明显不属于矿质元素，应当解除D。Mg是构成叶绿素分子的关键元素，N对植物生长也起着非常重要的作用，但缺绿的是幼叶，说明土壤中缺少的是一次性利用的元素，因为虽然老叶中含有这种元素，但这种元素形成了稳定的不易分解的化合物，这样就不能转移到幼叶再利用。如Fe、Ca、S都是形成稳定化合物而被一次性利用的元素，其余的以离子(如K)或不稳定化合物形式存在，均为可多次利用的元素，因为老叶含有这些元素，现在幼叶缺少了这种元素，那么这些元素能够转移到幼叶部位重新利用或合成新的化合物。答案：C 点评：植物体内养分物质相对缺乏时，遵循“优先供应生长中心”的原则。所谓“生长中心”，是指植物体幼嫩的、生长最为旺盛的部位。如发觉生长中心因缺乏矿质元素而生长受阻，则可推想缺少的是一次性利用的元素(即因形成难溶化合物而无法转移)。 【同步达纲练习】 110月份以后，随着气温转低，大白菜的呼吸强度变弱，结果大白菜的新叶和老叶中钙的成分含量将是 A幼叶大于老叶 B一样多 C老叶大于幼叶 D无法推断 2植物细胞对NH的汲取较困难，对NO的汲取较简单，是因为 A细胞膜上两种离子载体的数量不同 B细胞中NH和NO的数量不同 C细胞呼吸供应的能量不同 D土壤溶液中NH和NO的数量不同 3对绿色植物自身来说，制约其汲取矿质元素离子的因素有 根细胞呼吸的强弱 根细胞内细胞液的浓度 植物的蒸腾作用 物种自身的遗传性 A B C D 4植物的矿质代谢对光合作用有所影响，请回答出某一种矿质元素在叶绿体的构成和光合作用中的作用： A_。 B_。 C_。 5一般状况下，下列哪项不会呈现下图所示的改变 A叶绿素的含量 BMg2的含量 CCa2的含量 D单位时间内光合作用生产量 参考答案【同步达纲练习】 1解析：用“迁移法”来解。大白菜对矿质离子的汲取是一个主动运输的过程，须要细胞呼吸供应能量，温度降低，细胞呼吸减弱，Ca汲取量削减。Ca是不能再利用的元素。缺少时新叶含量降低。答案：C 2解析：用“成因法”来解。植物对矿质离子的汲取具有选择性