根对水分的吸收

粤教版科学五年级上册第2课《根对水分的吸收》教学设计【教材分析】“根对水分的吸收”是粤教科技版《科学》五年级上册第1单元“植物的需求”的第2课。

本单元的设计意图是通过简单的实验，引导学生探讨水、阳光、空气、温度等因素对植物生长的影响。

继而了解植物具有获取和制造养分的结构，能够制造养分供自身生存所需。

同时，激发学生产生了解、认识自然界的兴趣和爱护自然的情感，初步形成生物体的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。

在第1课“植物需要水分”学习的基础上，通过观察植物深深扎入土壤里的根的形态，引导学生发现根能吸水的秘密。

同时，还能通过从根生长的现象中获取探究“根系的分布与水有关吗？”的主题，并展开实验活动获取证据，进行合理的解释。

本课由两个活动组成。

活动1“根能吸水吗”是指导学生如何用科学的方法进行观察，搜集数据和证据，认识根能吸收水分；活动2“根系的分布与水有关吗”是引导学生分别对小溪、池塘边的树木进行观察，鼓励学生描述这些植物的根系的生长和分布特点，并分析这些特点与水分之间的关系。

【学情分析】本课是在学生已经了解“植物需要水分”后展开的后续学习。

学生对植物的需求有了探究的兴趣，想进一步了解植物是怎样吸收水分的。

根据五年级学生的生理和心理发展水平，教科书的重点是放在发展学生的实验、对比、观察和描述能力上的。

因此，本课的重点在于学生如何控制实验条件，开展种植活动，寻找实验的数据来了解植物的根是否能吸水；通过对根吸水的示意图的理解，体会根是如何吸水的，其主要定位在“培养学生的观察能力、描述能力和推理能力”；最后，引导学生观察水边生长的植物，对这些植物根系的生长和分布特点进行描述，从而能应用已有的科学知识分析它们的这些特点与环境之间的关系，能应用已有知识和经验对所观察到的现象做出假设性的解释，能应用分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法寻找根的形态与其环境的适应，发展学生的学习能力、思维能力、实践能力和创新能力。

粤教版五年级上册小学科学《根对水分的吸收》教案一、教材分析：本节课是小学科学五年级上册第1单元植物的需求中的第2节《根对水分的吸收》。

在这一节课中，学生将学习植物根对水分的吸收过程。

通过观察和实验，学生可以了解植物根的结构和功能，并了解植物根对水分的吸收过程。

二、教学目标：1. 知道植物根的结构和功能。

2. 了解植物根对水分的吸收过程。

3. 能够通过实验观察和记录植物根对水分的吸收过程。

三、教学重点和难点：教学重点：植物根对水分的吸收过程。

教学难点：如何通过实验观察和记录植物根对水分的吸收过程。

四、学情分析：学生已经学习了植物的基本结构和功能，对植物的生长过程有一定的了解。

他们对实验和观察有一定的兴趣，但对于如何进行实验观察和记录可能还不太熟悉。

因此，在教学过程中要注重培养学生的实验观察和记录能力。

五、教学过程：第一环节：导入新课老师：同学们，上节课我们学习了植物的基本结构和功能，你们还记得吗？请回答一下，植物的哪一部分对水分的吸收起重要作用？学生回答：“根”老师：非常好！今天我们就来学习植物根对水分的吸收过程。

第二环节：植物根的结构和功能老师：请看这张图片，这是植物的根，你们能看出来根的不同部分吗？学生回答：根须、根毛、根茎等。

老师：非常好！根须的作用是什么呢？学生回答：“寻找水分和养分”老师：对，根须是植物的触角，帮助植物寻找水分和养分。

根毛的作用是什么呢？学生回答：“吸收水分和养分”老师：对，根毛就像是植物的吸管，吸收土壤中的水分和养分。

根茎的作用呢？学生回答：“固定植物”老师：很好，根茎的作用是固定植物，让植物能够稳定地生长。

第三环节：植物根对水分的吸收过程老师：现在我来给大家示范一个实验，我们来观察植物根对水分的吸收过程。

我准备了一株小型植物和一根透明的塑料管。

首先，我将塑料管插入土壤中，然后用水浇灌土壤。

现在，我们一起来观察塑料管中的水位变化。

学生观察后，发现水位在塑料管中上升。

老师：你们注意到了吗？水分是如何通过根毛被吸收进入植物的？请思考一下。

《根对水分的吸收》水润万物，植物生机水，是生命之源。

对于植物而言，水分更是维持其生长、发育和生存的关键。

而植物吸收水分的主要器官便是根。

根，如同植物在土壤中的“嘴巴”，不断地从周围环境中摄取水分，以满足植物整体的需求。

那么，根是如何实现对水分的吸收呢？首先，我们要了解根的结构。

根的尖端是根冠，它就像一个安全帽，保护着根的生长点免受土壤颗粒的磨损。

在根冠后面是分生区，这里的细胞不断分裂，增加根的细胞数量。

再往后是伸长区，细胞在这里伸长生长，使得根能够不断深入土壤。

而成熟区则是根吸收水分和无机盐的主要部位，因为这里有着大量的根毛。

根毛是根表面的细小突起，数量众多。

这些根毛极大地增加了根与土壤的接触面积，就如同把一个小小的吸管变成了一大束吸管，从而大大提高了根吸收水分的效率。

根对水分的吸收主要依靠两种方式：一种是被动吸收，另一种是主动吸收。

被动吸收主要是通过扩散和渗透作用来实现的。

扩散是指物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动。

在土壤中，如果水分浓度高于根内的水分浓度，水分就会自然地向根内扩散。

渗透作用则类似于扩散，但它更强调有半透膜的存在。

植物细胞的细胞膜就相当于半透膜。

当土壤溶液的浓度低于根细胞液的浓度时，水分会通过渗透作用进入根细胞。

主动吸收则需要消耗能量，由根细胞中的“能量工厂”——线粒体提供。

这种吸收方式主要是通过根细胞膜上的特殊载体蛋白来完成的。

这些载体蛋白能够将土壤中的离子主动转运到根细胞内，从而造成根细胞内的离子浓度高于土壤溶液中的离子浓度。

根据渗透原理，水分也就随之进入根细胞。

根对水分的吸收还受到多种因素的影响。

土壤的质地和结构是重要的因素之一。

如果土壤疏松、通气良好，水分就容易在土壤中流动，根也更容易吸收水分。

相反，如果土壤板结、透气性差，水分的流动就会受阻，根的吸收也会变得困难。

土壤溶液的浓度也会影响根对水分的吸收。

如果土壤溶液的浓度过高，也就是我们常说的土壤盐碱化，会导致根细胞失水，甚至造成植物的“烧苗”现象。

《第二节根对水分的吸收》教学设计一、教学目标1、知识目标学生能够理解根毛的结构特点及其与吸收水分功能的关系。

准确阐述根对水分吸收的原理，包括细胞吸水和失水的条件。

举例说明根对水分吸收在植物生活中的重要意义。

2、能力目标通过对根毛结构的观察和分析，提高学生的观察能力和逻辑思维能力。

让学生通过探究根细胞吸水和失水的实验，培养动手操作能力、实验设计能力和对实验结果的分析能力。

在小组讨论中，提升学生的团队协作能力和语言表达能力。

3、情感态度与价值观目标激发学生对植物生理学的兴趣，培养学生热爱植物、热爱大自然的情感。

使学生认识到植物与人类生活息息相关，增强学生保护植物、保护环境的意识。

二、学情分析八年级的学生已经具备了一定的生物学基础知识，对植物的结构和功能有了初步的认识。

他们对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手操作和探究。

然而，他们的抽象思维能力还不够成熟，对于根对水分吸收这种微观的生理过程理解起来可能会有一定的难度。

在学习风格方面，大部分学生比较喜欢直观的教学方式，如图片、视频和实验等。

在兴趣爱好上，很多学生对身边的植物比较感兴趣，这有助于我们在教学中联系实际生活进行教学。

三、教学重难点1、教学重点根毛的结构特点和功能。

根对水分吸收的原理，即细胞吸水和失水的原理。

2、教学难点理解根毛细胞液浓度、土壤溶液浓度与根细胞吸水和失水之间的关系。

解释根对水分吸收在植物体内水分运输以及植物整体生命活动中的意义。

四、教学方法讲授法、实验法、讨论法、直观演示法、探究法五、教学过程（一）导入新课同学们，我给你们讲个我自己的事儿。

前几天啊，我在家里养了一盆小花，这花可好看了，我每天都精心照顾它。

可是有一天，我发现这花有点蔫儿了，叶子都耷拉下来了，就像个没精打采的小娃娃。

我当时就着急了，赶紧给它浇水。

嘿，没过多久，这花就像重新活过来了一样，叶子又变得绿油油的，精神抖擞。

你们说，这是为啥呢？对啦，是因为植物吸收了水分。

那植物的根是怎么吸收水分的呢？今天咱们就一起来探究探究这个有趣的问题。

《根对水分的吸收》根吸水实验，科学乐趣植物的生长离不开水分，而水分进入植物体内的主要途径是通过根的吸收。

根是如何吸收水分的呢？为了一探究竟，让我们一起来进行一个有趣的根吸水实验。

首先，我们来准备实验材料。

需要一棵带根的新鲜植物，比如常见的芹菜；一个透明的容器，最好是玻璃材质的，以便于观察；一些红色的墨水或者食用色素，用来让水分的路径更清晰可见；还有一把小刀。

接下来，开始进行实验操作。

将植物的根部用小刀小心地切齐，确保切口平整。

然后把植物放入装有红色墨水或食用色素的透明容器中，让根部完全浸没在液体里。

在等待的过程中，我们来思考一下根吸收水分的原理。

根的表皮细胞具有半透性，就像一个筛子，只允许某些物质通过。

当根部处于外界溶液中时，会形成一个浓度差。

如果外界溶液的浓度低于根细胞内部的浓度，那么水分就会通过渗透作用进入根细胞。

经过一段时间的等待，我们可以开始观察实验现象。

这时，会惊喜地发现红色的墨水沿着植物的根部逐渐向上蔓延。

这表明根部正在吸收带有颜色的水分，并将其运输到植物的其他部位。

仔细观察根部，会看到一些细小的根毛。

根毛大大增加了根与土壤的接触面积，从而提高了根吸收水分和养分的效率。

可以说，根毛是根吸收水分的“小能手”。

再看看植物的茎部，红色的线条也逐渐显现出来。

这是因为水分通过根部被吸收后，经过茎部的导管向上运输。

导管就像是植物体内的“水管”，将水分输送到各个部位。

那么，影响根吸收水分的因素有哪些呢？土壤中的水分含量是一个重要因素。

如果土壤过于干燥，根就难以吸收到足够的水分，植物可能会出现缺水的症状，如叶子枯萎。

相反，如果土壤水分过多，导致土壤通气不良，也会影响根的呼吸作用，进而影响水分的吸收。

土壤的温度也会对根吸收水分产生影响。

在适宜的温度范围内，温度升高会加快根的代谢活动，促进水分吸收。

但温度过高或过低，都会对根的功能造成不利影响。

此外，土壤溶液的浓度也至关重要。

如果土壤溶液浓度过高，会导致根细胞失水，甚至造成植物“烧苗”的现象。

《根对水分的吸收》根吸水机制述在植物的生长过程中，水分的吸收是至关重要的环节。

而根，作为植物的重要器官，承担着吸收水分的关键任务。

那么，根是如何实现对水分的吸收呢？这其中又有着怎样精妙的机制呢？要理解根对水分的吸收，首先得了解根的结构。

根的尖端是根毛区，这一区域密密麻麻地生长着许多根毛。

根毛极大地增加了根的表面积，就像无数双小手，能够更广泛地接触土壤中的水分。

根对水分的吸收主要有两种方式：被动吸水和主动吸水。

被动吸水是指由于蒸腾作用引起的植物体内水分的散失，从而产生了从根部向上的拉力，使得根部被动地吸收水分。

蒸腾作用就像一个强大的抽水机，将植物体内的水分不断地抽到叶片表面，然后通过气孔散失到大气中。

当叶片中的水分减少时，细胞的水势就会降低，从而形成了一个从根部到叶片的水势梯度。

水分就会沿着这个梯度，从水势高的根部向水势低的叶片流动。

这种被动吸水的方式在植物的水分吸收中起着重要的作用，特别是在天气炎热、蒸腾作用强烈的时候。

然而，仅仅依靠被动吸水，植物可能无法满足自身对水分的需求。

这时候，主动吸水就发挥了关键作用。

主动吸水是指由根部自身的代谢活动引起的吸水过程。

根细胞通过呼吸作用产生能量，利用这些能量将土壤中的离子主动吸收到细胞内。

这样一来，细胞内的溶质浓度增加，水势降低。

而土壤溶液的水势相对较高，于是水分就会顺着水势梯度进入根细胞。

在根的细胞中，有一个关键的结构叫做质膜，它就像是一道控制水分进出的大门。

质膜上存在着许多水通道蛋白，这些蛋白能够让水分快速地通过质膜，从而提高了水分吸收的效率。

当水分进入根细胞后，还需要通过一系列的途径才能运输到植物的其他部位。

根的皮层细胞之间存在着细胞间隙和胞间连丝，水分可以通过这些通道在细胞之间传递。

然后，水分会到达内皮层。

内皮层细胞的细胞壁上有一种特殊的结构叫做凯氏带，它能够阻止水分和溶质在细胞之间的自由扩散，使得水分只能通过内皮层细胞的质膜进入中柱。

中柱里面有木质部导管，水分最终会进入木质部导管，并沿着导管向上运输到植物的各个部位。

植物的根在什么情况下才会吸收水分植物的根吸收水分是一个复杂而动态的过程，它受到多种因素的影响。

根系对水分的吸收主要取决于以下几个方面：
1. 水分可及性：水分必须存在于植物根系附近的土壤中。

植物的根吸收水分是通过根毛等细胞对土壤水分的吸附来实现的。

如果土壤中水分较少，或者水分无法被植物的根毛吸附，根就无法有效地吸收水分。

2. 根毛的活跃性：根毛是根系中的特殊细胞，负责吸收水分和养分。

根毛的数量、活跃度和分布状况影响了根系对水分的吸收能力。

通常，根毛越多且分布范围越广，植物对水分的吸收能力就越强。

3. 土壤渗透性：土壤的渗透性影响水分在土壤中的移动和分布。

如果土壤渗透性好，水分更容易渗透到植物根系附近，提供更多可吸收的水分。

4. 水分的渗透压差：植物根细胞中的渗透物质（如无机盐和有机溶质）产生渗透压，与土壤水分形成渗透压差。

这个压差促使水分从土壤中进入根细胞。

5. 植物对水分的需求：植物对水分的需求与其生长阶段、生理状态和环境条件有关。

在植物生长迅猛的时期，对水分的需求较大。

植物通过调节根系的吸水活动来满足不同生长阶段的水分需求。

总体而言，当土壤中水分充足，根毛活跃，土壤渗透性好，并且植物对水分的需求较大时，植物的根就会主动吸收水分。

反之，如果其中任何一个因素受到限制，植物的水分吸收效率可能会降低。

根系对水分的吸收植物为了生存，必须保持吸水与失水之间的平衡。

因此，陆生植物既要控制水分的散失，又要不断地从土壤中吸收大量的水分。

一、吸水的部位植物的叶片虽然能吸水，但数量很少。

陆生植物主要依靠根系吸收土壤中的水分。

一株植物的根系总表面积往往超过其地上部总表面积的几十倍甚至100多倍。

这样发达的根系，主要是为了适应吸收土壤中的水分和肥料。

根系的面积虽然很大，但只有根毛区才具有最活跃的吸水能力。

根的老化区由于表皮细胞木质化甚至木栓化，吸水能力很小。

由于根毛区是吸水的主要部位，故在移栽作物幼苗时要注意保护幼根。

二、主动吸水和被动吸水根系的吸水分为主动吸水和被动吸水，分别是由根压和蒸腾拉力引起的。

（一）主动吸水由根的代谢作用而引起的植物吸水现象，称为主动吸水。

吐水与伤流是根系主动吸水的外在表现。

在气温较高、土壤水分充足、空气潮湿的情况下，没有受伤的叶片尖端或边缘溢出液滴的现象，称为吐水（guttation）。

液滴通过排水器向外渗流出来。

排出的液体并不是纯水，而是含有糖、氨基酸和无机盐类的植物体液。

植物通过吐水，以保持植物体内的水分继续流动。

在自然条件下，当植物吸水大于蒸腾时（如在夏天的早晨）可观察到吐水现象。

水稻的吐水，可作为壮苗的标志。

从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，称为伤流（bleedins）。

流出的汁液叫伤流液。

如把一株健壮的南瓜茎部切断，从伤口处很快就流出许多汁液。

如果在切口处套上橡皮管与压力计相接，就会表现出一定的压力（见图）。

这种由根的生理活动，使伤流从根部上升的压力，称为根压。

大多数植物的根压不超过0.2MPa。

伤流液含有较多的无机盐和有机物。

分析伤流液的成分可了解根系吸收无机盐和合成有机物的情况。

伤流液的量反映了根系代谢活动，一般来说，根系活动越高，分泌伤流液的量愈大。

植物的主动吸水，与根压有关。

我们先谈根的结构。

根可分为共质体和质外体两大部分（见图）。

所有细胞的原生质体，即所有细胞中活的部分，通过胞间连丝联成一体，称共质体。

根吸水的原理一、引言根吸水是植物通过根系吸收水分的过程，它是植物生长与发育的基础和必要条件。

了解根吸水的原理对于农业、园艺和生态学等领域具有重要意义。

本文将深入探讨根吸水的原理及其相关机制。

二、根吸水的基本原理根吸水是植物通过根系吸收土壤中水分的过程，它是一种被动的物理运输过程。

根吸水的基本原理可以归结为三方面：2.1 渗透压差驱动植物体内细胞具有较高的渗透浓度，而土壤中水分的渗透浓度较低。

由于渗透压差的存在，水分将自愿由渗透浓度低的土壤向渗透浓度高的植物细胞移动，从而实现根吸水。

2.2 水分在土壤和植物根系间的传导根系统的结构对于根吸水起着重要作用。

植物根系由根毛、根冠和细根等组成，其中根毛是吸收土壤中水分的主要器官。

根毛的存在增加了吸水表面积，并且通过细胞质的渗透调节和细胞壁的透水性控制，实现了水分在根系内的传导。

2.3 植物体内水分的运输根吸水后，水分将通过植物体内的导管系统向上传输。

植物的导管系统主要由木质部和韧皮部组成，其中木质部主要负责水分的上升传导。

导管内存在有氢键、毛细现象等，促进水分在导管内的运输，并形成水分的连续通道。

三、根吸水的机制根吸水的过程是一个复杂的物理、化学和生物学过程，涉及到多种机制。

以下将从不同方面介绍根吸水的机制。

3.1 渗透调节植物根系内的细胞通过调节渗透物质的浓度，实现对水分的吸收和排泄。

渗透调节主要包括积累有机溶质和矿质离子，降低细胞内水势，从而增加水分进入细胞的能力。

3.2 水分的涌动和质子泵作用水分在根系内的运动主要依靠细胞外液中的质子泵作用和细胞间涌动。

质子泵作用通过改变细胞外液的渗透压，促使水分向细胞内移动。

细胞间涌动则通过根毛的管腔压力差驱动，促进水分在根系内的传导。

3.3 吸附和渗透土壤中的水分通过根毛表面的吸附作用进入根系内，然后利用渗透作用进入细胞。

根毛表面的微细孔隙和根发生的根毛发达，增大了根系的吸收表面积，提高了根吸水的效率。

3.4 水分的上升传导根吸水后，水分通过导管系统向上传输，其中水分上升的主要方式是由毛细现象驱动的蒸腾。