《植物与植物生理学》教案03 植物的矿质营养与氮素同化单元教案 教师 王衍安 教学单元植物的矿质营养授课计划学 6 授课时间安排 教学内容 知识点: 1.植物的必需元素及其生理作用:大量元素,微量元素,常见的缺素痘(大量元素:氮、磷、钾 微量元素:硼、锌)及防治原则与措施 2.植物对矿质元素的吸收:植物根系吸水与吸收矿质元素的关系,植物根系吸收矿质元素的特点 土壤条件对根系吸收矿质元素的影响 3.矿质元素在植物体内的运输分配与利用,叶片营养 4.氮素的同化:植物的氮源,硝酸盐的代谢还原,氨态氮的同化,生物固氮,氮素运转分配与利 用 5.合理施肥的生理基础:作物的需肥规律,合理施肥的生理指标,不同作物的需肥特点,合理施 肥增产的原因 技能: 1.植物营养失调症的观察 2.植物组织含氮量的测定 、学生特征分析 三、教学内容和学习水平的分析与确定 1、技能和知识点的划分与学习水平的确定 学习目标水平 编号 技能和知识点 识记理解熟练 操作/应用分析 综合 植物营养失调症的观察 技能 植物组织含氮量的测定 1.识记:植物的必需元素;缺素症:植物根系对矿质元素的吸收特点;合理施肥的重要意义。 2.领会:植物必需元素的生理作用;大量元素与微量元素的作用特点;植物根系吸收水分与植物根 吸收矿质的相同点和不同点以及二者的相互关系:植物根系吸收矿质元素的特点与多年生木本植物的 周年运转分配规律和应用:植物的需肥规律及生理依据 3.简单应用:识别植物几种常见缺素症的表现特征;验证植物必需元素的方法;解除植物缺素的可i 措施。 4.综合应用:分析植物缺绿的可能原因:从哪些方面判断植物生长发育不正常是由于氮、磷、钾过 或不足而对作物生长有不利影响;为达到水稻或小麦优质高产,应如何考虑科学用肥
《植物与植物生理学》教案 03 植物的矿质营养与氮素同化单元教案 教师 王衍安 教学单元 植物的矿质营养 授课计划学时 6 授课时间安排 一、教学内容： 知识点： 1. 植物的必需元素及其生理作用：大量元素，微量元素，常见的缺素症(大量元素：氮、磷、钾； 微量元素：硼、锌)及防治原则与措施； 2. 植物对矿质元素的吸收：植物根系吸水与吸收矿质元素的关系，植物根系吸收矿质元素的特点， 土壤条件对根系吸收矿质元素的影响 3. 矿质元素在植物体内的运输分配与利用，叶片营养 4. 氮素的同化：植物的氮源，硝酸盐的代谢还原，氨态氮的同化，生物固氮，氮素运转分配与利 用 5. 合理施肥的生理基础：作物的需肥规律，合理施肥的生理指标，不同作物的需肥特点，合理施 肥增产的原因 技能： 1. 植物营养失调症的观察 2. 植物组织含氮量的测定 二、学生特征分析 三、教学内容和学习水平的分析与确定 1、技能和知识点的划分与学习水平的确定 编号 技能和知识点 学习目标水平 识记 理解 熟练 操作 应用 分析 综合 技能 植物营养失调症的观察 植物组织含氮量的测定 √ √ √ √ 1．识记：植物的必需元素；缺素症；植物根系对矿质元素的吸收特点；合理施肥的重要意义。 2．领会：植物必需元素的生理作用；大量元素与微量元素的作用特点；植物根系吸收水分与植物根系 吸收矿质的相同点和不同点以及二者的相互关系；植物根系吸收矿质元素的特点与多年生木本植物的 周年运转分配规律和应用；植物的需肥规律及生理依据。 3．简单应用：识别植物几种常见缺素症的表现特征；验证植物必需元素的方法；解除植物缺素的可能 措施。 4．综合应用：分析植物缺绿的可能原因；从哪些方面判断植物生长发育不正常是由于氮、磷、钾过多 或不足而对作物生长有不利影响；为达到水稻或小麦优质高产，应如何考虑科学用肥
态度队认真分析理解 能力会分析问题,应用原理结解释生理现象 2、分析教学的重点和难点 教学重点: (1)植物生活中的必需元素以及各种必需元素的生理作用 (2)植物对矿质元素的吸收和分配 (3)植物氮素营养特点与规律 (4)掌握施肥的基本原则 解决途径:讲述、讨论、加强作业练习 教学难点:植物对矿质元素的吸收和分配 解决途径:PPT模拟演示 四、教学策略 运用实物进行认知教学。 五、教学设施与媒体的选择应用 技能训 学习 媒体在 练的教媒体媒体内使用时|教学中/媒体使用 水平 学设施类型 间 方式 条件 的作用 技能 知识|、概念 PT演示fash动内容讲帮助理 植物必需元素的生理功 画授时解 能与营养失调症 植物吸收、运转矿质 素方式、动力 植物的氮素同化 合理施肥 能力、会解释生理现象 掌握生理指标的测定 时间 六、教学过程设计(流程图、语言描述说明) min 第三章植物的矿质营养 导言:“庄稼一枝花,全靠肥当家”、“有收无收在于水,收多收少在于肥”说明了什么? 学习目标 1.了解植物体内必须矿质元素的重要生理功能及其缺素诊断 2.理解植物对矿质元素吸收、转运、分配的特点及吸收机理 3.了解植物对氮素的同化
态度 认真分析理解 √ √ 能力 会分析问题，应用原理结解释生理现象 √ √ √ √ √ 2、分析教学的重点和难点 教学重点： （1）植物生活中的必需元素以及各种必需元素的生理作用； （2）植物对矿质元素的吸收和分配； （3）植物氮素营养特点与规律； （4）掌握施肥的基本原则。 解决途径：讲述、讨论、加强作业练习 教学难点：植物对矿质元素的吸收和分配 解决途径：PPT 模拟演示 四、教学策略 运用实物进行认知教学。 五、教学设施与媒体的选择应用 学习 水平 技能训 练的教 学设施 条件 媒体 类型 媒体内 容 使用时 间 媒体在 教学中 的作用 媒体使用 方式 技能 知识 1、概念 2、植物必需元素的生理功 能与营养失调症 3、植物吸收、运转矿质元 素方式、动力 3、植物的氮素同化 4、合理施肥 PPT 演示 flash 动 画 内容讲 授时 帮助理 解 能力 1、会解释生理现象 2、掌握生理指标的测定 六、教学过程设计（流程图、语言描述说明） 时间 min 第三章 植物的矿质营养 ↓ 导言：“庄稼一枝花，全靠肥当家”、“有收无收在于水，收多收少在于肥”说明了什么？ ↓ 学习目标： 1. 了解植物体内必须矿质元素的重要生理功能及其缺素诊断。 2. 理解植物对矿质元素吸收、转运、分配的特点及吸收机理。 3. 了解植物对氮素的同化
4.掌握合理施肥的理论基础 技能要求 几个概念:营养、营养物质、矿质营养 矿质营养:植物对矿质元素的吸收、运转、与分配过程 问题1:植物体内的元素是否都是必需元素?判断的标准是什么?用什么方法判断的?有哪些 是必需元素? 第一节植物必需的矿质元素 、植物体内的元素:灰分分析法70多种 植物必需元素及其研究方法 (一)判断标准 溶液培养法(水培法) (二)判断方法 砂基培养法(砂培法 概念、方法(图解) (三)、如何分析?(思路) 正常 70 营养液(-X)一 X非必需元素 无变化 异常 恢复正常→X必需元素 (四)、必需元素(17)种:大量元素微量元素 增益元素 三、植物必需元素的生理功能及其失调症 概括主要作用分三类:结构物质、催化物质、电化学物质 展示“园艺植物营养失调症诊断与防治技术专家系统软件” 120 讲解N、P、K、Ca、Mg、B、Fe、Zn等失调症 提出思考问题,要求学生课下分类总结各主要元素作用
4. 掌握合理施肥的理论基础。 技能要求： ↓ 几个概念：营养、营养物质、矿质营养 ↓ 矿质营养：植物对矿质元素的吸收、运转、与分配过程 ↓ 问题 1：植物体内的元素是否都是必需元素？判断的标准是什么？用什么方法判断的？有哪些 是必需元素？ ↓ 第一节 植物必需的矿质元素 ↓ 一、植物体内的元素：灰分分析法 70 多种 ↓ 二、植物必需元素及其研究方法 ↓ （一）判断标准 ↓ 溶液培养法（水培法） （二）判断方法 砂基培养法（砂培法） 概念、方法（图解） ↓ （三）、如何分析？（思路） ↓ 正常 营养液（-X） 异常 X 非必需元素 无变化 恢复正常 +X X 必需元素 ↓ （四）、必需元素（17）种：大量元素 微量元素 ↓ 增益元素 ↓ 三、植物必需元素的生理功能及其失调症 概括主要作用分三类：结构物质、催化物质、电化学物质 ↓ 展示“园艺植物营养失调症诊断与防治技术专家系统软件” ↓ 讲解 N、P、K、Ca、Mg、B、Fe、Zn 等失调症 ↓ 提出思考问题，要求学生课下分类总结各主要元素作用 10 30 50 70 90 100 110 120
补充:矿质营养诊断口诀 植物营养诊断技术: 1.植物形态诊断法 2.化学分析诊断法 3.土壤分析诊断法 4指示植物诊断法 160 四、有益元素 随堂总结 190 植物必需元素的判断 ②主要必需矿质元素的生理作用及失调症 问题2:植物必需矿质元素是如何被吸收利用的?有何特点?如何调节? 200 第二节植物对矿质元素的吸收 、植物吸收矿质元素的主要部位:根 注意:多年生木本植物 春季以初生白根(根毛区)为主 逆境冬季以次生木质根为主 问题3:土壤中的矿质元素如何到达根表? 、根系吸收矿质元素的过程 图解元素以东的三种方式: 质流 根主动截获 散 养分向根表 问题4:植物如何吸收矿质元素? 植物根系对矿质元素吸收的机理 (一)细胞吸收的主要方式:被动吸收、主动吸收 何谓被动吸收?(非代谢性吸收) 主要形式:扩散(自由扩散/协助扩散) 动力:浓度梯度 方向:顺浓度梯度 2.主动吸收(主动运输、代谢性吸收)
↓ 补充：矿质营养诊断口诀 ↓ 植物营养诊断技术： 1.植物形态诊断法 2.化学分析诊断法 3.土壤分析诊断法 4.指示植物诊断法 ↓ 四、有益元素 随堂总结： ①植物必需元素的判断 ②主要必需矿质元素的生理作用及失调症 ↓ 问题 2：植物必需矿质元素是如何被吸收利用的？有何特点？如何调节？ ↓ 第二节 植物对矿质元素的吸收 ↓ 一、植物吸收矿质元素的主要部位：根 注意：多年生木本植物 春季以初生白根（根毛区）为主 逆境冬季以次生木质根为主 ↓ 问题 3：土壤中的矿质元素如何到达根表？ ↓ 二、根系吸收矿质元素的过程 ↓ 图解元素以东的三种方式： 根主动截获 养分向根表 质流 扩散 问题 4：植物如何吸收矿质元素？ ↓ 植物根系对矿质元素吸收的机理 （一）细胞吸收的主要方式：被动吸收、主动吸收 ↓ 1.何谓被动吸收？（非代谢性吸收） 主要形式：扩散（自由扩散/协助扩散） 动力：浓度梯度 方向：顺浓度梯度 ↓ 2.主动吸收（主动运输、代谢性吸收） ↓ 140 160 190 200
概念、过程,载体的概念 土壤溶液→细胞表面→原生质和液胞内→导管 离子交换主动运输 蒸腾流 思考:如何用实验证明植物根系吸收矿质元素存在主动吸收和被动吸收? (二)根系对矿质吸收的过程和方式 离子交换吸附(动画演示) 共质体 根压吸收矿质元素后的运输 (动画演示) 质外体 三、植物根系吸收矿质元素的特点 1.相对独立性(对水分和矿质元素吸收不成比例) 吸水:被动为主 数字表能→机制解释 吸盐:主动为主 2.离子的选择吸收 分两种情况解释(图表解释) 概念:生理酸性盐、生理中性盐、生理碱性盐 应用:因作物种类和土壤环境施肥 3.单盐毒害与离子颉抗 实验、概念、平衡溶液 问题5:如何调控根系对矿质元素的吸收? 四、影响根系吸收矿质元素的因素? 内因:根系生长状况 外因:土温、通气状况、溶液浓度、pH 离子间相互作用、有毒物质 应用举例:作物一次施肥过多为何易“烧苗”? 五、植物地上部分对矿质元素的吸收 1.概念:叶片营养、根外施肥 2.根外施肥的优缺点 3.何种情况下尝试用根外施肥 随堂总结
概念、过程，载体的概念 土壤溶液→细胞表面→原生质和液胞内→导管 ① ② ③ 离子交换 主动运输 蒸腾流 ↓ 思考：如何用实验证明植物根系吸收矿质元素存在主动吸收和被动吸收？ ↓ （二）根系对矿质吸收的过程和方式 离子交换吸附（动画演示） ↓ 根压吸收矿质元素后的运输 （动画演示） 共质体 质外体 ↓ 三、植物根系吸收矿质元素的特点： 1.相对独立性（对水分和矿质元素吸收不成比例） 数字表能→机制解释 吸水：被动为主 吸盐：主动为主 ↓ 2.离子的选择吸收 分两种情况解释（图表解释） ↓ 概念：生理酸性盐、生理中性盐、生理碱性盐 应用：因作物种类和土壤环境施肥 ↓ 3.单盐毒害与离子颉抗 实验、概念、平衡溶液 ↓ 问题 5：如何调控根系对矿质元素的吸收？ ↓ 四、影响根系吸收矿质元素的因素？ ↓ 内因：根系生长状况 外因：土温、通气状况、溶液浓度、pH 离子间相互作用、有毒物质 应用举例：作物一次施肥过多为何易“烧苗”？ ↓ 五、植物地上部分对矿质元素的吸收 1.概念：叶片营养、根外施肥 2.根外施肥的优缺点： 3.何种情况下尝试用根外施肥 ↓ 随堂总结
问题6:植物缺乏矿质元素后,有的病症从优也开始,有的从基部老叶开始,为什么? 问题7:植物根或叶棘手的矿质元素如何在果实、种子等其它器官积累? 第三节矿质元素在植物体内的运输和分配 、矿质元素运输的形式和途径 (一)运输形式:无机离子、有机物 (二)运输途径:同位素示踪实验 结论:上运木质部导管为主,下运筛管为主 (三)运输方面:引导学生分析总结 吸收部位→利用部位 贮藏部位→生长部位 衰老部位→幼嫩部位 (四)运输速度 矿质元素在植物体内的分配与再分配 分为:可在利用元素非可再利用元素 引导学生从①存在形式②元素类别③参与循环④主要分布位置⑤病症首发部位等方面立标总结 多年生木本植物矿质吸收运转周年分配 贮藏养分动用期→养分大量合成期→养分回运期 应用:①秋施基肥②秋季补锌防治小叶病 问题8:植物对氮素以何种方式吸收、利用?何处利用?有何条件? 第四节植物的氮素同化与利用 植物吸收氮的形式:NH、NO 植物直播利用N:NH4-N 硝态氮的利用:还原 NO3-N的还原过程: 补充:果树吸收与同化氮素生理过程简图 问题9:何谓合理施肥与平衡施肥?如何合理施肥? 第五节合理施肥的生理基础 、合理施肥增产的原因
↓ 问题 6：植物缺乏矿质元素后，有的病症从优也开始，有的从基部老叶开始，为什么？ 问题 7：植物根或叶棘手的矿质元素如何在果实、种子等其它器官积累？ ↓ 第三节 矿质元素在植物体内的运输和分配 一、矿质元素运输的形式和途径 （一）运输形式：无机离子、有机物 （二）运输途径：同位素示踪实验 ↓ 结论：上运木质部导管为主，下运筛管为主 （三）运输方面：引导学生分析总结 吸收部位→利用部位 贮藏部位→生长部位 衰老部位→幼嫩部位 （四）运输速度 ↓ 二、矿质元素在植物体内的分配与再分配 分为：可在利用元素 非可再利用元素 ↓ 引导学生从①存在形式②元素类别③参与循环④主要分布位置⑤病症首发部位等方面立标总结 ↓ 多年生木本植物矿质吸收运转周年分配 贮藏养分动用期→养分大量合成期→养分回运期 ↓ 应用：①秋施基肥②秋季补锌防治小叶病 ↓ 问题 8：植物对氮素以何种方式吸收、利用？何处利用？有何条件？ ↓ 第四节 植物的氮素同化与利用 ↓ 植物吸收氮的形式：NH4 +、NO3 - 植物直播利用 N：NH4 + -N 硝态氮的利用：还原 ↓ NO3-N 的还原过程： NO3 - NO2 - NH3 AA ↓ 补充：果树吸收与同化氮素生理过程简图 ↓ 问题 9：何谓合理施肥与平衡施肥？如何合理施肥？ ↓ 第五节 合理施肥的生理基础 ↓ 一、合理施肥增产的原因
二、合理施肥的依据: 作物的需肥规律(作物种类/生育期) 重要概念:植物营养临界期 植物营养最大效率期 三、合理施肥的指标: 1.形态指标:相貌、叶色 2.生理指标:元素分析、酶活性、酰胺 四、增强肥效的途径 提高养分吸收利用率的主要途径 总结本章内容 1、水分的生理作用及植物对水分的需要 2、植物细胞对水分的吸收(吸收方式、水势及细胞的质壁分离) 3、根系吸收水分的方式、动力及影响水分吸收的因素 4、蒸腾作用的概念、生理意义及其指标,影响蒸腾作用的因素 5、合理灌溉的指标 6、概念解释。 学生反映问题一一解释 思考题及习题 1、名词解释 2、水的作用,并叙述水在细胞之间运动的原因,在植物体内运动的规律 3、蒸腾作用的意义、部位、衡量指标 课堂定量分析: 1、技能训练学生掌握的程度 2、学生参与的时间 3、学生参与的广度 4、学生参与的形式: 5、效果 6、时间分配比例
↓ 二、合理施肥的依据： 作物的需肥规律（作物种类/生育期） ↓ 重要概念：植物营养临界期 植物营养最大效率期 ↓ 三、合理施肥的指标： 1.形态指标：相貌、叶色 2.生理指标：元素分析、酶活性、酰胺 ↓ 四、增强肥效的途径 提高养分吸收利用率的主要途径 ↓ 总结本章内容: 1、水分的生理作用及植物对水分的需要。 2、植物细胞对水分的吸收（吸收方式、水势及细胞的质壁分离）。 3、根系吸收水分的方式、动力及影响水分吸收的因素。 4、蒸腾作用的概念、生理意义及其指标，影响蒸腾作用的因素。 5、合理灌溉的指标。 6、概念解释。 学生反映问题――解释 七、思考题及习题 1、名词解释 2、水的作用，并叙述水在细胞之间运动的原因，在植物体内运动的规律。 3、蒸腾作用的意义、部位、衡量指标。 八、课堂定量分析： 1、技能训练学生掌握的程度： 2、学生参与的时间： 3、学生参与的广度： 4、学生参与的形式： 5、效果： 6、时间分配比例：