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科学第一部分生命科学第4讲植物对水分和无机盐的吸收与利用一、知道土壤中有大量的生物，知道土壤中的非生命物质及实验鉴定方法二、通过植物细胞吸水和失水实验，知道植物细胞吸水、失水的原理三、知道植物体对水、无机盐和有机物的运输结构四、知道植物蒸腾作用进行的部位和意义知道土壤中有大量的生物、土壤中的非生命物质及实验鉴定方法1．土壤中的生物有__动物__、__植物__和__微生物__。2．土壤中的非生命物质(1)空气：植物根呼吸氧气的来源实验：测定土壤中空气体积分数①在烧杯中放入一块土壤(体积为V)，缓慢注入水，直到水面把土壤全部浸没为止。记录在烧杯中所加的水的体积，记做V1。②用与土壤体积相等的铁块替代土壤，重复上述实验。记录所加水的体积，记做V2。③土壤中空气的体积分数约为(V1－V2)/V(2)水：植物生长必要的条件实验：在试管中加入土壤，用酒精灯加热，试管口有水珠出现。(3)有机物：提供养料实验：用充分干燥(防止水分散失对质量称量的干扰)的土壤50～100克，放在细密的铁丝网(以防土壤颗粒漏掉)上加热。现象：出现有机物的碳化分解和燃烧现象；称量时，发现土壤的质量减少。结论：土壤中有有机物。说明：土壤中的有机物主要来源于__生物的排泄物和死亡的生物体__。(4)无机盐：和植物的生长发育关系密切实验：在蒸发皿中加热土壤浸出液滤液，使水分蒸发。观察蒸发皿上的残留物。现象：蒸发皿上有很细的形状规则结晶物。结论：说明土壤中有无机盐。1．下列说法正确的是(A)A．土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体B．构成土壤的物质有固体和气体两大类C．土壤中不存在微生物D．土壤中的水分越多，越有利于植物生长【解析】构成土壤的物质状态有固态、液态和气态，B不正确；土壤生物包括生活在土壤中的动物、植物和微生物，C不正确；土壤中水分过多会影响植物根系的呼吸，不利于植物生长，故D错误。2．如右图所示，不久发现本来浸没土壤的液面下降，这个实验可证明(B)A．土壤中含有水分B．土壤中含有空气C．土壤中含无机盐D．土壤的密度大于水【解析】烧杯中加入块状土壤和水，因为土壤中有空隙，水进入空隙中，把其中的空气排出，所以总体积减小了，本实验说明了土壤中有空气。1．土壤中生活着蚯蚓和其他小动物，它们能使土壤中的无机物成分增加，原因是(D)A．蚯蚓通过呼吸作用排放无机物B．蚯蚓的排泄物进入土壤C．蚯蚓通过松土把地面的无机物带到土壤中D．蚯蚓能把土壤中的有机物分解为无机物2．某地区试用碳酸水浇灌某些植物，这样做不能起到的作用是(B)A．改良碱性土壤B．改良酸性土壤C．促进植物的光合作用D．提高农作物产量3．土壤中的有机物主要来源于__生物的排泄物__和__死亡的生物体__，这些有机物在__土壤微生物__的作用下形成腐殖质，最终分解为无机物。通过植物细胞吸水和失水实验，知道植物细胞吸水、失水的原理1．植物细胞失水的实验现象：在清水中的植物__硬挺__，在浓盐水中的植物出现了__萎蔫__现象。2．植物细胞细胞液的溶质质量分数只有高于土壤溶液的溶质质量分数时，植物的根才能吸水。3．植物吸水与失水的条件：植物根毛细胞液溶质质量分数＞土壤溶液的溶质质量分数，根毛__吸水__；植物根毛细胞液溶质质量分数＜土壤溶液的溶质质量分数，根毛__失水__。4．植物吸收水分和无机盐的部位是根尖的__根毛区__。一般情况下，植物根毛细胞液的溶质质量分数总是大于土壤溶液的溶质质量分数，植物就可以通过根从土壤中吸收水分。如果一次施肥过多，会出现“烧苗”现象，原因是__土壤溶液的溶质质量分数大于根毛细胞液的溶质质量分数，根毛细胞失水__。3．用糖拌西红柿，一段时间后，盘中会出现一些液体，主要原因是西红柿细胞的细胞液溶质质量分数(D)A．大于外界溶液溶质质量分数，细胞吸水B．小于外界溶液溶质质量分数，细胞吸水C．大于外界溶液溶质质量分数，细胞失水D．小于外界溶液溶质质量分数，细胞失水【解析】植物细胞失水的条件是植物细胞中细胞液的溶质质量分数小于细胞外溶液的溶质质量分数。4．小明的爸爸在对盆栽花卉移盆时，采取带土移植的方式，其目的是(A)A．能保持根的活性B．使植物的根得以固定C．增强水分的吸收D．减弱根的呼吸作用【解析】植物吸收水分的部位是根尖的根毛区，根毛纤细，移植时容易受到损伤，带土移植可以减少根毛的损伤，使移植后的植物能尽快恢复吸收水分的能力，增加成活率。4．参观寿光蔬菜博览会时发现，有许多植物无土栽培在各种营养液中，这些植物吸收营养物质主要靠根尖的(C)A．分生区B．伸长区C．根毛区D．除根冠外的所有区域5．把某植物种植在沙质盐碱地，发现植物因发生“烧苗”而死亡，其原因是(B)A．植物因吸收过多的无机盐而死亡B．植物细胞失水过多死亡C．此地温度过高导致植物死亡D．植物细胞呼吸作用强度过大导致死亡6．某同学为了探究植物细胞的吸水和失水，做了如下实验：步骤一：分别取20mL的清水和20mL不同溶质质量分数(5%～10%)的食盐水依次置于A、B、C三个烧杯中；步骤二：取三块新鲜小萝卜块，分别置于A、B、C三个烧杯中(萝卜块全部被淹没)，都静置浸泡5分钟；步骤三：取出萝卜块，分别量出三个烧杯中溶液的体积；步骤四：记录数据于下表中。据实验回答问题：(1)步骤二中存在明显不足，请帮助指正：__萝卜块大小应该一样__。(2)A组水体积略变小(不考虑蒸发、读数误差)，原因最可能是__萝卜块吸水__。(3)从A组和B组实验对比得出的结论是__当萝卜块细胞液溶质质量分数大于周围溶液溶质质量分数时，萝卜块吸水__。(4)从B组和C组实验对比得出的结论是__当萝卜块细胞液溶质质量分数与周围溶液差别越大时，萝卜块失水越快__。(5)该实验除了通过溶液体积的变化来定量证明植物细胞的吸水或失水，也可以通过__萝卜块__的变化来定量证明植物细胞的吸水或失水。植物体对水、无机盐和有机物的运输结构1．实验：观察水分和无机盐的运输处理：将枝条削成平整的斜面，插入红墨水中，把装置放在阳光充足的地方，过一段时间后观察。现象：横切枝条，茎中央的木质部变成了红色；纵切枝条，变红色部位位于茎的中央，呈纵行排列，且红色越往上颜色越浅。结论：水分和无机盐在茎中央的__导管__中进行运输，运输水分和无机盐是__自下而上__进行的。2．实验：观察有机物的运输处理：环割树皮，观察不定根的生长状况(1)未环割的柳枝，不定根生长状况较好；而经环割处理的柳枝，不定根生长状况较差。(2)在环割处切口的上端，有机物积累在那里，并且产生一些愈合组织，而切口的下端却不会产生新组织。实验结论：有机物在茎的树皮中通过__筛管__自上而下运输。5．(2012·济宁)2014年山东省运动会将在我市举办，为当好东道主，园林工人正美化、绿化山东济宁城，右图所示正在给一些刚移栽的树木输液(主要成分是水和无机盐)。为提高树的成活率，你认为输液管的针头必须插入到树干的(B)A．树皮B．木质部C．韧皮部D．形成层【解析】植物体是靠导管向上运输水分和无机盐的，导管位于植物茎中的木质部里，所以四个选项中正确的应该是B。6．科学家为了检测有机物运输的部位及方向，做了如下实验：他们利用放射性同位素标记二氧化碳的碳，由叶片进行光合作用合成了含放射性标记碳的葡萄糖。一段时间后，先后在茎的树皮和根的树皮中发现了含此标记碳的葡萄糖。此实验证明运输有机物的部位及方向是(B)A．韧皮部的导管、由上向下B．韧皮部的筛管、由上向下C．木质部的导管、由下向上D．木质部的筛管、由下向上【解析】运输有机物的部位是韧皮部的筛管，有机物由植物的叶制造，是自上向下运输的。7．俗话说树“不怕空心，就怕剥皮”，造成这种现象的原因是(D)A．木质部中有输导水分的筛管B．木质部中有输导有机物的导管C．树皮中有输导水分的筛管D．树皮中有输导有机物的筛管8．将带花的白玉兰枝条插入稀释的红墨水中，一段时间后花瓣变成红色。与这一现象直接相关的组织是(A)A．输导组织B．营养组织C．分生组织D．保护组织9．小明为探究植物茎的物质运输，把一植物枝条作环割处理，结果发现该枝条长势不好，其原因是(B)A．导管受损B．筛管受损C．外树皮被破坏D．木质部被破坏10．小明做了如下实验：①把一段带叶的植物枝条，用刀削成平整的斜面；②插入装有红墨水的烧杯中，置于阳光下照射；③待枝条基部颜色有变化后，取出枝条洗净；④在枝条上方横切和纵切植物枝条，观察。(1)茎横切面上变成了红色的部位是__木质部__，该部位的主要功能是__输送水和无机盐__。(2)用放大镜观察茎的纵切面，红色的部位从基部到顶部的变化是__越来越浅__。造成此现象的原因是__导管从下到上输送水分和无机盐__。(3)本实验证明了__植物茎中具有输送水分和无机盐功能的是导管__。植物进行蒸腾作用的部位和意义1．蒸腾作用：水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程。2．蒸腾作用的部位是气孔，气孔在__上下表皮__上，它由两个__半月__形的__保卫__细胞围成，是植物和外界环境进行__气体__交换的“窗口”。3．蒸腾作用的意义：①降低植物体(叶片表面)的温度②促进根吸收水分和无机盐③促进水和无机盐在植物体内的运输4．一般情况下，气孔周围如果湿度大、气温低、光照弱，则蒸腾作用就弱；湿度小、气温高、光照强，则蒸腾作用就强。一般陆生植物，下表皮气孔比上表皮要多。7．将刚摘下的叶片放入70℃的热水中(如右图)，会发现叶片表面有许多小气孔产生，并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多，这种现象说明了叶片的(B)A．下表皮光照较强B．下表皮气孔较多C．下表皮颜色较深D．上表皮生命力弱【解析】气孔是气体进出叶片的门户，下表皮产生的气泡比上表皮多，说明了下表皮气孔较多。8．阅读资料回答问题：郴州市莽山国家森林公园气候温和、雨量充沛、风景壮丽，是湘粤边界上的绿色明珠。至今仍保持有6000公顷的原始森林，是一座“绿色水库”，森林中的枯枝落叶就像厚厚的海绵，能够吸纳大量的雨水，也使得雨水更多地渗入地下，补充地下水，即使在干旱季节，山上的溪流也不干涸。莽山夏无酷暑，冬有冰雪，7月平均气温22.7℃，比市区低5～7℃，是生态旅游、避暑、休闲度假胜地。(1)莽山原始森林被称为一座“绿色水库”的原因是__植物通过蒸腾作用参与水循环__。(2)夏天莽山的气温比市区低的原因是大量的植物进行__蒸腾作用__带走热量、降低气温，可见生物可以__影响__环境。(3)莽山国家森林公园动物种类繁多是因为有丰富的植物资源为动物的生存提供了足够的__食物__、水分和栖息地。【解析】植物的蒸腾作用向大气中散发大量的水分，这些水参与了自然界的水循环；植物在蒸腾作用时，带走大量的热量，使周围环境的温度降低，说明植物可以影响环境；植物的光合作用为自然界的动物提供了有机物。11．小慧在水中切取同一植物且粗细相同的两枝条，使其长度相等，并将其中一枝条的叶片全部摘除，再分别插入装有等体积红色溶液的两烧杯中，标示为甲、乙两组，如图所示。静置一段时间后，得知两组的枝条内都有红色溶液，一组上升5厘米，另一组上升1厘米。判断红色溶液上升5厘米的组别及其枝条内出现红色的主要部位，下列何者正确？(B)A．甲；韧皮部B．甲；木质部C．乙；韧皮部D．乙；木质部12．(2012·枣庄)某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动，设计了A、B、C三个实验装置，实验在夏天某一晴朗的上午进行。请据图分析回答：(1)中午，兴趣小组的同学看到有的塑料袋内壁上有一些小水珠，这些小水珠主要来自植物的__蒸腾作用__；下午，兴趣小组的同学打开袋口，发现有的塑料袋内的气体可以使带火星的细木条复燃，这些气体来自植物的__光合作用__；傍晚，兴趣小组的同学再次给植物套上塑料袋，扎紧袋口，第二天天一亮就打开袋口，发现有的塑料袋内的气体可以使燃烧的火柴熄灭，这些气体来自植物的__呼吸作用__。(均填写生理过程)(2)若要探究绿色植物的蒸腾作用，A、B、C三个实验装置中最合理的是图__A__。__叶__是植物体进行蒸腾作用的主要器官，若要证明该结论，应选取的实验装置组合是