《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
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：
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。
理解植物对矿质元素吸收、转运、分配的特点及吸收机理。
了解植物对氮素的同化。
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
↓
概念、方法（图解）
↓
（三）、如何分析？（思路）
↓
↓
（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
↓
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：
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）
↓
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）
↓
↓
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）
↓
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――解释
10
30
50
70
90
100
110
120
140
160
190
200
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：
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
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：
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。
理解植物对矿质元素吸收、转运、分配的特点及吸收机理。
了解植物对氮素的同化。
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
↓
概念、方法（图解）
↓
（三）、如何分析？（思路）
↓
↓
（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
↓
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：
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）
↓
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）
↓
↓
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）
↓
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――解释
10
30
50
70
90
100
110
120
140
160
190
200
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：
