第11讲 植物对矿质元素的利用（人教版） 高考生物复习教案

第二部分  新陈代谢
第11讲    植物的矿质营养
一、.考点内容全解
（一）本讲考什么
1.根对矿质元素的吸收
植物对矿质元素的吸收经历了三个阶段，各阶段具体的过程及原理图解过程如下：
 
2.植物对矿质元素的利用
  不同的矿质元素在植物体内的利用有差异，有些可重复利用，有些只能利用一次。根据各种元素的不同作用，在农业生产中要进行合理施肥。
 
（二）考点例析
[例1]取三株根系发育完善、大小相似的油菜幼苗，分别置于已注入(NH4)2S04溶液(pH值为6.42)，NaN03溶液(pH值为6.84)和蒸馏水（pH为6.96）的三个广口瓶内水培，在室温下3个小时后取出植株，测定上述3 个广口瓶溶液的pH依次为：6.01，7.82，6.80。
请回答下列问题：
    （1）若将植物放置于pH值已调整为相同浓度的三种液体中，经过一段时间后其结果如上图所示，则A、B、C分别表示何种溶液中的曲线               。
    （2）(NH4)2SO4溶液pH值下降的原因是 ________      ___                       。
    （3）NaN03溶液pH值上升的原因是_______________                                。  
    （4）蒸馏水pH值略有下降的原因是_____________                                     。
    （5）用箭头表示溶液中一个NH4+离子被吸收到叶肉细胞的过程。_______________                 。
[解析] 本题考查学生是否真正掌握有关植物根吸收土壤溶液中矿质元素离子过程的知识。对于(NH4)2S04来说，植物吸收NH4+多，吸收SO42-少，根细胞表面吸附的H+不断和溶液中NH4+发生交换吸附作用，使溶液中的H+浓度增高．因而pH值下降,同理，由于根细胞吸收Na+少，吸收NO3-多，根细胞表面吸附的HCO3-增多．HCO3-水解后产生OH-，即：HCO3-+H2O→H2 CO3+OH-，导致pH值上升，油菜幼苗置于蒸馏水中后，pH值降低的原因是根细胞呼吸作用产生的二氧化碳溶于水，形成H2C03，再离解成H+和HCO3-，H+浓度增大。
[答案] （1）NaN03    + 蒸馏水、(NH4)2S04 (2) NH4与H+交换，H+进入溶液。  (3) HCO3-与NO3-进行交换，HCO3-增多。  (4)呼吸作用生成CO2与水结合成H2C03，H2CO3离解成H+和HCO3-。  (5) NH4+ →根细胞表面→根细胞内→导管 → 叶脉→ 叶肉细胞。
[解题提示] 要理解pH值变化的原因与离子间的关系，需要联系一定的化学知识，从一个侧面说明生命科学确实已成为一门综合性学科。
[同类变式] 植物吸收矿质元素受内外因素的影响，下列叙述错误的是
       A．呼吸抑制剂可降低植物对矿质元素的吸收
       B．在一定范围内，植物对矿质元素的吸收随温度的增加而增加
       C．根吸收水分和吸收矿质元素是没有关联的
       D．光合作用受阻一段时期后，有机物缺乏，影响根吸收矿质元素
[解析] 植物对矿质元素的吸收与对水的吸收是两个相对独立的过程，植物吸收矿质元素需要呼吸作用提供的用于交换的离子和能量，因此呼吸作用的强弱直接影响植物对离子的吸收，温度升高植物的呼吸作用加强。
[答案]  D
[例2] 如图所示不同年龄叶片中几种矿质元素的含量曲线变化，你认为最能反映Ca、Mg两种元素的含量变化的是
A．d和c     B．b和c     C．a和c     D．c和d
[解析] Mg离子是能够再利用的离子，而Ca离子是不能再利用的离子，随叶片年龄的递增，不能再利用的离子会逐渐积累而增加，而象Mg则会向生长活跃的部位转移。
[答案] C
[同类变式] 下表是用于无土栽培的一种培养液配方，请回答下列问题：    
(1)用此培养液培育某高等植物时,往往要给培养液通入空气，这一措施的目的是用以促进_____________以利于对矿质元素的吸收。要使该植物生长良好．根据光合作用所必需的条件，除了适宜的温度外。还需要_________和____________。
(2)植物在吸收培养液中的矿质离子时，主要是通过____________方式进行的.经过一段时间后，检测到培养液中留存的Ca2+较多，而NO3-较少，这一现象与细胞膜的________有关。
(3)若除去培养液中的MgS04，将直接影响植物体内__________的合成；
(4)该配方中属于植物所需的大量矿质元素是_____________,微量元素是__________。
[解析] 本题考查矿质代谢，矿质离子的吸收过程、特点以及与呼吸作用的关系．设置的情境与农业生产相结合，但原理较简单。影响光合作用的因素主要有光照、CO2、温度、矿质、元素、水分等。呼吸作用为矿质元素的吸收提供交换吸附的离子和主动运输所需的能量。给培养液通入空气，就是为了促进根的有氧呼吸，利于矿质元素的吸收，培养液巳具备光合作用所需的矿质元素、水分和适宜的温度条件，为保证光合作用正常进行。还需要充足的光照和C02。植物对离子的选择吸收是由细胞膜上载体的种类和数量决定的，而载体种类和数量的不同体现了细胞膜的选择透过性.由于Mg2+是叶绿素的组成成分，除去MgSO4将影响植物体合成叶绿素。
[答案](1)根的有氧呼吸  光照  CO2；(2)主动运输，选择   透过性；(3)叶绿素.(4)N、P．、K、Ca、Mg、S、Fe、Cl

二、能力提升技巧
（一）考试技巧在哪里
本讲重点要清楚如何区分什么是植物所必须的元素，植物吸收矿质元素与何因素有关，农业生产中怎样正确施肥等。
1.植物所需矿质元素的判断可以缺素培养法进行判断，其方法可参见例3.
    2.分清大量元素和微量元素与必需元素与非必须元素的区别：前者以含量多少为标准，后者以功能为标准。
    3.植物吸水和吸收矿质元素虽然是两个相对独立的过程，但它们也有一定的联系，如矿质元素就必须溶解在水中以离子状态被吸收等。

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