DSE 生物｜植物运输备课指引（导师用）｜水势、蒸腾拉力、压力流三件事

2026-11-04

学生多数背到“根吸水、叶蒸腾”，但一问水势方向、一问环剥树皮为何糖积聚就空白。这一堂把三个机制分开讲清楚：水势梯度、蒸腾拉力、压力流，每讲完一个就做一条计算。

本堂目标　学生能够：① 用水势高低解释水由土壤进入根毛，再经木质部上升到叶；② 用蒸腾拉力与内聚力解释水柱为何不断；③ 用压力流解释韧皮部由来源运糖到库，并解释环剥后糖在上方积聚。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
扩散与渗透	水由哪一边走去哪一边？	答由水势高（较接近 0）去水势低
细胞构造	哪一种细胞成熟后已死、只剩细胞壁？	答木质部导管
叶的构造	气孔由哪两种细胞围成？	答两个保卫细胞

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–8 分	快检三题	抽问渗透、木质部、气孔	口头答
8–22 分	根毛吸水	水势梯度与主动运输矿物离子	计水势差
22–38 分	木质部上升	蒸腾拉力、内聚力、根压	解释水柱为何不断
38–52 分	韧皮部运糖	压力流、来源与库	画来源库示意
52–57 分	计时练习	蒸腾速率与气孔数目	独立计算
57–60 分	离场检查	三个检查点	自评并圈漏洞

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：吸水：一切由水势差开始

水势由高（较接近 0）流向低（负得更多）。土壤水势约 -0.05 MPa，根毛细胞约 -0.45 MPa，相差 0.40 MPa，水就以渗透方式进入根毛。根毛要维持低水势，靠主动运输把矿物离子泵入，溶质多、水势自然低，这一步是耗能的。所以缺氧的土壤会令吸水变慢，不是因为水不够，而是主动运输停摆。

要求学生写出方向与原因，两样都要有，缺一即扣分。

第二幕：上升：蒸腾拉力是一条被拉紧的水柱

叶面气孔蒸腾，叶肉细胞水势下降，水由木质部补上，形成由叶向下的拉力。水分子之间的氢键造成内聚力，加上水贴附管壁的附着力，水柱可以承受很大张力而不断。木质部导管成熟时已死、中空、有木质素加厚，正好做管道。一棵树的叶面积若为 20 mm²、每 mm² 有 300 个气孔，气孔总数就是 6,000 个，蒸腾表面积是拉力的来源，也是缺水时最先要关闭的地方。

三个关键词一定要学生讲出：蒸腾、内聚力、连续水柱。

第三幕：运糖：压力流不是蒸腾的副产品

韧皮部的方向与木质部相反：由来源（光合作用的叶）到库（根、果、生长中的芽）。伴胞用主动运输把蔗糖装入筛管，筛管水势下降，水由邻近木质部渗入，管内压力升高；库的一端糖被卸走，压力较低，于是整条管由高压流向低压，这就是压力流。用同一支毛细管做量度：半径 0.5 mm、水柱移动 15 mm、需时 5 分钟，体积就是 11.78 mm³，速率 2.36 mm³/min，换算每小时 141.4 mm³。环剥树皮剥走的正是韧皮部，糖运不下去，就在切口上方积聚，下方根最后饿死。

画一条管、标两个压力、写出方向，学生就不会把两个系统搞乱。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
水势计算	土壤 -0.05、根 -0.45 MPa	水势差等于两者相减，方向由高去低	0.40 MPa 入根
蒸腾速率	毛细管半径 0.5 mm、5 分钟移动 15 mm	体积 = πr²h，再除以时间	2.36 mm³/min
气孔数目	每 mm² 300 个、叶面积 20 mm²	相乘	6,000 个
环剥解释	树皮被剥一圈	韧皮部断、糖在上方积聚、根缺糖	上方肿大、最终死亡

合理性检查（一定要教）：量级检查：根毛是一条直径 0.01 mm、长 0.5 mm 的细管，表面积约 0.0157 mm²，细小但数量极多，总表面积才够吸水，所以单独一条根毛的表面积一定很小，答题不要写成“大表面积”了事。水势一定是负数或 0，0 是纯水，所以 -0.05 高过 -0.45。速率方面，每分钟 2.36 mm³ 听起来小，但一小时就 141.4 mm³，若学生算出每分钟几百 mm³，一定是半径用了直径。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
土壤 -0.05 MPa、根毛 -0.45 MPa，求水势差与方向	0.40 MPa，入根	有无写方向
毛细管半径 0.5 mm，10 分钟移动 30 mm，求速率	2.36 mm³/min	有无用 πr² 而非 πd²
解释为何环剥一个月后根会死亡	韧皮部被切断，糖不能运到根	有无提到来源与库

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
把木质部与韧皮部方向倒转	写木质部由叶运糖到根	“木质部只运水同矿物，向上；糖行韧皮部，可上可落。”
以为蒸腾是主动抽水	答蒸腾靠细胞耗能抽水上升	“蒸腾系被动的拉力，耗能的系根毛吸收矿物离子。”
水势符号搞错	写 -0.45 高过 -0.05	“0 系纯水，最负𠮶个水势最低，所以水向 -0.45 走。”
只答“树皮被剥”	没提糖积聚与根缺糖	“要讲到韧皮部断、糖留在上方、根没有糖供应。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

生物科章节索引　全科章节
生物练习卷　生物部分：蒸腾与运输题

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
水势方向	水由哪边入根	答不出：重教第一幕
水柱不断	讲两个力	只答蒸腾：补内聚力
环剥	糖为何积聚	答不出：回第三幕

09　导师常问

根压重要吗？

多数情况蒸腾拉力远大于根压，但夜晚蒸腾弱时，根压可解释吐水现象。

为何缺水时气孔要关？

保卫细胞失水变软，气孔关闭以减少蒸腾，代价是二氧化碳吸入减少，光合作用下降。

木质部与韧皮部细胞都是死的吗？

木质部成熟时是死的；筛管细胞仍然活，但失去大部分胞器，靠伴胞供应能量。

立即免费找导师导师登记 →

本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。