資源簡介

綠色植物與生物圈中的水循環
教學目標
（1）了解綠色植物的蒸騰作用及意義。
（2）描述氣孔的組成及開閉原理。
（3）通過測定植物的蒸騰作用和觀察葉表皮氣孔的實驗，培養分析和綜合的能力、畫圖能力以及實驗探究能力；并培養學生樂于探索生命奧秘的科學素養。
教學重點：
制作并觀察葉表皮的臨時裝片；描述氣孔的組成及開閉原理；氣孔的開閉與蒸騰作用的關系，蒸騰作用的概念及意義。
教學難點：
解釋氣孔開閉原理；培養學生探究及實驗設計能力。
課前準備
1．教師準備
(1)根據教學方案準備相關實驗材料（詳見下方各具體實驗）。
(2)查詢書籍、網站、錄像，搜集有關資料，并制作課件 。
2．學生準備
(1)實驗小組的劃分并預習教材。
(2)復習回憶顯微鏡的使用。
教學過程
一、創設情境，激發學生發現問題、主動探究的興趣，并提出合理猜想。
提出問題：大樹底下好乘涼，同學們，你在樹下納涼時，是否想過：為什么好乘涼？身邊的樹木，整日在陽光下，它自己怎么就不怕熱，怎么就不會被曬傷呢？
學生各抒己見，教師作出肯定，并引入實驗探究植物的蒸騰作用。
二、設計并進行實驗，測定植物的蒸騰作用，并描述蒸騰作用的概念。
【演示實驗】測定植物的蒸騰作用
實驗目的：測定植物的蒸騰作用
實驗器材：帶葉的盆栽植物，透明塑料袋、細線、植物油（此處可用課件展示）
實驗方案及步驟：由學生討論得出實驗設計方案（教師及時表揚設計較好的那些
組）并說出主要的操作步驟，然后出示課前老師準備的實驗。
實驗裝置圖
（詳見課本P75 圖17-2）
教師引導學生觀察，并讓學生思考討論以下幾個問題：
1．這兩個塑料袋內壁上分別出現什么現象 （保留葉片的試管中，水位下降明顯，
袋內壁水珠多。去掉葉片的試管中，水位下降不明顯，袋內壁水珠極少。）
2，塑料袋內壁上的水珠如何形成，它屬于物理上的哪一種物態變化 （水蒸氣液化而來）
3。這些水蒸氣主要從植物體的什么器官散失出來的 （葉片）
4．無葉植物這一裝置的設置有什么作用 （對照）
學生觀察并分小組討論以上問題，并匯報觀察到的現象以及討論的結果。教師
及時引導學生歸納蒸騰作用的概念：水分以氣體的狀態從植物體內散發到植物
體外的過程。
三、觀察植物葉表皮的氣孔，解釋氣孔及其開閉原理
通過剛才的對照實驗，發現水蒸氣是由植物的葉片跑出來的，那么植物葉片
表面應該有讓水蒸氣跑出來的孔。葉片表面的這些孔能夠讓水蒸氣這樣的氣體出
來，我們不妨可以給它起個名字，叫它氣孔！那么氣孔真的存在嗎？
【演示實驗】：證明葉片表面氣孔的存在
取一片開始發蔫的菠菜葉，將葉片放入盛有清水的大燒杯中。用嘴含著葉
柄的斷面用力吹氣。（學生發現葉片表面的確有孔冒氣泡）
提出問題：
（1）氣孔是什么樣子的？
（2）它很小，我們憑肉眼不易觀察清楚，怎么辦？
（3）能夠直接將葉片放在顯微鏡下面看嗎？
（4）為了看到更多的氣孔，我們應該選擇菠菜葉片的上表皮還是下表皮觀察呢？
【分組實驗】為何選擇葉片的下表皮觀察氣孔
將一片剛摘下的葉片浸在盛有70 ℃以上熱水的燒杯中。（溫度越高，
蒸發越明顯，但溫度過高，葉片會燙壞。）觀察現象并討論：葉片表面是否產生
氣泡？如果有，比較葉片正面和背面，哪一面氣泡數目較多？說明葉片上表皮和
下表皮哪個氣孔分布多？
通過以上實驗、觀察和討論引導學生進行邏輯推理得出：氣泡是從氣 孔中冒出的，因此氣泡的位置就是葉片上氣孔的位置，而且大多數植物葉片的上、下表皮都有氣孔，而且下表皮的氣孔數目一般多于上表皮。所以我們應該選擇葉片的下表皮觀察氣孔。
【分組實驗】制作蠶豆葉下表皮臨時裝片，
實驗目的：觀察氣孔結構
實驗器材：顯微鏡，蓋玻片，載玻片，新鮮的蠶豆葉和萎蔫的蠶豆葉，蠶豆葉
下表皮永久裝片
實驗步驟：
教師引導學生通過實驗充分發揮想像，發現、提出疑問：
（1）氣孔是怎樣構成的？
（2）新鮮的蠶豆葉和萎蔫的蠶豆葉氣孔開閉有何不同？
（3）氣孔可以張開和閉合？是誰來調節的？是否與葉片所含水分的多少有關？
通過大家討論、推理解決問題，得出以下結論：氣孔是由一對半月形的保衛細胞圍成的空腔。氣孔的開閉是由保衛細胞來調節的，而且與細胞內水分的多少有關。當保衛細胞含水多時氣孔張開，當保衛細胞含水較少時氣孔閉合。
【分組實驗】通過質壁分離驗證氣孔開閉的確與含水量有關
實驗器材：5％的甘油溶液、新鮮幼嫩的蠶豆葉片。
進一步提出疑問：“為什么保衛細胞的形狀的變化與水分的多少有關？會不會是保衛細胞的結構有些特殊的地方？
通過在顯微鏡下觀察蠶豆葉下表皮的永久裝片，物像非常清晰，保衛細胞靠
近氣孔腔一側的細胞壁厚，相對的另一側細胞壁薄。
【演示實驗】模擬保衛細胞開閉時的彎曲形變
實驗器材：一只氣球，透明膠布，打氣筒
實驗步驟：將氣球的一側粘上透明膠布，使之一側加厚，用打氣筒充氣，觀察
氣球的彎曲形變情況。
學生討論得出保衛細胞與其他細胞不同：它們的細胞壁厚薄不均勻，靠氣孔
腔的內壁厚，不易伸展；背氣孔腔的外壁薄，較易伸展。細胞吸水膨脹時，外壁
伸展拉長，牽動內壁向內凹陷，使氣孔張開。當細胞失水收縮時，內外壁都拉直，
使氣孔閉合。因此可以控制水蒸氣等氣體進出葉片。
學生按課本要求畫圖，在鍛煉了學生的繪圖技能的同時進一步鞏固氣孔的構
成以及保衛細胞的調節作用。
通過上述的一系列實驗探究，大家共同得出：植物由根吸收的水分，主要以
水蒸汽的形式通過葉的氣孔散失到大氣中，這就是植物的蒸騰作用。
四、 討論交流并體會歸納蒸騰作用對植物自身的意義
提問1：討論課前問題，為什么植物在烈日下不怕熱？如何理解“大樹底
下好乘涼”？討論并通過實驗探究。
【分組活動】：小組長給每位學生分發酒精棉球，在手上涂抹酒精，會有什么感
覺？為什么？請學生說出體會并解釋（涂抹酒精的手感到涼爽，這是因為酒精蒸
發會帶走手上的熱量。﹚學生不難歸納出：
結論1：蒸騰作用可以降低植物體的溫度，避免高溫傷害。
提問2：“人往高處走，水往低處流”，自然狀態下，水總是從高處向低處
流，為什么在植物體內水卻是從低往高處流呢？
【演示實驗】：模擬蒸騰拉力
實驗器材：針筒，燒杯，水
教師手拿一燒杯水，給一位學生一個針筒，請他往針筒里裝水，提醒別的同
學注意觀察這位學生的動作——“拉”正是在“拉力”的作用下，水從下面的燒
杯進入了上面的針筒。同樣，植物體內水從下往上運輸也需要這樣一股“拉力”，
而這股拉力就是由植物的蒸騰作用引起的“蒸騰拉力”。葉片里的水分蒸騰出去
之后，葉肉細胞缺水，就要吸收葉脈中導管里的水分，從而促進水分從根通過導
管上升到葉里，這也促使根從土壤中吸收了水分。通過小活動，使得學生對蒸騰
拉力以及它的作用有了一個形象的了解，并歸納得出：
結論2：蒸騰作用可以促進根對水分的吸收。
提問3：我們喝飲料時，吸入的僅僅是水嗎？水中還溶入其它物質嗎？（無機鹽、糖分等。）導管中的水分里就溶解有各種無機鹽，隨著水分在導管中的上升，無機鹽也隨著運輸而上升，并且最終進入到植物各個器官。從而得出：
結論3：促進無機鹽在植物體內的運輸。
教師出示資料：一株玉米從苗到結實的一生中，需要消耗200 kg以上的水，這200kg以上的水用途大致如下：
作為組成成分的水1．872kg；
維護生理過程的水0．25kg；
蒸騰作用消耗的水202．106kg；
生長時期中總用水量204．228kg。
植物吸水量的99％都通過蒸騰作用散失掉了，這是不是一種浪費呢”？為什么？引導學生進一步思考蒸騰作用除了對植物本身具有的生理意義，并為下一課植物如何參與生物圈中的水循環留下懸念。
五、教學目標檢測及拓展運用（多媒體出示目標檢測）
1、學生對照動畫，描述氣孔的組成及開閉原理。
2、描述綠色植物的蒸騰作用及意義。
3、判斷下列說法是否正確，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。
（1）植物的蒸騰作用會散失大量的水分，這是一種浪費。 （ ）
（2）植物的氣孔很小，因此，通過氣孔散失的水分很少。 （ ）
（3）在植物體內，水往高處流，這主要是蒸騰作用拉動的。（ ）
（4）氣孔的開閉只受水分的影響，與光照、溫度等無關。 （ ）
4、下面為某同學做觀察植物葉下表皮氣孔的實驗過程，請你幫他排列一下正確的順序：
A用解剖針把它展平；B從折斷處輕輕撕拉；C取葉片，把葉片的背面向里折疊；D蓋上蓋撥片；E用鑷子夾取一小片留在折疊處邊緣的白色薄膜，放在載玻片的水滴中。
5、春季植樹時，移栽的樹苗常要剪去一部分枝葉，并澆足水，若遇陰雨天氣成活率會更高。這是為什么？

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