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第4節　蒸騰作用
學習指導
在觀察“植物的蒸騰現象”時，要充分思考，如：①兩個塑料袋上會出現什么實驗現象？②為什么會發生上述實驗現象？③兩支試管內的水面上為什么要滴植物油？④為什么要將實驗裝置放在溫暖、有陽光的地方？得出植物吸收的水絕大多數散失到空中去了的結論。“探究植物氣孔的數目和分布”的實驗要能獨立完成得出植物葉氣孔的數目和分布與其生活環境相適應的結論。
對于蒸騰作用的意義，要多聯系實際問題，如：①炎熱的夏天，一只手是干燥的，另一只手沾滿了水，哪一只手感到涼爽？為什么？（實際上是蒸發）②由于地心的引力，水總是往低處流，為什么在大樹的身體里，水卻能往高處流？是什么原因使它克服了地心的引力？③植物是怎樣源源不斷地獲取無機鹽的？總結得出結論。
難點講解
1.氣孔張開和閉合的原理是什么？
剖析：植物氣孔的開閉運動關鍵在于保衛細胞吸水膨脹變化。大多數植物的氣孔是由兩個腎形的保衛細胞構成的，由于保衛細胞的內外壁厚度不一樣，當保衛細胞吸水膨脹時，較薄的外壁就會伸長，細胞向外彎曲，于是氣孔就張開，當保衛細胞失水時，較厚的內壁被拉直，氣孔就關閉了。可自制氣孔開閉活動模型：第一步，在一張硬紙板上畫出葉下表皮的一對保衛細胞及周圍的幾個表皮細胞（用彩色紙板效果更好），把保衛細胞剪去，只留下周圍表皮細胞的部分。第二步，選兩個大小相同的長形的薄塑料袋作為兩個保衛細胞（袋口向下）。在兩個塑料袋的相鄰一側的中央，用粘合劑各粘上層數相等、大小相同的長橢圓形的塑料薄膜。再用粘合劑把未加厚的相對一側與表皮細胞黏合。第三步，把袋口黏合，僅各留一小孔，并與“Y”形的玻璃管的上叉口相連通（不能漏氣）。“Y”形下叉口可與打氣器械相通。打氣時，當氣體進入塑料袋內（相當于保衛細胞內水分增多時），由于內側壁厚，外側壁薄，張力不均勻，“氣孔”部位被打開。泄氣時（相當于保衛細胞失水時），袋壁張力減小，恢復原樣，氣孔被關閉。
氣孔的張開和閉合可以調節蒸騰作用，使植物體內保持適量的水分。當氣孔張開時蒸騰作用強烈、散失的水分多，當氣孔閉合時蒸騰作用弱、散失的水分少。影響氣孔張開和閉合的外界條件有光照和溫度，一般在晴朗無風的夏天，土壤水分供應充足，蒸騰作用強烈，而在陰雨天氣蒸騰作用比較弱。植物一天中蒸騰作用的變化規律是：清晨日出后，由于光照加強，溫度升高，蒸騰作用隨之增強，到午后三時左右達到最高峰，三時以后，光照逐漸減弱，植物體內的水分減少，氣孔逐漸關閉，蒸騰作用隨之下降，日落后蒸騰作用降到最低點。
2.水分蒸發和植物蒸騰作用有什么區別？
剖析：水分蒸發是在溫度低于水的沸點時，液態水或固態水變成氣態水的過程，它是一個物理學概念，在自然界中，蒸發速率的大小受多種因素影響，蒸發是地表水分進入空中的主要過程，是地表水分平衡的重要環節。
植物的蒸騰作用是水分通過植物體表面，以氣體狀態散失到大氣中的過程。蒸騰作用與水分蒸發是本質上完全不同的兩回事，因為蒸騰作用所引起的水分散失，受植物生命活動的控制。植物體的水分蒸騰主要通過葉片的氣孔來完成，葉柄和嫩莖也能進行一定的蒸騰作用。蒸騰作用的過程：土壤中的水分→根毛→根內導管→莖內導管→葉內導管→葉肉細胞→氣孔→大氣。
首先從概念上講，它們兩者是不同的，蒸發是一個物理學概念，而植物的蒸騰作用是一個生物學概念，它受到植物生命活動的影響。再者，影響它們的外界因素也不盡相同：影響水分蒸發的因素主要有：溫度、飽和差、風速和湍流。蒸發面溫度高，分子動能大，逸出水面（或冰面）的水汽分子就多，反之就少。飽和差反映著一定的溫度下空氣中含有的水汽量距離飽和時的差值，飽和差越大，表明空氣中含有的水汽量越少，距離飽和越遠，越有利于蒸發速度增快；風和湍流有利于蒸發面附近的潮濕空氣的輸送和擴散，增大飽和差，加快蒸發速率。此外，水面蒸發速率還與水面大小、水中含有雜質多少有關。陸面蒸發與土壤結構、顏色、含水量以及植物覆蓋情況有關。
影響蒸騰作用的外界因素有：光、水分狀況、溫度、風、二氧化碳濃度。光促進氣孔的開啟，蒸騰增加；足夠的水分有利于氣孔開放，過多的水分反而使氣孔關閉；氣孔開度一般隨溫度的升高而增大，但溫度過高失水增大也可使氣孔關閉；微風有利于蒸騰，強風蒸騰降低；CO2
濃度低促使氣孔張開，蒸騰增強。
議一議
“水往低處流”，但是植物體內的水卻往高處流，動力從何而來 某同學設計了如下實驗：將一枝條插入充滿水的玻璃管中，玻璃管的另一端插入盛有水銀的容器中。不久水銀柱上升。
問題：
該實驗說明了什么問題？
實驗中，植株有莖葉，無根。根據枝條、葉片蒸騰作用使水分散失的知識，又根據圖示的實驗結果，可以看出，由于蒸騰作用枝條從玻璃管中吸收水分，使管內產生負壓，水銀柱上升。由此得出，枝條、葉片通過蒸騰作用散失水分所產生的拉力是水分在植物體內向上流動的動力。
探究：枝條葉片通過蒸騰作用散失水分所產生的拉力，是促使水分在植物體內向上運輸的動力。
自我檢測
1.“大樹底下好乘涼”，其主要原因是（　　）
A.呼吸作用吸收熱量
B.遮光后氣溫較低
C.蒸騰作用吸收熱量
D.風吹使氣溫降低
2.植物進行蒸騰作用的主要部位是（　　）
A.莖
B.葉片
C.葉柄
D.植物體各部分
3.控制蒸騰作用強弱的結構是（　　）
A.保衛細胞
B.氣孔
C.葉片
D.根毛
4.森林附近地區容易形成降雨的天氣，主要原因是（　　）
A.植物的光合作用旺盛吸收水分
B.植物的呼吸作用釋放了水分
C.植物的蒸騰作用散失了水分
D.植物的根吸收了水分
5.綠色植物在夜晚進行的是（　　）
A.光合作用和呼吸作用
B.呼吸作用
C.蒸騰作用
D.呼吸作用和蒸騰作用
參考答案
1.C （蒸騰作用可以降低空氣的溫度，增加空氣的濕度，所以在濃蔭蔽日的林下頓感涼爽。）
2.B （蒸騰作用主要發生在葉片，葉柄和幼嫩的莖也能蒸騰少量的水分，水分絕大部分是由氣孔散發到空氣中的。）
3.A （根據葉片內所含水分得多少，保衛細胞會不同程度的變形，控制氣孔的大小，從而調節蒸騰作用的強弱。）
4.C （大面積的植樹造林，可以調節氣候，減輕干旱，增加降雨量，提高了空氣的濕度，降低了空氣的溫度。）
5.D （光合作用必須在有光的時候才能進行，而呼吸作用和蒸騰作用不受光的限制。）

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