4.5 植物的叶与蒸腾作用（教学设计）-【上好课】八年级科学下册同步高效课堂（浙教版）

4.5 植物的叶与蒸腾作用（教学设计） 年级 八年级 授课时间 课题 4.5 植物的叶与蒸腾作用 教学 目标 科学观念：了解植物叶片的基本结构和功能。 科学思维：了解蒸腾作用的概念、过程及意义，明确蒸腾作用对植物自身生长以及环境的影响； 态度责任：理解叶片结构与蒸腾作用之间的关系，能解释生活中与蒸腾作用相关的现象。 教学 重难点 重点：植物叶片的结构与功能，特别是表皮细胞、气孔、叶肉细胞和叶脉的结构与功能。 难点：蒸腾作用的概念、过程、意义以及影响蒸腾作用的因素。 学情 分析 本节内容选自浙教版八下第四章第5节。学生已对植物的基本结构和光合作用有了初步认识，积累了一定的科学知识基础。但蒸腾作用涉及的水分运输、气孔开闭等微观生理过程较为抽象，学生缺乏直观认知经验，且这些过程是动态变化的，难以用肉眼直接观察，因此在理解气孔如何调控蒸腾速率、蒸腾拉力怎样形成等内容时，会存在较大难度。 从认知特点来看，初中阶段学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，虽然他们已能对常见的科学现象进行简单观察和分析，但面对植物蒸腾作用这种复杂的生理过程及其与环境的关系时，仍需借助直观的实验现象、生动的图像资料和通俗易懂的案例辅助理解。 同时，这一年龄段的学生好奇心强，对贴近生活的现象兴趣浓厚，例如植物在不同环境下的生长状态、叶片的形态差异等。教师若能利用雨后叶片水珠滚落、夏季大树下更凉爽等生活实例，可有效激发学生的学习积极性。然而，部分学生在科学探究方法的运用上还不够熟练，在设计蒸腾作用相关实验时，常出现变量控制不严谨、数据记录不规范、分析结果缺乏逻辑性等问题，需要教师在教学过程中加强引导和训练。 教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 叶是植物光合作用的主要器官，也是散失水分的主要器官。 叶的结构具有哪些与其功能相适应的特点呢？ 展示 “夏日大树下凉爽”图片，提问：为什么大树下会更凉快？ 新 知 讲 授 一、叶的结构 1、叶的形态 （1）自然界中，不同植物的叶的大小和形状差异很大。 （2）叶的形态、结构和功能等特征与植物生长的环境密切相关。 ①生活在潮湿、阴暗环境下的植物，一般叶片较大且叶表面无角质层，以增加换气的面积。 ②生活在干旱环境下的植物，叶片一般较小甚至退化成针刺状（如刺叶石竹）或小鳞片状（如麻黄），叶表面多覆盖有蜡质和不易透水的角质层。 2、叶的结构 一片叶是由叶柄和叶片组成的，叶片是由表皮、叶肉和叶脉等结构组成的。 （1）表皮 覆盖在叶片的表面，分为上表皮和下表皮，由一层无色透明、排列紧密的表皮细胞组成，有利于光线的透过和叶内结构的保护。 （2）叶肉 在上、下表皮之间，由含有许多叶绿体的薄壁细胞组成，内含叶绿素，是植物进行光合作用的主要部分。 （3）叶脉 分布在叶肉中，由导管（运输水分和无机盐）和筛管（运输有机物）构成。 二、蒸腾作用 我们知道将物体从低处运到高处是很费力的。 那么，植物的根从土壤里吸收水分和无机盐后，通过茎运往叶、花、果等部分，其运输的动力来自哪里呢？ 探索活动： 1．选取一盆正处于生长旺盛期的阔叶植物。 2．用一透明塑料袋把几片邻近的叶片包扎起来。 3．对该植物浇水后，置于阳光下照射。 4．观察塑料袋内有没有水珠产生。如果没有水珠产生，请把植物搬到室内使其快速冷却，再观察塑料袋上有没有水珠：有水珠。 这说明植物的叶片能散失水分。 1、蒸腾作用 （1）概念 蒸腾作用是指水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程。 （2）意义 ①蒸腾作用是根部吸水的主要动力，利于植物对水的吸收和运输。 ②蒸腾作用利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输。 ③蒸腾作用可以在温度偏高的情况下有效地降低叶片温度。 思考与讨论： 1.在液体压强计的U形玻璃管内灌满稀释的红墨水，左边用橡皮管将木本植物枝条（如海桐、梧桐枝条等）与U形玻璃管左侧连通，在室内放置约5分钟，观察U形玻璃管内的水柱有什么变化。为什么会有这种变化? 右侧水柱下降，因为植物蒸腾作用散失水分。 2.如果把这一装置放在室内阳台有阳光照射的地方约5分钟，水柱将会有什么变化?为什么? 右侧水柱迅速下降，因为阳台光照强、气温高，蒸腾作用强。 3.如果把这一装置放在阴暗潮湿的环境中约5分钟，水柱将会有什么变化?为什么? 右侧水柱缓慢下降，因为环境湿度大，蒸腾作用弱。 4.如果用电吹风(自然风档)吹叶片约5分钟，水柱又会有什么变化? 右侧水柱迅速下降，因为空气流动快，蒸腾作用强。 （3）影响因素 大气的温度、湿度和气流速度等因素都能影响植物的蒸腾作用。 一般情况下，若周围环境温度高、湿度小、空气流动快，则蒸腾作用就强，但温度过高时蒸腾作用反而会停止。 探索活动： 1．选取一片生长旺盛的蚕豆叶，用滤纸把它上、下表皮上的水分吸干。 2．将A、B两张浸有氯化钴溶液的蓝色试纸，相对应地贴在叶片上、下表皮的表面，并用回形针将其固定。 3．向浸过氯化钴溶液的蓝色试纸滴一滴水，观察到蓝色试纸的颜色变化是变红。 4．过一段时间，观察贴在叶上下表皮上的试纸颜色的变化。先变色的是下表皮，颜色深一些的是下表皮。 5. 分析水是从叶的什么地方散发出来的？ 水是从叶的上、下表皮中散发出来的，且下表皮散发出来的水分要多于上表皮散发出来的水分。 探索活动： 1．在载玻片上滴1滴清水。 2．用镊子撕取蚕豆叶片的下表皮，把它们放在载玻片上，用解剖针把 它们展平，加盖盖玻片。 3．在低倍显微镜下观察叶片的表皮细胞。它们呈什么形状？在临时装 片上找一找有没有半月形的细胞。表皮细胞排列紧密，呈不规则形状。 4．换用高倍显微镜仔细观察半月形细胞。它里面有没有叶绿体？请把 你的观察结果绘制在下面的圆圈内。 5．再取一片叶子，浸在盛有热水60°C左右）的烧杯中。仔细观察，叶片两面的气泡数目哪一面多？下表皮。为什么？因为下表皮的气孔多于上表皮。 2、气孔 （1）保卫细胞：叶的表皮上有成对的半月形细胞，叫做保卫细胞。 （2）气孔：两个保卫细胞之间的小孔是气孔。 （3）蒸腾作用的调节 ①叶片水份充足→保卫细胞吸水膨胀→气孔张开→蒸腾作用增强 ②叶片水份缺少→保卫细胞失水收缩→气孔关闭→蒸腾作用减弱 3、水从植物吸收到蒸腾散失的途径 根毛→根的导管→茎的导管→叶脉中的导管→叶肉→气孔→叶外。 发放显微镜和叶片横切永久装片，学生以小组为单位，在显微镜下观察叶片结构，对照教材图片，识别表皮、叶肉、叶脉等结构。之后，小组内进行 “叶片结构拼图” 游戏，教师提供打乱的叶片结构名称和示意图卡片，小组成员合作完成拼图，进一步熟悉叶片结构。 将学生分成小组，每组发放一株带叶植物和一个透明塑料袋。让学生将塑料袋套在植物上，扎紧袋口，放在阳光下一段时间后观察现象。小组内讨论塑料袋内壁出现水珠的原因，各小组派代表分享讨论结果。教师总结学生发言，引出蒸腾作用的概念，并通过 PPT 动画展示蒸腾作用的宏观过程，加深学生理解。 开展 “气孔开闭角色扮演” 活动，挑选 8 名学生分别扮演保卫细胞和水分子。两名学生模拟成对的保卫细胞，其他学生扮演水分子。通过学生的动作变化，模拟保卫细胞吸水膨胀和失水收缩时气孔开闭的过程。表演结束后，其他学生进行点评和补充，教师再利用 3D 动画演示气孔开闭的微观过程，帮助学生突破难点。 课 堂 练 习 【典例1】（2024八下·西湖期末）如图为小金观察比较气孔与水分散失的实验，采用3片相同的女贞（一种常绿乔木）树叶（可以堵塞气孔）分别处理树叶，几天后，预期水分散失最多的是（　　） A．① B．② C．③ D．①②③相同 【答案】C 【解析】植物散失水分主要通过分布在叶表面的气孔，叶的气孔主要分布在下表面。图中①叶片上下表面都涂凡士林，气孔被完全阻塞，水分散失最少；②叶片下表面涂凡士林，多数气孔也被阻塞，水分散失较少；③叶片上表面涂凡士林，下表面暴露，因而水分通过下表面的气孔散失最多。 【典例2】（2024八下·上虞期末）如图是蚕豆叶下表皮气孔张开和闭合的电镜扫描照片，下列有关叙述错误的是（　　） A．气孔是气体交换的“门户”，氧气、二氧化碳都可以通过气孔进出 B．气孔的开闭受保卫细胞的控制 C．当太阳升起时，叶片大多气孔可由状态①转为状态② D．气孔由状态①转为状态②，可能影响无机盐的运输 【答案】C 【解析】 A、气孔是叶片与外界进行气体交换的重要通道，植物在进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用时，氧气、二氧化碳等气体都会通过气孔进出叶片。所以气孔是气体交换的“门户”，氧气、二氧化碳都可以通过气孔进出，该选项正确。 B、气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔，保卫细胞的吸水和失水会改变其形状，从而控制气孔的开闭。因此，气孔的开闭受保卫细胞的控制，该选项正确。 C、当太阳升起时，光照增强，植物的光合作用增强，需要更多的二氧化碳作为原料，同时蒸腾作用也会增强，需要通过气孔散失更多的水分。在这种情况下，保卫细胞会吸水膨胀，导致气孔张开，即叶片大多气孔可由状态②闭合转为状态①张开，而不是由状态①转为状态②，该选项错误。 D、植物的蒸腾作用能够促进水分和无机盐在植物体内的运输，而气孔是植物体蒸腾失水的“门户”。当气孔由状态①张开转为状态②闭合时蒸腾作用会减弱，这可能会影响水分和无机盐的运输，该选项正确。 【典例3】（2024八下·余杭期末）如图甲是小科想探究“叶片哪一面气孔数目多”所进行的实验：图乙、丙为某陆生植物叶表皮中的不同状态下的保卫细胞。下列叙述中正确的是（　　） A．图甲是根据叶片两面出现气泡数量的多少来判定的 B．图甲实验中所用的热水必须90℃以上 C．图乙表示晴天正午温度较高时的形态 D．图丙表示保卫细胞吸水较多时的形态 【答案】A 【解析】 A.图甲是根据叶片两面出现气泡数量的多少来判定的 ，A正确； B. 图甲实验中所用的是水就可以了，B错误； C. 图丙表示晴天正午温度较高时的形态，因为失水过多，气孔关闭，C错误； D. 图乙表示保卫细胞吸水较多时的形态，气孔打开，D错误。 课 堂 小 结 一、叶的结构 1、叶的形态 （1）自然界中，不同植物的叶的大小和形状差异很大。 （2）叶的形态、结构和功能等特征与植物生长的环境密切相关。 2、叶的结构：一片叶是由叶柄和叶片组成的，叶片是由表皮、叶肉和叶脉等结构组成的。 二、蒸腾作用 1、蒸腾作用 （1）概念：蒸腾作用是指水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程。 （2）意义 ①蒸腾作用是根部吸水的主要动力，利于植物对水的吸收和运输。 ②蒸腾作用利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输。 ③蒸腾作用可以在温度偏高的情况下有效地降低叶片温度。 （3）影响因素：大气的温度、湿度和气流速度等因素都能影响植物的蒸腾作用。 2、气孔 （1）保卫细胞：叶的表皮上有成对的半月形细胞，叫做保卫细胞。 （2）气孔：两个保卫细胞之间的小孔是气孔。 （3）蒸腾作用的调节 ①叶片水份充足→保卫细胞吸水膨胀→气孔张开→蒸腾作用增强 ②叶片水份缺少→保卫细胞失水收缩→气孔关闭→蒸腾作用减弱 3、水从植物吸收到蒸腾散失的途径：根毛→根的导管→茎的导管→叶脉中的导管→叶肉→气孔→叶外。 板 书 设 计 作 业 设 计 反 思 评 价 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$