4.2 植物与水循环 第1课时 蒸腾作用（导学案）生物沪教版2024七年级上册

4.2 植物与水循环（导学案） 第一课时 【知识目标】 1.描述蒸腾作用过程：阐明水分以气体形式通过叶片气孔散失的现象。 2.分析实验变量：解释“植物枝条蒸腾实验”中叶片数量、油层覆盖的控制原理及现象结论。 3.辨识叶片结构：指认气孔、保卫细胞、叶脉等结构，说明气孔开闭对蒸腾作用的调节机制。 4.归纳生理与生态意义：总结蒸腾作用对植物水分运输、温度调节的作用，及植物在维持生物圈水循环中的功能。 【素养目标】 1.生命观念： 建立“结构与功能相适应”的认知（如气孔结构优化气体交换）； 形成“植物参与生态系统物质循环”的整体观（如蒸腾作用促进水循环）。 2.科学思维： 基于对比实验数据，归纳影响蒸腾作用的因素（如叶片数量、环境条件）； 辩证分析“植物散失大量水分是否浪费”（从个体生存与生态价值双重角度）。 3.态度责任： 运用蒸腾原理解释生活现象（如移栽植物剪叶、大树调节微气候）； 倡议植树造林对水资源保护的意义，增强生态保护意识。 【学习重点】 1.植物吸收、运输水分的途径及水分散失的方式； 2.叶的结构及蒸腾作用的主要器官； 3.蒸腾作用对植物的意义及在生活中的应用； 4.绿色植物在生物圈水循环中的作用。 【学习难点】 1.探究植物水分吸收与散失实验的设计与分析； 2.理解蒸腾作用不是水分的浪费。 1.水分以气体状态从植物体内散失到体外的过程,叫作________。 2.蒸腾作用的强弱与________的大小密切相关,还受光照强度、环境温度、空气湿度、空气流通状况等环境因素的影响。 3.叶片的基本结构包括______、______和______三部分。 4.如果蒸腾作用散失的水量______根吸收的水量,植物的幼茎和叶就会因为________,这时就要及时浇水灌溉,否则,植物会因脱水严重而死亡。 一、问题探究→植物与水循环 1.自然状态下，有哪些因素可能会影响植物水分散失的速度？请查找资料进行分析。 2.如果地球上的绿色植物大量减少，对生物圈的水循环会有什么影响呢？请查阅相关资料进行说明。 二、问题思考→植物的蒸腾作用 1.植物是通过什么来吸收土壤里的水的？吸水的主要部位又在哪里呢？ 2.在“植物枝条蒸腾实验”中，三个瓶子内的水面为什么要滴加植物油呢？ 3.植物在炎热的夏天，叶片为什么不会被灼伤呢？ 4.蒸腾作用对植物水分和无机盐的运输有什么作用呢？ 1.植物吸收水分的主要部位和运输水分的结构分别是（ ） A. 成熟区、筛管 B. 伸长区、导管 C. 成熟区、导管 D. 分生区、筛管  2.在“观察植物的水分吸收与散失”实验中，三个瓶子内的水面滴加植物油的目的是（ ） A.提供营养 B. 防止水分直接从试管内蒸发到塑料袋里 C. 使实验现象更明显 D. 为植物提供氧气  3.蒸腾作用的主要器官是（ ） A.根 B. 茎 C. 叶 D. 花  4.蒸腾作用对植物自身的意义不包括（ ） A.促进根尖对水分的吸收 B. 促进对水分和无机盐的运输 C. 提高大气湿度，增加降水 D. 降低叶片表面的温度，防止植物被灼伤  5.下列做法与降低蒸腾作用无关的是（ ） A.阴天或傍晚移栽植物 B. 对移栽后的植物进行遮阳 C. 给植物及时松土 D. 保存鲜花时剪去多余的叶片  难点回顾与反思 1.回顾探究植物水分吸收与散失实验的设计思路。思考为什么要设置不同叶片数量的枝条作为变量？如果不滴加植物油，实验结果会受到怎样的影响？ 2.再次思考为什么说蒸腾作用不是水分的浪费。结合植物的生理过程和生态价值进行分析。 拓展阅读 阅读以下关于蒸腾作用在农业生产中应用的短文，并回答问题。 在农业生产中，蒸腾作用的合理利用至关重要。例如，在干旱地区种植作物时，人们会选择一些蒸腾作用相对较弱的品种，以减少水分的散失。同时，通过合理灌溉和覆盖地膜等措施，也可以调节植物的蒸腾作用。覆盖地膜可以减少土壤水分的蒸发，保持土壤湿度，从而间接影响植物的蒸腾作用。另外，在移栽大型树木时，常常会对树木进行修剪，去除部分枝叶，这也是为了降低蒸腾作用，提高树木的成活率。 问题：在干旱地区选择蒸腾作用相对较弱的品种有什么好处？覆盖地膜是如何影响植物蒸腾作用的？ 能力提升 设计一个简单的实验，探究不同环境条件（如温度、湿度、光照强度）对植物蒸腾作用的影响。写出实验步骤、预期结果和结论。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 植物与水循环（导学案） 第一课时 【知识目标】 1.描述蒸腾作用过程：阐明水分以气体形式通过叶片气孔散失的现象。 2.分析实验变量：解释“植物枝条蒸腾实验”中叶片数量、油层覆盖的控制原理及现象结论。 3.辨识叶片结构：指认气孔、保卫细胞、叶脉等结构，说明气孔开闭对蒸腾作用的调节机制。 4.归纳生理与生态意义：总结蒸腾作用对植物水分运输、温度调节的作用，及植物在维持生物圈水循环中的功能。 【素养目标】 1.生命观念： 建立“结构与功能相适应”的认知（如气孔结构优化气体交换）； 形成“植物参与生态系统物质循环”的整体观（如蒸腾作用促进水循环）。 2.科学思维： 基于对比实验数据，归纳影响蒸腾作用的因素（如叶片数量、环境条件）； 辩证分析“植物散失大量水分是否浪费”（从个体生存与生态价值双重角度）。 3.态度责任： 运用蒸腾原理解释生活现象（如移栽植物剪叶、大树调节微气候）； 倡议植树造林对水资源保护的意义，增强生态保护意识。 【学习重点】 1.植物吸收、运输水分的途径及水分散失的方式； 2.叶的结构及蒸腾作用的主要器官； 3.蒸腾作用对植物的意义及在生活中的应用； 4.绿色植物在生物圈水循环中的作用。 【学习难点】 1.探究植物水分吸收与散失实验的设计与分析； 2.理解蒸腾作用不是水分的浪费。 1.水分以气体状态从植物体内散失到体外的过程,叫作蒸腾作用。 2.蒸腾作用的强弱与叶片面积的大小密切相关,还受光照强度、环境温度、空气湿度、空气流通状况等环境因素的影响。 3.叶片的基本结构包括表皮、叶肉和叶脉三部分。 4.如果蒸腾作用散失的水量大于根吸收的水量,植物的幼茎和叶就会因为脱水萎蔫,这时就要及时浇水灌溉,否则,植物会因脱水严重而死亡。 一、问题探究→植物与水循环 1.自然状态下，有哪些因素可能会影响植物水分散失的速度？请查找资料进行分析。 自然状态下，影响植物水分散失速度（蒸腾作用）的因素主要有以下几个方面： 光照强度：光照增强，气温升高，植物蒸腾作用加快。因为光照能提高叶片温度，使水分汽化加快，同时光照也会促使气孔张开，增加水分散失。 环境温度：在一定范围内，温度升高，蒸腾作用增强。温度升高，水分子运动加快，水分蒸发速度变快。但温度过高时，植物为了防止水分过度散失，气孔会关闭，蒸腾作用反而减弱。 空气湿度：空气湿度越大，蒸腾作用越弱。当空气湿度高时，空气中的水汽含量接近饱和，植物体内水分向外扩散的动力减小，水分散失变慢。 风速：风速增大，蒸腾作用加快。风可以将植物周围的水汽吹散，降低植物周围空气的湿度，使植物体内水分更容易散失到空气中。 2.如果地球上的绿色植物大量减少，对生物圈的水循环会有什么影响呢？请查阅相关资料进行说明。 如果地球上的绿色植物大量减少，对生物圈的水循环将产生多方面的负面影响： 大气湿度降低：绿色植物通过蒸腾作用将大量水分散失到大气中，增加了大气湿度。植物大量减少，蒸腾作用减弱，进入大气中的水汽减少，大气湿度会降低。 降水减少：大气中水汽含量减少，云的形成和降水过程会受到影响，导致降水减少。降水的减少会使地表径流和地下水位下降，影响水资源的分布和供应。 水土流失加剧：植物的茎叶可以承接雨水，减缓雨水对地面的冲刷，其根系能够固定土壤。绿色植物大量减少，雨水直接冲击地面，土壤容易被侵蚀，导致水土流失加剧。 水源涵养能力下降：树林中的枯枝落叶能吸纳大量雨水，渗入地下补充地下水。植物减少，枯枝落叶减少，水源涵养能力下降，地下水位可能降低，影响生态系统的稳定性和生物的生存。 二、问题思考→植物的蒸腾作用 1.植物是通过什么来吸收土壤里的水的？吸水的主要部位又在哪里呢？ 植物通过根吸收土壤里边的水，吸水的主要部位是根尖成熟区的根毛细胞。根毛细胞具有较大的表面积，能够增加与土壤溶液的接触面积，有利于水分的吸收。 2.在“植物枝条蒸腾实验”中，三个瓶子内的水面为什么要滴加植物油呢？ 在该实验中，滴加植物油是为了防止水分直接从试管内蒸发到塑料袋里，从而保证塑料袋内的水珠是由植物蒸腾作用产生的，使实验结果更准确。 3.植物在炎热的夏天，叶片为什么不会被灼伤呢？ 这是因为蒸腾作用能降低叶片表面的温度。水分在从叶片表面蒸发时，会吸收大量的热量，从而使叶片温度降低，防止植物被灼伤。 4.蒸腾作用对植物水分和无机盐的运输有什么作用呢？ 蒸腾作用能促进根尖对水分的吸收，以及对水分、无机盐的运输。蒸腾作用产生的拉力，促使水分和溶解在水中的无机盐沿着导管自下而上运输到植物的各个部位。 1.植物吸收水分的主要部位和运输水分的结构分别是（ ） A. 成熟区、筛管 B. 伸长区、导管 C. 成熟区、导管 D. 分生区、筛管  【答案】：C  【解析】：植物吸水的主要部位是根尖成熟区的根毛细胞，而植物体内水分是通过导管自下而上运输的，筛管主要运输有机物，所以答案选C。 2.在“观察植物的水分吸收与散失”实验中，三个瓶子内的水面滴加植物油的目的是（ ） A.提供营养 B. 防止水分直接从试管内蒸发到塑料袋里 C. 使实验现象更明显 D. 为植物提供氧气  【答案】：B  【解析】：在该实验中，滴加植物油是为了防止水分直接从试管内蒸发到塑料袋里，从而保证塑料袋内的水珠是由植物蒸腾作用产生的，所以选B。 3.蒸腾作用的主要器官是（ ） A.根 B. 茎 C. 叶 D. 花  【答案】：C  【解析】：通过“观察植物的水分吸收与散失”实验可知，有叶片的枝条套袋内有明显水珠，且叶片越多水珠越多，无叶片的几乎无水珠，说明蒸腾作用的主要器官是叶，选C。 4.蒸腾作用对植物自身的意义不包括（ ） A.促进根尖对水分的吸收 B. 促进对水分和无机盐的运输 C. 提高大气湿度，增加降水 D. 降低叶片表面的温度，防止植物被灼伤  【答案】：C  【解析】：蒸腾作用对植物本身的意义有促进根尖对水分的吸收，以及对水分、无机盐的运输，还能降低叶片表面的温度，防止植物被灼伤。而提高大气湿度，增加降水是蒸腾作用对生物圈水循环的意义，不是对植物自身的意义，所以选C。 5.下列做法与降低蒸腾作用无关的是（ ） A.阴天或傍晚移栽植物 B. 对移栽后的植物进行遮阳 C. 给植物及时松土 D. 保存鲜花时剪去多余的叶片  【答案】：C  【解析】：阴天或傍晚移栽植物、对移栽后的植物进行遮阳，都是为了降低光照强度，从而降低蒸腾作用，减少水分损失；保存鲜花时剪去多余的叶片，减少了叶片数量，蒸腾作用减弱，也能减少水分损失。而给植物及时松土是为了增加土壤中的氧气，促进根的呼吸作用，与降低蒸腾作用无关，所以选C。 难点回顾与反思 1.回顾探究植物水分吸收与散失实验的设计思路。思考为什么要设置不同叶片数量的枝条作为变量？如果不滴加植物油，实验结果会受到怎样的影响？ 设置不同叶片数量的枝条作为变量，是为了探究叶片数量对蒸腾作用的影响，从而得出蒸腾作用的主要器官是叶这一结论。如果不滴加植物油，水分会直接从试管内蒸发到塑料袋里，这样就无法确定塑料袋内的水珠是由植物蒸腾作用产生的还是试管内水分蒸发产生的，会干扰实验结果，使实验无法得出准确结论。 2.再次思考为什么说蒸腾作用不是水分的浪费。结合植物的生理过程和生态价值进行分析。 从植物生理过程来看，蒸腾作用能促进植物对水分和无机盐的吸收与运输，还能降低叶片表面温度，避免叶片被灼伤。从生态价值方面，蒸腾作用能够提高大气的湿度，增加降水，植物的茎叶承接着雨水，能够大大减缓雨水对地面的冲刷，树林中的枯枝落叶能吸纳大量的雨水，渗入地下，补充地下水，对维持生物圈的水循环有重要意义。所以蒸腾作用不是水分的浪费。 拓展阅读 阅读以下关于蒸腾作用在农业生产中应用的短文，并回答问题。 在农业生产中，蒸腾作用的合理利用至关重要。例如，在干旱地区种植作物时，人们会选择一些蒸腾作用相对较弱的品种，以减少水分的散失。同时，通过合理灌溉和覆盖地膜等措施，也可以调节植物的蒸腾作用。覆盖地膜可以减少土壤水分的蒸发，保持土壤湿度，从而间接影响植物的蒸腾作用。另外，在移栽大型树木时，常常会对树木进行修剪，去除部分枝叶，这也是为了降低蒸腾作用，提高树木的成活率。 问题：在干旱地区选择蒸腾作用相对较弱的品种有什么好处？覆盖地膜是如何影响植物蒸腾作用的？ 在干旱地区选择蒸腾作用相对较弱的品种，好处在于可以减少植物体内水分的散失。干旱地区水资源匮乏，植物蒸腾作用过强会导致大量水分流失，使植物难以在缺水的环境中生存。选择蒸腾作用弱的品种，能让植物更好地适应干旱环境，提高作物的成活率和产量。 覆盖地膜主要是通过减少土壤水分的蒸发来间接影响植物的蒸腾作用。土壤水分是植物吸收水分的重要来源，当地膜覆盖在土壤表面时，阻止了土壤中的水分直接蒸发到空气中，保持了土壤的湿度。这样植物根系周围有充足的水分供应，在一定程度上可以调节植物的生理状态，使植物的蒸腾作用相对稳定，不会因为土壤缺水而过度蒸腾。 能力提升 设计一个简单的实验，探究不同环境条件（如温度、湿度、光照强度）对植物蒸腾作用的影响。写出实验步骤、预期结果和结论。 实验步骤： 1.选取生长状况相似的同种植物若干株，分为四组，分别标记为A、B、C、D。 2.A组放置在常温、正常湿度、正常光照强度的环境中；B组放置在高温、正常湿度、正常光照强度的环境中；C组放置在常温、高湿度、正常光照强度的环境中；D组放置在常温、正常湿度、弱光照强度的环境中。 3.每组植物都套上透明塑料袋，将枝条插入盛有等量清水的试管中，滴加一层植物油，防止水分直接蒸发。 4.一段时间后（如24小时），观察并比较四组塑料袋内水珠的多少。 预期结果： 1.B组（高温环境）塑料袋内水珠最多，说明温度升高会增强植物的蒸腾作用。 2.C组（高湿度环境）塑料袋内水珠最少，说明湿度增大能减弱植物的蒸腾作用。 3.D组（弱光照强度环境）塑料袋内水珠比A组少，说明光照强度减弱会使植物的蒸腾作用减弱。 结论：温度、湿度、光照强度等环境条件会影响植物的蒸腾作用。温度升高、湿度降低、光照强度增强会使植物的蒸腾作用增强；反之，蒸腾作用减弱。 / 学科网（北京）股份有限公司 $