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

该初中生物学教学设计聚焦植物蒸腾作用、水分吸收运输及叶结构与功能，通过玉米一生耗水量数据导入，衔接根吸水知识，引导学生探究蒸腾作用意义，构建知识脉络。 以带叶枝条对比实验为核心，通过控制叶片数量变量培养科学思维，结合叶片结构图阐释气孔功能体现结构与功能观，联系移栽剪叶实例强化态度责任，助力学生提升探究能力，为教师提供清晰教学流程。

第四章 植物的物质运输与水循环 第2节　植物与水循环 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第2节　植物与水循环（第1课时） 教材分析 本节选自初中生物教材第四章第二节，聚焦植物水分吸收、运输与散失的核心过程。内容承接“根吸收水分”的知识，深化至水分在植物体内的运输途径（导管结构）及散失机制（蒸腾作用）。通过对比实验（带叶枝条蒸腾现象观察），引导学生理解气孔结构与功能的关联，明确叶片作为蒸腾作用主要器官的科学事实。教材强调蒸腾作用对植物自身的意义（促进运输、调节温度）及其在生物圈水循环中的生态价值（调节湿度、涵养水源），将植物个体生理功能与生态系统功能紧密结合，为后续学习生态平衡奠定基础。 教学目标 【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。 教学重、难点 【教学重点】 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。 【教学难点】 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。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 在生活中我们常常能看到植物生长的场景，那大家有没有想过植物是如何获取和利用水分的呢？现在老师给大家提供一组数据，一株玉米从出苗到结实的一生中，大约需要消耗 200 kg 以上的水。而这些水的用途大致如下：作为组成成分的水 1.87 kg，维持生理过程的水 0.25 kg，蒸腾作用散失的水 202.10kg。看到这些数据，大家有什么疑问吗？ 问题引入与初步引导 展示数据与提问 从这组数据中我们可以看到，玉米一生中消耗的大量水分都通过蒸腾作用散失了，大家觉得这是不是一种浪费呢？ 思维引导 那我们来回顾一下之前学过的知识，植物是通过什么来吸收土壤里的水的呢？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。 进一步引导 植物通过根吸收了大量的水分，然后又有这么多水分散失。那我们不妨大胆猜测一下，植物的这种蒸腾作用会不会有什么重要的意义呢？接下来我们就一起深入探究植物与水循环的奥秘。 引导学生深入思考，为后续讲解植物与水循环做铺垫。 新知探究 一、 水的散失 我们已经知道植物通过根吸收水分，通过导管运输水分，那么植物吸收的大量水分都用到哪里去了呢？一株玉米从出苗到结实的一生中，大约需要消耗200 kg以上的水，而作为组成成分的水只有1.87 kg，维持生理过程的水0.25 kg，大部分水都通过蒸腾作用散失了，这是不是一种浪费呢？我们通过下面的实验来探究一下。 首先介绍实验材料和实验步骤。展示三段相同大小的植物枝条、量筒、植物油、水、平口袋、棉线、剪刀等实验材料，然后讲解实验步骤：①取同一植物相同大小的三个枝条，一个保留叶片，一个保留少数叶片，一个摘除叶片；②往相同规格的三个瓶子中加入等量清水，滴加一层植物油；③分别将瓶子编号为a、b、c；④将枝条放入瓶子，套上塑料袋，封口，放在温暖、光照的环境下12h。 生：认真倾听实验材料和步骤的介绍，有疑问及时提出。 提出问题引导思考。问：三个瓶子内的水面为什么要滴加植物油呢？ 防止水分直接从试管内蒸发到塑料袋里。 进一步提问。问：a、b套袋内都有明显小水珠，说明了什么？水分以气体状态从植物体内散失到体外。 再问：该实验的变量是什么？ 叶片的数量。 接着问：a套袋内的水珠多于b，c几乎无水珠，说明了什么？蒸腾作用的主要器官是叶。 总结实验结论，强调蒸腾作用是植物水分散失的重要方式，且主要通过叶片进行。然后提出新问题：自然状态下，有哪些因素可能会影响植物水分散失的速度？引导学生进行思考和讨论。 对学生的回答进行点评和总结，鼓励学生课后可以通过查阅资料或设计实验进一步探究这些因素的具体影响。 思考并回答问题 二、叶的结构 我们已经知道蒸腾作用的主要器官是叶，那么叶具有怎样的结构特点使其能够进行蒸腾作用呢？请同学们根据P95的叶片结构图，辨认叶的各部分结构。 展示叶片结构的图片，引导学生观察。问：请同学们仔细观察图片，从外到内大致可以分为哪几个部分呢？ 可以看到有上表皮、下表皮，中间还有一些组织。 进一步引导。问：上表皮和下表皮之间的这些组织又可以细分为什么呢？ 有栅栏组织、海绵组织，它们合称为叶肉，还有叶脉。 再问：在叶片的表皮上还有一些特殊的结构，大家能找到吗？ 有保卫细胞和气孔。 详细讲解保卫细胞和气孔的结构和功能，强调气孔是植物蒸腾作用时水分散失的“门户”，也是气体交换的“窗口”。然后让学生总结叶的各部分结构及其功能。 仔细观察图片，思考并回答问题 三、 蒸腾作用对植物的意义 植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失了，这看起来好像是一种浪费，那么蒸腾作用对植物本身到底有什么意义呢？是不是真的是浪费呢？ 提出问题引导思考。问：大家想一想，植物在炎热的夏天，叶片为什么不会被灼伤呢？ 可能是因为蒸腾作用能降低叶片表面的温度。 进一步引导。问：那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。 总结蒸腾作用对植物本身的意义：①促进根尖对水分的吸收，以及对水分、无机盐的运输；②降低叶片表面的温度，防止植物被灼伤。然后问：现在大家觉得植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失是不是一种浪费呢？ 结合生活实际举例，如“大树底下好乘凉”“阴天或傍晚移栽植物”“保存鲜花时剪去多余的叶片”等，让学生分析其中的原理，加深对蒸腾作用意义的理解。 我们已经了解了蒸腾作用对植物本身的意义，那么在生活中，人们是如何利用蒸腾作用的原理来进行生产实践的呢？绿色植物的蒸腾作用对生物圈的水循环又有什么影响呢？ 展示“大树底下好乘凉”“阴天或傍晚移栽植物”“保存鲜花时剪去多余的叶片”等图片， 问：这些生活现象都与蒸腾作用有关，大家能分析一下其中的原理吗？“大树底下好乘凉”是因为树木进行蒸腾作用，水分从叶片散失到大气中，提高周围空气湿度，同时遮挡阳光降低温度；“阴天或傍晚移栽植物”是为了降低蒸腾作用，减少水分损失，有助于植物存活；“保存鲜花时剪去多余的叶片”是因为叶片数量减少，蒸腾作用减弱，减少水分损失，有利于植物存活。 总结学生的回答，强调人们可以通过控制蒸腾作用来提高植物的成活率和保存时间。然后问：绿色植物的蒸腾作用对生物圈的水循环有什么意义呢？ 绿色植物的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。 进一步引导思考。问：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？ 强调保护绿色植物对于维持生物圈水循环的重要性。 思考蒸腾作用对植物的意义、蒸腾作用在生活中的应用及对生物圈水循环的意义 ，并回答问题 【针对练习】 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。 检测学生课堂上的学习情况 课堂小结 本节课主要围绕植物与水循环展开。首先回顾了植物通过根的根毛细胞吸收水分，经导管自下而上运输。接着探究植物水分散失，通过实验得出水分以气体状态从植物体内散失到体外，蒸腾作用的主要器官是叶。学习了叶的结构，包括上表皮、叶肉、叶脉、下表皮、保卫细胞、气孔等。明确蒸腾作用对植物有促进水分和无机盐吸收运输、降低叶片温度的意义。还介绍了蒸腾作用在生活中的应用，如移栽植物、保存鲜花等。最后强调绿色植物通过蒸腾作用参与了生物圈的水循环。 板书设计 第2节 植物与水循环 1.水分吸收与运输 根（根毛细胞）吸收 导管运输 2.水分散失——蒸腾作用 实验：叶是主要器官 影响因素探究 3.叶的结构 上表皮 叶肉（栅栏组织、海绵组织） 叶脉 下表皮（保卫细胞、气孔） 4.蒸腾作用的意义 对植物：促进吸收运输、降温 生活应用 对生物圈：参与水循环 课后作业 1．2月27日，兰州市林业和草原局召开2025年度工作会议，全面部署“绿满陇原”生态建设行动，全年计划完成营造林560万亩，为黄河流域生态保护和乡村振兴注入新动能。下列有关树木移栽过程中的说法错误的是（　　） A．尽量选在阴天或傍晚移栽 B．移栽时带土坨能减少对根毛的损伤 C．水分通过导管输送到植物体各部位 D．剪去部分枝叶主要是为了方便运输 【答案】D 【解析】A．蒸腾作用是指活的植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。在阴天或傍晚移栽树木，此时光照较弱，温度相对较低，植物的蒸腾作用较弱可以减少水分的散失，提高移栽树木的成活率，A正确。 B．移栽时带土坨，能保护根部的根毛和幼根，减少对根毛的损伤，使植物在移栽后能更快地恢复吸收水分和无机盐的能力，从而提高成活率，B正确。 C．导管是植物体内木质部中把根部吸收的水和无机盐输送到植株身体各处的管状结构，C正确。 D．叶是蒸腾作用的主要器官，剪去部分枝叶主要是为了减弱植物的蒸腾作用，因为移栽过程中植物根系受损，吸水能力下降，剪去部分枝叶可以降低水分的散失，而不是为了方便运输，D错误。 故选D。 某同学设计的探究蒸腾现象实验装置如下，选两盆生长旺盛的天竺葵，其中一棵剪去叶片，都套上透明塑料袋，置于阳光下。请完成下面小题： 2．30min后，预期的实验现象是（    ） A．甲塑料袋内壁出现大量水珠 B．乙塑料袋内壁出现大量水珠 C．甲乙两袋内壁都出现大量水珠 D．甲乙两袋内壁只出现少量水珠 3．通过这个蒸腾现象的实验探究，可以得出的结论是（    ） A．蒸腾作用需要光照 B．蒸腾作用的主要器官是叶 C．蒸腾作用促进水的吸收 D．蒸腾作用降低叶片表面温度 【答案】2．A 3．B 【解析】蒸腾作用是植物体内的水分以水蒸气形式通过叶片气孔散失到大气中的生理过程，能促进水分和无机盐运输、降低叶片温度。 2．蒸腾作用主要是通过叶片上的气孔进行的，叶片是植物进行蒸腾作用的主要器官。甲装置中的天竺葵有叶片，能进行旺盛的蒸腾作用，水分以水蒸气的形式通过叶片的气孔散失到空气中，遇到塑料袋内壁会凝结成大量水珠；而乙装置中的天竺葵剪去了叶片，蒸腾作用很弱，所以乙塑料袋内壁只会出现少量水珠（或几乎没有水珠）。因此，30min后，预期的实验现象是甲塑料袋内壁出现大量水珠。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A．该实验的变量是叶片的有无，而非光照（实验中甲乙都置于阳光下），所以无法得出蒸腾作用需要光照的结论，故A不符合题意。 B．实验中，有叶片的甲装置塑料袋内壁出现大量水珠，无叶片的乙装置塑料袋内壁水珠很少。这表明叶片的存在与否对蒸腾作用（水分散失）影响极大，从而说明叶是蒸腾作用的主要器官，故B符合题意。 C．此实验仅观察了水分的散失情况，没有涉及水分吸收的相关检测（如根对水分的吸收量等），不能得出蒸腾作用促进水的吸收这一结论，故C不符合题意。 D．实验过程中没有对叶片表面温度进行测量对比，无法验证蒸腾作用是否降低叶片表面温度，故D不符合题意。 故选B。 4．如图是利用气球和注射器等材料制作的植物气孔模型，叙述错误的是（　　） A．①模拟保卫细胞，控制②开闭 B．②模拟气体交换的“窗口” C．③模拟输导组织，运输水和无机盐 D．沿箭头方向拉活塞，②会闭合，不会影响植物的蒸腾作用 【答案】D 【解析】A．图中①模拟保卫细胞，保卫细胞能够控制气孔的开闭，即控制②气孔的开闭，A正确。 B．②模拟气孔，气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，也是植物蒸腾作用散失水分的通道，B正确。 C．③模拟导管，导管属于输导组织，其主要功能是运输水和无机盐，C正确。 D．沿箭头方向拉活塞，相当于保卫细胞失水，此时②气孔会闭合。气孔闭合会影响植物的蒸腾作用，因为气孔是蒸腾作用散失水分的通道，气孔闭合会使蒸腾作用减弱，D错误。 故选D。 5．植物进行蒸腾作用的主要器官是（　　） A．根 B．茎 C．叶片 D．花 【答案】C 【解析】A．根的主要功能是吸收水分和无机盐，故A不符合题意。 B．茎的主要功能是运输水分、无机盐和有机物，故B不符合题意。 C．叶片上有大量气孔，蒸腾作用是水分以气体状态从植物体内散失到植物体外的过程，在叶表皮上分布有气孔，气孔由两个半月形的保卫细胞组成，可以张开或关闭，是植物蒸腾失水的“门户”，故C符合题意。 D．花与繁殖有关，与蒸腾作用无关，故D不符合题意。 故选C。 6．工人师傅们移栽植物时，会将一种无色的液体喷到叶片上，这种液体能形成一层二氧化碳可以通过而水分子不能通过的薄膜，提高了移栽植物的成活率。这主要是因为薄膜能（　　） A．保温，帮助植物适应低温环境 B．为叶片提供营养物质 C．降低蒸腾作用，减少水分散失 D．增加呼吸作用的面积 【答案】C 【解析】A．题干中未提及与温度有关的信息，该薄膜主要是控制二氧化碳和水分子的通过，没有体现出保温功能。该薄膜的主要作用是减少水分散失，而非帮助植物适应低温环境，A错误。 B．题目中明确说明这种薄膜二氧化碳可以通过而水分子不能通过，它的作用主要是控制二氧化碳和水分的通过，并没有提及能为叶片提供营养物质。叶片获取营养物质主要通过光合作用合成有机物，并非通过这种薄膜，B错误。 C．蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程 。这种薄膜水分子不能通过，就可以有效阻止植物体内水分通过叶片气孔散失到外界，从而降低了蒸腾作用，减少了水分散失。在移栽植物时，植物的根系会受到一定损伤，吸水能力减弱，减少水分散失有利于提高移栽植物的成活率，C正确。 D．呼吸作用主要依赖氧气，题干未提及薄膜对氧气通透性的影响，且增加呼吸作用的面积与移栽成活率无直接关联，D错误。 故选C。 教学反思 在教学过程中，通过实验探究让学生直观地理解蒸腾作用，效果较好，学生参与度较高。但在引导学生分析实验结果时，部分学生理解较慢，后续应多给予指导。叶的结构讲解相对抽象，部分学生掌握不够扎实，可借助更多实物或模型帮助学生理解。在联系生活实际部分，学生兴趣浓厚，说明理论联系实际能提高学生的学习积极性。今后应多设计类似活动，让学生更好地理解生物学知识在生活中的应用。同时，要更加关注学生的个体差异，确保每个学生都能跟上教学进度。 / 学科网（北京）股份有限公司 $