5.12.3 植物参与生物圈中的水循环 课件-2025-2026学年苏科版生物七年级下册

该初中生物学课件聚焦植物参与生物圈中的水循环，核心涵盖蒸腾作用（概念、气孔开闭原理及意义）和植物在水循环中的作用。通过森林湿润现象导入，衔接碳氧平衡知识，以实验验证、问题讨论等构建学习支架。 其亮点在于以对照实验验证蒸腾作用培养科学思维，跨学科实践（栽培草莓）强化探究实践，气孔结构与功能体现生命观念。助力学生提升实践能力，为教师提供丰富教学资源，提升教学效率。

植物的生活 第 12 章 植物维持生物圈的稳定 第3节 植物参与生物圈中的水循环 第 5 单元 知识回顾 1.描述植物的蒸腾作用。 2.描述气孔的组成及开闭的原理。(重难点) 3.描述植物在生物圈水循环中的作用。 4.能运用植物的蒸腾作用等知识，解释生产、生活中的相关现象。(难点) 5.认同植物进行蒸腾作用的意义以及在生物圈水循环中的作用，初步形成保护森林的情感和意识。(重点) 学习目标 我们在茂密的森林里行走时，常常会感觉空气比较湿润（图 12-16）。有资料表明，我国森林的水源涵养量约占陆地生态系统的水源总涵养量的60.8%。森林为什么可以调节气候、保持水土呢？ 图12-16 森林 新课导入 植物的蒸腾作用 验证植物的蒸腾作用 你知道吗，植物吸收的水分除很小一部分参与植物体内各项生命活动外，大部分的水通过蒸腾作用散失到大气中。我们可以通过实验来验证植物的蒸腾作用。 1. 从一株生长健壮的植物上选取两段相似的枝条，一段剪去叶片，另一段保留全部叶片。 2. 在两个锥形瓶中加入等量的清水。 3. 将两段枝条分别插入两个锥形瓶内，尽量接近瓶底。在瓶内水面上滴入少量食用油覆盖液面，并在瓶壁进行水位标记。 4. 用透明塑料袋分别套在两段枝条上，扎紧塑料袋口（图 12-17）。将上述两个装置一起放在有阳光、温暖的地方，约 3 h 后观察实验现象。 图12-17 验证叶的蒸腾作用示意图 1. 向锥形瓶内滴入少量食用油的作用是什么？ 2. 生产和生活中有哪些与本实验类似的现象？举例说明。 向锥形瓶内滴入少量食用油的目的是防止瓶内水分蒸发，这样可用来说明锥形瓶内水分的减少都是通过植物的蒸腾作用散失的。 如蔬菜大棚薄膜上经常会有很多小水珠。 在上述实验中，塑料袋内壁上出现的小水珠主要是由叶片散发出来的水蒸气凝结而成的。水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程，叫作蒸腾作用（transpiration）。你知道水分是如何从叶片中散发出来的吗？ 我们曾经在七年级上学期开展的“观察叶片的结构”实验中观察到，叶表皮是一层排列紧密、无色透明的细胞，表皮上有很多气孔。气孔是叶表皮上一对保卫细胞之间的空隙，是叶片散失水分以及与外界进行气体交换的“门户”（图 12-18）。气孔的张开与闭合可以调节蒸腾作用的强度，使植物体内经常保持着适量的水分。 （人工染色） 图12-18 叶表皮上的气孔 蒸腾作用是植物散失水分的主要方式，它对植物的生活有着重要的意义。植物通过蒸腾作用产生一种向上的拉力，促进水分和溶解在水中的无机盐从植物的根运输到茎、叶等器官，保证各组织器官对水和无机盐的需要。蒸腾作用可以降低叶表面的温度，使植物有效地散热，这样在炎热的夏天，植物就不会因为气温过高而被灼伤。蒸腾作用还能提高空气湿度，影响局部地区的降水量。热带雨林的降水中，一部分就是由植物蒸腾作用散失的水分冷凝而成的。 植物在生物圈水循环中的作用 将一杯水静置几天后，你会发现杯中的水减少了，这是因为杯中的水蒸发了。海洋、湖泊和江河中的水同样也会蒸发，变成空气中的水蒸气。水蒸气遇冷形成雨降落到地面，被各种生物利用。植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用以水蒸气的形式返回大气，参与生物圈中的水循环（图 12-19）。 图12-19 生物圈中的水循环示意图 农田节水灌溉 植物的一生中都需要不断地吸收水分。根据植物需水规律，适时、适量地灌溉，既有利于植物生长，也可有效地利用水资源。我国部分地区的水资源并不丰富。传统的农田灌溉方式不仅用水量大，而且水的利用效率较低。因此，农田节水灌溉技术不仅关系着农业的发展，同时关系着我国水资源的可持续利用。 地面滴灌和地下灌溉都是节水、高效的灌溉技术，在我国很多地区已经使用。这样的灌溉方式是将具有一定压力的水过滤后经管网和出水管道（滴灌带）滴头，缓慢而均匀地滴入植物根部附近的土壤表面或地下。 滴灌方式由于滴水量小，水滴缓慢入土，大大减少了土壤中水分的蒸发，节约了水资源。灌溉时还可以把肥料加到水中，经过滴头直接施加到植物根系，减少肥料损失；同时采用少施、勤施的办法，提高肥料的利用率，降低肥料的使用量，达到节肥的目的。滴灌控制了植物种植行间土壤的水分和肥料，也能抑制杂草生长，便于农事操作，节省劳力。 采用节水灌溉技术辅助农业生产，为我国农业绿色、安全、可持续地发展提供了有力的支撑。 跨学科实践活动 栽培草莓，探究影响草莓生长的环境条件 绿色开花植物的一生要经历种子萌发、生长、开花、结果与死亡等阶段（图 12-20）。水分、空气、光照、土壤酸碱度、土壤微生物等环境条件都会影响植物的生长。 图12-20 草莓的几个生长阶段示意图 图12-20 草莓的几个生长阶段示意图 草莓的生长受土壤、水分、光照、肥料等多种条件影响。栽培草莓时，人工控制这些环境条件能促进果实高产。如适合草莓栽培的土壤有沙土、壤土、黏土等。沙土渗水速度快，保水性能差，通气性能良好；黏土渗水速度慢，保水性能好，通气性能差；壤土介于黏土和沙土之间，兼有黏土和沙土的优点。 草莓的育苗方式有多种，可用种子进行育苗，也可以利用匍匐茎繁育种苗。 1. 栽培草莓，观察草莓生长发育过程中的变化，体验绿色开花植物的生命周期。 2. 探究影响草莓生长的环境条件。 草莓种子、刀、塑料膜、陶瓷花盆（或大塑料桶）、笔等。 （一）制订方案 以小组为单位，在查阅资料、采访草莓种植园技术人员等基础上，了解草莓育苗、移栽、栽培等步骤的技术要领和注意事项。在充分交流讨论的基础上，从土壤、水分、肥料、光照等环境因素中选择想要探究的因素，制订实践活动方案。 提示：在探究影响草莓生长的某种因素时，要设置实验组和对照组。在制订实践活动方案时，要对活动步骤进行合理安排，还要设计记录实验数据的表格等。 （二）种植实践 根据方案进行实践活动。定期观察并 记录草莓（图 12-21）的生长发育情况。 活动中注意以下事项。 1. 在育苗阶段，选取优质的草莓种子，浸泡 8~12 h 后播种育苗。播种育苗的过程中要采取保温、保湿等措施。将育苗盘放在光线充足、通风透气的环境中，记录出苗以及第一片幼叶形成的时间，统计种子的发芽率，等等。 2. 当幼苗长出 3~4 片幼叶后，选用或制作合适容器移栽幼苗。 3. 在种植阶段，观察草莓在生长发育过程中的变化，记录新叶的片数、叶片大小的变化、开花结果的时间和数量等信息。 4. 比较不同变量下草莓的生长发育情况，分析适合草莓生长的最适环境条件。根据整个活动过程撰写种植实践报告或种植指南。 （三）展示交流与评价 1. 各小组运用图片、视频等形式，展示草莓生长发育的过程；基于各小组的实验数据，汇报和讨论影响草莓生长的环境条件；交流实践过程中遇到的困难及解决方法。 2. 从实践过程、观察记录等方面对实践活动进行自评或互评，提出合理的修改建议。各小组在评价的基础上，反思研究中的不足，完善实践报告。 植物在没有土壤的情况下也可以进行栽培。尝试根据番茄生长发育所需的环境条件，选择或设计恰当的装置，利用营养液进行番茄的无土栽培。在这个过程中，定期补水、更换营养液、通气。观察并记录番茄在生长发育过程中的变化，探究植物无土栽培条件的控制。 1880 年，德国科学家威廉·恩格尔曼（Wilhelm Engelmann，1843—1909）选用水绵作为实验材料，进行了光合作用的实验（图 12-22）。恩格尔曼先将载有水绵和好氧细菌（需要生活在氧气充足的环境中的一些细菌）的临时装片放在没有空气并且黑暗的环境里，一段时间后用极细的光束照射水绵。在显微镜下观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位周围。他再将上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位周围。恩格尔曼实验表明叶绿体是光合作用的场所。 图12-22 恩格尔曼实验示意图 叶绿体中含有能够吸收光能的色素，如蓝绿色的叶绿素 a、黄绿色的叶绿素 b 以及黄色的叶黄素和橙黄色的胡萝卜素等。在春夏季节，叶绿体中叶绿素的含量高，叶绿素的颜色把其他色素的颜色掩盖住了。到了秋季，随着气温不断降低，叶绿素分解的速度大于合成的速度，绿色逐渐减退，叶绿体中原来含有的叶黄素和胡萝卜素使叶片呈现黄色、橙黄色。槭树、柿树、枫树和乌桕等树木的叶片还会出现红色等。这是因为寒冬到来之前，细胞内的花青素大量形成，叶绿素含量急剧减少，一些树木的叶片纷纷显露出艳丽的红色、紫色等。 有的生物体或组织在供氧不足的情况下，可进行无氧呼吸。无氧呼吸的过程中，葡萄糖不能完全分解，释放的能量较少。不同的生物进行无氧呼吸会产生不同的产物。人的肌肉细胞进行无氧呼吸时产生乳酸，乳酸积累过多会引起人体局部肌肉损伤。酵母菌进行无氧呼吸，可以将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。通常把酵母菌等微生物在供氧不足的环境中进行的呼吸作用叫作厌氧发酵。 腺苷三磷酸是存在于生物体细胞内的一种含有高能量的化合物，是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源。储存在糖类、脂肪和蛋白质等有机物中的能量不能被生物体直接利用，它们必须被氧化分解释放出来，在腺苷三磷酸形成过程中储存下来，被生物体利用。在生物体中，腺苷三磷酸不断地消耗和再生，维持着生命活动。 气孔的开闭由保卫细胞控制。保卫细胞的结构很特殊，靠近气孔的细胞壁比较厚，外侧的细胞壁比较薄。一般来说，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外侧细胞壁容易伸长，引起整个保卫细胞向外侧弯曲，于是气孔就开放了；当保卫细胞失水时，整个细胞的体积缩小了，细胞壁随之收缩，气孔就关闭了（图 12-23）。 31 1.取同一植物相同大小的两根枝条，分别标记为A、B。枝条A保留叶片，枝条B摘除叶片，然后将它们分别插入两个相同大小并盛有等量清水的量筒中。在量筒中滴加油滴，让油滴铺满水面。将这两个装置放在相同的环境条件下24小时。下列有关叙述错误的是( ) A.该实验的变量是有无叶片 B.量筒中滴加油滴的目的是防止水分蒸发 C.实验结束后，A所在量筒比B所在量筒液面低 D.两量筒中液面差异的原因是枝条A进行了光合作用 D 当堂练习 2.关于植物蒸腾作用的叙述，错误的是( ) A.植物的蒸腾作用可以拉动水分与无机盐在体内的运输 B.气孔是植物蒸腾作用的“门户”, 也是气体交换的“窗口” C.植物的蒸腾作用能够提高大气湿度，增加降水 D.植物吸收的水分，通过蒸腾作用大量地散失掉了，这对植物来说是一种浪费 D 3.“山上种满树，等于修水库”，植物在生物圈水循环中具有重要的作用。关于生物圈水循环的描述，不正确的是( ) A.植物的蒸腾作用能提高空气湿度，影响局部地区的降水量 B.植物的气孔很小，因此通过气孔散失的水分很少 C.森林中的枯枝落叶能吸纳大量雨水，也使雨水更多地渗入地下，补充地下水 D.在植物体内，水能往高处流，主要是因为蒸腾作用产生一种将水分向上运输的拉力 B 课堂小结 谢谢观看 $