3.2.1 水的利用与散失导学案-2025-2026学年人教版生物七年级下册

生物导学案 · 水的利用与散失 生物学导学案 水的利用与散失 新人教版 · 七年级下册 · 第三单元 · 第二章 · 第一节 学校： 班级： 姓名： 日期： ◆ 一、学习目标 本节课的学习将围绕生物学核心素养的四个维度展开，帮助同学们全面理解植物对水分的利用与散失过程，培养科学探究能力和生命观念。请同学们认真阅读以下学习目标，明确学习方向。 核心素养 具体目标 生命观念 ① 说出植物散失水分的主要方式，描述蒸腾作用的概念和过程；② 认识叶片结构与蒸腾作用的关系，理解气孔的功能。 科学思维 ① 通过分析实验数据，推理影响蒸腾作用强弱的因素；② 运用对比分析的方法，理解蒸腾作用对植物自身及生物圈的意义。 探究实践 ① 观察并记录植物散失水分的实验现象，学会控制变量的实验方法；② 能够规范操作实验器材，完成探究实验并得出合理结论。 态度责任 ① 认识蒸腾作用对维护生物圈水循环的重要意义；② 形成节约用水的意识，关注植物与环境的和谐共生。 表 1 学习目标与核心素养对应表 学习重点：蒸腾作用的概念、过程及其对植物自身和生物圈的意义。 学习难点：理解蒸腾作用的内在机理，以及影响蒸腾作用强弱的因素。 ◆ 二、预习案 ▸ 【知识链接】 在学习本节课之前，让我们先回顾一下已学过的相关知识。在第二章第一节《植物的吸收作用》中，我们已经知道植物主要通过根吸收水分和无机盐。根尖的成熟区域有大量的根毛，根毛是根吸收水分和无机盐的主要部位。根毛的数量极其庞大，例如一株玉米的根毛总数可达数百亿条，这大大增加了根的吸收面积。 植物吸收的水分，有 99%左右通过蒸腾作用散失到大气中，只有约 1%的水分参与植物体内的各种生命活动，如光合作用、充当植物体内物质运输的溶剂等。那么，植物为什么要散失这么多水分呢？水分是从哪里散失的呢？带着这些问题，让我们进入本节课的学习。 ▸ 【自主预习】 请同学们认真阅读课本相关内容，并完成以下填空，检验预习效果。 1. 植物吸收水分的主要器官是____________________________________，其中吸收水分最主要的部位是________________________________________ 。 2. 植物体内的水分，主要通过_________________________ 这一生理过程散失到大气中。 3. 蒸腾作用主要发生在植物的________________________________________上，其中水分主要以________________________________________的形式散失。 4. 叶片的结构从外到内依次是：_________________________ 、________________________________________ 、________________________________________ 。 5. 气孔是叶片与外界进行________________________________________交换的“窗口”，它由一对保卫细胞控制开闭。 6. 蒸腾作用的意义：① ________________________________________；② ________________________________________；③ ________________________________________ 。 【参考答案】1. 根；根毛 2. 蒸腾作用 3. 叶片；水蒸气 4. 表皮、叶肉、叶脉 5. 气体 6. ①促进植物体内水分的运输；②促进矿质元素的运输；③降低植物体温，防止植物被灼伤 ▸ 【预习自测】 小明在夏天的早晨发现草地上的草叶上有许多小水珠，而到了中午这些小水珠就消失了。这是因为： A. 早晨空气湿度大，中午湿度小 B. 早晨气温低，中午气温高 C. 早晨蒸腾作用强，中午蒸腾作用弱 D. 早晨蒸腾作用弱，中午蒸腾作用强 【参考答案】D（解析：早晨气温较低、湿度较大，蒸腾作用较弱，水蒸气凝结为水珠；中午气温高、湿度小，蒸腾作用强，水珠蒸发消失。） ◆ 三、探究案 ▸ 探究活动一：植物是否会散失水分？ 【情境导入】 同学们，你们是否注意到这样的现象：在炎热的夏天，我们经常会在树下感觉到一阵凉爽，这是因为植物正在不断地向空气中释放水分。那么，植物真的会散失水分吗？水分是从植物的哪个部位散失出来的呢？让我们通过实验来探究这个问题。 【实验设计】 实验名称：探究植物散失水分的部位 实验材料：三株生长状况相近的绿色植物（如吊兰或绿萝）、三个透明塑料袋、橡皮筋、凡士林、标签纸。 实验步骤： 步骤一：取三株生长状况相近的绿色植物，分别编号为 A、B、C。 步骤二：将 A 植物的叶片全部套上塑料袋，用橡皮筋扎紧口径；将 B 植物的茎和叶柄套上塑料袋，用橡皮筋扎紧；将 C 植物的根部套上塑料袋，用橡皮筋扎紧。 步骤三：将三株植物放在阳光充足、通风良好的环境中，观察 2～3 小时。 步骤四：观察并记录三个塑料袋内壁的变化情况。 植物编号 处理方式 观察现象 A 叶片套塑料袋 B 茎和叶柄套塑料袋 C 根部套塑料袋 表 2 植物散失水分实验观察记录表 🧠 思考：为什么要选择三株生长状况相近的植物？这体现了实验设计的哪个原则？ 你的回答：________________________________________ 【参考答案】体现了单一变量原则。只有控制其他条件相同，才能确定变量与结果之间的因果关系。 【实验结论】 通过实验观察，我们发现 A 植物的塑料袋内壁出现了明显的小水珠，而 B 和 C 植物的塑料袋内壁变化不明显。这说明植物散失水分的主要部位是叶片。叶片中的水分主要以水蒸气的形式从气孔中散失到大气中，这一过程就是蒸腾作用。 ★ 提示：实验中塑料袋内的小水珠并不是植物体内的水直接流出来的，而是叶片散失的水蒸气遇冷凝结成的液态水。 ▸ 探究活动二：蒸腾作用的结构基础——叶片结构 【观察与思考】 我们已经知道植物散失水分的主要部位是叶片，那么叶片的结构是如何与蒸腾作用相适应的呢？让我们通过观察叶片的横切面来了解叶片的内部结构。 叶片的结构从外到内依次为： ① 表皮：分为上表皮和下表皮。表皮由一层排列紧密的无色透明细胞组成，外壁较厚，上表皮外壁还有角质层，对叶片内部起保护作用。下表皮上通常有更多的气孔分布。 ② 叶肉：分为栅栏组织和海绵组织。栅栏组织靠近上表皮，细胞呈柱形，排列整齐密集，像一道道栅栏，主要负责光合作用。海绵组织靠近下表皮，细胞形状不规则，细胞间隙大，有利于气体的流通。 ③叶脉中有导管、筛管和机械组织，承担输导和支撑功能。叶脉起输导作用，其中叶脉包含了输导水分和无机盐的导管和输导有机物的筛管。叶脉细胞起支撑作用，使叶片展开在空中，接受更多的光照。 结构名称 结构特点 与蒸腾作用的关系 表皮 细胞排列紧密，外壁较厚 保护叶片内部，防止水分过度散失 气孔 由一对保卫细胞围成，可开闭 水蒸气散失的主要通道，也是气体交换的窗口 叶肉 含栅栏组织和海绵组织 海绵组织细胞间隙大，有利于气体流通 叶脉 包含导管和筛管，起输导作用 为蒸腾作用提供水分，并运输光合作用产物 表 3 叶片结构与蒸腾作用的关系 🧠 思考：为什么说气孔是蒸腾作用的“门户”？保卫细胞的开闭对蒸腾作用有什么影响？ 你的回答：________________________________________ 【参考答案】气孔是叶片与外界进行气体交换的通道，水蒸气主要通过气孔散失。保卫细胞张开时，气孔开放，蒸腾作用增强；保卫细胞闭合时，气孔关闭，蒸腾作用减弱。 ▸ 探究活动三：蒸腾作用的意义 【合作探究】 同学们已经知道植物吸收的水分绝大部分都通过蒸腾作用散失了，这看起来似乎是一种“浪费”。但实际上，蒸腾作用对植物自身和整个生物圈都有着不可替代的重要意义。请同学们分小组讨论以下问题，并将讨论结果填写在下表中。 讨论问题一：夏天的正午，植物的蒸腾作用非常强烈，这时植物体内的水分是如何从根部运输到叶片的？蒸腾作用在这个过程中起了什么作用？ 讨论问题二：植物根部从土壤中吸收的无机盐，是如何运输到叶片等器官的？蒸腾作用与矿质元素的运输有什么关系？ 讨论问题三：夏天的树下为什么会感觉凉爽？蒸腾作用对环境温度有什么影响？ 讨论问题 小组讨论结果 问题一 问题二 问题三 表 4 蒸腾作用意义小组讨论记录表 【归纳总结】 通过小组讨论，我们可以归纳出蒸腾作用的三大意义： 意义一：促进植物体内水分的运输。蒸腾作用产生的拉力，像一台无形的“水泵”，不断将根部吸收的水分抽拉向上，经过茎、叶柄输送到叶片，保证植物各器官对水分的需要。 意义二：促进矿质元素在植物体内的运输。植物根部吸收的无机盐，必须溶解在水中才能被运输到植物体的各个部位。蒸腾作用加速了水分的上升运动，也就促进了溶解在水中的无机盐的运输。 意义三：降低植物体温，防止植物被高温灼伤。水分从液态变为气态时需要吸收大量的热量，这个过程会带走植物体内的部分热量，从而起到降温的作用。就像我们出汗后会感觉凉爽一样，植物也是通过蒸腾作用来“出汗降温”的。 ▸ 探究活动四：影响蒸腾作用强弱的因素 【实验探究】 在日常生活中，我们会发现不同环境条件下，植物散失水分的速度是不同的。例如，夏天的中午植物蒸腾作用最强，而阴雨天或夜晚蒸腾作用则较弱。那么，究竟哪些因素会影响蒸腾作用的强弱呢？让我们通过实验来探究。 实验名称：探究环境因素对蒸腾作用强弱的影响 实验思路：选取生长状况相同的植物，分别置于不同的环境条件下，观察并比较蒸腾作用的强弱。实验中可以用气泡计来测量蒸腾作用的强度，或者通过观察塑料袋内水珠的多少来判断。 环境因素 变化情况 蒸腾作用强弱变化 光照强度 光照增强 环境温度 温度升高 空气湿度 湿度增大 空气流通 风速加大 表 5 影响蒸腾作用强弱的因素分析表 【参考答案】光照增强→蒸腾作用增强；温度升高→蒸腾作用增强；湿度增大→蒸腾作用减弱；风速加大→蒸腾作用增强。 🧠 思考：请结合生活实际，思考为什么在炎热的夏天中午，林中会感觉特别凉爽？这与蒸腾作用有什么关系？ 你的回答：________________________________________ 【参考答案】夏天中午温度高、光照强，植物蒸腾作用非常强烈，大量的水蒸气从气孔中散失到空气中，水分从液态变为气态时吸收热量，使周围环境温度降低，因此感觉凉爽。 ◆ 四、训练案 ▸ 【基础巩固】 1. 植物散失水分的主要方式是（ ） A. 流水 B. 蒸腾作用 C. 呼吸作用 D. 光合作用 【参考答案】B 2. 蒸腾作用主要发生在植物的（ ） A. 根 B. 茎 C. 叶片 D. 花 【参考答案】C 3. 叶片与外界进行气体交换的“窗口”是（ ） A. 表皮 B. 叶肉 C. 叶脉 D. 气孔 【参考答案】D 4. 以下哪项不是蒸腾作用的意义（ ） A. 促进植物体内水分的运输 B. 促进矿质元素的运输 C. 降低植物体温 D. 促进光合作用 【参考答案】D（解析：蒸腾作用主要意义是促进水分运输、促进矿质元素运输和降低植物体温。光合作用的主要条件是光照，与蒸腾作用无直接因果关系。） 5. 下列哪种环境条件下，蒸腾作用最强（ ） A. 阴天、无风 B. 晴天、有风 C. 阴天、有风 D. 雨天、无风 【参考答案】B（解析：晴天光照强、有风加速水蒸气散失，蒸腾作用最强。） ▸ 【能力提升】 6. 小红在实验中将一片新鲜叶片分别放入盐水和清水中，几分钟后发现盐水中的叶片变软了，而清水中的叶片仍然硬挺。这说明（ ） A. 盐水会使叶片发生弯曲 B. 盐水使植物细胞失水 C. 清水中的叶片不能进行蒸腾作用 D. 盐水中的叶片蒸腾作用增强 【参考答案】B（解析：盐水浓度高于细胞液浓度，细胞失水收缩，叶片变软。这说明植物细胞既能吸水也能失水。） 7. 如图所示，将一株植物放在暗处，将另一株相同植物放在光照充足处，其他条件相同。几小时后分别用塑料袋套住两株植物的叶片，观察到光照充足处的植物塑料袋内水珠明显多于暗处的植物。这个实验说明的问题是（ ） A. 植物在暗处不能进行蒸腾作用 B. 光照强度影响蒸腾作用的强弱 C. 植物只有在白天才能散失水分 D. 塑料袋内的水珠来自植物的呼吸 【参考答案】B（解析：实验中只有光照这一变量不同，光照强的蒸腾作用强，说明光照影响蒸腾作用强弱。） 8. 某同学做实验时，发现套在植物叶片上的塑料袋内壁没有出现水珠，可能的原因是（ ） A. 植物不能进行蒸腾作用 B. 塑料袋没有扎紧 C. 实验环境湿度太大 D. 植物已经死亡 【参考答案】C（解析：环境湿度大时，空气中水蒸气含量高，植物蒸腾作用减弱，塑料袋内不易凝结出水珠。） ▸ 【拓展延伸】 9. 阅读以下材料，回答问题： 材料：在我国西北干旱地区，有一种常见的植物——红柳。红柳的叶片很小，只有鳞片状，这是它对干旱环境的一种适应。另外，红柳的根系非常发达，根的长度可以达到地上部分的好几倍，能够深入地下吸收水分。 （1）红柳的叶片很小、呈鳞片状，这对它在干旱环境中生存有什么意义？ 你的回答：________________________________________ 【参考答案】叶片小、呈鳞片状可以减小叶片的总面积，从而减少气孔的总数，降低蒸腾作用的强度，减少水分的散失，这是红柳对干旱环境的适应。 （2）红柳的根系发达，对它的生存有什么帮助？ 你的回答：________________________________________ 【参考答案】发达的根系可以深入地下更深的地方吸收水分，增大根的吸收面积，从而补充因蒸腾作用散失的水分，保证植物正常的水分供应。 10. 农业生产中，移栽植物时通常要剪去部分叶片，请运用本节课所学知识解释其中的科学道理。 你的回答：________________________________________ 【参考答案】移栽时植物的根系会受到损伤，吸收水分的能力降低。而叶片的蒸腾作用仍然在进行，会导致植物体内水分失衡。剪去部分叶片可以减少蒸腾作用的面积，降低水分散失，有利于植物成活。 ◆ 五、反思案 ▸ 【知识梳理】 请同学们用思维导图的形式，将本节课的核心知识进行梳理和归纳。可以以“蒸腾作用”为中心，向外延伸出概念、结构基础、过程、影响因素和意义等分支。请在下方框内绘制你的思维导图： （请在此处绘制思维导图） ▸ 【学习反思】 请同学们认真回顾本节课的学习过程，对照以下问题进行自我反思，并如实填写： 1. 本节课我学到了哪些重要的知识？________________________________________ 2. 在探究实验中，我最感兴趣的是哪个环节？为什么？________________________________________ 3. 我还有哪些疑问没有解决？________________________________________ 4. 本节课的学习对我的日常生活有什么启示？________________________________________ ▸ 【课后探究】 同学们，学完本节课后，请尝试完成以下课后探究活动，将所学知识运用到实际生活中。 探究任务：观察不同环境下植物的蒸腾作用 请同学们在家中选择两盆相同的绿色植物，分别放在阳台和卫生间（光照较弱的地方），连续观察三天，每天记录两盆植物的叶片状态和土壤湿润情况，并尝试解释观察到的现象。 观察时间 阳台植物叶片状态 室内植物叶片状态 土壤湿润情况对比 第一天 第二天 第三天 表 6 课后探究观察记录表 我的解释：________________________________________ ★ 提示：完成观察后，请将观察记录和你的解释带到课堂上，与同学们分享交流。你也可以拍照记录植物的变化，制作成科学小报告。 — — 学科网（北京）股份有限公司 $