12.3 植物参与生物圈中的水循环（导学案）生物新教材苏科版七年级下册

该初中生物学导学案聚焦“植物参与生物圈中的水循环”，核心知识点包括蒸腾作用的过程、结构与功能关系及植物驱动水循环的原理和生态作用。课堂通过图片导入结合教师问题引导，连接植物水分吸收与散失的前后知识，以实验探究、气孔动图展示等为学习支架。 资料特色在于融合科学思维与探究实践，通过对照实验（如去叶与留叶验证蒸腾作用）培养分析能力，结合跨学科习题（如番茄栽培生理过程）巩固知识，渗透生命观念（结构与功能观）和态度责任（保护植被），提升学生实验操作与生态意识。

12.3 植物参与生物圈中的水循环（导学案） 1.描述蒸腾作用的过程，阐明结构与功能的关系； 2.解释植物驱动生物圈水循环的原理； 3.举例说明植物在水循环中的生态作用。 1.解释植物驱动生物圈水循环的原理。（重点） 2.描述蒸腾作用的过程，阐明结构与功能的关系。（难点） 蒸腾作用 1. 蒸腾作用： 。 2.蒸腾作用的主要器官为 。 3.气孔：叶表皮上一对半月形的 之间的空隙。 （1）气孔的功能：①散失水分 ②与外界进行气体交换的门户。 （2）气孔的调控：气孔的开闭是由保卫细胞控制的。当保卫细胞 时，气孔张开；当保卫细胞 时，气孔闭合。 4.导管和筛管均属于 。导管可 运输水和无机盐，筛管可自上而下运 输 。 5.蒸腾作用意义： ①植物通过 产生一种向上的拉力，促进水分和无机盐从植物的根运输到茎、叶等器官； ②植物通过蒸腾作用可以 叶片表面的温度，避免植物因气温过高而被灼伤。 ③蒸腾作用还能提高 6. 降低蒸腾作用： ① ②植物进行遮阳 图片导入 教师点拨 植物吸收的水分绝大部分没有被自身利用，这些水分主要去哪里呢？对植物自身和生物圈分别有什么重要意义？ 教师点拨：植物体内的水分主要从植物体的什么结构散失到空气中？ 验证植物的蒸腾作用 【活动一：实验探究】 【活动】设计实验验证水分主要由叶片散发出来的。 实验材料和用具： 新鲜带叶枝条、食用植物油、清水、试管、透明塑料袋、胶带、剪刀等。 方法步骤： 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.在两个试管中加入等量的清水。 3.将两段枝条分别插人两个试管内，尽量接近管底。在瓶内水面上滴人少量食用油覆盖液面,并在管壁进行水位标记。 4.用透明塑料袋分别套在两段枝条上，扎紧塑料袋口。将上述两个装置一起放在有阳光、温暖的地方，约3h后观察实验现象。 视频 实验现象： 实验结论： 【活动二：实验探究】 气孔的动图展示 仔细观察叶表皮细胞图，思考：水分是从哪里散失出来的？ 【活动三：合作探究】 植物叶片散失的水分来自哪里？在植物体内经历了怎样的运输过程？ 教师点拨：植物吸收的水分有90%以上通过蒸腾作用散失到大气中。 【活动四：自主学习】 植物蒸腾作用的意义-观看视频，结合课本总结 【活动五：新知探究】 植物在生物圈水循环中的作用 生物圈的水循环是指自然界中的水通过蒸发、水汽输送、降水等环节，在生物圈中不断循环运动的过程。 【探究】绿色植物除参与生物圈水循环外，还有哪些生态作用？这对我们保护植被有什么启示？ 所以我们不能破坏森林，要保护森林和草地植被，爱护环境。 1．某校跨学科实践小组在“栽培番茄”活动中，成功收获了果实，以下是番茄结果期的生理过程示意图。下列说法错误的是（    ） A．箭头4仅能表示水蒸气由叶片气孔散失到大气 B．箭头2可表示二氧化碳从叶片的气孔进入叶肉细胞 C．箭头3表示有机物从叶片经筛管从上往下运输 D．箭头1表示根从土壤中吸水，水分主要由导管运输到叶片 2．“山上种满树，等于修水库”，绿色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大气湿度，增加降水 B．植物吸收的水分绝大多数用来构建细胞，只有一小部分散失到大气中 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 3．网购鲜花在运输过程中会少量脱水，购买者要做“醒花”处理：即去掉茎基部包着的蓄水棉，适当保留叶子，用剪刀斜45度剪去茎3~5cm，把花头以外部分全部浸到清水里4个小时以上，醒好以后，插花瓶即可。对鲜花运输过程和“醒花”处理说法不正确的是（    ） A．适当保留叶子，有利于茎部吸水 B．茎部斜剪45度，可增大其吸水面积 C．蓄水棉在运输过程中可提供少量水分 D．用清水浸泡，有利于水由筛管向上运输 4．某同学取两株长势相同的白菜进行实验（如图），甲、乙瓶中均盛有等量清水且水面铺满油滴，并都用湿度传感器测量湿度。下列说法错误的是（    ） A．滴加油滴是为了避免水分通过液面蒸发的影响 B．甲瓶中的传感器测量到的湿度更低 C．该实验可验证蒸腾作用主要通过叶片进行 D．该组实验中，对照组是甲，实验组是乙 5．如图表示的是植物参与生物圈中水循环的过程。下列分析中不正确的是（    ） A．根尖中的成熟区是植物吸收水分的主要部位 B．叶中的叶肉细胞是植物散失水分的“门户” C．茎中②连通根茎叶，形成了水分运输的管网 D．雨水由水蒸气冷凝而成，落入土壤后可被植物吸收 6．图1、图2分别是植物根尖结构和叶片结构示意图，请回答下列问题。（请在“_____”上填文字内容，在“[　]”内填写标号） (1)植物主要通过根吸收水分，根吸收水分的主要部位是图1中的[　]_________，该结构与其功能相适应的特点是着生有大量的根毛。 (2)幼根的生长一方面要靠根尖的[______]细胞分裂增加细胞的数量，另一方面要靠[______]细胞体积的增大。 (3)植物的根吸收的水分通过遍布植物全身的_________（填“导管”或“筛管”）形成的管网运输到植物体的各个部分。 (4)植物通过根吸收的水主要以水蒸气的形式由⑤_________散失到大气中。 7．精准扶贫是当前新农村建设的首要任务，建造温室大棚生产有机农产品，可以有效地促进农民增收。如图中，甲所示为密闭温室内某气体一天中的含量变化，乙中A、B、C分别表示植物叶片进行的某些生理活动，丙中①～⑥表示该植物叶肉细胞内进行的某些生理过程。请据图回答问题： (1)根据图甲中气体浓度的变化分析可知，该气体为_______。 (2)该植物在6:00～18:00时间段内进行的生理活动有________（用图乙中的字母表示）。通过B过程，能够促进根从土壤中吸收_______。 (3)该植物叶肉细胞12:00时，一定进行的生理过程发生在图丙的________（填叶绿体或线粒体）。 (4)请你运用所学知识，为农民朋友提高大棚内作物产量提出一条合理建议：________。 实践：探究植物蒸腾作用的存在 1. 实验材料：选取两株长势相同的盆栽植物（如绿萝、吊兰）、两个透明塑料袋、细线、剪刀。 2. 实验步骤：① 用剪刀剪去其中一株植物的全部叶片，作为对照组；另一株保留全部叶片，作为实验组；② 分别用透明塑料袋将两株植物的地上部分罩住，用细线扎紧塑料袋口（注意不要损伤植株）；③ 将两株植物放在相同的光照、温度环境下，放置24小时；④ 观察并记录两个塑料袋内壁的现象。 3. 实践要求：记录实验现象，思考并回答：实验组塑料袋内壁出现的水珠来自哪里？对照组为什么几乎没有水珠？该实验能证明蒸腾作用的主要场所是什么？ 4. 设计目的：直观感受植物蒸腾作用的存在，验证叶片是蒸腾作用的主要场所，巩固课堂核心知识点，培养观察能力和实验分析能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 植物参与生物圈中的水循环（导学案） 1.描述蒸腾作用的过程，阐明结构与功能的关系； 2.解释植物驱动生物圈水循环的原理； 3.举例说明植物在水循环中的生态作用。 1.解释植物驱动生物圈水循环的原理。（重点） 2.描述蒸腾作用的过程，阐明结构与功能的关系。（难点） 蒸腾作用 1. 蒸腾作用：水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程。 2.蒸腾作用的主要器官为叶 3.气孔：叶表皮上一对半月形的 保卫细胞 之间的空隙。 （1）气孔的功能：①散失水分 ②与外界进行气体交换的门户。 （2）气孔的调控：气孔的开闭是由保卫细胞控制的。当保卫细胞吸水时，气孔张开；当保卫细胞失水时，气孔闭合。 4.导管和筛管均属于输导组织。导管可自下而上运输水和无机盐，筛管可自上而下运输有机物。 5.蒸腾作用意义： ①植物通过蒸腾作用产生一种向上的拉力，促进水分和无机盐从植物的根运输到茎、叶等器官 ②植物通过蒸腾作用可以降低叶片表面的温度，避免植物因气温过高而被灼伤。 ③蒸腾作用还能提高空气湿度 6. 降低蒸腾作用： ①阴天移栽 ②植物进行遮阳 图片导入 教师点拨 植物吸收的水分绝大部分没有被自身利用，这些水分主要去哪里呢？对植物自身和生物圈分别有什么重要意义？ 教师点拨：植物体内的水分主要从植物体的什么结构散失到空气中？ 验证植物的蒸腾作用 【活动一：实验探究】 【活动】设计实验验证水分主要由叶片散发出来的。 实验材料和用具： 新鲜带叶枝条、食用植物油、清水、试管、透明塑料袋、胶带、剪刀等。 方法步骤： 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.在两个试管中加入等量的清水。 3.将两段枝条分别插人两个试管内，尽量接近管底。在瓶内水面上滴人少量食用油覆盖液面,并在管壁进行水位标记。 4.用透明塑料袋分别套在两段枝条上，扎紧塑料袋口。将上述两个装置一起放在有阳光、温暖的地方，约3h后观察实验现象。 视频 实验现象： 实验结论： 水分主要由叶片散发出来的。 【活动二：实验探究】 气孔的动图展示 仔细观察叶表皮细胞图，思考：水分是从哪里散失出来的？ 【活动三：合作探究】 植物叶片散失的水分来自哪里？在植物体内经历了怎样的运输过程？ 教师点拨：植物吸收的水分有90%以上通过蒸腾作用散失到大气中。 【活动四：自主学习】 植物蒸腾作用的意义-观看视频，结合课本总结 1.促进对水和溶解在水中的无机盐的运输 2.降低叶片表面的温度，从而有效避免高温灼伤叶片。 3.提高空气湿度，影响局部地区的降水量。 4.参与生物圈的水循环。 【活动五：新知探究】 植物在生物圈水循环中的作用 生物圈的水循环是指自然界中的水通过蒸发、水汽输送、降水等环节，在生物圈中不断循环运动的过程。 【探究】绿色植物除参与生物圈水循环外，还有哪些生态作用？这对我们保护植被有什么启示？ 保持水土、涵养水源。 降雨多时，吸收雨水，可以避免或减少洪涝灾害; 降雨少时，可以保持土壤和空气的湿润。 所以我们不能破坏森林，要保护森林和草地植被，爱护环境。 1．某校跨学科实践小组在“栽培番茄”活动中，成功收获了果实，以下是番茄结果期的生理过程示意图。下列说法错误的是（    ） A．箭头4仅能表示水蒸气由叶片气孔散失到大气 B．箭头2可表示二氧化碳从叶片的气孔进入叶肉细胞 C．箭头3表示有机物从叶片经筛管从上往下运输 D．箭头1表示根从土壤中吸水，水分主要由导管运输到叶片 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】筛管的特点和功能、蒸腾作用的过程及其对植物生活的意义、导管的特点及功能 【详解】A．箭头4不仅能表示水蒸气通过气孔散失，还能表示呼吸作用释放的二氧化碳、光合作用释放的氧气等，A错误。 B．箭头2可以表示二氧化碳从叶片气孔进入叶肉细胞，B正确。 C．筛管是植物韧皮部中负责自上而下运输有机物的管道，箭头3表示叶片制造的有机物通过筛管从上往下运输到其他器官，C正确。 D．导管能运输水和无机盐，箭头1表示根从土壤中吸水，水分主要由导管运输到叶片，D正确。 2．“山上种满树，等于修水库”，绿色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大气湿度，增加降水 B．植物吸收的水分绝大多数用来构建细胞，只有一小部分散失到大气中 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 【答案】B 【难度】0.72 【知识点】蒸腾作用的过程及其对植物生活的意义 【分析】本题考查绿色植物在生物圈水循环中的作用，需重点掌握蒸腾作用的意义以及植物对水分的利用比例。 【详解】A．植物的蒸腾作用可将体内水分以水蒸气形式散失到大气中，提高大气湿度，进而增加降水，A正确。 B．植物吸收的水分仅约1%用于构建细胞等生命活动，99%以上的水分通过蒸腾作用散失到大气中，并非绝大多数用于构建细胞，B错误。 C．森林中的枯枝落叶能够吸纳大量雨水，减慢雨水流速，使更多雨水渗入地下，补充地下水，C正确。 D．蒸腾作用产生的拉力是植物体内水分向上运输的主要动力，从而使水能往高处流，D正确。 3．网购鲜花在运输过程中会少量脱水，购买者要做“醒花”处理：即去掉茎基部包着的蓄水棉，适当保留叶子，用剪刀斜45度剪去茎3~5cm，把花头以外部分全部浸到清水里4个小时以上，醒好以后，插花瓶即可。对鲜花运输过程和“醒花”处理说法不正确的是（    ） A．适当保留叶子，有利于茎部吸水 B．茎部斜剪45度，可增大其吸水面积 C．蓄水棉在运输过程中可提供少量水分 D．用清水浸泡，有利于水由筛管向上运输 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】筛管的特点和功能、蒸腾作用的过程及其对植物生活的意义、导管的特点及功能 【详解】A．适当保留叶子，叶片的蒸腾作用可以拉动水分在茎内的运输，有利于茎部吸水，A不符合题意。 B．茎部斜剪45度，能够增大茎基部与清水的接触面积，从而增强吸水能力，B不符合题意。 C．蓄水棉含有水分，在运输过程中可给脱水的鲜花提供少量水分，维持其基本需求，C不符合题意。 D．植物体内运输水分的结构是导管，运输方向自下而上；筛管的功能是运输有机物，方向自上而下，因此清水浸泡有利于水由导管向上运输，而非筛管，D符合题意。 4．某同学取两株长势相同的白菜进行实验（如图），甲、乙瓶中均盛有等量清水且水面铺满油滴，并都用湿度传感器测量湿度。下列说法错误的是（    ） A．滴加油滴是为了避免水分通过液面蒸发的影响 B．甲瓶中的传感器测量到的湿度更低 C．该实验可验证蒸腾作用主要通过叶片进行 D．该组实验中，对照组是甲，实验组是乙 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】测定植物的蒸腾作用、科学探究的基本过程 【详解】A．滴加油滴可以在水面形成一层油膜，阻止清水直接通过液面蒸发，避免对实验结果造成干扰，A正确。 B．甲瓶中有完整的叶片，蒸腾作用会产生大量水蒸气，会使传感器测量到的湿度更高；乙瓶中没有叶片，蒸腾作用很弱，湿度更低。所以甲瓶中的传感器测量到的湿度更高，B错误。 C．甲、乙两组的变量是叶片的有无，通过对比两者的湿度变化，可以验证蒸腾作用主要通过叶片进行，C正确。 D．该实验中，甲、乙两组的变量是叶片的有无，甲组保留叶片，是对照组；乙组去除叶片，是实验组，D正确。 5．如图表示的是植物参与生物圈中水循环的过程。下列分析中不正确的是（    ） A．根尖中的成熟区是植物吸收水分的主要部位 B．叶中的叶肉细胞是植物散失水分的“门户” C．茎中②连通根茎叶，形成了水分运输的管网 D．雨水由水蒸气冷凝而成，落入土壤后可被植物吸收 【答案】B 【难度】0.75 【知识点】根尖的结构、导管的特点及功能、蒸腾作用的过程及其对植物生活的意义、生物圈中的水循环 【详解】A．根尖中的成熟区也叫根毛区，表皮细胞一部分向外突起形成根毛，大大增加了根与土壤中水接触的面积，所以根尖中的成熟区是植物吸收水分的主要部位，A正确。 B．植物散失水分的“门户”是气孔，气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。而叶肉细胞是进行光合作用的主要场所，并不是植物散失水分的“门户”，B错误。 C．茎中②导管（图中②为导管，能运输水分和无机盐）连通根茎叶，形成了水分运输的管网，它能把根吸收的水分和无机盐向上运输到叶等器官，C正确。 D．雨水是由水蒸气冷凝而成的，落入土壤后，土壤溶液中的水分含有无机盐等，可被植物根尖成熟区吸收，D正确。 6．图1、图2分别是植物根尖结构和叶片结构示意图，请回答下列问题。（请在“_____”上填文字内容，在“[　]”内填写标号） (1)植物主要通过根吸收水分，根吸收水分的主要部位是图1中的[　]_________，该结构与其功能相适应的特点是着生有大量的根毛。 (2)幼根的生长一方面要靠根尖的[______]细胞分裂增加细胞的数量，另一方面要靠[______]细胞体积的增大。 (3)植物的根吸收的水分通过遍布植物全身的_________（填“导管”或“筛管”）形成的管网运输到植物体的各个部分。 (4)植物通过根吸收的水主要以水蒸气的形式由⑤_________散失到大气中。 【答案】(1)①成熟区 (2) ③ ② (3)导管 (4)气孔 【难度】0.95 【知识点】导管的特点及功能、蒸腾作用的过程及其对植物生活的意义、根尖的结构 【分析】图1中①是成熟区，②是伸长区，③是分生区，④是根冠；图2中，①是上表皮，②是叶肉，③是下表皮，④是叶脉，⑤是气孔。 【详解】（1）根尖的成熟区（又称根毛区）是吸收水分和无机盐的主要部位。该区域表皮细胞向外突出形成大量根毛，大大增加了根的吸收面积，使其能更高效地从土壤中吸收水分和无机盐。 （2）幼根的生长依赖两方面：一是分生区（③）细胞具有很强的分裂能力，不断产生新细胞，增加细胞数量；二是伸长区（②）细胞能迅速伸长，体积增大，使根不断伸长。两者共同作用促进幼根生长。 （3）根吸收的水分通过导管向上运输到植物体各部分。导管是由死细胞构成的中空管道，贯穿于根、茎、叶中形成连续的管网。而筛管运输的是有机物，方向是自上而下，两者功能不同。 （4）植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失。蒸腾作用主要通过叶片上的气孔（⑤）进行，水分以水蒸气形式从气孔散失到大气中。气孔由两个保卫细胞控制开闭，是水分散失的“门户”。 7．精准扶贫是当前新农村建设的首要任务，建造温室大棚生产有机农产品，可以有效地促进农民增收。如图中，甲所示为密闭温室内某气体一天中的含量变化，乙中A、B、C分别表示植物叶片进行的某些生理活动，丙中①～⑥表示该植物叶肉细胞内进行的某些生理过程。请据图回答问题： (1)根据图甲中气体浓度的变化分析可知，该气体为_______。 (2)该植物在6:00～18:00时间段内进行的生理活动有________（用图乙中的字母表示）。通过B过程，能够促进根从土壤中吸收_______。 (3)该植物叶肉细胞12:00时，一定进行的生理过程发生在图丙的________（填叶绿体或线粒体）。 (4)请你运用所学知识，为农民朋友提高大棚内作物产量提出一条合理建议：________。 【答案】(1)二氧化碳 (2) A、B、C 水分 (3)线粒体 (4)适当增加二氧化碳浓度 【难度】0.79 【知识点】呼吸作用的概念、光合作用原理在农业生产中的应用、光合作用的概念及实质、蒸腾作用的过程及其对植物生活的意义 【分析】（1）图乙中：A表示呼吸作用，B表示蒸腾作用，C表示光合作用。（2）图丙中：①叶绿体从外界吸收二氧化碳，②叶绿体向外界释放氧气，③线粒体从外界吸收氧气，④线粒体向外界释放二氧化碳，⑤线粒体给叶绿体提供二氧化碳，⑥叶绿体给线粒体提供氧气。 【详解】（1）曲线图中：0～6时无光，叶片只进行呼吸作用，释放二氧化碳，曲线上升；6～18时是白天，叶片同时进行光合作用和呼吸作用，但光合作用强度大于呼吸作用强度，吸收二氧化碳，二氧化碳浓度持续降低，曲线下降；18时后，叶片呼吸作用强度大于光合作用强度，完全天黑后叶片只进行呼吸作用，故18～24时二氧化碳浓度上升，曲线上升。所以，根据图甲中气体浓度的变化可知，该气体为二氧化碳。 （2）图乙中，A表示呼吸作用，B表示蒸腾作用，C表示光合作用。植物在白天有光植物可以进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用，在夜晚因为无光，故光合作用不能正常进行，只能进行呼吸作用和蒸腾作用。所以，该植物在6：00～18：00时间段内进行的生理活动有ABC。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。所以，B过程（蒸腾作用）是通过叶片上的气孔完成的。 蒸腾作用为植物吸收水分提供了向上的动力，同时溶解在水中的无机盐也跟着一起被运输。可见，B蒸腾作用，能够促进根从土壤中吸收水分。 （3）活细胞时时刻刻都需要通过呼吸作用为生命活动供能，呼吸作用的场所是线粒体，无论12点是否出现光合午休，呼吸作用一定进行，因此填线粒体。 （4）光合作用制造有机物，呼吸作用分解有机物。植物积累的有机物=植物进行光合作用制造有机物的量－植物进行呼吸作用消耗有机物的量。因此，要想提高作物的产量就要想办法促进植物的光合作用，并抑制植物的呼吸作用。影响植物光合作用的因素有光照（强度和时间）、二氧化碳浓度、温度等，影响植物呼吸作用的因素有氧气和二氧化碳的浓度、温度等。因此，促进光合作用的措施有：增加光照强度、延长光照时间、增加二氧化碳浓度、保证水分充足、合理施肥、适当提高白天的温度。抑制植物呼吸作用的措施有：夜晚适当降低温度。（写2条，合理即可） 实践：探究植物蒸腾作用的存在 1. 实验材料：选取两株长势相同的盆栽植物（如绿萝、吊兰）、两个透明塑料袋、细线、剪刀。 2. 实验步骤：① 用剪刀剪去其中一株植物的全部叶片，作为对照组；另一株保留全部叶片，作为实验组；② 分别用透明塑料袋将两株植物的地上部分罩住，用细线扎紧塑料袋口（注意不要损伤植株）；③ 将两株植物放在相同的光照、温度环境下，放置24小时；④ 观察并记录两个塑料袋内壁的现象。 3. 实践要求：记录实验现象，思考并回答：实验组塑料袋内壁出现的水珠来自哪里？对照组为什么几乎没有水珠？该实验能证明蒸腾作用的主要场所是什么？ 4. 设计目的：直观感受植物蒸腾作用的存在，验证叶片是蒸腾作用的主要场所，巩固课堂核心知识点，培养观察能力和实验分析能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $