内容正文:
第2章 植物与生物圈中的水循环 第二节 蒸腾作用与 水的散失 冀少版生物八年级上册 学习目标 1.通过对比分析沙漠与热带雨林植物的形态结构特点,能够说出不同环境中植物的结构与蒸腾作用的适应关系,初步形成“结构与功能相适应、生物与环境相统一”的生命观念。(生命观念) 2.通过分析对照实验、制作气孔模型等探究活动,能够阐明蒸腾作用的主要器官是叶,并说明气孔是水分散失的“门户”及其开闭原理,初步掌握科学探究的基本方法,提升合作探究与动手实践的能力。(探究实践) 3.通过对“移栽树木”情境问题的分析和讨论,能够运用蒸腾作用的原理和影响因素,逻辑清晰地解释生产生活中的相关现象,培养基于事实证据进行推理和解决实际问题的科学思维。(科学思维) 4.通过学习蒸腾作用对自然界水循环的意义,能够概述蒸腾作用在提高空气湿度、增加降雨量等方面的重要作用,认识到保护植被对维持生态平衡的重要性,增强爱护环境、建设美丽中国的社会责任感。(态度责任) 新课导入 上周同学们路过操场时,看到了后勤老师移栽梧桐树的场景。 同样是种树,为什么家里种小花苗不用剪枝叶、不用挑时间,校园里的大树移栽却要这么“麻烦”? ——情境创设,激发兴趣 老师把很多树枝和叶子剪掉了 老师特意等到下午5点后才开始挖树移栽,甚至给树根裹了一大团泥土。 新课导入 ——情境创设,激发兴趣 1.什么是绿色植物的蒸腾作用? 2.蒸腾作用对植物生长发育有何意义? 3.气孔的调节作用与植物蒸腾作用有什么关系? 4.蒸腾作用对自然界有什么作用? 探究一:“水分从植物的哪个部位散失”——明确蒸腾作用的主要器官 B A 猜想:水分可能从根、茎、叶哪个部位跑掉? 实验步骤 实验探究 蒸腾作用实验 ①从同一株植物上选两个大小相同的枝条,其中一个枝条不做任何处理,而将另一个枝条上所有叶片的两面都涂上凡士林。 ②分别用A、B两个干燥、透明的塑料袋套住两个枝条,并用细线扎紧袋口。 ③光照2h后,观察这两个塑料袋内壁上是否有水珠形成。 凡士林可以堵住气孔,防止水分从气孔中散失 探究一:“水分从植物的哪个部位散失”——明确蒸腾作用的主要器官 B A 实验现象 实验探究 蒸腾作用实验 A塑料袋内壁上出现大量水珠,B塑料袋内壁上没有水珠出现。 B塑料袋内枝条上所有叶片两面都涂抹了凡士林,气孔是封闭的,而A塑料袋内枝条上的叶片没有涂抹凡士林,气孔没有被封闭。 塑料袋内壁的水珠是由枝条上的叶片散发出来的水蒸气凝结而成的。 现象解释 B A 植物体内的水分主要通过叶片散失,叶是蒸腾作用的主要器官。 探究一:“水分从植物的哪个部位散失”——明确蒸腾作用的主要器官 实验现象是否支持“水分主要从叶片散失”的猜想? 小组讨论 得出结论 探究二:“水分从叶片的哪个结构散失”——认识气孔的结构与功能 气孔 保卫细胞 表皮细胞 1.叶片是一个整体,水分总不能从叶片细胞直接“跑”出来吧? 2.叶片表面会不会有专门让水分进出的“门户”? 表皮细胞:不规则形,无叶绿体 保卫细胞:半月形,含叶绿体; 探究二:“水分从叶片的哪个结构散失”——认识气孔的结构与功能 1.当保卫细胞吸水时,气孔会张开还是关闭? 2.此时保卫细胞的形态发生了什么变化? 3.当保卫细胞失水时,气孔为什么会关闭? 4.保卫细胞的细胞壁有什么特点,能让它吸水后顺利张开? 吸水时:保卫细胞膨胀,半月形的“弧度”变大,空隙变大 失水时:保卫细胞收缩,半月形的“弧度”变小,空隙消失 探究二:“水分从叶片的哪个结构散失”——认识气孔的结构与功能 失水时:保卫细胞收缩,半月形的“弧度”变小,空隙消失 靠近气孔一侧的细胞壁较厚 远离气孔一侧的细胞壁较薄 吸水时:保卫细胞膨胀,半月形的“弧度”变大,空隙变大 内壁 外壁 探究二:“水分从叶片的哪个结构散失”——认识气孔的结构与功能 小组合作 气孔结构模型 任务: 小组合作展示“气孔张开”和“气孔关闭”两种状态的模型,并用文字标注两种状态下保卫细胞的吸水/失水情况。 探究二:“水分从叶片的哪个结构散失”——认识气孔的结构与功能 叶片表皮上的气孔是水分散失的“门户”,由一对含叶绿体的保卫细胞控制开闭——保卫细胞吸水 气孔张开 水分散失;保卫细胞失水 气孔关闭 水分停止散失。 得出结论 探究三:“水分在植物体内的运输路径”——理解蒸腾作用的过程 水分从土壤被根吸收后,要经过哪些结构才能到达叶片的气孔? 植物的输导组织 试着画出水分的运输路径 探究三:“水分在植物体内的运输路径”——理解蒸腾作用的过程 土壤中的水分 根毛细胞(吸收) 根内的导管 茎内的导管 叶肉细胞 叶片表皮的气孔 大气中 土壤 根毛 根部导管 茎部导管 叶等各处 水分在导管中运输时,叶片气孔不断散失水分,会在植物体内形成一股“拉力”,就像用吸管喝饮料时的吸力一样,这股力叫“蒸腾拉力”,能带动水分和溶解在水中的无机盐向上运输。 探究三:“水分在植物体内的运输路径”——理解蒸腾作用的过程 1.如果移栽时剪掉大量枝叶,会对“蒸腾拉力”产生什么影响? 2.这和移栽成活率有什么关系? 枝叶减少 气孔数量减少 水分散失减少 蒸腾拉力减弱 探究三:“水分在植物体内的运输路径”——理解蒸腾作用的过程 探究三:“水分在植物体内的运输路径”——理解蒸腾作用的过程 得出结论 蒸腾作用的过程: 土壤 根毛 导管 叶肉细胞 气孔 大气 蒸腾拉力是水分和无机盐运输的主要动力 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 1.后勤老师为什么选择傍晚移栽,而不是正午? 2.大家结合生活经验想一想——夏天洗的衣服,在阳光下和树荫下,哪个干得快? 3.在有风的地方和无风的地方,哪个干得快? 4.这说明什么因素会影响水分蒸发? 5.这些因素会不会也影响植物的蒸腾作用? 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 在一定范围内,光照强度越大,蒸腾作用越强 (1)光照强度 在一定范围内,蒸腾作用随温度的升高而加强 (2)温度 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 空气湿度越大,蒸腾作用越弱;反之越强 (3)空气湿度 空气流动速度越快,蒸腾作用越强;反之越弱 (4)空气流动速度 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 蒸腾作用时,植物体内的水变成水蒸气,会吸收周围的热能,从而降低叶片表面的温度,使叶片不至于因受强烈阳光的照射而灼伤 植物体内的水以气体的状态通过植物表面散失到体外的过程,叫作蒸腾作用。 一个气孔就相当于一个“微型水泵”,产生蒸腾拉力,把根吸收的水和无机盐源源不断地向上运输 促进根对水分的吸收 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 植物与水循环示意图 不同地区降雨量与植被覆盖率关系的数据 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 蒸腾作用的意义: 1.对植物自身:①降低叶片温度;②促进水分和无机盐运输。 2.对自然界:①提高空气湿度,增加降雨量;②参与生物圈水循环。 得出结论 探究四:分析“哪些因素会影响蒸腾作用”——蒸腾作用的意义和应用 移栽树木时,为什么常常要剪掉一部分枝叶,并选择在阴天或傍晚进行? 1.剪掉枝叶 2.选择阴天或傍晚 为了减少叶片面积,降低蒸腾作用 因为此时光照弱、温度低,同样能减少水分散失,最终提高树木移栽的成活率。 小结: 拓展延伸 1.分析沙漠植物和热带雨林植物的叶片结构、气孔特点,为什么能适应各自的环境?(提示:结合蒸腾作用的影响因素和意义) 2.如果把仙人掌移栽到热带雨林,或把龟背竹移栽到沙漠,可能会出现什么问题? 拓展延伸 沙漠 环境 仙人掌 移栽到 热带雨林 热带雨林环境 仙人掌叶片退化成刺(减少蒸腾面积)、表皮壁厚(减少水分渗透)、夜间开气孔(避开白天高温强光,降低蒸腾作用),能减少水分散失,适应干旱环境 龟背竹叶片大而薄(增加蒸腾面积)、气孔多(增加水分散失通道),能适应湿润环境,同时通过蒸腾作用降低叶片温度。 湿润、温度适宜、光照充足 干旱、温度高、光照强 蒸腾作用易过强导致缺水。 需要快速蒸腾作用促进水分运输 环境湿度大、光照相对弱蒸腾作用过弱 蒸腾拉力不足 水分和无机盐运输减慢 叶片发黄 龟背竹 移栽到 沙漠 环境干旱、高温强光 蒸腾作用过强 失水速度远大于吸水速度 叶片萎蔫、死亡。 课堂小结 移栽植物(剪枝叶、选时间) 蒸腾作用与水的散失 概念 叶 门户 植物体内的水以气体状态通过气孔散失到体外的过程 知识的应用 主要器官 器官与门户 意 义 对植物 2.提高空气湿度,增加降雨 2.参与生物圈水循环 气孔(由一对保卫细胞围成) 1.降低叶片温度 对自然界 1.促进水分和无机盐的运输(蒸腾拉力) 降低蒸腾作用,提高成活率 随堂练习 1.下列有关植物蒸腾作用与水的散失的相关叙述,错误的是( ) A.植物吸收的水大多通过蒸腾作用散失 B.根、茎、叶是植物蒸腾作用的主要器官 C.蒸腾作用可以促进植物的根对无机盐的运输 D.移栽的树苗常被剪去大量的枝叶,其目的是降低植物的蒸腾作用 B 随堂练习 2.为研究植物的蒸腾作用,某同学设计了如图所示的实验。 ①取同一植物相同大小的两个枝条,分别标记为A、B,枝条A保留叶片, 枝条B摘除叶片,分别插入两个相同的量筒; ②量筒内注入等量清水,在水面上滴加几滴植物油,置于相同环境中;③光照2小时后,观察两个量筒中的水位变化。 根据实验回答下列问题。 (1)步骤②中,在量筒水面上滴加几滴植物油的目的是 。 (2)如果实验后甲量筒水位低于乙量筒,可以得出的结论是 。 (3)为什么林区降水多? (1) 防止量筒中的清水直接蒸发到空气中,干扰实验结果。 (2) 叶片是植物进行蒸腾作用的主要器官。 (3) 林区植物数量多,叶片总面积大,蒸腾作用旺盛,会向大气中释放大量水蒸气;这些水蒸气在林区上空聚集,遇冷凝结成小水滴,最终形成降雨,因此林区降水较多。 随堂练习 1.小明移栽了一盆绿萝,几天后叶片萎蔫,他发现自己是正午移栽的,且没有剪枝叶。请用蒸腾作用的知识分析叶片萎蔫的原因。 补充练习 正午温度高、光照强 蒸腾作用强 绿萝失水速度快 根吸收的水分跟不上失水速度 叶片萎蔫 随堂练习 2.下列关于气孔的描述,错误的是( ) A.气孔由一对保卫细胞围成 B.保卫细胞含叶绿体 C.气孔关闭时,植物停止蒸腾作用 D.气孔是水分散失的门户 补充练习 C 随堂练习 2.为什么森林里的空气比城市街道更湿润? 补充练习 森林中植物数量多,蒸腾作用旺盛 大量水分散失到大气中 提高空气湿度 随堂练习 课后作业 必做任务: 请根据本节课所学知识,完成下列填空与简答题,巩固蒸腾作用的核心概念与过程: (1)植物体内的水分以状态从中散失到体外的过程,称为蒸腾作用,其中是蒸腾作用的主要器官。 (2)请完整写出“土壤中的水分 叶片气孔”的运输路径。 (3)简答题:蒸腾作用对植物自身有哪两个重要意义?请简要说明。 随堂练习 课后作业 选做任务: 请结合生活现象与本节课知识,完成探究分析题,提升知识应用与逻辑推理能力: 周末,小明帮爷爷在院子里移栽两株长势相近的月季: ①第一株月季:小明直接从花盆中取出(未保留根部泥土),保留所有枝叶,在正午阳光强烈时种植在院子里; ②第二株月季:小明小心挖出,保留根部周围的泥土,剪掉了一半枝叶,在傍晚太阳落山后种植在院子里。 请几天后,第一株月季叶片萎蔫,几乎枯萎,第二株月季却长势良好。请你结合蒸腾作用的原理,分析两株月季生长状况差异的原因,并说明“保留根部泥土”这一操作与植物吸水的关联。 无声的散失, 有形的生长。 $