4.5 蒸腾作用 导学案-2026-2027学年北师大版生物七年级上册
2026-09-09
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普通
摘要:
该初中生物学导学案围绕《4.5 蒸腾作用》展开,核心知识点包括蒸腾作用的概念、主要部位、气孔结构与功能及意义。通过玉米耗水去向、“大树底下好乘凉”等生活现象导入,衔接前四节光合作用、呼吸作用等知识,引导学生思考水分散失问题,搭建新旧知识学习支架。
这份导学案突出探究实践与科学思维培养,设计“植物的蒸腾失水”“探究气孔数目和分布”等实验活动,引导学生观察现象、分析数据,理解结构与功能相适应的生命观念。习题涵盖课前预习、课中探究及综合巩固,助力学生自主学习,同时渗透保护森林的态度责任,提升生物学科核心素养。
内容正文:
年级
七年级上册
科目
生物
教材版本
北师大版(2024)
备课教师
周次
班级
主题与课时
《4.5 蒸腾作用》
课型
新授
审核人
学校
课标要求
以2022版《义务教育生物学课程标准》为依据,以“生命观念、科学思维、探究实践、态度责任”为核心素养育人主线。本节课对应课程内容“植物的生活”学习主题,涉及重要概念“植物通过蒸腾作用参与生物圈中的水循环”。要求学生通过观察和实验,描述植物的蒸腾现象,阐明植物体内水分散失的主要原因。说明蒸腾作用对植物生活的意义,理解蒸腾作用在促进水分和无机盐运输、降低叶面温度等方面的作用。通过“探究植物气孔的数目和分布”等活动,理解气孔的结构与其功能相适应的关系,初步形成“结构与功能相适应”的生命观念。
学习目标
生命观念: 通过观察蒸腾失水实验,描述植物的蒸腾现象,说出蒸腾作用的概念——植物体内的水以水蒸气形式散失到体外的生理过程。识别蒸腾作用的主要部位(叶片的气孔),理解保卫细胞控制气孔开闭的原理。说明蒸腾作用对植物生活的意义,形成生物体的结构与其功能相适应的生命观念。
科学思维: 通过分析蒸腾失水实验的现象和数据,发展比较、归纳和演绎等思维能力。通过“探究植物气孔的数目和分布”活动,学习提出假设、设计实验、分析结果等科学探究方法。通过对比气孔与导管、筛管的区别,理解不同结构在植物生命活动中的分工协作。
探究实践: 认真完成“植物的蒸腾失水”演示实验,观察实验现象,分析实验结果。参与“探究植物气孔的数目和分布”活动,提高科学探究能力。学会使用显微镜观察叶片表皮细胞和气孔的结构。
态度责任: 经历探究实践活动,认同严谨求实的科学态度。认同绿色植物蒸腾作用的意义,初步形成保护森林、爱护绿色植物的意识。通过理解蒸腾作用在维持生物圈水循环中的作用,形成生态文明观念。
重难点
重点: 蒸腾作用的概念和主要部位;蒸腾作用对植物生活的意义。
难点: 理解蒸腾作用促进水分和无机盐运输的原理;理解保卫细胞控制气孔开闭的机制;通过实验分析得出气孔分布与植物生活环境相适应的结论。
学习过程
(一)课前预习案
亲爱的同学,在前四节中,我们学习了光合作用、呼吸作用、吸收作用和运输作用,知道了植物通过光合作用制造有机物,通过呼吸作用分解有机物释放能量,通过根从土壤中吸收水分和无机盐,通过导管和筛管运输物质。但是,你有没有想过这样一个问题:一株玉米从出苗到结实的一生中,大约要消耗200千克以上的水,但这些水中只有很少一部分(约2.2千克)保留在植物体内或被植物利用。那么,植物吸收的绝大部分水到哪里去了呢?为什么“大树底下好乘凉”?为什么移栽树木时要剪去部分枝叶?本节课我们将一起探究“蒸腾作用”,揭开植物体内水分散失的秘密。
请同学们思考:植物体内的水以什么形式散失到体外?散失的主要部位是哪里?蒸腾作用对植物有什么重要意义?课前请自主完成以下预习习题,初步感知本课核心知识点,为课堂探究做好铺垫。
预习填空题
1. 在温暖、有阳光照射的条件下,植物体内的水以______形式散失到体外,这个生理过程叫______。
2. 植物体的蒸腾作用主要是通过叶的______来完成的,______和嫩茎也能进行一定的蒸腾作用。
3. 气孔由两个半月形的______细胞围成,当保卫细胞______时,气孔张开;当保卫细胞______时,气孔关闭。
4. 在“植物的蒸腾失水”实验中,试管内的水面上滴加植物油的目的是防止试管内水分的______。
5. 将实验装置放在温暖、有阳光的地方,是因为这种环境下植物的蒸腾速率较______,容易观察到实验现象。
6. 蒸腾作用可以促进植物对______的吸收和运输,促进植物对______的运输。
7. 蒸腾作用可以______叶面温度,防止叶肉细胞被阳光灼伤。
8. 移栽植物时,常剪去部分枝叶,主要目的是降低植物的______作用。
预习选择题
1. 以下关于蒸腾作用的说法正确的是()
A. 蒸腾作用在夜晚进行,白天不进行
B. 蒸腾作用是植物体内的水以水蒸气形式散失到体外的过程
C. 蒸腾作用只在叶片上进行
D. 蒸腾作用对植物没有任何意义
2. 植物蒸腾作用的主要器官是()
A. 根 B. 茎 C. 叶 D. 花
3. 在“植物的蒸腾失水”实验中,塑料袋内壁上出现水珠,说明()
A. 植物进行光合作用产生了水
B. 植物体内的水分以水蒸气形式通过叶片散失出来
C. 试管中的水蒸发到塑料袋内
D. 空气中的水蒸气凝结在塑料袋上
4. 移栽树木时剪去部分枝叶,主要目的是()
A. 降低光合作用 B. 降低蒸腾作用
C. 降低呼吸作用 D. 促进吸收作用
预习判断题
1. 蒸腾作用只在有光的条件下才能进行。()
2. 植物的蒸腾作用主要是通过叶片的气孔来完成的。()
3. 蒸腾作用对植物没有任何好处,只会造成水分的浪费。()
4. 大树底下好乘凉,与植物的蒸腾作用有关。()
预习简答题
1. 一株玉米一生中吸收的200多千克水中,绝大部分去了哪里?请根据预习内容回答。
2. “大树底下好乘凉”是生活中常见的现象,请你根据预习内容,说说其中的道理。
(二)课中探究案
课堂学习中,我们将通过“观察植物的蒸腾失水”“探究蒸腾作用的概念和部位”“探究植物气孔的数目和分布”“归纳蒸腾作用的意义”等环节,深入了解蒸腾作用的相关知识。请跟随课堂节奏,认真完成以下探究习题与任务。
探究一:观察植物的蒸腾失水
植物体内的水是如何散失到体外的?我们可以通过一个直观的实验来观察——取两株大小、叶片数基本相同的植物枝条,一个枝条保留全部叶片,另一个枝条去掉全部叶片(或保留少量叶片),将两个枝条分别插入盛有等量水的试管中,在试管内的水面上滴加少量植物油,用透明塑料袋分别套在两个枝条上并扎紧袋口,将实验装置放在温暖、有阳光的地方。一段时间后观察实验现象。
课堂探究习题:
1. 填空题:请根据所学内容填写。
(1)在试管内的水面上滴加植物油的目的是防止试管内水分的______。
(2)将实验装置放在温暖、有阳光的地方,是因为这种环境下植物的______速率较快,容易观察到实验现象。
(3)有叶片的塑料袋内壁上出现了______,没有叶片的塑料袋内壁上______水珠。
(4)这个实验说明:植物体内的水分主要是通过______散失到体外的。
2. 选择题:以下关于“植物的蒸腾失水”实验的说法正确的是()
A. 该实验不需要设置对照
B. 该实验的变量是光照
C. 有叶片的塑料袋内壁出现水珠,说明水分从叶片散失出来
D. 没有叶片的枝条不能吸收水分
3. 简答题:请回答以下问题。
(1)为什么要在试管内的水面上滴加植物油?如果不滴加,会对实验结果产生什么影响?
(2)为什么要把实验装置放在温暖、有阳光的地方?如果放在阴暗、低温的地方,实验结果会有什么不同?
(3)有叶片的塑料袋内壁上出现了水珠,这些水珠是从哪里来的?说明了什么?
4. 实践任务:请以小组为单位,观察教材或教师演示的“植物的蒸腾失水”实验,完成以下任务——
(1)记录实验开始前两个装置的状态;
(2)在实验过程中定时观察两个塑料袋内壁的变化;
(3)记录试管内液面的变化;
(4)分析实验结果,得出实验结论。
5. 判断题:在“植物的蒸腾失水”实验中,没有叶片的枝条塑料袋内壁也出现了水珠。【】
探究二:探究蒸腾作用的概念和部位
综合以上实验,我们可以归纳出蒸腾作用的概念:在温暖、有阳光照射的条件下,植物体内的水以水蒸气形式散失到体外,这个生理过程叫蒸腾作用。蒸腾作用主要发生在叶片上,通过叶片的气孔来完成。气孔是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
气孔由两个半月形的保卫细胞围成。保卫细胞的细胞壁厚薄不均匀——靠近气孔的一侧壁厚,远离气孔的一侧壁薄。当保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔关闭。
课堂探究习题:
1. 填空题:请根据所学内容填写。
(1)蒸腾作用是指植物体内的水以______形式散失到体外的生理过程。
(2)蒸腾作用的主要部位是______,主要通过______来完成。
(3)气孔由两个半月形的______细胞围成。
(4)当保卫细胞______时,气孔张开;当保卫细胞______时,气孔关闭。
2. 选择题:以下关于气孔的说法正确的是()
A. 气孔只分布在叶片的上表皮
B. 气孔的开闭由保卫细胞控制
C. 气孔关闭时,蒸腾作用会增强
D. 气孔与蒸腾作用无关
3. 简答题:请回答以下问题。
(1)保卫细胞的结构有什么特点?这些特点与气孔的开闭有什么关系?
(2)为什么说气孔是植物蒸腾作用的“门户”?
(3)在炎热的中午,有些植物的叶片会出现萎蔫现象,这与气孔的开闭有什么关系?
4. 实践任务:请观察教材中气孔的结构示意图,完成以下任务——
(1)画出气孔的结构简图,标注保卫细胞和气孔;
(2)画出气孔张开和气孔关闭两种状态的示意图;
(3)说明保卫细胞吸水膨胀和失水收缩分别导致气孔处于什么状态。
5. 判断题:气孔只分布在叶片的上表皮。【】
探究三:探究植物气孔的数目和分布
不同植物、不同环境中的植物,其叶片上气孔的数目和分布是不同的。有些植物在阳光直射的环境下生活得好(如柳、槐、小麦、水稻等),有些植物在荫蔽的环境下生活得好(如玉簪、绿萝等)。不同生态环境中的植物,其体内的水通过气孔蒸腾的速度是不同的。我们可以通过实验来探究不同植物叶片气孔的数目和分布特点。
课堂探究习题:
1. 填空题:请根据所学内容填写。
(1)阳生植物(如小麦、水稻)叶表皮的气孔______而______。
(2)阴生植物(如玉簪、绿萝)叶表皮的气孔______。
(3)同一株植物,叶片的上部比下部气孔______。
(4)气孔的数目和分布与其______相适应。
2. 选择题:以下关于气孔分布的说法正确的是()
A. 所有植物叶片上表皮的气孔都比下表皮多
B. 阳生植物叶表皮的气孔小而密集
C. 阴生植物叶表皮的气孔大而密集
D. 同一株植物不同部位叶片的气孔数目完全相同
3. 简答题:请回答以下问题。
(1)阳生植物和阴生植物叶片上气孔的分布有什么不同?这与它们的生活环境有什么关系?
(2)同一株植物不同部位的叶片,气孔的数目是否相同?这说明了什么?
(3)在探究植物气孔分布的实验中,如果要比较上表皮和下表皮气孔的数目,应该怎样设计实验?
4. 实践任务:请以小组为单位,完成“探究植物气孔的数目和分布”活动——
(1)取同一种植物叶片,撕取上表皮和下表皮分别制作临时装片;
(2)用显微镜观察,在相同放大倍数下,统计视野内气孔数目;
(3)记录数据,比较上表皮和下表皮气孔数目的差异;
(4)分析结果,得出结论。
5. 判断题:阴生植物的气孔数目比阳生植物多。【】
探究四:归纳蒸腾作用的意义
蒸腾作用对植物具有重要的意义,主要体现在三个方面:
(1)促进植物对水的吸收和运输
叶片细胞散失水分后,就要从植物体其他部位吸收水分。这样,就促使根从土壤里不断地吸收水分,并将水分运输到叶里。蒸腾作用为水分在植物体内的运输提供了向上的动力。
(2)促进植物对无机盐的运输
植物在运输水的同时,也把溶解于水中的无机盐运输到植物体的各个部分。因此,蒸腾作用促进了无机盐的运输。
(3)降低叶面温度
液态的水转化为水蒸气时,会带走热量。科学家研究得知,在蒸腾过程中,1克水转化为水蒸气时,在20℃条件下吸收的能量约为2.45×10³焦耳。因此,蒸腾作用可以降低叶面温度,防止叶肉细胞被阳光灼伤。
课堂探究习题:
1. 填空题:请根据所学内容填写。
(1)蒸腾作用为植物体内______和______的运输提供动力。
(2)蒸腾作用可以______叶面温度,防止叶肉细胞被______灼伤。
(3)植物在运输水的同时,也把溶解于水中的______运输到植物体的各个部分。
(4)在蒸腾过程中,1克水转化为水蒸气时,在20℃条件下吸收的能量约为______焦耳。
2. 选择题:以下关于蒸腾作用意义的说法错误的是()
A. 蒸腾作用为水分运输提供动力
B. 蒸腾作用促进无机盐的运输
C. 蒸腾作用使植物体内水分增多
D. 蒸腾作用可以降低叶面温度
3. 简答题:请回答以下问题。
(1)为什么说“蒸腾作用为植物体内水分和无机盐的运输提供了动力”?
(2)夏日炎炎,植物叶片为什么不会被阳光灼伤?
(3)如果把一棵植物的所有叶片全部剪掉,会对植物的生命活动产生什么影响?
4. 实践任务:请以小组为单位,完成以下任务——
(1)结合导管和筛管的知识,分析蒸腾作用与运输作用的关系;
(2)讨论:如果没有蒸腾作用,植物体内的水分和无机盐还能正常运输吗?为什么?
(3)总结蒸腾作用对植物生活的意义。
5. 判断题:蒸腾作用会浪费植物体内的水分,对植物没有任何好处。【】
探究五:课堂综合巩固提升
结合本节课全部知识点,完成综合习题,查漏补缺,深化对“蒸腾作用”的理解。
1. 单选题:以下关于蒸腾作用的说法正确的是()
A. 蒸腾作用是植物体内的水以液态形式散失到体外的过程
B. 蒸腾作用是植物体内的水以水蒸气形式散失到体外的过程
C. 蒸腾作用只在叶片上进行
D. 蒸腾作用对植物没有任何意义
2. 单选题:植物蒸腾作用的主要器官是()
A. 根 B. 茎 C. 叶 D. 花
3. 单选题:在“植物的蒸腾失水”实验中,试管内的水面上滴加植物油的目的是()
A. 促进植物吸水 B. 防止试管内水分的蒸发 C. 加快蒸腾速率 D. 杀死细菌
4. 单选题:移栽树木时剪去部分枝叶,主要目的是()
A. 降低光合作用 B. 降低蒸腾作用 C. 降低呼吸作用 D. 促进吸收作用
5. 多选题:以下属于蒸腾作用对植物意义的有()
A. 促进水分的吸收和运输 B. 促进无机盐的运输
C. 降低叶面温度 D. 增加植物体内水分的储存
6. 综合简答题:请结合本节课所学,从“蒸腾作用的概念和主要部位”“蒸腾失水实验”“蒸腾作用的意义”三个方面,向你的同学介绍“植物体内的水是如何散失的以及蒸腾作用的重要意义”。
7. 拓展思考:通过本节课的学习,你对“大树底下好乘凉”有了哪些新的理解?为什么移栽树木时要选择在阴天或傍晚进行,并且要剪去部分枝叶?请运用蒸腾作用的知识进行解释。
板书设计
第5节 蒸腾作用
一、蒸腾作用的概念
在温暖、有阳光照射的条件下,植物体内的水以水蒸气形式散失到体外的生理过程
二、蒸腾作用的部位
主要部位:叶片(通过气孔)
次要部位:叶柄、嫩茎
三、气孔的结构与功能
组成:两个半月形的保卫细胞
开闭原理:保卫细胞吸水膨胀→气孔张开;保卫细胞失水收缩→气孔关闭
功能:蒸腾作用的“门户”,气体交换的“窗口”
四、蒸腾作用的意义
1. 促进水分和无机盐的运输
2. 降低叶面温度,防止灼伤
参考答案
(一)课前预习案答案
预习填空题答案
1. 水蒸气、蒸腾作用 2. 气孔、叶柄 3. 保卫、吸水膨胀、失水收缩 4. 蒸发 5. 快 6. 水、无机盐 7. 降低 8. 蒸腾
预习选择题答案
1. B 2. C 3. B 4. B
预习判断题答案
1. ×(蒸腾作用在温暖、有阳光的条件下进行,但并非只能在有光的条件下进行) 2. √ 3. ×(蒸腾作用对植物具有重要意义) 4. √
预习简答题答案
1. 绝大部分水通过蒸腾作用散失到了体外。一株玉米一生中吸收的200多千克水中,只有约2.2千克保留在植物体内或被植物利用,其余近99%的水通过蒸腾作用以水蒸气的形式散失到大气中。
2. “大树底下好乘凉”是因为大树进行了蒸腾作用。植物通过蒸腾作用将体内的水分以水蒸气形式散失到体外,在这个过程中会吸收大量的热量(1克水转化为水蒸气约吸收2.45×10³焦耳能量),从而降低了周围环境的温度,使人感到凉爽。
(二)课中探究案答案
探究一答案
1. (1)蒸发;(2)蒸腾;(3)水珠、没有;(4)叶片
2. C
3. (1)滴加植物油是为了防止试管内的水分蒸发到塑料袋内,干扰实验结果。如果不滴加,试管中的水会蒸发到塑料袋内壁上,使人误以为水珠是从植物体内散失出来的。(2)温暖、有阳光的条件下植物蒸腾速率较快,容易观察到实验现象。如果放在阴暗、低温的地方,蒸腾速率减慢,实验现象不明显。(3)水珠来自植物体内——植物体内的水分通过叶片以水蒸气形式散失出来,在塑料袋内壁上遇冷凝结成水珠。这说明植物体内的水分主要是通过叶片散失到体外的。
4. (开放题,根据学生观察实验情况作答)
5. ×(没有叶片的枝条,塑料袋内壁没有出现水珠,说明水分主要是通过叶片散失的)
探究二答案
1. (1)水蒸气;(2)叶片、气孔;(3)保卫;(4)吸水膨胀、失水收缩
2. B
3. (1)保卫细胞呈半月形,靠近气孔的一侧壁厚,远离气孔的一侧壁薄。当保卫细胞吸水膨胀时,外壁比内壁扩张得多,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,细胞壁恢复原状,气孔关闭。(2)因为植物体内的水分主要是通过气孔以水蒸气形式散失到体外的,气孔是水分散失的主要通道。(3)炎热的中午,植物蒸腾作用过强,保卫细胞失水收缩,气孔关闭,从而减少水分的散失,避免植物因过度失水而萎蔫。
4. (开放题,根据学生绘图情况作答)
5. ×(气孔主要分布在叶片的下表皮,上表皮也有分布,但数目通常较少)
探究三答案
1. (1)小、密集;(2)较少;(3)多;(4)生活环境
2. B
3. (1)阳生植物(如小麦、水稻)叶表皮的气孔小而密集;阴生植物(如玉簪、绿萝)叶表皮的气孔较少。阳生植物生活在阳光充足的环境中,蒸腾作用强,需要较多的气孔进行气体交换和水分调节;阴生植物生活在荫蔽环境中,蒸腾作用较弱,气孔数目较少。(2)同一株植物不同部位的叶片,气孔数目不同——叶片的上部比下部气孔多。这说明气孔的数目和分布与其接受光照的强弱相适应。(3)取同一植物叶片相同部位的表皮,分别撕取上表皮和下表皮制作临时装片,在显微镜相同放大倍数下统计视野内气孔数目,比较两者的差异,得出结论。
4. (开放题,根据学生实验情况作答)
5. ×(阳生植物气孔小而密集,阴生植物气孔较少,这是两者适应不同生活环境的结果)
探究四答案
1. (1)水、无机盐;(2)降低、阳光;(3)无机盐;(4)2.45×10³
2. C
3. (1)叶片细胞散失水分后,就要从植物体其他部位吸收水分,促使根从土壤里不断吸收水分,并将水分运输到叶里。这种由蒸腾作用产生的拉力为水分和无机盐在导管中的运输提供了动力。(2)液态的水转化为水蒸气时会带走热量。植物通过蒸腾作用散失水分,带走了大量热量,从而降低了叶面温度,防止叶肉细胞被阳光灼伤。(3)如果把叶片全部剪掉,植物将无法进行蒸腾作用,水分和无机盐的运输会失去动力,光合作用也会因缺乏叶片而停止,最终导致植物死亡。
4. (开放题,根据学生讨论情况作答。要点:蒸腾作用为导管运输水分和无机盐提供动力,与运输作用密切相关)
5. ×(蒸腾作用对植物具有重要意义——促进水分和无机盐的运输、降低叶面温度,是植物维持正常生命活动的重要生理过程)
探究五答案
1. B 2. C 3. B 4. B 5. ABC
6. 蒸腾作用是植物体内的水以水蒸气形式散失到体外的生理过程。蒸腾作用主要发生在叶片上,通过叶片的气孔来完成。在“植物的蒸腾失水”实验中,有叶片的塑料袋内壁出现了水珠,而没有叶片的塑料袋内壁没有水珠,说明植物体内的水分主要是通过叶片散失到体外的。蒸腾作用对植物具有重要意义:第一,蒸腾作用为水分和无机盐在植物体内的运输提供了动力;第二,蒸腾作用可以降低叶面温度,防止叶肉细胞被阳光灼伤。因此,蒸腾作用不是水分的浪费,而是植物维持正常生命活动的重要生理过程。
7. (开放题。示例:通过本节课的学习,我明白了“大树底下好乘凉”是因为大树通过蒸腾作用散失水分,带走了周围环境的大量热量,使人感到凉爽。移栽树木时选择在阴天或傍晚进行,是因为阴天和傍晚光照较弱、温度较低,植物的蒸腾作用较弱,可以减少水分的散失,有利于移栽树木成活。剪去部分枝叶也是同样的道理——减少叶片数量可以降低蒸腾作用,减少水分的散失。这些措施都是为了提高移栽植物的成活率。)
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