18.1绿色植物与生物圈的水循环 教案

绿色植物与生物圈中的水循环
教学目标
（1）了解绿色植物的蒸腾作用及意义。
（2）描述气孔的组成及开闭原理。
（3）通过测定植物的蒸腾作用和观察叶表皮气孔的实验，培养分析和综合的能力、画图能力以及实验探究能力；并培养学生乐于探索生命奥秘的科学素养。
教学重点：制作并观察叶表皮的临时装片；描述气孔的组成及开闭原理；气孔的开闭与蒸腾作用的关系，蒸腾作用的概念及意义。
教学难点：解释气孔开闭原理；培养学生探究及实验设计能力。
教材分析：
本节的内容是苏科版八年级上册第六单元第18章第二节《绿色植物与生物圈的水循环》。 教材让学生通过测定植物的蒸腾作用和植物叶表皮的气孔的实验,认识植物进行蒸腾作用的主要场所—叶片,特别是理解叶片上与蒸腾作用直接相关的结构—气孔的结构、功能，形成生物体的结构与功能相适应的基本观点。通过图片及讨论，从理性上认识蒸腾作用的意义。因此学习本课对于学生更全面的把握和了解绿色植物在生物圈中的作用有着非常重要的意义。
学生分析：
对于蒸腾作用的概念来说，学生通过探究叶的蒸腾作用实验得出,并不难理解，但是对于蒸腾作用的调节、蒸腾作用的过程以及蒸腾作用对植物生活的意义等问题，理解起来就有一定的难度。因此，教学中可利用图片、视频、多媒体动画来帮助学生理解，此外，学生对植物蒸腾作用散失大量水分也可能产生误解，甚至会误认为是一种浪费，所以教师要注意适时引导。
设计理念：
本课教学以新课程理念为指导，以学生活动为主线，关注学生已有的生活经验，创设情境，结合现代信息技术，引导学生通过自主探究、动脑观察、主动参与、合作交流的探究式教学，使学生在知识与能力、过程与方法、情感与价值观的相互渗透中，最终达到创新精神与实践能力的提高。
教学过程：
一、创设情境，激发学生发现问题，并提出合理猜想。示图片：大树底下好乘凉，设问：为什么相比之下大树底下凉快一些？夏天烈日炎炎时人们不采取防晒措施，可能会晒伤皮肤，而大多数的植物却不会。这与我们今天要学习的内容相关,导入新课
二、【演示实验】测定植物的蒸腾作用
出示资料:一株玉米从出苗到结实的一生中，大约要消耗200Kg以上的水的大致情况,设问: 99℅的水哪里去了呢,引发学生思考是可能从植物的哪个器官散发,用实验来探究一下。设计并进行实验，测定植物的蒸腾作用，并描述蒸腾作用的概念。
【演示实验】测定植物的蒸腾作用
实验目的：测定植物的蒸腾作用
实验材料和用具：带叶的植物枝条，透明塑料袋、细线、植物油等.
实验方案及步骤：由学生讨论得出实验设计方案,提醒学生设计探究实验时注意单一变量原则。
让学生说出主要的操作步骤，然后出示课前准备的实验。请学生思考两个装置的变量是什么 相同的条件有哪些
教师引导学生观察，并让学生思考讨论以下几个问题：
1．瓶内的液面为什么会下降？
2．塑料袋内壁上的水珠或者水蒸气主要从植物体的什么器官散失出来的 无叶装置的设置有什么作用
学生观察并分小组讨论以上问题，并汇报观察到的现象以及讨论的结果。教师 及时引导学生归纳蒸腾作用的概念：水分以气体的状态从植物体内散发到植物 体外的过程。
联系实际生活中还有哪些与本实验类似的现象呢？
三、【分组实验】:观察植物叶表皮的气孔，解释气孔及其开闭原理
实验二：叶片的表面有没有用于散发水分的结构呢？
【分组实验】将一片刚摘下的叶片浸在盛有70 ℃以上热水的烧杯中。（热水的温度能使叶片中的水变成水蒸气，形成气泡。温度越高， 蒸发越明显，但温度过高，叶片会烫坏。）观察现象并讨论：叶片表面是否产生 气泡？比较叶片上表皮和下表皮，哪一面气泡数目较多？
叶片上出现了气泡,这说明叶片的表面可能有用于散发水分的结构,学生很清晰的发现在热水里下表皮产生的气泡很多,而上表皮很少。下面就用实验来观察一下植物体散失水分的结构是怎样的？
【分组实验】制作鸭跖草下表皮临时装片
实验目的：观察气孔结构
实验材料和用具：显微镜，盖玻片，载玻片，鸭跖草
实验步骤： ①在载玻片上滴一滴清水；
②取鸭跖草叶，撕取下表皮；
③取一块放入清水中展平；
④盖上盖玻片制成临时装片。
学生观察后绘图，锻炼了学生的绘图技能的同时进一步巩固气孔的构 成以及保卫细胞的调节作用。
教师引导学生通过实验充分发挥想像，发现、提出疑问： （1）气孔是怎样构成的？
（2）气孔可以张开和闭合？是谁来调节的？是否与叶片所含水分的多少有关？（3） 通过大家讨论、推理解决问题，得出以下结论：气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空隙。气孔的开闭是由保卫细胞来调节的，而且与细胞内水分的多少有关。
展示气孔开闭的动画，当保卫细胞含水多时气孔张开，当保卫细胞含水较少时气孔闭合。
为什么保卫细胞的形状的变化与水分的多少有关？
学生观察讨论得出保卫细胞与其他细胞不同：它们的细胞壁厚薄不均匀，靠气孔 腔的内壁厚，不易伸展；背气孔腔的外壁薄，较易伸展。细胞吸水膨胀时，外壁 伸展拉长，牵动内壁向内凹陷，使气孔张开。当细胞失水收缩时，内外壁都拉直， 使气孔闭合。因此可以控制水蒸气等气体进出叶片。
通过上述的一系列实验探究，大家共同得出：植物由根吸收的水分，主要以 水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中，这就是植物的蒸腾作用。
补充说明：气泡是从气 孔中冒出的，而且大多数植物叶片的上、下表皮都有气孔，而且下表皮的气孔数目一般多于上表皮。所以我们应该选择叶片的下表皮观察气孔。 当然有些植物的气孔只限于上表皮，如睡莲。有些植物的气孔只限于下表皮，如旱金莲。
四、 讨论归纳蒸腾作用对植物自身的意义
教师出示资料：一株玉米从苗到结实的一生中，需要消耗200 kg以上的水，这200kg以上的水用途大致如下： 作为组成成分的水1．872kg； 维护生理过程的水0．25kg； 蒸腾作用消耗的水202．106kg； 生长时期中总用水量204．228kg。
植物吸水量的99％都通过蒸腾作用散失掉了，这是不是一种浪费呢”？
讨论1.炎炎烈日下，人们不采取防晒措施，可能会晒伤皮肤，而大多数的植物却不会。这个可以说明蒸腾作用有什么意义？
结论1：蒸腾作用可以降低植物体的温度，避免高温伤害。
讨论2：“人往高处走，水往低处流”，自然状态下，水总是从高处向低处 流，为什么在植物体内水却是从低往高处流呢？
【演示实验】：模拟蒸腾拉力
实验器材：针筒，烧杯，水
准备一烧杯水，往针筒里装水，将针筒往上“拉”，水从下面的烧 杯进入了上面的针筒。同样，植物体内水从下往上运输也需要这样一股“拉力”， 而这股拉力就是由植物的蒸腾作用引起的“蒸腾拉力”。叶片里的水分蒸腾出去之后，就会产生这样的“拉力”，从而促进根从土壤中吸收了水分。通过小活动，使得学生对蒸腾 拉力以及它的作用有了一个形象的了解，并归纳得出：
结论2：蒸腾作用可以促进根对水分的吸收。同时也带动了植物对水和无机盐的运输。
引导学生进一步思考蒸腾作用除了对植物本身具有的生理意义，还会提高空气湿度，增加降水，还会参与生物圈中的水循环，这部分内容我们下节课继续学习。
五、知识总结1、设计“测定植物的蒸腾作用”的实验，建立蒸腾作用的概念。
2、通过“观察植物叶表皮的气孔”的实验，认识了气孔的结构和功能，以及气孔开闭的原理。
3、分析得出蒸腾作用对植物自身的意义。
板书：
第一节 绿色植物与生物圈的水循环
根吸收的水分的90℅以上
意义
1.促进植物对水的吸收
2促进植物对水和无机盐的运输
3.参与生物圈的水循环
以气体的状态散失
植物的蒸腾作用
主要器官叶
气孔