(共33张PPT)
第8讲 水的利用和散失
暑假七月,小刚和妈妈在长沙生态动物园游玩,正值三伏天,酷热难当。小刚边走边抱怨着:“这烈日炎炎,太热了!”妈妈笑着牵起小刚的手,带他走到大树下,他顿时感到一阵凉爽。“看,大树底下好乘凉。”妈妈说到。这次经历不仅让小刚感受到了自然的凉爽,也让他对植物如何影响环境产生了浓厚的兴趣。
回家后,小刚迫不及待地查阅了资料,想要解开心中的疑惑。他了解到,植物在生长过程中需要大量的水分,比如一株玉米一生就需要消耗超过200千克的水。但令人惊讶的是,这些水分中只有一小部分(约2.2千克)真正转化成了玉米的组成部分或参与了其生理活动。
那么,其余的水分都到哪里去了呢?这些丢失的水分对其本身及自然界有什么意义呢?让我们走进“第8讲 水的利用和散失”,通过2个概念,一探其中的奥秘。
蒸腾作用
要充分理解这个概念,我们需要通过以下7个问题来进一步探究。
1.植物吸收水分的主要部位在哪里?根适于吸水的特点是什么?(P109)
(1)吸水的主要部位是根尖的 。
(2)根适于吸水的特点:成熟区生有大量的 ,大大增加了根吸水的面积。
(3)根吸水的原理:根毛细胞的细胞液浓度大于周围的溶液浓度时,细胞才吸水,如发蔫青菜浸泡在清水中会吸水、糖拌番茄会失水。
概念 植物根部吸收生活所需的水和无机盐,通过导管向上运输,供植物利用,其中大部分水通过蒸腾作用散失
1
成熟区
根毛
2.根吸收的水分是如何运输到茎、叶等器官的?运输途径是怎样的?(P110)
(1)水分和无机盐是通过输导组织的 运
输的。根吸收的水分在植物体内运输的同时,
溶解在水中的 也“搭着便车”被运输
到植物体的各个部分。
(2)水分的运输途径:土壤溶液中的水分→根
毛细胞→成熟区的导管→根部、茎部的导管
→叶中的导管→叶肉细胞→从气孔散失到大气。
导管
无机盐
3.植物茎中有哪些输导组织?这些结构有什么特点与其功能相适应?(P110)
(1)根吸收的水分和无机盐通过 自下而上运输;叶制造的有机物通过 自上而下运输。
导管
筛管
(2)归纳比较导管和筛管:
活细胞,相邻细胞横壁有许多小孔
茎内侧
导管 筛管
结构特点
存在部位
运输物质
运输方向
死细胞,上下细胞间的
细胞壁消失
活细胞,相邻细胞横壁有
许多小孔
茎内侧
茎外侧
水分和无机盐
有机物
由下往上
由上往下
4.什么是植物的蒸腾作用?植物是怎样散失水分的?(P110)
(1)蒸腾作用:水分从活的植物体表面以 状态
散失到大气中的过程。
(2)植物体吸收的水只有少部分用于光合作用等生命活
动,绝大部分通过 作用散失,主要通过叶片的 散失。蒸腾作用的主要器官是 。
(3)蒸腾作用的验证实验:用透明塑料袋包住植物体,下端套在茎的基部,扎紧袋口,然后放到阳光下照射一段时间,塑料袋内壁出现小水珠(图甲)。注意:塑料袋下方不可以套在花盆上(图乙)。
水蒸气
蒸腾
气孔
叶
5.叶片由哪几部分结构组成?分别有什么作用?(P112)
叶片由 、 和 三部分组成。
表皮
叶肉
叶脉
叶脉
上表皮
下表皮
气孔
叶肉
5.叶片由哪几部分结构组成?分别有什么作用?(P112)
(1)表皮:由上表皮和下表皮组成,有保护作用,属于 组织。
(2)叶肉:含有大量的叶绿体,能进行光合作用,属于 组织。
(3)叶脉:有导管和筛管,具有输导和支持作用,属于输导组织。
保护
营养
叶脉
上表皮
下表皮
气孔
叶肉
6.气孔的组成、功能和分布怎样?保卫细胞如何控制气孔的开闭?(P112)
(1)气孔是由一对半月形的 细胞围成的空腔组成。 是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。一般陆生植物的叶片 气孔比上表皮多,水生植物则相反。
保卫
气孔
下表皮
一对半月形的
“保卫细胞”
保卫细胞围成的
“空腔”
6.气孔的组成、功能和分布怎样?保卫细胞如何控制气孔的开闭?(P112)
(2)气孔的开闭是通过保卫细胞吸水和失水控制的。保卫细胞吸水膨胀时,气孔 ;保卫细胞失水收缩时,气孔 。水分的散失、氧气和二氧化碳的进出都要通过气孔,气孔的开闭影响着植物的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用(注意:保卫细胞有叶绿体,能进行光合作用)。
张开
闭合
保卫细胞吸水膨胀
保卫细胞失水收缩
气孔关闭
气孔张开
7.影响蒸腾作用的因素有哪些?
影响蒸腾作用的因素有光照强度、环境温度、空气流动速度、空气湿度等。
一定范围内,光照越强、环境温度越高、空气流动速度越快,蒸腾作用越强。而空气湿度大,蒸腾作用较弱;空气湿度小,蒸腾作用较强。
要充分理解这个概念,我们需要通过以下4个问题来进一步探究。
1.蒸腾作用对植物自身及自然界的意义是什么?(P113-114)
(1)对自身的意义:
①拉动 在体内的运输,保证各组织、器官对水分和无机盐的需要(蒸腾作用能促进根对水分的吸收,但不能促进根对无机盐的吸收)。
②降低植物叶片表面的温度,避免植物因外界温度过高而被灼伤。
(2)对自然界的意义:提高大气的湿度,增加降水;参与生物圈的 。
概念 植物通过对水的吸收和散失参与生物圈中的水循环
2
水分和无机盐
水循环
2.植物体内“水往高处流”的动力是什么?(P113)
作用产生的拉力。
3.蒸腾作用在农业生产中的应用有哪些?目的是什么?
阴天或傍晚移栽植物;剪去部分枝叶;遮阳。目的是降低 ,减少水分的散失,提高移栽成活率。
蒸腾
蒸腾作用
4.观察叶片的结构实验。
(1)材料用具:新鲜叶片,显微镜,双面刀片,镊子,
载玻片,盖玻片,叶片的永久切片,盛有清水的培养
皿,滴管,吸水纸,碘液,纱布,毛笔,小木板。
(2)如何制作叶片横切面的临时切片?方法步骤如下:
①放叶:把新鲜的叶片平放在小木板上。
②切割:右手捏紧并排的两片刀片,迅速横向切割叶片,多切几次,把切下的薄片放入水中。
③蘸取:用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。
(3)观察:
①观察叶片的结构:使用显微镜,先观察叶片横切面的临时 ,再观察叶片横切面的永久切片,分清叶的表皮、叶肉和叶脉。
②观察叶片的下表皮:用镊子撕下一小块叶片的下表皮,制成临时 ,用显微镜观察下表皮的结构。
切片
装片
请阅读下列资料:
资料一:可繁同学将带叶的芹菜叶柄插入盛有稀释的红墨水的烧杯中,将装置放在阳光下照射1小时;当看到叶脉变红时,将叶柄横切进行观察,看到一排红点。
资料二:在生活中,如果我们要把水送到50层的楼房上,要用水泵才能送上去。在自然界有一种植物叫杏仁桉树,最高可以长到156米,它的高度当于50层楼房的高度,它能把水送到高达156米树冠的动力主要来自蒸腾作用。
资料三:森林有“绿色水库”之称。我国南方植被以热带雨林和常绿阔叶林为主,由于绿色植物的蒸腾作用可以提升大气湿度,促进该地区的水循环,所以南方降水相对频繁。“大树底下好乘凉”,植物的蒸腾作用让我们在炎热的夏季感受到了凉爽。
资料四:某生物小组的同学为探究蒸腾作用的主要器
官,取同一植株上大小相同的两个枝条,其中一个去
掉全部叶片,另一个不做处理,实验装置如图所示。
一段时间后,甲中液面下降比乙明显。
据此,完成典例和变式1—5题。
可繁同学将带叶的芹菜叶柄插入盛有稀释的红墨水的烧杯中,将装置放在阳光下照射1小时;当看到叶脉变红时,将叶柄横切进行观察,看到一排红点。下列叙述错误的是( )
A.叶柄横切后看到的红点中有导管
B.装置放在阳光下能促进红墨水向上运输
C.红墨水向上运输的动力主要来自叶的蒸腾作用
D.运输至叶片的水分主要用于芹菜的呼吸作用
典例 1
D
变式1 如图是绿色开花植物的某生理过程示意图。下列说法错误的是( )
A.a表示根对水分的吸收,吸收的主要部位是根尖的成熟区
B.b表示水分由导管从低往高运输,动力主要来自光合作用
C.若c表示水分的散失,则“门户”是气孔
D.绿色植物参与生物圈水循环的途径是:
大气→自然降水→植物根系→植物茎叶→大气
B
在生活中,如果我们要把水送到50层的楼房上,要用水泵才能送上去。在自然界有一种植物叫杏仁桉树,最高可以长到156米,它的高度当于50层楼房的高度,它能把水送到高达156米树冠,其动力主要来自( )
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.吸收作用
变式2 在移栽植物时,下列做法与降低蒸腾作用无关的是( )
A.剪去部分的枝和叶 B.根部带一个土坨
C.对移栽植物进行遮阳 D.在阴天或傍晚移栽植物
典例 2
C
B
森林素有“绿色水库”之称。我国南方植被以热带雨林和常绿阔叶林为主,由于绿色植物的蒸腾作用可以提升大气湿度,促进该地区的水循环,所以南方降水相对频繁。如图是南方某植物叶片的横切面示意图,相关说法正确的是( )
A.2属于保护组织,是叶片光合作用的主要部位
B.5是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔,主
要分布于上表皮
C.植物从根部吸收的水分绝大部分通过蒸腾作用散失到大气中
D.植物的蒸腾作用能够促进叶片表面温度提升,加快水分散失
典例 3
C
变式3 气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。如图是气孔张开和闭合示意图,下列叙述错误的是( )
A.气孔张开和闭合由表皮细胞调控,不含叶绿体
B.图①表示叶片的气孔是张开的,图②表示气孔是关闭的
C.当太阳升起时,叶片的气孔慢慢张开,空气就涌进气孔
D.当夜幕降临时,叶片的大多数气孔缩小或闭合,蒸腾作用随之减弱
A
×,由保卫细胞调控,其细胞含叶绿体
√
√
√
根据资料四,下列相关叙述正确的是( )
A.探究的实验变量是水
B.说明植物蒸腾作用的主要器官是叶
C.油层的作用是保护枝条
D.液面下降的速度与叶片数量无关
典例 4
B
变式4 如图是探究植物蒸腾作用的实验装置,有关该实验说法正确的是( )
A.植物蒸腾作用的强弱与叶片面积的大小密切相关
B.三个塑料袋内壁的水珠由多到少依次是C>B>A
C.蒸腾作用越强,根对水分和无机盐的吸收速度越快
D.将装置置于温度低的环境中,可使实验现象更明显
A
“大树底下好乘凉”,植物的蒸腾作用让我们在炎热的夏季感受到了凉爽。下列有关植物蒸腾作用意义的叙述,错误的是( )
A.降低植物叶片表面的温度
B.拉动水分和无机盐在植物体内的运输
C.提高大气湿度,调节气候,绿色植物参与了生物圈的水循环
D.没有绿色植物,生物圈中的水循环将无法进行
典例 5
D
变式5 森林有“绿色水库”之称,如图所
示,回答下列问题:
(1)根尖成熟区的表皮细胞一部分向外突出,
形成[⑤] ,是根吸收水和无机盐的主
要部位。吸收的水大部分由叶片表皮的[④]
散失到大气中,参与生物圈的水循环。
(2)在果树栽培时,通常会给树木输液补充水和无机盐,输液用的针头应插入树木的 组织,通过其中的 向上运输。
根毛
气孔
输导
导管
(3)要观察到上图中叶片的结构,徒手切片
时,右手要捏紧并排的两片刀片,迅速横
向切割,主要目的是 。
要观察到叶片内气孔的结构,需要进行的
操作是制作 (填
“叶的横切面临时切片”“叶的纵切面临时切
片”或“叶片下表皮临时装片”)。
(4)干旱时,植物叶片中的 失水收缩,气孔开闭状态的变化是 (填“张开”或“闭合”)。
使切下的材料足够薄
叶片下表皮临时装片
保卫细胞
闭合
(5)农作物的收成主要在于有机物的积累。光合作用制造有机物的场所主要位于叶片结构中 (填序号)。
②
(一)思维模型构建
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧ ⑨ ⑩
成熟区
根毛
导管
水蒸气
叶肉
保卫细胞
张开
闭合
运输
水循环
(二)一“境”到底,本课小结
结合“创设情境”中的内容,一株玉米一生中需要约200千克以上的水,但只有2.2千克的水组成玉米的成分及参与生理活动过程,其余的水分都到哪里去了呢?这些丢失的水分对其本身及自然界有什么意义呢?
答:其余的水绝大部分通过蒸腾作用散失掉了。植物蒸腾作用能促进根对水分的吸收;拉动水分和无机盐在体内的运输,保证各组织、器官对水分和无机盐的需要;降低植物叶片表面的温度,避免植物因外界温度过高而被灼伤。植物蒸腾作用还能提高大气的湿度,增加降水;参与生物圈的水循环。