浙教版科学八年级下第3章第五节叶的蒸腾作用和结构（共2课时）

叶的蒸腾作用和结构（2课时之第1课时）
教学目标
了解蒸腾作用的基本含义及其意义。
知道气孔的分布状况。
知道保卫细胞和气孔的结构。
完整地描述水、无机盐的运输路径。
重点难点
重点：蒸腾作用的基本含义、保卫细胞和气孔的结构、水、无机盐的运输路径
难点：实验设计证明气孔的存在、水、无机盐的运输路径
教具准备：植物 氯化钴蓝色滤纸
情感、态度、价值观：从蒸腾作用方面，培养热爱植物的情感。
点击本节考点：5.1知道蒸腾作用进行的部位和意义。（考试要求a）
教学过程
第1课时
引入 我们知道将物体从低处运到高处是很费劲的（设置实验让学生体验）。那么，植物的根从土壤中吸收水分和无机盐后，通过茎运往高高在上的叶、化、果和枝等.据估计1株玉米从出苗到收获需消耗四、五百斤水。那么，完成这么复杂的生理过程，靠的是什么？
活动：观察植物的蒸腾现象。
⑴实验操作：选择生长旺盛的阔叶植物，用塑料带将几片邻近的叶片包扎起来，置于阳光下培养一段时间。
⑵塑料袋上出现水珠。
⑶现象分析：塑料袋是扎紧的，外面的水蒸气不会进入袋内，水分只能来自植物的叶。
⑷实验结论：植物的叶能以水蒸气的形式散失水分/植物发生了蒸腾作用/注：装置内水面上放入油的目的是：防止水分蒸发。
一、蒸腾作用：
1、什么是蒸腾作用：根吸收的水分，经过茎的运输到达叶，大部分（约99%）经叶以气体形式（水蒸汽状态）散失到大气中的过程。/是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程。（枝条失水速度）；叶将根吸收的水分经气孔以水汽（气体形式——水蒸气）状态向大气中散发。
提问⑴.蒸腾作用的主要器官是：叶。⑵植物根吸收的水分大部分（99%）用来进行蒸腾作用。例如：小麦生长的后期（灌浆期和成熟期），起光合作用的产物主要用于粒籽的生长和发育，该期间小麦吸收的水分主要用于蒸腾作用。
*延伸：在植物生长的任一时期，根吸收的水分都是大部分用于蒸腾作用的。
*蒸腾作用是物理变化，是自然界中水循环的一部分。而光合作用和呼吸作用是化学变化，是自然界中氧碳循环的途径。相当于水分蒸发，蒸腾作用也要吸热。，吸热就能降低环境的温度。
2、蒸腾作用的意义：
⑴有效降低叶片温度，使植物在强光下进行光合作用而不致受害
⑵促进根对水分和无机盐的吸收。是根部吸水的主要动力，利于植物对水的吸收和运输。根吸水的另一动力是根毛细胞细胞液的浓度一般是大于外界土壤溶液的浓度，所以根毛细胞一般能从土壤中吸收到水分。这两个是根吸水的双动力。
⑶促进水分和无机盐在植物体内的运输。/利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输。
⑷自然界水循环的组成部分。蒸腾作用由于向大气散发了水分，所以蒸腾作用能提高大气的湿度，改良局部地区的气候。
讨论 蒸腾作用的影响因素
1、在春天的阳光下，水银柱会有什么变化？为什么？
－－水银柱会上升。
－－因为在阳光下，使气孔打开，且气温升高，植物蒸腾作用散失水分，促使枝条内水分向上运输，水银柱在大气压的作用下跟着上升/在春天的阳光下，使气孔打开，且气温升高，蒸腾作用会加强。（一般情况下，光照越强，气温越高，植物蒸腾作用越强烈。/光照促进了蒸腾作用的增强，使枝条失水速度增大。/）
2、放在烈日的阳光下，水银柱会有什么变化？为什么？
－－夏天的烈日下，水银柱基本不会上升。
－－因为烈日下温度过高，叶片为了保持水分，将气孔关闭，蒸腾作用基本停止，水银柱将不会上升/夏天的烈日下，气孔会关闭，蒸腾作用基本停止。
3、放在阴暗潮湿的环境中，水银柱会有什么变化？为什么？
－－很缓慢地上升。/阴湿的环境中，水银柱也会上升，但速度相当缓慢，甚至不易觉察。
－－因为周围环境湿度大，气孔开放程度低，蒸腾作用就弱/阴湿的环境中，湿度大，气孔开放程度不大，蒸腾作用就弱。
4、用电吹风吹叶片，水银柱会有什么变化？为什么？
－－用电吹风吹叶片，水银柱会迅速上升。
－－因为此时气温高，蒸腾作用加速，植物失水快，导致水银柱快速上升/电吹风可以营造气孔周围的小气候－－水分散失快，气温高，蒸腾作用会加强。
5、设计关于蒸腾作用的实验：可以将该装置放在黑暗处或将二氧化碳浓度较高的环境中，研究这两个环境中蒸腾作用的变化。
小结：影响蒸腾作用强弱的因素有光照、温度、空气流动速度、湿度等。
◎植物蒸腾作用比较强的是气温37℃（20℃）、晴天（阴天）、有风（无风）。
*海边种植的防风林，选择植物的叶片大都细小，作用是减少水分散失。（蒸腾作用的器官是叶，叶片细小，就能减弱蒸腾作用。）
*为什么清晨割橡胶树，产量高。原因：清晨植物蒸腾作用最弱（清晨气温低光照弱），细胞中水分最多（蒸腾作用散失的水分少，细胞内保持的水分多。），膨压大（有利于把韧皮部筛管中的有机物压出来。）。
◎【事例】：⑴花叶上闻到此香水的缕缕香气。----这主要和植物蒸腾作用有关。/俗话说“大树底下好乘凉”，在炎热的环境中，树阴下比较凉爽，原因之一是树木进行了蒸腾作用。即大树在进行蒸腾作用时，水分蒸发要吸收大量热量，所以大树底下温度会降低一些。
⑵阳光下，一株植物进行的生理活动包括：光合作用、蒸腾作用、和呼吸作用。
【思考1】*移栽植物时，应设法减弱还是增强蒸腾作用？
答：应减弱。原因：植物移植过程中必然会带来根毛的损伤，此时，吸水能力降低，如果蒸腾作用强烈，那么植物会处于失水状态，甚至导致死亡。
*如何减弱蒸腾作用？
答：时间上选择在阴天或傍晚移栽；去掉部分枝叶；长途运苗时盖草防晒；移植植物时将一种无色的喷剂喷洒到叶面上，能结成一层薄膜，此薄膜可以让二氧化碳通过而水分子不能通过，从而提高移栽植株的成活率，这类物质的作用是：在不影响光合作用的前提下，减弱蒸腾作用；
移植植物一般在 阴天或傍晚进行，并去掉部分枝叶。这些措施是为了降低蒸腾作用。（解析：植物移植过程中必然会带来根毛的损伤，此时，吸水能力降低，如果蒸腾作用强烈，那么植物会处于失水状态，甚至导致死亡。选择在阴天或傍晚移植，此时阳光不强烈，气温也低，蒸腾作用会减弱，同时去掉部分枝叶，也减弱了蒸腾作用，这些措施都有利于植物保持体内的水分，使植物移栽后顺利成活。其他方法：长途运苗时要盖草防晒。）//移植植物时将一种无色的喷剂喷洒到叶面上，能结成一层薄膜，此薄膜可以让二氧化碳通过而水分子不能通过，从而提高移栽植株的成活率，这类物质的作用是：减弱蒸腾作用。///移植时若从保护根的角度看：带土挖苗并用草绳包好扎紧；轻提轻放，防止泥土抖落伤根。，
第2课时
二、叶的结构
引入 水是从叶的什么地方散发出来的呢？
1.叶蒸腾水分的部位：植物蒸腾作用的水分是从叶的表皮散失的，其中下表皮散失的水分多与上表皮。
活动：探究叶片蒸腾水分的部位
实验说明：
1、氯化钴蓝色滤纸：氯化钴如果不含结晶水，则呈蓝色，若含结晶水，则呈红色。因此，向氯化钴蓝色滤纸呵气，水汽会使滤纸变红色。即氯化钴有遇水变红的特点，从而可以证明水分的存在。
*可先复习水分的吸收和检验。硫酸铜白色粉末检验水分有无除净。
2、实验前要用滤纸将上下表皮上的水分洗干，否则会影响实验效果。选用同一张叶片，目的是进行对照，因为叶片大小会影响实验结构。
实验现象：用嘴向另外浸过氯化钴蓝色滤纸呵气，滤纸变红。观察贴在叶片上下表皮的滤纸，两张滤纸均变红，但下表皮先变红，且颜色更深。（或贴在下表皮的滤纸先变色，贴在下表皮的滤纸颜色变得更深一些。）
实验结论：水分是通过叶片上、下表皮蒸腾散失的，其中下表皮散失的水分比上表皮多。*叶片下（背）表皮气孔分布（数量）比上（正）表皮多。（即叶的上下表皮气孔数不是一样的）
/水是从叶的上下表皮散发出来的，而且下表皮散发出来的水分多于上表皮散发出来的水分。
设问 从刚才的实验可知，不是叶表皮的每一处都在散发水分。那么，水又是从上下表皮的什么地方散发出来的呢？
2.叶表皮蒸腾散水的结构
叶是植物体进行光合作用的主要器官。叶片阔而扁平，有利于光合作用。叶脉具有支持和输导作用（能运输水分、无机盐和有机物）。
⑴水分是通过叶片表皮上的气孔散失的。
⑵叶表皮细胞细胞形状不规则，排列紧密，具有保护作用，不含有叶绿体（不能进行光合作用），但有液泡、细胞质和细胞核等。。无色透明（有助于透光，使表皮下的叶肉细胞能进行正常的光合作用。），
◇保卫细胞：其中分布着保卫细胞（有叶绿体，能进行光合作用。），呈半月形，中间的小孔叫气孔。。气孔是由两个（成对）半月形的保卫细胞构成的。
△气孔是分布在叶的上下表皮，是气体进出的通道。由两个（成对）半月形的保卫细胞构成的。
*气孔是植物蒸腾作用的通道，也是气体交换（进出）的门户。它是气体（氧气、二氧化碳、水蒸气）进出叶片的门户。（注：要画出气孔结构图，指出表皮细胞、保卫细胞、叶绿体和气孔）提问：植物那些生理活动和气孔有关？答：氧气进出植物体，二氧化碳进出植物体，水蒸气散逸（不能说成是“进出”）等。但水分进入植物体跟什么有关？答：根。）
⑶气孔（保卫细胞是控制蒸腾作用强弱的结构，控制气孔开合（有效地关闭）。）控制蒸腾作用的原理：当刚灌溉不久，保卫细胞含较多水分时膨胀，气孔张开，水蒸气等可以进出；萎蔫，保卫细胞（原因：保卫细胞失水）含水分较少时缩小，则气孔关闭，水蒸气无法进出，有利于植物保持水分。事例：（红本33页第4题）植物处于萎蔫状态的是气孔关闭（用图表示）。植物可能处于萎蔫状态，因为此时保卫细胞失水，气孔关闭。/夏季中午光照强烈，当植物失水过多时，组成气孔的两个保卫细胞会收缩。使得气孔关闭，从而使蒸腾作用减弱，有利于植物保持水分。//洗苗，洗去作物上的泥沙，这主要是为了：保证气孔畅通。
活动：观察叶片表皮结构
⑴通过显微镜可观察到：叶片表皮细胞形状不规则，不含叶绿体，无色透明，其中分布着由成对半月形细胞构成的气孔
⑵将叶片浸入热水中，叶片上冒出气泡，下表皮出现的气泡多。
⑶现象分析：叶片中原本含有氧气等气体，在热水中膨胀而出，气泡越多，说明气孔越多。
⑷结论：叶片的上下表皮气孔数量不同，叶片下（背）表皮气孔分布（数量）比上（正）表皮多。（提问：上下表皮保卫细胞数量关系是：下表皮多。）
延伸：观察蚕豆叶气孔的实验时，从叶片的背面撕取材料，其目的是：叶片背面气孔多，有利于观察。//
*（红本34页第10题）一般（大部分）陆生植物气孔分布特点是下表皮的气孔较多（气孔数量上表皮比下表皮要少。//上表皮气孔数少于下表皮。），这样对植物生长的意义在于：防止植物过度失水。（意义：上表皮接受阳光照射，若上表皮气孔数比下表皮多，植物会通过蒸腾作用散失大量的水，造成植物体缺水。）
*浮水植物（如睡莲）的气孔分布特点是：上表皮的气孔占了绝大多数，这是因为下表皮与水接触，不能通气，无法透气。（睡莲叶下表皮完全浸没在水里，无法透气，所以下表皮气孔数极少。）
陆生植物下表皮气孔数多余上表皮，浮水植物上表皮气孔数多余下表皮，说明了什么？这是由什么决定的？
#由此得出结论：生活在不同环境中，植物叶的上下表皮的气孔数不同，这是植物对环境的一种适应。
*拓：气孔数下表皮多的是陆生植物；气孔数是上表皮多的是浮水植物。
*番茄下表皮气孔比上表皮多，蒸腾作用弱，有利于保持体内的水分，所以适宜种植在缺水的坡地。
实验说明：取材不能撕得太厚，否则会影响观察效果。
实验现象：
1、表皮细胞一般呈现不规则形状，保卫细胞呈现半月形。
2、保卫细胞里面有叶绿素，气孔周围得细胞壁较厚。
3、叶片受热后，气孔内的气体会排出体外，在叶表皮表面形成气泡。形成气泡数目多，说明气孔就多。－－气孔是叶片排出气体的门户。
小结 水在植物体内的运输路径：根从土壤中吸收水分；水从根部经导管运输到叶；水从气孔中蒸腾而出。（根尖吸收－－根、茎木质部中的导管－－叶柄中的导管－－叶肉细胞（利用或经气孔散失）
二水在植物体中的运输路径
根尖吸水→根、茎木质部中导管→叶柄中导管→叶肉细胞→被细胞利用或经气孔蒸腾散失。//土壤→根毛→根中导管→茎中导管→叶中导管（水分、无机盐：根→茎→叶）→（叶肉细胞被细胞利用）或经气孔→空气（蒸腾散失）。◎【延伸】①植物根毛吸水的途径是：土壤溶液里的水分→细胞壁→细胞膜→细胞质→液泡。②水分进入根到茎的主要途经：土壤→根毛细胞→内层细胞→导管→茎③植物从土壤中吸收水分经根、茎到达叶中，即植物体内水分运输的方向是：根→茎→叶，则三者间的细胞液质量分数比较是叶﹥茎﹥根。（分析：水在不同器官中流动的根本原因在于细胞液的质量分数不同。其流向是从低浓度环境流向高浓度环境。茎细胞要从根细胞中获得水分，其细胞液的质量分数肯定比根细胞液的大，同理，叶细胞液的质量分数比茎细胞液的大，所以细胞液的质量分数应是叶最大、根最小。）
教学反思：
1.氯化钴滤纸的颜色变化非常明显，用酒精灯略作加热即可。
2.学生在显微镜下观察到植物的气泡，都比较兴奋。我在实验中用的是青菜的叶子，效果较好
3.本节内容2课时完成。第1课时完成蒸腾作用。实验在课前1、2个小时进行，效果很好。第2课时完成叶的结构。P119实验原理较简单，但是实验现象不明显。观察叶面上气泡的数目多少，实验叶较难成功。