绿色植物与生物圈的水循环333

教学内容：绿色植物参与生物圈的水循环

教材内容详解

学习目标

1.知识与技能

（1）描述绿色植物叶片的基本结构。

（2）解释气孔控制水蒸气和二氧化碳进出植物叶片的机制。

（3）说出绿色植物在生物圈水循环中的作用。

2.过程与方法

尝试用徒手切片的方法制作临时装片。

3.情感、态度与价值观

认同绿色植物进行蒸腾作用的意义，初步形成保护森林的意识。

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植物的一生需要消耗大量的水，而这些水仅有很少一部分供给植物体生长发育的需要，而绝大部分到哪里去了呢？这就需要学习植物的蒸腾作用，所以蒸腾作用的概念、过程和意义是本节的重点。蒸腾作用是怎样进行的呢？必须通过叶片，所以观察叶片的结构是本节的重点。在观察叶片结构中，练习徒手切片，若切不好就会观察不到，要求较高，操作熟练，是难点之一。知道了蒸腾作用的概念及过程，如何分析它对植物体的作用和在自然界水循环中的作用，比较抽象，难理解，也是本节的难点。

1.实验：观察叶片的结构

目的要求：

①练习徒手切片。

②认识叶片的结构。

③画叶片的表皮细胞和保卫细胞图。

材料用具：

新鲜叶片(如菠菜、槐树的叶片)，显微镜，双面刀片（两片，并排在一起，一侧用胶布粘牢），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，小木板。

方法步骤：

(1)练习徒手切片，制作叶片横切面的临时切片





(2）观察叶片的结构

①用显微镜观察叶片横切面的临时切片，再观察叶片的永久横切片。

②在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉。

(3)观察叶片的下表皮

①用镊子撕下一小块叶片(如蚕豆叶片）的下表皮，制成临时装片。

②用显微镜进行观察，观察下表皮的细胞的形状及下表皮上的气孔。

（4）画图

画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞。

2.叶片的结构

叶片的结构包括表皮、叶肉、叶脉三部分。

（1）表皮

表皮包括上表皮和下表皮，由一层排列紧密、无色透明的细胞构成，表皮细胞的外壁上有一层透明的、不易透水的角质层。表皮主要起保护作用。

表皮上有成对的半月形细胞，叫做保卫细胞。从观察实验可以知道，上表皮的保卫细胞少，下表皮的保卫细胞多。保卫细胞里面有叶绿体，这是与表皮细胞的区别。一对保卫细胞之间的孔隙，叫做气孔。气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的开闭由保卫细胞控制着。

（2）叶肉

叶肉由大量的叶肉细胞组成。叶肉细胞里含有许多个叶绿体。叶绿体中含有绿色色素，叫做叶绿素。叶片呈现出绿色，就是因为含有这种色素。叶绿素只有在光下才能形成。叶绿体是制造有机物的条件。

叶肉大体上分为上下两层：栅栏组织和海绵组织（图3.3-3）



图3.3-3

栅栏组织——接近上表皮，细胞呈圆柱形，排列得比较整齐，有些像栅栏，细胞里面含有的叶绿体比较多。

海绵组织——接近下表皮，细胞的形状不规则，排列得比较疏松，有些像海绵，细胞里面含有的叶绿体比较少。

（3）叶脉

叶脉分布在叶肉当中，它是叶片的“骨架”，具有支持作用。叶脉中有两种管道：导管输送水分和溶解在水中的无机盐；筛管输送有机物。因此，叶脉还有输导作用。

3.气孔

气孔是植物蒸腾失水的“门户”，也是气体交换的“窗口”。它是由一对半月形的细胞——保卫细胞围成的空腔。保卫细胞能调节气孔的张开与闭合。当太阳升起时，气孔就慢慢张开了，空气也就涌进气孔，为叶片制造有机物提供二氧化碳；当然，水分也就会通过气孔而散失。当夜幕降临时，叶片的生产活动就停止了，大多数气孔缩小或闭合，蒸腾作用随之而减弱。

4.蒸腾作用的概念、过程及意义

（1）概念

水分以气体状态从体内散发到体外的过程，叫做蒸腾作用、蒸腾作用主要在叶片进行，叶柄和幼嫩的茎也能少量地进行。

（2）过程

土壤中的水分由根毛进入体内，然后通过根、茎、叶的导管输送到叶肉细胞。这些水分，除了很少一部分参与植物体内各项生命活动以外，绝大部分变成水蒸气，通过气孔散发到大气中。

（3）意义

夏天皮肤上的汗液蒸发掉了，人会感到凉爽，这是汗液在蒸发时吸收了人体一部分热量的缘故。同样道理，蒸腾作用可以降低植物体的温度，即使在炎热的夏天，植物体也不会由于气温太高而受到伤害。

叶片里的水分蒸腾出去以后，叶肉细胞缺水，就要吸收叶脉导管里的水分，这样，就促使水分由根上升到叶里；同时，也促使根从土壤中吸收水分，在水分上升的过程中，进入根里的无机盐也随着上升，最终进入叶片。

由此可见，蒸腾作用不是在浪费水分，而是对植物的生活具有重要的意义。

此外，森林中的植物的蒸腾作用可以增加大气湿度，使天空云量增多，从而调节气候，增加降雨量。

5.绿色植物在水循环中的作用

绿色植物的蒸腾作用能够提高大气湿度，增加降水、植物的茎叶承接着雨水，能够大大减缓雨水对地面的冲刷；树林中的枯枝落叶就像一层厚厚的海绵，能够吸纳大量的雨水，也使得雨水更多地渗入地下，补充地下水。可以说，一片森林就是一座绿色水库，我们应当保护森林。

热点考点聚焦

命题方向

本节的热点考点内容：①观察叶片的结构，并描述出叶片的结构及结构与功能相适应的特点；②理解蒸腾作用的概念及意义；③说出气孔的开闭能调节蒸腾作用；④会用蒸腾作用的有关知识解决生产生活中的问题。

观察叶片结构，理解叶片的结构及其功能相适应的特点，特别是叶表皮的气孔对蒸腾作用的调节，以及蒸腾作用原理在农业生产和生活中的运用，是中考命题的重点，侧重理论与实践相结合。

【例】在炎热的夏天，植物体不会因赤热的阳光照射而灼伤，这是因为（）

A.光合作用 B.呼吸作用 C.蒸腾作用 D.挥发作用

分析：在炎热的夏天，植物如果没有良好的散热能力，就可能被阳光灼伤。由于植物体在不断地进行蒸腾作用，在蒸腾作用过程中，要吸收大量的热量，使叶片表面和周围环境温度降低，以免植物被灼伤。

答案：C

金钥匙：本题其实质是考查蒸腾作用对植物体自身的作用。

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典型例题剖析

【例1】移栽较大植物时，人们常常剪掉一部分枝叶，这样做的目的是

A.移栽方便 B.降低光合作用

C.降低呼吸作用 D.减少水分的蒸腾

剖析：植物的水分主要通过根部从土壤溶液中吸收。在移栽较大的植物时，常常会损伤许多幼根和根毛，使植物的吸水量减少。如果植物的地上部分仍保留着移栽前的枝叶，蒸腾作用仍然照常进行，则蒸腾作用消耗的水量超过根部吸收的水量，植物体内的水分就会亏损，出现萎蔫现象，萎蔫严重时植物就会死亡。

答案：D

金钥匙：本题是蒸腾作用在实践中应用的考查。另外，降低蒸腾作用的措施，还有在阴雨天移栽、遮荫等。

【例2】调节植物体内水分的蒸腾，控制气体进出叶片的结构是（）

A.叶脉 B.表皮细胞外壁上的角质层

C.气孔 D.导管

剖析：气孔是植物蒸腾作用失水的“门户”，也是气体交换的“窗口”。每当太阳升起时，气孔就慢慢张开了，空气也就涌进气孔，为叶片制造有机物提供二氧化碳，当然水分也就会通过气孔而散失。当夜幕降临时，叶片的生产活动就停止了，大多数气孔缩小或闭合，蒸腾作用随之而减弱。

答案：C

金钥匙：此题旨在对蒸腾作用控制机理的考查。

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易错例题详解

【例】在制作叶横切面的临时切片时，正确的切叶方法是（）

A.迅速地一次切割 B.缓慢地切下

C.迅速地来回切拉 D.缓慢地来回切拉

错解：B或C

纠正：有的同学会认为缓慢的效果会好些，就像咱们切菜，故误选B；也有的同学误选C，认为快切不容易切下，不如来回的切拉，这实际上都是没有掌握操作要领；制作叶横切是要求比较精确的实验，切叶片时，应沿一定方向迅速切割，若来回切拉和缓慢切，会使切片太厚或撕裂，影响观察效果。

正解：A

说明：此题是对实验操作技能的考查。

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创新例题点拨

【例1】选取同样的杨树叶片甲、乙、丙、丁，甲不做任何处理，乙的两面均匀涂抹上一薄层凡士林，丙在正面涂上了凡士林，丁在背面涂上了凡士林。将四片树叶分别吊在通风处，一段时间后观察，明显萎蔫的是 ，萎蔫不明显的是 ，这个实验说明了 。

点拨：树叶萎蔫的原因是水分的散失，水分散失是通过叶表皮的气孔，若将气孔封住，水分散失少，树叶萎蔫就不明显。甲气孔开放，丙的正面涂上凡士林，只封住很少的气孔，水分散失快；而乙的两面气孔全封住，丁在背面涂凡士林，封住多数气孔，水分散失慢，因气孔的数目是正面少，背面多。

答案：甲、丙乙、丁气孔主要分布在下表皮

金钥匙：通过本题更加明确叶片的结构，特别是上下表皮的结构特点。

【例2】在阴雨天移栽的植物容易成活的原因是（）

A.降低了光合作用 B.增强了呼吸作用

C.降低了呼吸作用 D.降低了蒸腾作用

点拨：移栽植物时，植物的根系或多或少会受到一定程度的伤害，因此根的吸水能力有所下降，如果蒸腾作用却很旺盛的话，植物就很难成活。但在阴雨天，植物的蒸腾作用弱，这样就避免了通过蒸腾作用丧失过多的水分，所以成活率较高。

答案：D

金钥匙：此题是理论联系实际的题。



学用方法指导

观察叶片的结构，通过徒手切片的制作和观察临时切片和永久切片，来认识叶片的结构，分析结构与功能相适应的特点，认识气孔的结构与功能。蒸腾作用的概念可通过小实验来进行说明，蒸腾作用的意义可通过举例说明或利用某些事实说明，做到理论与实践相结合，并运用有关理论解决问题。



学习效果评估

一、选择题

1.叶片是进行光合作用的场所，其结构与功能相适应的方面表现在（）

（1）表皮细胞无色透明，外壁具角质层

（2）表皮细胞边缘不规则

（3）叶肉细胞含叶绿体

（4）气孔大，下表皮比上表皮多

（5）叶脉内含有输导组织，运送营养物质

（6）表皮上有气孔，是气体交换的门户

A.（1）（2）（4）（6） B.（1）（3）（4）（6）

C.（2）（3）（4）（5） D.（1）（3）（5）（6）

2.在显微镜下观察蚕豆叶横切面，看到栅栏组织的特点是（）

A.细胞呈圆柱形，排列不整齐，含叶绿体较多

B.细胞呈圆柱形，排列整齐，含叶绿体较多

C.细胞不规则，排列紧密，细胞含叶绿体少

D.细胞呈波浪形，排列紧密，细胞不含叶绿体

3.下列细胞中含叶绿体的是（）

A.上表皮细胞 B.下表皮细胞

C.保卫细胞 D.叶脉中筛管细胞

4.气孔的功能是（）

A.有机养料进出的门户 B.无机养料进出的门户

C.叶片与外界进行气体交换的门户 D.水分进入叶片的门户

5.控制气孔开闭的是（）

A.表皮细胞 B.一个保卫细胞

C.一对保卫细胞 D.栅栏组织里含叶绿体多

6.多数叶子正面的绿色比背面的绿色要深一些，其主要原因是（）

A.上表皮细胞内含叶绿体多 B.下表皮保卫细胞多于上表皮

C.海绵组织里含叶绿体多 D.栅栏组织里含叶绿体多

7.陆生植物的气孔多分布于（）

A.上表皮 B.下表皮 C.叶肉内 D.叶脉内

8.与蒸腾水分无直接关系的生理过程是（）

A.促进水分的吸收和运输 B.降低植物体的温度

C.促进无机盐在植物体内的运输 D.加快光合作用和呼吸作用

9.高达百米的参天大树，其根系从土壤中吸收水分，可以向上输送到树的顶端，这动力来自（）

A.输导组织 B.蒸腾作用 C.呼吸作用 D.光合作用

10.炎热的夏天，森林里空气潮湿，凉爽宜人，其主要原因是由于植物进行（）

A.吸收作用 B.蒸腾作用 C.光合作用 D.呼吸作用

二、判断题

11.叶片是进行蒸腾作用的唯一器官。（）

12.植树造林是改变局部地区气候、减轻干旱的一项重要措施。（）

13.树叶落地时总是背面先着地。（）

14.叶片的细胞中都含有叶绿体。（）

三、读图分析题

15.图3.3-4为叶片横切面结构图，请据图回答问题：



图3.3-4

（1）具有保护作用的结构是[]、[]。

（2）含叶绿体最多的结构是[]。

（3）[]是营养组织，由和组成。

（4）气体出入叶片的门户是[]。控制此门户开闭的结构是[]。

（5）控制水分散失的结构是[]。

（6）细胞排列整齐，像栅栏的结构是[]；细胞形状不规则，排列疏松的结构是[]。

（7）将叶片制造的有机物输送到植物体其他部位的结构是[]。

16.在图3.3-5中，填出A、B、C三个图的名称，并用箭头在图中表示水分蒸腾途径。



图3.3-5

（1）A ，B ，C 。

（2）当A受到大量损伤后，植物会出现什么情况，为什么？

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（3）当C受到大量损伤后，植物会出现什么情况，为什么？

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17.图3.3-6是用来观察蒸腾作用的实验装置。请据图回答：



图3.3-6

（1）此装置是否正确？ 。原因是

。

（2）若不正确，请画出改正后的装置。

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四、实验分析题

18.取两棵同样大小的芹菜，分别插在玻璃瓶中，瓶中放同样多的水，将瓶口封严。将这两棵芹菜都放在阳光下，其中一棵用电风扇吹。过一段时间，看两个瓶中的水面高度有没有差别，并对观察到的现象进行解释。

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五、综合分析题

19.根据你的理解，谈一谈“治水先治山”的道理。

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参考答案

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1.A2.B3.C4.C5.C6.D7.B8.D9.B10.B

11.×分析：叶片是进行蒸腾作用的主要器官，幼嫩的茎和叶柄也能少量进行。

12.√

13.×分析：近上表皮的是栅栏组织，近下表皮的是海绵组织，栅栏组织细胞排列紧密，相对重一些，所以应该是正面先着地。

14.×分析：表皮细胞中就不含叶绿体。

15.（1）[①]上表皮［⑤］下表皮（2）[②]栅栏组织

（3）[⑨]叶肉栅栏组织海绵组织（4）[⑦]气孔［⑥］保卫细胞

（5）[⑦]气孔（6）［②］栅栏组织[③]海绵组织（7）［④］叶脉

16.（1）根尖成熟区细胞（一个根毛细胞）（茎的）导管叶片的结构

（2）萎蔫现象。根尖成熟区细胞大量损伤，吸水能力降低，叶的蒸腾作用导致植物萎蔫。

（3）植物长势弱或死亡。原因是有机物的合成减少，影响植物体各方面的生长和发育。例如能影响到根的呼吸和生长，从而导致生命力减弱或死亡。

17.（1）不正确塑料袋将花盆一起套住，花盆中土壤蒸发的水分影响实验效果

（2）用塑料袋套住植物的茎和叶，扎口如下图。



18.两个瓶中的水有差别，用电风扇吹的瓶中水少，因为电风扇一吹，空气流动，水分蒸发快，也就是蒸腾作用会加快，说明空气流动也会影响蒸腾作用。就好像人在炎热的夏天，同样的温度，有风和无风的感觉不一样。

19.植物有调节气候、保持水土、涵养水源等作用。要治水，先要对周围植物进行治理，否则水土流失严重，风不调，雨不顺，仍难达到根治目的。