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第8课时　绿色植物与生物圈的水循环
知识点一　植物对水分的吸收和运输
1.水在植物体内的作用
(1)水是植物体的重要组成成分。
(2)植物体的各种生命活动都离不开水,如光合作用。
(3)维持细胞形态,使植株挺拔,叶片舒展。
(4)运输　 　的载体。
无机盐
2.植物对水分的吸收和运输
气孔
导管
成熟区
根毛
面积
(1)水分的吸收、运输和散失的途径
土壤中的水分→根毛细胞→成熟区的导管→茎内木质部的导管→叶脉导管→叶肉细胞→　 　→散失到大气中。
气孔
知识归纳
(1)根吸收水的条件:细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度。
(2)移栽幼苗时要保留一坨土,目的是保护根毛。
(3)无机盐的吸收和运输:无机盐随水分主要由根部的根毛进行吸收,并随水分通过导管运输至各器官和组织细胞中进行利用。
(4)导管和筛管
名称 存在部位 组成 作用
导管 木质部 (树皮以内) 由长形、管状的死细胞构成,没有细胞质和细胞核,相邻细胞之间的细胞壁消失,形成中空的管道 自下而上运输水和无机盐
筛管 韧皮部(树皮) 由活细胞组成,相邻细胞之间有筛板 自上而下运输有机物
(2)验证水分在茎中的运输
实验步骤 实验现象 实验结论
取一段带叶的茎,把它剪断。然后将靠近顶端的一段迅速放进滴有几滴 　的水里,并在阳光下照射3～4小时 叶脉红了,整个叶片都有些红,而茎的表面并没有出现红色 茎具有运输 　的结构,且在茎的 　,不在茎的表面
把茎横向切断,观察横切面 在茎的横切面上可看到一些被红墨水染红的 植物体内的水分是通过茎内的导管自 　而 　运输的
把茎纵向切开,观察纵切面 在茎的纵切面上可看到一些被红墨水染红的
红墨水
水
内部
木质部
导管
下
上
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)导管是运输水分的管道,是由一个细胞构成的。( )
(2)根在吸收水分时,也吸收了溶解在水中的无机盐。( )
(3)导管和筛管细胞都是死细胞。( )
(4)植物的筛管能运输有机物,因此植物从外界吸收的有机物就是通过输导组织运输的。( )
×
√
×
×
知识点二　植物的蒸腾作用
1.蒸腾作用的概念:水分从活的植物体表面以　 　状态散失到大气中的过程。
2.蒸腾作用的主要器官:　 　。
(1)叶片的结构
叶的横切面示意图
水蒸气
叶片
结构 组织 组成 特点 作用
表皮 保护 组织 和 排列紧密,有气孔,表面有角质层,无色透明 保护作用,无色,蒸腾作用的“门户”和气体交换的“窗口”
叶肉 营养 组织 栅栏组织和海绵组织 含有叶绿体,栅栏组织排列紧密,海绵组织排列疏松 进行 　,制造有机物并产生氧气
叶脉 机械组织和输 导组织　 导管和筛管 导管是死细胞,筛管是活 细胞 运输水、无机盐和 　,支持作用
规律总结
在叶片的细胞中,叶肉细胞和保卫细胞含叶绿体,表皮细胞、导管细胞、筛管细胞都不含叶绿体。
上表皮
下表皮
光合作用
有机物
(2)气孔
①结构:由两个半月形的　 　围成的空腔。
②功能:气孔是　 　、　 　 交换和　 　散失的门户。
③调控:气孔的张开和闭合受　 　控制。保卫细胞吸水时,气孔　 　;保卫细胞失水时,气孔　 　。
保卫细胞
氧气
气孔的结构
保卫细胞吸水　　　 保卫细胞失水
二氧化碳
水分
保卫细胞
张开
闭合
3.蒸腾作用的主要影响因素
(1)光照:在一定范围内,光照越强,蒸腾作用越　 　;光照越弱,蒸腾作用越　 　。但光照过强(如正午),部分气孔适应性关闭,蒸腾作用反而　 　。
(2)叶片面积:叶片越大,蒸腾作用越　 　;叶片越小,蒸腾作用越　 　。
(3)空气湿度:湿度越小,蒸腾作用越　 　;湿度越大,蒸腾作用越　 　。
(4)在一定范围内,温度越高,蒸腾作用越　 　;温度越低,蒸腾作用越　 　。
(5)在一定范围内,空气流动速度越快,蒸腾作用越强;空气流动速度越慢,蒸腾作用越弱。
强
弱
减弱
强
弱
强
弱
强
弱
方法技巧
超过一定光照强度或温度范围,气孔会适应性缩小或关闭,从而影响二氧化碳、氧气等气体进入,进而影响光合作用和呼吸作用的进行。
4.蒸腾作用的应用
移栽植物时要剪去一部分　 　,并选择在阴天或　 　移栽或移栽后　 　,以此来降低蒸腾作用,减少水分的散失。
5.蒸腾作用的意义
(1)促进水分的吸收,促进　 　和　 　的运输(如水从低处往高处流)。
(2)降低叶片表面的　 　,避免被灼伤(如大树底下好乘凉)。
(3)提高大气　 　,增加降水(如森林降雨量大)。
枝叶
傍晚
遮阴
水分
无机盐
温度
湿度
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)叶片是蒸腾作用的唯一器官。( )
(2)所有植物叶片的上表皮的气孔都要比下表皮的多,有利于蒸腾作用。( )
(3)蒸腾作用能促进水分和无机盐以及有机物的吸收和运输。( )
(4)叶表皮细胞呈扁平状,排列紧密,无色透明,无叶绿体;保卫细胞呈半月形,排列疏松,有叶绿体。
( )
(5)通过气孔的开闭来调节蒸腾作用是植物适应性的一种表现。( )
×
×
×
√
√
知识点三　绿色植物在水循环中的作用
1.水循环的过程
2.作用
(1)绿色植物通过蒸腾作用,提高　 　,增加降雨,参与生物圈的　 　。
(2)植物的茎叶承接雨水,大大减缓雨水对地面的冲刷,有利于　 　。
(3)树林中枯枝落叶能够吸纳大量的雨水,使雨水更多地渗入地下,补充　 　,涵养了水源。
大气湿度
水循环
保持水土
地下水
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)绿色植物吸收的水分只有少部分用于光合作用等生命活动,95%以上的水用于蒸腾作用,这是一种浪费。( )
(2)离开植物,水循环就不能进行。( )
×
×
实验6　观察叶片的结构和叶片表面的气孔
【实验过程】
1.观察叶片的结构
(1)徒手切片:右手捏紧　 　,沿着叶片横向迅速切割,要多切几次,把切下的薄片放入水中。
(2)制作临时切片:用毛笔蘸出最　 　的一片,制成　 　。
(3)用显微镜观察叶片的结构。
2.观察叶片表面的气孔
(1)用镊子分别撕下一小块萎蔫叶片和新鲜叶片的　 　,分别制成临时装片。
(2)用显微镜观察　 　、　 　和　 　。
(3)比较两片临时装片的表皮上气孔的不同之处。
并排的两片刀片
薄
临时切片
下表皮
表皮细胞
保卫细胞
气孔
3.画图,画出围成气孔的细胞及其周围的几个表皮细胞(表皮细胞画出轮廓即可)。
【实验结果】
【实验分析】
方法 目的
双面刀片迅速切割叶片 迅速切割才能切下整齐的薄片
选取最薄的一片放在显微镜下观察 显微镜下观察的材料必须是薄而透明的,叶片越薄,透光性越好
撕取叶的下表皮 下表皮气孔较多,便于观察
[典例] 某同学在做“观察叶片的结构”实验时,在显微镜下看到的菠菜叶横切面如图。请你结合做过的实验和观察到的实验现象,回答下列问题。
(1)制作临时切片时,要捏紧并排的两片刀片　 　切割,多切几次,选取其中
　 　的一片,制成临时切片。其中,捏紧刀片的目的是使切下的薄片　 　。
(2)图中数字　 　指的是叶片的下表皮,判断的依据是下表皮的[　 　]　 　比上表皮多。构成叶表皮的主要组织起保护作用,人的皮肤中具有与该功能类似的　 　组织。
解析:(1)制作临时切片时,要捏紧并排的两片刀片迅速切割,为了使光线透过,应选取最薄的一片,制成临时切片观察。其中,捏紧刀片的目的是使切下的叶片更薄。
(2)图中⑤是下表皮,判断的依据是比①上表皮的⑥气孔多。构成叶表皮的主要组织起保护作用,人的皮肤中具有与该功能类似的上皮组织,由上皮细胞构成,细胞排列紧密,具有保护、分泌等功能。
迅速
最薄
薄
⑤
⑥
气孔
上皮
(3)图中的[　 　]　 　内有输导组织,起输导作用。
(4)根据对叶片结构的观察,你认为叶所属的植物体的结构层次是　 　。
解析:(3)③叶脉属于输导组织,有运输物质的作用,其内的导管能运输水和无机盐,筛管能运输有机物。
(4)由不同的组织按照一定的次序联合起来,形成具有一定功能的结构叫做器官,叶的表皮主要由保护组织构成,叶肉主要由营养组织构成,叶脉主要由输导组织构成,这些组织按照一定的次序联合起来构成叶,叶具有进行光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等功能,可见,在结构层次上,叶属于器官。
③
叶脉
器官
[实验拓展] 某同学在观察叶片下表皮临时装片时先后看到甲、乙物像。以下有关分析正确的是
(　 　)
A.将甲变为乙时需将装片向左下方移动
B.由甲变为乙时视野变亮
C.乙中的结构2处于吸水状态
D.乙的细胞3中能观察到叶绿体
解析:将甲变为乙时需将装片向右上方移动,A错误;低倍镜换高倍镜是通过转动转换器来完成的,当换上高倍镜后,由于视野变窄,透光量少,视野就会变得很暗,需要调节光圈或反光镜,使视野变得亮一些,B错误;乙的细胞3表皮细胞中没有叶绿体,D错误。
C
考点一　植物对水分的吸收和运输
1.(2022苏州)将芹菜叶柄插入红墨水中一段时间后,取出纵切,可观察到被染成红色的结构是
(　 　)
A.表皮 B.导管
C.纤维 D.叶肉
解析:茎中输导组织根据其构造和功能的不同,分为两类:导管和筛管。导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐;筛管的主要功能是自上而下运输有机物。将芹菜叶柄插入红墨水中,一段时间后,取出纵向切开,可以看到染成红色的部分是导管。
B
2.(2022泰安二模)据报道,科学家们首次利用仪器“听到”并记录下树木“喝水”时发出的声音。以下关于树木“喝水”的讨论,正确的是(　 　)
A.树木“喝水”的主要部位一定是根尖的伸长区
B.“喝”进的水一定会沿着根、茎、叶中的筛管运送到树木各处
C.“喝水”后,无机盐会“搭便车”,“跑”到树木的各个部分
D.树木“喝”进的水主要用于蒸腾作用,可以提高大气温度,增加降水
解析:伸长区在分生区上部,细胞逐渐停止分裂,开始迅速伸长,是根伸长最快的地方,根吸收水分和无机盐的主要部位是成熟区,A错误。导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐,筛管的主要功能是自上而下运输有机物,所以树木“喝”进的水会沿着根、茎、叶中的导管运送到树木各处,B错误。树木“喝”进的水大部分用于蒸腾作用,可以提高大气湿度,增加降水,D错误。
C
3.(2022淄博二模)网购鲜花在运输过程中会少量脱水,购买者要做“醒花”处理:去掉茎基部包着的蓄水棉,保留叶子,用剪刀斜45度剪去茎3～5 cm,把花头以外部分全部浸到清水里4个小时以上。醒好以后,插花瓶即可。对鲜花运输过程和醒花处理说法不正确的是(　 　)
A.在运输过程中蓄水棉可提供少量水
B.茎部斜剪45度,可以增大吸水面积
C.保留叶子,有利于水的吸收和运输
D.用清水浸泡,利于水由筛管向上运输
解析:导管运输水分和无机盐,筛管运输有机物。
D
考点二　叶片的结构
4.(2022淄博二模)在观察“蚕豆叶片表皮气孔”的实验中,下列有关说法正确的是(　 　)
A.撕取的蚕豆叶表皮是一层绿色的薄膜
B.盖上盖玻片后,用稀碘液进行染色
C.物镜和目镜的倍数越大,看到的细胞数越多
D.①的吸水和失水控制了③的开闭
解析:叶片的表皮无色透明,由致密的单层表皮细胞组成,A错误。在观察蚕豆叶表皮的气孔时,不需要染色,若染色则容易导致气孔不易被看清楚,B错误。显微镜的放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积。显微镜的放大倍数越大,视野中单个细胞的体积越大,细胞的数目越少,视野越暗,C错误。
D
5.(2022仙桃)下图中,图甲为某同学在“观察叶片的结构”实验中观察到的菠菜叶横切面图,图乙为蚕豆叶下表皮气孔张开和闭合的电镜扫描照片。下列有关叙述正确的是(　 　)
A.用光学显微镜观察叶片时,要转动粗准焦螺旋使镜筒下降,直至视野中出现物像
B.光合作用生成的有机物可通过图甲4中的导管运输至果实储存
C.叶片中能够进行光合作用的细胞除了2以外,还有保卫细胞
D.气孔由张开状态转为闭合状态,影响水分的吸收和运输,也影响无机盐的吸收
解析:用光学显微镜观察叶片时,要逆时针方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止,A错误。有机物是通过筛管运输的,导管运输的是水和无机盐,B错误。进行光合作用的场所是叶绿体,叶肉细胞和保卫细胞中都含有叶绿体,C正确。气孔由张开状态转为闭合状态,影响水分的吸收和运输,也影响无机盐的运输,但不会影响无机盐的吸收,D错误。
C
甲
乙
6.如图是气孔张开和闭合示意图,下列有关叙述错误的是(　 　)
A.植物体内的水分主要以气体形式通过气孔散失
B.大多数植物的气孔主要分布在叶片的下表皮
C.气孔的闭合主要影响蒸腾作用,而对呼吸作用和光合作用影响不大
D.气孔①→②状态的转化可能影响无机盐的运输
解析:气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,因此气孔的闭合会影响蒸腾作用、呼吸作用和光合作用,C错误。
C
考点三　探究植物的蒸腾作用
7.(2021海南)如图是探究植物蒸腾作用的实验示意图(除实验变量外,其他条件相同且适宜),该实验的变量是(　 　)
A.光照 B.叶片
C.温度 D.湿度
解析:叶片是蒸腾作用的主要器官,叶片的多少影响着蒸腾作用的强弱,由题图可知,该实验的变量是叶片的多少。
B
8.(2021长沙)某兴趣小组利用移液管、吸管和矿泉水瓶设计了一个简易的装置(如图甲所示),用于探究环境因素对植物蒸腾作用的影响。实验设计及实验结果如图乙所示。
(1)本实验使用了若干海桐枝条,这些枝条应长势一致,　 　相同。根据图乙实验设计可知,起对照作用的是第　 　组(填序号)。
(2)分析①②③组的实验结果,得出的结论是风速越快,植物的蒸腾作用　 　。
(3)分析①④⑤组的实验结果,得出的结论是:　 　。
解析:(1)本实验使用了若干海桐枝条,这些枝条应长势一致,叶片数量相同。①组不做处理起对照作用。
(2)分析①②③组的实验结果,得出的结论是风速越快,植物的蒸腾作用越强。
(3)分析①④⑤组的实验结果,得出的结论是光照越强,蒸腾作用越强。
叶片数量
①
越强
光照越强,蒸腾作用越强
考点四　蒸腾作用的意义
9.(2021北京)蒸腾作用是植物体重要的生理活动之一。以下相关叙述错误的是(　 　)
A.水可以通过叶片的气孔散失到大气中
B.蒸腾作用为水和无机盐运输提供动力
C.蒸腾作用有助于降低叶片表面的温度
D.植物在不同条件下蒸腾速率是相同的
解析:气孔的张开和闭合可以调节蒸腾作用,使植物体内经常保持着适量的水分,而气孔的张开和闭合又受光照强度、环境温度、空气湿度、空气流动等环境因素的影响,故植物在不同条件下蒸腾速率可能不相同,D错误。
D
10.(2021淄博)我市秉持绿色发展的理念,统筹推进全城公园城市建设,绿地率大大提高。生物兴趣小组选择某新建公园的裸地、草地和灌丛,探究植物对空气湿度的影响。请分析回答下列问题:
(1)提出问题:植物的种类和数量对空气湿度有影响吗
(2)作出假设:　 　。
解析:(2)根据提出的问题,作出的假设是:植物的种类和数量对空气湿度有(没有)影响。
甲
乙
植物的种类和数量对空气湿度有(没有)影响
(3)制订并实施计划:兴趣小组用干湿计在一天之内,分早、中、晚三个时间段,测量了裸地、草地和灌丛的湿度,记录测得的数据,算出平均值后,对数据进行处理,绘制图甲。
①该探究实验的变量是:　 　。
②兴趣小组在同一时间、地点多次测量了几组数据,然后计算平均值,这样做的目的是　 　。
(4)分析图甲的实验结果,得出结论　 　。
解析:(3)①在不同的地点,植物的种类和数量是不同的,裸地最少、灌丛最多,植物多蒸腾作用强,空气湿度就大,因此本实验的变量是植物的种类和数量。
②兴趣小组在同一时间、地点多次测量了几组数据,然后计算平均值,作为最终测量的结果,这样做可以减少实验误差,让结果更可信。
(4)根据图甲数据可以看出,空气湿度最大的地点是灌丛,湿度最小的是裸地,而引起这种差异的原因是在不同的地点,植物的种类和数量是不同的,裸地最少、灌丛最多,植物多蒸腾作用强,空气湿度就大,因而得出结论:植物的种类和数量对空气湿度有影响。
植物的种类和数量
减小误差
植物的种类和数量对空气湿度有影响
(5)图乙是兴趣小组对数据的进一步处理,一天早、中、晚灌丛的相对湿度是不同的,影响这种变化的非生物因素主要是:　 　。
解析:(5)在早、中、晚不同时间里,早晨温度低,夜间蒸腾作用释放的水多,空气含水量高,空气湿度最大的时间是早晨;中午温度高,气孔关闭,蒸腾作用弱,空气含水量低,空气湿度最小的时间是中午。影响这种变化的非生物因素是温度。
温度

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