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第3章 绿色植物与生物圈的水循环
有人计算出一株玉米从出苗到结实的
一生中，大约需要消耗200KG以上的水。
这些水大约只有2.2KG是作为玉米植株的
组成部分以及参与各种生理活动过程的，
其余那么多的水都到哪里去了呢？这些
水对植物体本身以及自然界又有什么意义？
新课引入
植物吸收的水分一部分成为植物体的组成部分以及参与光合作用等生理活动。其余的通过蒸腾作用散失。蒸腾作用一方面可以拉动水分和无机盐在植物体内的运输，另一方面在炎热的夏天，还能降低叶片表面的温度，避免气温过高灼伤植物。对于自然界来说，蒸腾作用能够提高大气的湿度，增加降水，促进水循环。
一. 植物对水分的吸收和运输
1. 植物通过根吸收水分
植物主要通过根吸收水分。
根吸收水分的主要部位是根尖成熟区。
成熟区
伸长区
分生区
根 冠
新知学习
为什么根尖成熟区具有强大的吸水能力？
成熟区有大量的根毛
根尖具有巨大的吸收面积
因而具有强大的吸水能力
思考
2. 水分在植物体内的运输途径
取一段带叶的茎，把它放在水里剪断。然后将靠顶端的那一段迅速放入滴有几滴红墨水的水里，并在阳光下照射3～4小时。你会发现，叶脉红了，整个叶片都有些红了，而茎的表面并没有出现红色。水是通过什么途径运到叶片中的呢？你不妨把茎横向切断，看看能不能从横切面上发现什么。你还可以把茎纵向切开，看看能不能从纵切面上发现什么。
植物对水分的吸收和运输
植物对水分的吸收和运输
水分在植物体内的运输途径是怎样的？
讨论
通过导管自下而上运输。
从茎的纵切面和横切面上，我们可以发现，红色的部分看上去像一根根长长的管子，这就是水分在茎内的运输结构——导管，它属于输导组织。
3. 导管
植物对水分的吸收和运输
导管的剖面
植物对水分的吸收和运输
纵切面
横切面
导管的特点
植物对水分的吸收和运输
由长形、管状的细胞所组成
细胞没有细胞质和细胞核
上下细胞间的细胞壁消失
形成了一根中空的管道
植物对水分的吸收和运输
茎、根、叶脉
导管的分布
导管的功能
运输水分和无机盐
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水蒸气状态散失到大气中的过程，叫做蒸腾作用。
蒸腾作用主要是通过叶片进行的。
1. 练习徒手切片
2. 认识叶片的结构
3. 观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔
目的要求
叶片的结构
2. 观察叶片的结构
新鲜叶片（如菠菜、蚕豆叶片），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，毛笔，小木板
材料用具
方法步骤
① 将新鲜的叶片平放在小木板上。
制作临时装片
叶片的结构
② 右手捏紧并排的两片刀片，沿着横切
的方向，迅速切割叶片(注意安全)。
1
方法步骤
制作临时装片
③ 刀片的夹缝中存有切下的薄片。要多
切几次（每切一次，刀片要蘸一下
水），把切下的薄片放入水中。
④ 用毛笔蘸出（勿用手拿）最薄的一片,
制成临时切片。
叶片的结构
1
方法步骤
观察叶片的结构
在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉。上下表皮的结构有什么不同？想一想，为什么会有这样的区别
叶片的结构
2
叶片= 表皮 + 叶肉 + 叶脉
叶肉
下表皮
上表皮
叶脉
气孔
叶片的结构
叶片的结构
叶
肉
属于营养组织，叶肉细胞内有叶绿体，主要作用是进行光合作用。
表
皮
属于保护组织，位于叶片最外层，细胞排列紧密，下表皮气孔较多。
叶片的结构
属于输导组织，有导管，有运输作用和支持作用。
叶
脉
是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
气
孔
方法步骤
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。
叶片的结构
3
② 用显微镜进行观察，看一看叶片下表皮的细胞是
什么样子的，下表皮上有没有气孔？
3. 观察叶片的下表皮
大部分植物叶的上下表皮都有气孔，但不同类型植物的上下表皮的气孔数量不同。
叶片的结构
气孔在叶片的分布
仙人掌表皮向内凹陷的气孔
桫椤下表皮气孔
睡莲上表皮气孔
叶片的结构
保卫细胞
保卫细胞
气孔张开
气孔闭合
气孔的张开和闭合
叶片的结构
气孔
表皮
细胞
保卫
细胞
气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔
气孔是植物蒸腾失水的门户，也是气体交换的窗口
气孔与保卫细胞
叶片的结构
保卫细胞的形状和大小是能够调节的，气孔既能张开，又能闭合
气孔张开与闭合的原理
太阳升起的时候，气孔就慢慢张开，空气也就进入气孔，为叶片制造有机物提供二氧化碳；水分也就会通过气孔而散失。
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。
叶片的结构
白天：气孔张开。
（保卫细胞吸水膨胀）
空气涌进气孔，叶片吸收二氧化碳制造有机物，释放氧气
水分也会通过气孔散失
外壁（薄）
内壁（厚）
叶片的结构
保卫细胞
气孔
晚上：气孔闭合
（保卫细胞失水收缩）
叶片的生产活动停止，大多数气孔缩小或闭合
蒸腾作用随之减弱
叶片的结构
植物吸收的水分，通过根、茎、叶中的导管运送到叶肉细胞
一部分被叶肉细胞用于光合作用等生命活动
绝大部分通过蒸腾作用散失到环境中
4. 蒸腾作用的意义
拉动水分与无机盐在体内的运输，保证各组织器官对水和无机盐的需要
通过蒸腾作用能降低叶片表面的温度，避免植物因气温过高而被灼伤
蒸腾作用的意义
叶片的结构
根（吸水）
茎（运水）
叶
蒸腾作用
散失水分
光合作用
等生命活动
三. 绿色植物参与了生物圈的水循环
绿色植物的蒸腾作用提高大气湿度，增加降水
植物茎叶承接雨水能减缓雨水对地面的冲刷
树林的枯枝落叶能吸纳大量雨水，补充地下水
绿色植物参与
生物圈的水循环示意图
谚语“山上多植物，胜似修水库。有雨它能吞，无雨它能吐”。据科学家测算，某热带雨林的降雨量是1950毫米/年，蒸腾量是1570毫米/年。蒸腾量占降雨量的百分之几？这具有什么意义？
思考
蒸腾量占降雨量的80.5%(1570/1950×100%=80.5%)
蒸腾作用散失的水，提高了大气湿度，增加了降雨，促进了生物圈的水循环。
“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回。”这是唐朝大诗人李白的著名诗句。从生物圈水循环的角度，分析这两句诗。
讨论
水蒸气在天空中凝结成云，然后以雨雪等形式落到地面，一部分被生物利用和被土壤吸收，其余汇成江河。可见“黄河之水天上来”是有道理的。“奔流到海”是指江河的水也汇入海洋。“不复回”是指地表水只能向海洋中流，而海水不会倒流入江河。但是海洋中的水会以水蒸气的形式达到陆地上空，又会以雨雪等形式成为“天上来”的水。
节水农业
科学社会
农田是用水大户，2021年，全国农田用水量大约占全国用水总量的61.5%，全国农田灌溉水有效利用系数为0.568，一些地方仍然采用大水漫灌的灌溉方式，大量的水在灌溉过程中渗漏或蒸发了。因此，应当改进灌溉方式，发展节水农业。
植物对水分的
吸收和运输
绿色植物与生
物圈的水循环
植物的
蒸腾作用
吸收水结构：根毛成熟区
输送水的结构：导管
输送水的方向：自下而上
提高大气湿度，增加降水
减缓雨水对地面的冲刷
吸纳雨水，补充地下水
绿色植物
参与水循环
叶片的结构
蒸腾作用
表皮
叶肉
叶脉
拉动水分与无机盐的运输
降低叶片表面温度
课堂小结
1. 移栽植物时，下列做法与降低蒸腾作用无关的是( )
A．选择阴天移栽植物
B．移栽植物时剪去部分枝叶
C．对移栽后的植物进行遮阳
D．根部带一个土团
D
叶片会通过蒸腾作用散失大量水分，导致树苗缺少水分而死亡，因此要剪去部分枝叶。阴天或者遮阳，降低温度也能减弱蒸腾作用
土团是为了保护根
随堂练习
2.取同一植物相同大小的两个枝条，分别标记为A、B。枝条A保留叶片，枝条B摘除叶片。然后将它们分别插入两个相同大小盛有等量清水的量筒中。在量筒中滴加油滴，让油滴铺满水面。将这两个装置放在相同的环境条件下24小时，观察量筒中液面的变化。
(1)在量筒中滴加油滴的作用是什么？
(2)两个量筒中的液面会出现什么差异？这种差异是什么原因造成的？
避免量筒中的水分自然蒸发，以保证水分的减少是被植物吸收掉的。
甲的液面低于乙，由于枝条A带有叶片，蒸腾作用较强，从量筒中吸收了更多的水分；枝条B没有叶片，蒸腾作用较弱，从量筒中吸收的水分少。

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