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1.4 茎和叶
教科版 四年级下
茎
茎和叶对植物生存分别有什么作用呢？
茎是植物体的一部分，由胚芽发展而成，下部和根连接，上部一般都生有叶、花和果实。茎能输送水、矿物质和养料到植物体的各部分，并有贮存养料和支持枝、叶、花、果实等生长的作用。
科学聚焦
叶
叶是植物的营养器官之一，通常由叶片和叶柄组成，通称叶子。叶片可以进行光合作用，制造养料。也可以进行呼吸作用，消化养料，促进植物生长。还可以通过蒸腾作用，蒸发水分，调节植物体的温度。
茎和叶对植物生存分别有什么作用呢？
科学聚焦
探索一：从小组成员栽培的凤仙花中选择生长状况最好的一株，观察它的形态特征。
观察目的：观察凤仙花的生长变化及形态特征。
观察工具：记录单、尺子。
观察方法：(1)测量凤仙花植株的高度。
(2)数一数一株凤仙花上叶片的数量。
(3)从不同角度观察凤仙花叶在茎上的分布情况。
(4)画出凤仙花叶在茎上分布的样子。
科学探索
观察记录
植株的高度 12厘米
叶片的数量 10对
叶的分布情况 叶子平展，交叉生长
叶片的大小 平均6×1.8厘米
茎的颜色 上部浅绿色，靠近根部呈棕色
茎的粗细 周长约4厘米
科学探索
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凤仙花叶在茎上的分布情况
观察分析：随着茎的长高，植物的叶也越来越多。凤仙花的叶在茎上生长的方式是互生，从上往下看可以发现每一层叶子交叉排列，这样的生长情况有利于植物叶最大面积地吸收太阳光。
观察结果：凤仙花茎的颜色变深了，变得更高更粗了；叶子的数量变多了，叶片平展、交叉生长。
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探索二：推测茎和叶分别有什么作用。
1.茎的作用：茎具有运输作用，可以将根吸收的水分运输到植物体的各个部分。
茎可以运输水分和养料。
茎能支撑植物的花、叶和果实。
茎还可以用来繁殖。
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2.叶的作用。
叶能进行光合作用，制造养料。
叶能进行蒸腾作用，蒸发水分，散发热量。
叶还能进行呼吸作用，完成代谢。
有些植物的叶可以用来繁殖。
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探索三：想办法证明我们的想法是否正确
1.茎的运输作用。
实验目的:了解茎的运输作用。
实验材料:一段凤仙花的茎、烧杯、红色水、小刀。
实验步骤:(1)取一段凤仙花的茎和装有红色水的烧杯，将凤仙花的茎放入烧杯中。
(2)过一段时间，取出凤仙花，用小刀取一小段茎，纵向切开，观察茎的纵切面。
(3)接着取一小段凤仙花的茎，横向切开，观察茎的横切面。
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(4)仔细观察风仙花的茎及茎切面的变化。
实验现象：在红色水中放一段时间后，原本绿色的茎变成淡红色，由底部向顶端逐渐变淡；纵向切开后，可以看到红色水成线状遍布整个茎切面；横向切开后，可以看到一圈红色的点状结构。
实验结论：植物的茎具有运输水分的作用。
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2.叶的光合作用。
经过科学家多年的研究，发现多数植物能自己制造“食物”养料 ，满足植物生长的需要。这些养料是由植物的绿叶依靠阳光提供的能量，利用二氧化碳和水制成的，同时释放出氧气，这个过程称为光合作用。
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我们可通过遮盖植物的叶片，来探究植物叶片与光的关系。
实验目的：探究植物的叶能吸收阳光。
实验材料: 一盆凤仙花、黑色纸，细线。
实验步骤:
(1)在凤仙花植株上选一片叶子，将这片叶子用黑色纸遮住，并用细线缠牢，使它见不到阳光。
(2)3天后，观察被遮住光的这片叶子会发生什么现象。
科学探索
实验现象：3天后，被遮住光的叶子明显比其他叶子颜色淡，变得枯黄。
实验分析：用黑色纸把植物的叶子两面遮住，这片叶子就失去了通过光合作用制造养分的条件，它内部的叶绿素会逐渐减少,直到消失，植株会减少以至停止供应养分给它，因此它会比正常的叶子早衰败。
实验结论：叶能通过光合作用制造养料。
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3.叶的蒸腾作用。
实验目的:研究植物体内的水分是怎样散失的。
实验材料:一株植物、两个透明塑料袋、细线。
实验步骤:
(1)选择一种叶片较大的植物，如天竺葵 、
月季等；在其中两片叶子上各套上一个干
燥的透明塑料袋，并用细线缠住。
科学探索
(2)过一段时间，观察塑料袋内壁上有什么变化。
实验现象：塑料袋内有水珠出现。
实验结论：植物的叶有蒸腾水分的
作用，植物体内的水通过蒸腾作用
散失掉的。
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研讨一：植物的叶子平展且在茎上交叉生长有什么好处？
植物进行光合作用的主要场所是叶子，叶子平展时，接触阳光的面积最大。同时交叉生长，使叶子不被遮挡，也是为了更大限度地获得阳光。
另外，植物的蒸腾作用也是通过叶片来进
行的，在阳光的照射下，叶片的蒸腾作用会比
没有阳光时要快，这有利于植物体内的水分调
节和温度调节。
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研讨二：植物的茎、叶对植物生存有什么作用？
1.茎的作用。
（1）运输作用：运输植物体内所需要的营养和养料，由根毛吸收的水分和无机盐，沿茎自下而上运输到植株中；由植物叶子在光合作用下制造的有机养料，经过茎自上而下运输。
（2）支持作用：茎靠内部所具有的组织结构，承受着枝、叶、花、果的全部重量和压力，还要抵抗由风、雨、雪、雹等自然变化所引起的摧残力量，使枝叶、花、果能够进行各自的生理作用。
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(3)贮藏作用：茎中可以贮藏糖类、脂肪、蛋白质、水以供植物利用，如甘蔗、藕、马铃薯等。另外还可以贮存一些代谢作用中的废物，如黏液、松脂、挥发油、乳汁等。
(4)繁殖作用：利用茎、叶进行扦插、压条、嫁接，利用地下茎进行繁殖，这是植树造林和农作物栽培中的一项重要措施。
研讨二：植物的茎、叶对植物生存有什么作用？
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2.叶的作用。
(1)光合作用：叶子是进行光合作用的场所，制造有机物，就是植物给自己制造“食物”的地方。
(2)蒸腾作用：蒸腾作用是指水分以气体状从植物体表散失到大气中的过程。蒸腾作用一方面拉动水分、无机盐在植物体内的流动，确保植物体各部分的需要；另方面可调节植物的温度，以免在炎热的夏季因高温灼伤植物器官。
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(3)呼吸作用：就是植物的呼吸，一般的叶片背面都有气孔，可以进行呼吸作用，叶子的呼吸作用是吸收二氧化碳，释放氧气，为其他生物提供新陈代谢必不可少的氧气。
(4)繁殖作用：植物的营养繁殖主要靠根和茎，但有些植物的叶也有繁殖作用。比如落地生根和伽蓝菜在叶片边缘的叶脉末端处、秋海棠和景天在叶柄基部都可形成不定根和不定芽。
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(5)吸收功能：叶片表皮细胞也可以吸收附在叶片上的物质，根据叶的吸收情况，农业上进行叶面施肥或叶面喷洒。
(6)其他作用：叶还有贮藏(如百合、洋葱鳞茎上的肉质鳞叶)、保护(如仙人掌属植物变态茎上全部叶子变成刺状的叶刺)、攀援(豌豆复叶顶端的二三对小叶变成的叶卷须)等作用。
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根据植物根、茎、叶的特征，推测适合植物生活的环境。不同地
区有不同的环境特点，生长着不同的植物。
比如非洲草原地区的水瓶树，由于旱季、雨季比较分明，水瓶树粗大的茎在雨季的时候贮藏水分，早季的时候依然可以存活。
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沙漠中的仙人掌，叶片退化成针状，茎粗大，可以贮存营养，根系发达而且人土很深，可以伸出很远去吸收水分和养料。
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海边的椰树，由于雨水充足、海风较大，所以它们通常有粗大、结实地茎支撑着，较大的叶片可以吸收大量的水分并散发热量，根系较深抗倒伏。
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长年生活在水中的浮萍，可以随波逐流，它们不需要丰富的根系，茎也比较细小，但是它们有较大的叶片，可以漂浮在水面，进行光合作用，为植物体提供营养。
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收集更多奇特的茎和叶的图片，了解这些植物分别生活在什么
样的环境中。
1.水稻的叶。
水稻的叶呈线形，它们喜高温、多湿、短日
照，所以不需要宽大的叶片，多生的线形叶
片可以制造供植物体生长所需的养料，且不
会散失太多热量。
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2.仙人掌的叶。
仙人掌身上的刺就是它的叶子。仙人掌生长在干燥、炎热的沙漠中，为了生存，叶子退化成刺，又尖又硬，这样就减少了叶的蒸腾作用，有利于保护植物体内的水分。
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3.松树的叶。
松树的叶呈针状，与仙人掌不同，松树通常生活在寒冷干燥的地方，细细的针状叶表面还覆盖着一层厚的蜡质，这样可以减少水分的蒸发，即便寒风呼啸，也不容易吹走水分。
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4.香蕉树的叶。
香蕉树生长在高温多雨的热带雨林地区，雨水充足、气温较高。香蕉树的生长需要大量的水分，但又害怕积水，所以它有宽大的叶片可以通过不断的蒸腾作用保证植物体所需要的水分和养料。
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不同形态的茎
1.地上茎。地上茎根据生长方向不同还可以分为：
（1）直立茎。茎干垂直地面，向上直立生长的称直立茎。大多数植物的茎是直立茎，在具有直立茎的植物中，可以是草质茎，也可以是木质茎，如向日葵、棉、玉米等是草质茎，而杉树、杨树、柳树等则是木质直立茎。
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（2）缠绕茎。
这种茎细长而柔软，不能直立，只能以茎缠绕在别的物体上，如牵牛花、菜豆、何首乌等。
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（3）攀缘茎。
这种茎细长而柔软，既不能直立，又不能缠绕在别的物体上，而是依靠卷须盘卷在别的物体上生长，如葡萄、黄瓜、爬山虎等。
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（4）匍匐茎。
这种茎细长而柔弱，平卧地面，不能缠绕，也不能攀缘，而是贴在地面上生长，如矮牵牛、西瓜、红薯、草莓等。
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2.地下茎。
植物的地下茎是变态茎，外表上与地上茎显然不同。可分为：
（1）根状茎。如莲藕、姜等。
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（2）块状茎。如马铃薯（土豆）、山药等。
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（3）球茎。如荸荠、慈菇等。
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（4）鳞茎。如洋葱、蒜头、水仙、百合等。
拓展提高
判断题。
1. 不同植物的茎生长 方式也不同,像南瓜的茎属于缠绕茎。（ ）
2. 植物的茎具有支撑植物及运输水分和养料的作用。（ ）
3. 植物的茎不能够储藏营养物质。（ ）
4. 绿色植物可以更新空气。（ ）
5. 蒸腾作用的主体是叶子。（ ）
6. 绿色植物的叶可以进行光合作用，依靠阳光提供的能量，把二氧化碳和水转化成养料，同时释放出氧气。（ ）
×
√
×
√
√
×
课堂练习
选择题
1. 凤仙花的叶在茎上的排列是( )。
A.交叉生长 B.下面叶小，上面叶大 C.杂乱无章
2. 植物的根吸收水分和无机盐，由茎( )输送。
A.从下向上 B.从上向下 C.从左向右
A
A
课堂练习
选择题
3. 绿色植物都能自己制造养料，植物制造养料的结构是( )。
A.根 B.花 C.叶
4. 凤仙花叶子排列方式的好处是( )。
A.有利于吸收水分 B.防止病虫害 C.得到更多阳光
5. 茎从上向下输送的是( )。
A.根吸收的水分 B.根吸收的无机盐 C.绿叶制造的养料
C
C
C
课堂练习
茎和叶
通过本节课的学习，我们知道了通过茎吸水实验研究植物的运输作用；通过叶片遮光实验，知道叶片与光的作用；通过在叶片上套塑料袋，探究叶片的蒸腾作用。能够透过实验进行分析、总结，得出科学结论。
课堂总结
吸收阳光
蒸腾水分
茎和叶
茎的作用
叶的作用
支撑
运输水分
板书设计

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