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(共25张PPT)
第一节 水的利用与散失
17世纪初，比利时人海尔蒙特(J.Helmont)做了一个著名的实验。他将一棵柳树苗栽种在装有烘干土壤的盆中，仅在必要时往盆中浇水。5年后，柳树长大了。他再次称量柳树和盆中土壤(烘干)的质量，发现柳树的质量增加了70多千克，而土壤只减少了50多克，因此得出结论:水是参与构建植物体的主要物质。
海尔蒙特的实验
海尔蒙特认为柳树质量的增加，只是吸收水造成的。那么，这棵柳树是不是只吸收了70多千克水呢？他并未研究这个问题。实际上，植物吸收的水，只有一小部分被自身利用。例如，有人计算出一株玉米从出苗到结实，从土壤中吸收的水超过200千克，其中成为玉米植株组成成分的水还不到2千克。其余那么多的水都到哪里去了？这些水对植物体自身有什么意义呢？
生长期中总吸水量 204.3kg 100％
组成成分的水量 1.9kg 0.9％
维持生理过程的水量 0.3kg 0.1％
？ 202.1kg 99%
想一想·议一议：海尔蒙特漏掉了什么？
1、植物对水的吸收和运输
2、植物的蒸腾作用
3、科学·技术·社会：节水农业
4、概念梳理·总结转化
5、拓展应用·能力提升
目录：
教学目标：
1、形成生物的结构与功能相适应、生物与环境相适应的生物学观点。
2、通过观察、实验探究等活动，培养严谨求实，辩证思维的科学思维能力。
3、 探究植物体内水分的吸收和运输的机制，能说明植物体内水分运输的途径；探究植物蒸腾作用的部位；熟练操作徒手切片，认识叶的结构与功能；解释气孔的结构、功能与调节机制。
4、认同绿色植物蒸腾作用的意义，形成保护森林的意识。
1、植物对水的吸收和运输
植物主要通过根吸收水。根吸收水的主要部位是根尖成熟区。成熟区有大量的根毛，这使根尖具有巨大的吸收面积，因而具有强大的吸水能力。
大量的根毛
增加了根吸收水分和无机盐的表面积
大大提高根吸收水分和无机盐的能力
植物吸收水分和无机盐的主要部位
成熟区——停止生长，细胞开始分化。内部某些细胞的细胞质和细胞核消失，这些细胞上下相连的横壁消失，形成中空的导管；表皮细胞向外突出，形成根毛细胞，是根吸收水分和无机盐的主要部位。
【实验现象】（1）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。（2）茎纵切面部分变红（变红部分为木质部中的导管）
【实验步骤】（1）取一段带叶的枝条，枝条下端剪平齐；（2）将枝条放入滴有红墨水的水中，并在阳光下照射3-4小时；（3）将枝条纵切并观察切面颜色变化。
【实验结论】植物体中的水和无机盐是通过茎中的导管向上运输的。
观察·思考：水在茎中的运输
水和无机盐在茎中的运输
导管是茎内运输水和无机盐的结构，属于输导组织。每根导管都是由许多长形、管状的死细胞构成的，这些死细胞没有细胞质和细胞核，上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了中空的管道。
根和叶脉内也有导管，这些导管相互连接，形成了运输水的管网。根吸收的水通过这个管网被送到植物体的各个部分。同时，溶解在水中的无机盐也“搭着便车”被运输到植物体的各个部分。
根吸收的水和无机盐是由茎中的导管向上运输的
土壤中的水和无机盐→根的成熟区吸收→根→茎→其他器官
2、植物的蒸腾作用
【实验现象】带叶枝条的装置塑料袋内壁出现了水雾（水珠），无叶枝条的装置塑料袋内壁无明显变化。
【实验步骤】（1）取两段健壮程度相同的带叶的枝条，枝条下端剪平齐；（2）将其中一段枝条的叶全部摘掉，将两段枝条分别插入橡皮塞后浸入盛有等量水的锥形烧瓶中，均套上塑料袋（装置如下图）。（3）将两套装置同时在阳光下照射3-4小时，观察塑料袋内变化和锥形烧瓶内液面的变化。
【实验结论】植物体可以通过叶散失水分。
观察·思考：植物体可以通过叶散失水分
B
A
A
B
实验·探究：观察叶片的结构
你可能猜到了，叶片上有水或者气体进出的通道。在大自然中，多数植物的叶片为扁平状，这对植物自身有什么好处呢？
【实验目的】①练习徒手切片。②认识叶片的结构；观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔。
【材料用具】新鲜叶片(如菠菜或蚕豆的叶片)、清水、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、叶片横切面的永久切片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、毛笔、小木板等。
【方法步骤】
一、练习徒手切片，制作叶片横切面的临时切片
①将新鲜叶片平放在小木板上。②捏紧并排的双面刀片，按图②所示，迅速切割叶片。
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用毛笔蘸出最薄的一片，制成临时切片。
实验·探究：观察叶片的结构
二、观察叶片横切面的切片
①用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再观察永久切片。
②参照图3-15，在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉。注意观察上、下表皮附近的叶肉细胞在形状、排列方式和叶绿体数目等方面有什么不同。想一想：这种结构特点有什么意义？
三、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，注意观察叶片下表皮的细胞形态，下表皮上有没有气孔。联系刚观察的叶片横切面的切片，并参照下图，说一说：上、下表皮的结构有什么不同？这与它们的功能有什么联系？
四、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，这一对保卫细胞要详细画，周围的细胞画出轮廓即可。
【小组讨论】保卫细胞和它周围细胞的形态结构有什么不同？保卫细胞的形态结构特点对蒸腾作用有什么意义？
【进一步探究】不同植物的叶片结构都相同吗？处于不同生长时期的叶片，在结构上有差异吗？尝试提出更多你想探究的问题，并制订方案进行探究。
叶片的结构
表皮——细胞排列紧密，分上表皮和下表皮，起保护作用，分布有气孔。
叶肉——含丰富的叶绿体，分为栅栏组织和海绵组织，能进行光合作用。
叶脉——含输导组织（导管和筛管），起支持和输导作用。
气体交换的“窗口”，蒸腾作用的“门户”——气孔
（1）结构：由一对半月形的保卫细胞构成
（2）调节：可以张开和闭合，由保卫细胞调节
（3）功能：植物蒸腾作用的“门户”，气体交换的“窗口”
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的状态散失到大气中的过程。
2.蒸腾作用的部位：主要通过叶的叶片来完成。植物幼小时，暴露在空气中的器官都能进行蒸腾作用。
3.蒸腾作用的调节：通常情况下，每当太阳升起的时候，气孔就慢慢张开，空气通过气孔进入叶片内部，为叶片制造有机物提供二氧化碳；当然，水也会通过气孔散失。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，蒸腾作用随之减弱。
4.蒸腾作用对植物自身的意义：植物吸收的水，通过根、茎、叶中的导管运输到叶片，其中一部分被叶肉细胞用于光合作用等生命活动，其余绝大部分通过蒸腾作用散失到环境中。植物通过蒸腾作用，一方面，可以拉动水和无机盐在体内运输，保证各组织器官对水和无机盐的需要；另一方面，在炎热的夏天，能降低叶片表面的温度，避免被过高的气温灼伤。
5.蒸腾作用对自然界的意义：
提高大气湿度，增加降水
树冠承接雨水，保持水土
落叶保水保湿，涵养水源
3、科学·技术·社会
——节水农业
科学·技术·社会：节水农业
作物的生长离不开水，农业生产中要及时灌溉。近些年，我国每年农业用水量占用水总量的60%左右。传统的灌溉，往往采取大水漫灌的方式，大量的水在灌溉过程中因渗漏或蒸发而损失。同时，生活用水、工业用水的需求量都在增加，这导致水资源日益紧缺。发展节水农业，在水资源利用上“精打细算”，是缓解我国水资源紧缺的重要途径，同时也能实现丰产增收。
从灌溉方式看，滴灌、喷灌、渗灌等灌溉技术可以节约大量水资源。滴灌、渗灌不仅节水，还能为作物根系创造良好的生活环境，提高作物产量。从种植结构看，可以根据当地水资源的情况调整作物的种类和空间布局。例如，在水资源缺乏的地区，要限制高耗水的蔬菜、水果等作物的种植面积。还可以通过科学研究选育抗旱节水的作物品种，如耐旱的小麦、可以在盐碱地生长的水稻等。另外，可以利用信息化手段对土壤进行实时监测，并利用采集到的数据，通过计算机分析和模拟得出最优化的区域用水量和生产配置，从而实现精准、实时的高效节水灌溉。
农业以土而立、以肥而兴、以水而旺。在你的家乡，水资源状况是怎样的？人们是怎样进行农田灌溉的？请你在课外做个调查，并对发展节水农业提出建议。
4、概念梳理总结转化
水的吸收、运输和散失
《第一节 水的利用与散失》思维导图
第一节 水的利用与散失
一、植物对水分的吸收和运输
1.植物吸收水分和无机盐的主要部位——成熟区
2.植物运输水分和无机盐的途径——由茎中的导管向上运输
二、植物的蒸腾作用
1.观察·思考：植物体可以通过叶散失水分
2.实验·探究：观察叶片的结构
3.气孔的结构、调节及功能
4.蒸腾作用——概念、部位、调节、意义
三、科学·技术·社会——节水农业
5、拓展应用 能力提升
P27页
一、概念检测
植物体不断进行水的运输、利用和散失。判断下列叙述是否正确。
（1）茎中的导管是运输水的管道。（ ）
（2）植物通过蒸腾作用大量散失水，这对植物来说是一种浪费。（ ）
√
×
二、拓展应用 P27页
取同一植株大小相同的两根枝条，分别标记为A、B。保留枝条A的叶片，摘除枝条B的叶片，然后将它们分别插入两支大小相同且盛有等量清水的试管中（右图）。向试管中滴几滴油，让油铺满水面。将这两支试管放在相同的环境条件下24小时，观察试管中液面的变化。
（1）在试管中滴加油滴的作用是什么？
（2）两支试管中的液面会出现什么差异？这种差异是什么原因造成的？
【解析】
（1）在试管中滴加油滴的作用是为了避免试管中水分蒸发造成实验误差。
（2）两试管中的液面会出现微弱的高低差异，A量筒中的液面比B量筒中的液面低。
原因：A枝条带叶，B枝条没有叶，A枝条蒸腾作用较B枝条要旺盛。

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