初中生物人教版 (新课标)七年级上册第三单元 生物圈中的绿色植物第三章 绿色植物与生物圈的水循环教学设计及反思

第三章　绿色植物与生物圈的水循环

1．知道植物根部吸收生长所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作用散失。

2．知道植物通过对水的吸收和散失参与生物圈中的水循环。

3．运用植物蒸腾作用方面的知识，解释生产生活中的相关现象。

4．从物质循环与能量变化的角度，阐明植物在生物圈中的作用。

5．制作徒手切片，观察叶片的结构。

教学重点：叶片的结构；植物通过蒸腾作用参与水循环。

教学难点：制作徒手切片，观察叶片的结构。

课件、新鲜的菠菜叶、双面刀片(两片，并排在一起，一侧用胶布粘牢)、显微镜、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、用红墨水浸泡过的整棵芹菜(带根和叶)、大叶黄杨的枝条。

学生按照小组准备实验：选取三枝粗细相近的枝条，分为叶多、叶少、无叶，分别插入三个锥形瓶内，并用塑料袋罩住露出瓶外的部分，并将塑料袋扎紧。三个锥形瓶内水的液面高度一样，并做上标记，置于阳光下一段时间，上课观察。

一、导入新课

阅读教材P109“想一想，议一议”：

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200千克以上的水。这些水中只有大约2.2千克是作为玉米植株的组成成分以及参与各种生理过程的，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呢？

学生思考后回答，教师导入新课。

二、探究新知

探究一　植物对水分的吸收和运输

1．多媒体出示根尖、不同植物根系、根毛的图片，思考：根为什么能够吸收水分？

学生思考后回答。

教师注意引导学生归纳大量根毛对植物吸水的意义。

教师讲述：根吸收水分的主要部位是根尖成熟区。成熟区有大量的根毛，这使得根尖具有巨大的吸收面积，因而具有强大的吸水能力。

2．请同学们看红墨水染过的整棵带根和叶的芹菜，只是把根部插入了红墨水中，整个叶片都有些红了，这说明什么？

学生尝试分析实验现象。

提示：红墨水被根毛细胞吸收进入植物体，经导管运输到达叶部。在根、茎、叶中存在互相连通的导管。

教师进一步提问：如果水中溶解的不是红墨水，而是无机盐，是不是也随着水分一起被根吸收，并沿茎运输呢？接下来，我们通过观察实验活动，了解导管在茎和叶中的分布情况。

观察大叶黄杨的茎和芹菜叶柄中染红的导管：每组同学分发一段经红墨水染过的芹菜叶柄，一段红墨水浸泡过的大叶黄杨的茎，一把解剖刀，一个解剖针，请同学横剖、纵剖实验材料，观察导管在茎、叶中的分布。教师指导学生用解剖针从外至内试一试茎各部分结构的软硬度，观察横剖面、纵剖面中哪一部位被染红？

学生仔细观察，寻求指导，发现茎的中部最硬的部位被染红，树皮和中央没被染红，推测导管在该部位。

引导学生阅读教材P110，并用多媒体展示植株叶片中的导管图片。

教师讲解：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。每一根导管都是由许多长形、管状的细胞所组成的，这些细胞没有细胞质和细胞核，上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了一根中空的管道。除茎以外，根和叶脉内也有导管，这些导管相互连接在一起，形成了水分运输的管网，根吸收的水就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”通过这个管网被运输到植物体的各个部分。

探究二　植物的蒸腾作用

1．教师过渡：在小学科学课中，我们已经学过，植物体内的水分是通过蒸腾作用散失的。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。那么，植物进行蒸腾作用主要是哪一结构？接下来我们来探究这一问题。

请部分小组展示课前准备的实验，并对实验现象进行分析。

现象：叶片保留多的枝条，锥形瓶内水面下降最多。

由此可以推测，蒸腾作用主要是通过叶片进行的。

教师过渡：水从叶片的什么地方散发出来？难道叶片上有孔？要想探究这些问题，首先得弄清楚叶片的结构。

学生分小组对照课本的实验要求练习徒手切片，制作菠菜叶横切面的临时切片。

制作完成后，请同学们边观察，边对照教材P112“叶片的结构示意图”，识别叶表皮细胞、叶肉细胞、叶脉细胞，比较细胞的不同。

师生归纳总结叶片的主要结构：叶片由表皮、叶肉与叶脉三部分组成。

请学生实验：取一片叶子，浸在盛有热水的烧杯中，观察。

出现现象：从上下表皮上冒出了气泡，且下表皮冒出的气泡多。

教师进一步提出问题：水是从上下表皮的什么地方散发出来的？

多媒体出示叶片结构示意图和气孔的张开与闭合图。

学生仔细观察，教师讲解：叶片的表皮上分布有气孔。气孔是植物蒸腾作用的“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。奇妙的是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。通常情况下，每当太阳升起的时候，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；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。

2．教师过渡：不知大家注意到没有：在植物体内水是从低处向高处流的。为什么在植物体内水分可以从低处向高处流呢？

指导学生阅读教材P113，讨论，思考，说出蒸腾作用。

教师讲解：植物吸收的水分，通过根、茎、叶中的导管运送到叶肉细胞，其中的一部分被叶肉细胞用于光合作用等生命活动，其余的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；另一方面在炎热的夏天，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。

引导学生解释，移栽植物时为提高成活率采取的措施：①带土移栽：保护幼根和根毛；②去掉部分枝叶，傍晚或阴天移栽，移栽后遮阴：降低蒸腾作用，减少水分散失；③移栽后给树木“输液”：输液的成分主要是水和无机盐，针头要插入到导管中。

探究三　绿色植物参与了生物圈的水循环

多媒体出示教材P113“生物圈的水循环示意图”。

学生根据图片，尝试描述绿色植物怎样参与生物圈的水循环。

教师讲述：绿色植物的蒸腾作用能够提高大气湿度，增加降水。热带雨林降水频繁，其中有不少雨水是由植物蒸腾作用散失的水分冷凝而成的。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的水库，我们应该好好保护森林。

三、课堂小结

用简洁的语言回顾本节课的学习内容：土壤中的水经根毛细胞吸收进入植物体后，沿着根中导管、茎中导管、叶脉中导管运输到叶肉细胞，大部分的水以气体形式从气孔散失到大气中，参与生物圈的水循环。绿色植物在水循环中有重要作用，我们应该保护森林，保护绿色植物。

见课件

本节课的课前准备尤为重要。教师要提前准备好实验用的材料。在观察了解叶片的结构的实验中，练习徒手切片比较难，耗费时间较多，用一个课时讲解，内容太多，应注意课时的分配。水循环学生学起来还是感觉比较抽象，建议用动画来展示，效果会更好。