第三章第三章 绿色植物与生物圈的水循环绿色植物与生物圈的水循环本章综合解说本章综合解说本章内容概览水是生命之源，没有水，就没有生命本章从多个角度介绍了绿色植物与水的关系首先按照植物吸收、运输水的顺序，介绍了水是怎样进入植物体的，特别介绍了导管的分布和功能然后通过实验，让我们在了解叶片结构的基础上，理解根吸收的水分可以通过叶的蒸腾作用散失到环境中，从而了解绿色植物参与生物圈的水循环，自觉树立保护绿色植物的意识重点难点提示重点：（1）说明植物体吸收和运输水分的途径2）描述叶片的结构3）知道蒸腾作用的概念和部位（4）说明绿色植物在生物圈的水循环中的作用难点：（1）说明水分进入植物体及运输的途径2）徒手制作叶片横切面的临时切片，认识叶片的结构3）解释气孔控制水分和气体进出叶片的机制4）理解蒸腾作用对植物本身及自然界的意义本章学法点津（1）对于植物体内水分的运输途径，最好通过实验来验证2）蒸腾作用是本章的重点，学习时应先通过实验仔细观察叶片的结构，特别是气孔的分布与保卫细胞的特点3）关于蒸腾作用的意义，应充分与生活实际相联系，如夏天时大树底下比较凉爽、热带雨林地区降水频繁等，做到理论与实际相结合，认识到绿色植物促进生物圈中水循环的作用，最终认识到保护森林和其他植被的重要性，从而自觉地爱护绿色植物。
4）通过学习水分在植物体内的运输途径，理解水分通过根毛吸收进入根内导管，再通过植物茎内的导管到达叶中的导管，由植物体的下端运输到上端，从而树立“植物体是一个统一的整体”的观念教材预习全解趣味情景导入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（如图） 这些水中只有大约 2.2 千克作为玉米植株的组成成分以及参与各种生理过程，也就是说植物自身只利用了所吸收水分的 1.1%，那么其余 98.9%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？学习目标导航1．说明植物体内水分运输的途径2．解释气孔控制水分和二氧化碳进出叶片的机制3．描述绿色植物在生物圈的水循环中的作用4．练习制作叶片横切面的临时切片，认识叶片的结构5．认同绿色植物蒸腾作用的意义，初步形成保护森林的意识相关知识链接1．植物主要通过根吸收水分2．根尖的结构包括根冠、分生区、伸长区、成熟区3．根吸收水分的主要部位是根尖的成熟区 ，因为这里有大量的根毛，增大了吸收的面积教材内容全解想一想，议一议（见教材第 109 页）植物吸收的水分一部分成为植物体的组成成分以及参与光合作用等生理过程，其余的则通过蒸腾作用散失。
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绿色植物的蒸腾作用能够提高大气的湿度，增加降水知识点一 植物对水分的吸收和运输1．根尖成熟区是植物吸收水分的主要部分（重点）植物主要通过根吸收水分，根的这种功能与根尖有关在根尖伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮细胞的一部分向外突出形成根毛大量的根毛使表皮细胞的吸收面积大大增加根毛细胞的细胞壁很薄，细胞质很少，液泡很大，这样的结构有利于吸收水分成熟区是根吸收水分的主要部位例 1（2014·福州）根吸收水分的主要部位是根尖的（ ）A．成熟区 B．伸长区 C．分生区 D．根冠【答案】A【解析】根吸收水分的主要部位是根尖的成熟区，因为成熟区生有大量的根毛，大大增加了根的吸水面积故选择 A 选项2．教材第 109 页“观察与思考”全解取一段带叶的茎，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。
将茎横向切断，再纵向切开，仔细观察茎的横切面和纵切面，你会发现，染成红色的部分看上去像一根根长长的管子，这就是导管讨论（见教材第 109 页）植物茎内有相互连接的导管，水分在茎内是通过导管运输的3．导管导管（如图）位于茎的木质部中导管的细胞呈管状，细胞质和细胞核消失，上下细胞间的细胞壁也消失，形成了一根中空的管道根吸收来的水分就是通过导管向上输送至茎、叶等器官的同时，溶解在水中的无机盐也随水分运输至植物体的各个部分4．水分在植物体内的运输途径（重点、难点）水分被植物体吸收，大致需要经历以下几个阶段：首先水分从土壤溶液进入根部，然后通过根毛细胞进入成熟区的导管，由于根中的导管与茎中的导管相通，水分就由根中导管进入茎中导管，之后由茎中导管向上运输给叶、花、果实等，供植物体进行各项生命活动点拨①水分在植物体内的运输途径可概括为：土壤中的水分→根毛细胞→根内导管→茎内导管→植物体的各个部分②植物在运输水分的同时，溶解在水中的无机盐也被导管运输到了植物体的各个部分例 2 下列对植物茎中导管的描述，不正确的是（ ）A．由许多长形、管状的细胞组成B．相连的上下细胞间的细胞壁消失，形成了中空的管道C．细胞质和细胞核消失，细胞中空D．能够运输水分、无机盐和有机物【答案】D【解析】导管是植物体中运输水分和无机盐的管道，由一些上下相连的长形、管状细胞构成，细胞内的细胞质和细胞核都消失，细胞中空，相连细胞间的细胞壁也消失，形成了一根中空的管道。
导管不能运输有机物故选择 D 选项知识点二 植物的蒸腾作用1．蒸腾作用（重点）（1）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，叫作蒸腾作用2）进行蒸腾作用的器官叶片是植物进行蒸腾作用的主要器官，在叶柄和幼嫩茎处也能进行微弱的蒸腾作用2．教材第 110 页“实验”全解（观察叶片的结构） （难点）（1）目的要求：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2）材料用具：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3）方法步骤：①练习徒手切片，制作叶片横切面的临时切片a．将新鲜的叶片平放在小木板上b．右手捏紧并排的两片刀片，沿着如图中虚线的方向迅速切割c．刀片的夹缝中存有切下的薄片要多切几次，把切下的薄片放入水中注意每切一次，刀片要蘸一下水d．用毛笔蘸出最薄的一片，制成临时切片②观察叶片的结构a．用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再观察叶片横切面的永久切片b．在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉③观察叶片的下表皮a．用镊子撕下一小块叶片的下表皮，制成临时装片；b．用显微镜进行观察，注意观察下表皮上的气孔。
④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，周围的细胞只画出轮廓即可注意①一定要用手捏紧并排的两片刀片，切割的速度一定要快；②多切几次，选最薄的一片，切勿用手拿，要用毛笔蘸取；③在切割的过程中一定要注意安全讨论（见教材第 111 页）保卫细胞呈半月形，靠近气孔一侧的壁厚，远离气孔一侧的壁薄当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开；当保卫细胞失水收缩时，气孔闭合当太阳升起、温度升高时，气孔张开，植物的蒸腾作用加强，降低了叶片表面的温度，避免叶片被阳光灼伤同时，随着水分的散失，使水向上运输的动力增大，促进植物的根吸水，使植物能够进行旺盛的生命活动当夜幕降临时，气温下降，光合作用、蒸腾作用等逐渐减弱，甚至停止，这时，大多数气孔也闭合了例 3 在“观察叶片的结构”实验中，切割叶片的正确方法是（ ）A．用一片刀片沿叶的纵向迅速切割B．用并排的两片刀片沿叶片的纵向迅速切割C．用一片刀片沿叶的横向迅速切割D．用并排的两片刀片沿叶片的横向迅速切割【答案】D【解析】制作叶片横切面的临时切片是要求比较精细的实验切割叶片时，应用手捏紧并排的两片刀片沿叶的横向迅速切割，这样能保证切下的叶片又薄又细。
故选择 D 选项3．叶片的结构（重点）叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成（如图） 1）表皮：表皮（包括上表皮和下表皮）由一层排列紧密、无色透明的细胞构成表皮细胞的外壁上有一层透明的、不易透水的角质层表皮主要起保护作用，属于保护组织2）叶肉：叶肉由大量的叶肉细胞组成，叶肉细胞里含有许多叶绿体叶绿体中含有叶绿素，使叶片呈现绿色叶绿素只有在光下才能形成叶绿体是制造有机物的场所叶肉细胞中含有大量液泡，储存着营养物质，属于营养组织3）叶脉：叶脉分布在叶肉中，它是叶片的“骨架” ，具有支持作用叶脉中有两种管道——导管（输送水分和无机盐） 、筛管（输送有机物） 可见叶脉有输导作用，属于输导组织例 4 下列关于叶片结构的说法中，正确的是（ ）A．叶片的表皮细胞排列疏松 B．叶片由表皮、叶脉、气孔组成C．叶片由上表皮、叶脉和下表皮组成 D．叶片的表皮分为上表皮和下表皮【答案】D【解析】叶片包括表皮、叶肉、叶脉三部分表皮细胞排列紧密，具有保护作用，表皮可分为上表皮和下表皮故选择 D 选项4．保卫细胞和气孔（重点、难点）（1）气孔在叶片表皮细胞之间分布着许多成对的半月形细胞，这些细胞叫保卫细胞。
两个保卫细胞围成的空腔是气孔，气孔是植物蒸腾作用的“门户” ，也是叶片与外界进行气体交换的“窗口” 提示①叶表皮细胞内无叶绿体，保卫细胞内合有叶绿体②叶的上表皮和下表皮都只由一层表皮细胞组成大多数植物的叶片，下表皮的气孔比上表皮的气孔多，这样既保证了气体顺利进出叶片，同时也减少了水分的散失2）保卫细胞调节气孔的张开和闭合（如图）保卫细胞的形状和大小是能够调节的，气孔既能张开，又能闭合当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的一侧（内壁）细胞壁容易伸长，使整个保卫细胞向外侧弯曲，于是气孔就打开了；当保卫细胞失水时，整个细胞的体积缩小，细胞壁随着收缩，气孔就闭合所以，保卫细胞的吸水和失水控制着气孔的开闭3）气孔的张开、闭合与植物的蒸腾作用蒸腾作用主要通过叶片上的气孔进行当气孔张开时，蒸腾作用旺盛；当气孔闭合后，蒸腾作用减弱甚至停止气孔的开闭由保卫细胞调节每当太阳升起时，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，蒸腾作用逐渐增强当夜幕降临时，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例 5（2015·黑龙江齐齐哈尔）既是植物蒸腾作用的“门户” ，又是气体交换的“窗口”的是（ ）A．气孔 B．叶肉 C．叶脉 D．表皮【答案】A【解析】气孔是由一对保卫细胞围成的空腔，是植物体蒸腾作用的“门户” ，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口” 。
保卫细胞控制着气孔的开闭故选择 A 选项5．蒸腾作用对植物自身的意义（重点、难点）（1）蒸腾作用可促进水分和无机盐在植物体内的运输叶片里的水分蒸腾散失后，叶肉细胞相对缺水，就要吸收叶脉导管里的水分，这样促使水分上升到叶里，从而促进根吸水植物要吸收的无机盐必须溶解在水中，在水分向上输送的同时，无机盐也随水分被运输到植物体的各个部分2）蒸腾作用可以降低叶片表面的温度，避免植物因气温过高而被灼伤，这是因为水分的汽化可带走叶片的一部分热量由此可见，蒸腾作用不是在浪费水分，而是具有重要的意义试一试（见教材第 113 页）将一片刚摘下的叶片浸入 70℃左右的热水中，通常会观察到有气泡产生气泡的产生是受热后叶片中的气体从气孔中释放出来的缘故气泡的多少与气孔的多少有关，因此观察到的结果与所选择的材料有关大部分植物叶的上、下表皮都有气孔，但不同类型植物叶的上、下表皮的气孔数量不同一般禾谷类植物如小麦、水稻等，上、下表皮的气孔数量较为接近；双子叶植物如向日葵、番茄等，下表皮的气孔较多；有些植物，特别是木本植物如桃、苹果等，通常只是下表皮有气孔；也有些植物如水生植物，气孔只分布在上表皮气孔的分布是植物长期适。