师：同学们好，今天我们来学习苏教版七年级上册第三单元第七章第二节绿色植物与生物圈的物质循环的第二课时。本节课的学习目标有两个：一是描述绿色植物的蒸腾作用；二是描述绿色植物在生物圈水循环中的作用。
通过前面的学习我们了解到，生物圈中各种生物的呼吸作用，以及人类在生产生活中燃烧煤、石油等，都需要消耗氧气，同时释放二氧化碳。而生物圈中的绿色植物等能通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持着生物圈中碳、氧的相对平衡。
水是生命之源，绿色植物的一生都需要从外界获得水分。那么绿色植物的一生需要多少水呢？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。具体数据请看表格，这些水中大约0.92%的水作为玉米植株的组成成分，0.12%的水参与各种生理过程，剩下约98.96%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？同学们可能想到了小学科学学过蒸腾作用的知识，这些水可能通过蒸腾作用散失了。那我们通过“实验寻找证据”活动来验证绿色植物的蒸腾作用。
实验目的是描述绿色植物的蒸腾作用。实验器材有生长旺盛的植物、透明的塑料袋、棉线。有同学利用这些实验器材设计了这两套实验方案。方案一：用透明塑料袋将植物的地上部分罩起来，再用棉线在茎的基部扎紧，放在阳光下。方案二：用透明塑料袋将植物连花盆一起罩住，再用棉线在花盆基部扎紧，放在阳光下。
师：大家认为哪种设计方案更合理？请说明理由。
生：方案2中塑料袋将植物与花盆一起罩住，一段时间后，如果塑料袋内壁上出现水珠，可能是土壤中的水分蒸发形成的。方案一排除了土壤中水的蒸发，因此更合理。
师：非常好。我们来看实验过程，用透明塑料袋将幸福树的一枝枝条罩住，用棉线在枝条基部扎紧，放在阳光下，几小时后会出现什么现象呢？
生：塑料袋内壁上产生大量水珠。
师：罩住枝条的塑料袋内壁上的水滴是怎么形成的？
生：可能是水蒸气遇到塑料袋内壁液化而形成的。
师：那这些水蒸气从哪里来的呢？
生：塑料袋内的水分只能来源于植物体内的水分，以水蒸气的形式散失到了外界，然后这些水蒸气又在塑料袋内壁上凝结成水珠。塑料袋的鼓胀也和水蒸气的产生有关。
师：根据现象，我们可以得出什么结论呢？
生：植物体在进行生命活动的过程中不断向外界释放水分。
师：课前，兴趣小组的同学还做了其他植物蒸腾作用的实验，这是盆栽植物绿萝，这是水培植物富贵竹，这是长在野外的狗尾巴草，这是绿化植物锦绣杜鹃。罩住这些植物地上部分的塑料袋内部都出现了水珠，证明了蒸腾作用是普遍存在的。绿色植物在阳光的照射下，以水蒸气的形式向外界散失水分。
植物体内的水主要是从什么部位散失出去的呢？我们可以设计一个实验来找出问题的答案。探究蒸腾作用主要通过什么部位散失水分。植物的地上部分主要是茎和叶，由于叶片数量较多，面积较大，做出假设：蒸腾作用的主要部位是叶片。怎样证明我们的假设呢？请同学们尝试设计实验方案来验证自己的假设。
师：在这个实验设计中，我们应该注意什么？
生：用同种植物带叶片的枝条和不带叶片的枝条进行对照实验。除了叶片的有无之外，其他条件如枝条大小、光照强度、温度等尽量保持相同且适宜，这是为了控制单一变量。
师：很好。我们来看实验过程。准备一株生长状况良好的植物，选择两支相似的枝条，将其中一支的叶片全部摘除，用两个透明的塑料袋分别将这两支枝条罩住，用棉线在枝条的基部扎紧。将实验装置放在阳光下，几个小时后，我们可以看到什么现象？
生：套在叶片保存完好的枝条上的塑料袋，其内壁上出现大量水珠。套在去掉叶片的枝条上的塑料袋，其内壁上没有小水珠。
师：在这个实验中我们看到有叶片的枝条散失了更多的水分，说明了什么？
生：植物蒸腾作用主要通过叶片散失水分。植物茎表皮的皮孔、体表的角质层也能进行少量蒸腾作用。
师：叶片散失水分主要是由什么结构决定的呢？
生：是气孔。叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成，在表皮上分布有气孔。
师：这是电子显微镜下气孔的图片，它是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。保卫细胞能调节气孔的开闭，保卫细胞的作用机理是什么呢？请看动画。
（动画展示保卫细胞作用机理）
师：保卫细胞的细胞壁厚度并非处处相等，靠近气孔一侧的细胞壁较厚，伸缩性较小，远离气孔一侧的细胞壁较薄，伸缩性较大。当保卫细胞吸水膨胀时，外侧的细胞壁由于细胞壁薄，伸缩性大，因而向外伸展。而内侧的细胞壁由于细胞壁厚，伸缩性小，因而很难向外伸展。因此单个保卫细胞整体呈现出向外侧弯曲的状态，一对保卫细胞间的间隙就随之增大，气孔开放。当保卫细胞失水时，气孔则关闭。
植物体内水分充足时，保卫细胞吸水膨胀，细胞向外弯曲，气孔开放，气体进出频繁，蒸腾作用旺盛。当水分不足时，保卫细胞失水收缩，细胞拉直，气孔关闭，蒸腾作用停止。植物通过保卫细胞控制气孔的开闭来调节蒸腾作用的强弱，使植物体内经常保持适量的水分。白天气孔张开，蒸腾作用较强，水分丧失较快。同时二氧化碳通过气孔进入叶肉细胞，为植物光合作用提供原料。光合作用产生的氧气通过气孔释放到大气中，维持着生物圈中碳、氧的相对平衡。夜晚大多数气孔缩小或关闭，蒸腾作用减弱，光合作用停止。气孔是植物进行蒸腾作用的门户，还是植物与外界进行气体交换的窗口。影响气孔开闭的外界因素有光照、温度、湿度、空气流动速度等。在一定范围内，光照越强，蒸腾作用越强；温度越高，蒸腾作用越强。植物体内的水从哪儿来的呢？又是怎样来到叶，从气孔散失出去的呢？蒸腾作用的基本过程是什么呢？带着这些问题，我们来观看一段视频。
（视频播放完毕）
师：请同学们描述蒸腾作用的基本过程。
生：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，当根尖成熟区细胞液浓度大于土壤溶液浓度时，成熟区细胞吸收土壤中的水。根、茎、叶内的导管相互连接在一起，形成了水分运输的管网。根吸收的水就是通过这个管网被运输到植物体的各个部分，其中的一部分组成植物细胞的成分，并参与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。水在植物体内是沿着根、茎、叶的方向运输的，由此可以看出，水在植物体内是自下而上运输的。
师：同学们，你们能总结出蒸腾作用的概念吗？
生：绿色植物通过根吸收水，吸收的水主要以水蒸气的形式由叶的气孔散失到大气中，这就是植物的蒸腾作用。
师：蒸腾作用散失了植物绝大部分的水，这对植物而言是不是一种浪费呢？植物的蒸腾作用有什么意义呢？这是生长在云南西双版纳的望天树，一般高达60多米。我们已经知道植物的根吸收的水通过导管运输到每一个细胞。望天树是如何把根部吸收的水输送到60多米高的叶片上的？俗话说“人往高处走，水往低处流”，为什么植物体内的水却往高处流呢？