第三章
綠色植物與生物圈的水循環
本章綜合解說
本章內容概覽
水是生命之源,沒有水,就沒有生命。本章從多個角度介紹了綠色植物與水的關系。首先按照植物吸收、運輸水的順序,介紹了水是怎樣進入植物體的,特別介紹了導管的分布和功能。然后通過實驗,讓我們在了解葉片結構的基礎上,理解根吸收的水分可以通過葉的蒸騰作用散失到環境中,從而了解綠色植物參與生物圈的水循環,自覺樹立保護綠色植物的意識。
重點難點提示
重點:
(1)說明植物體吸收和運輸水分的途徑。
(2)描述葉片的結構。
(3)知道蒸騰作用的概念和部位
(4)說明綠色植物在生物圈的水循環中的作用。
難點:
(1)說明水分進入植物體及運輸的途徑。
(2)徒手制作葉片橫切面的臨時切片,認識葉片的結構。
(3)解釋氣孔控制水分和氣體進出葉片的機制。
(4)理解蒸騰作用對植物本身及自然界的意義。
本章學法點津
(1)對于植物體內水分的運輸途徑,最好通過實驗來驗證。
(2)蒸騰作用是本章的重點,學習時應先通過實驗仔細觀察葉片的結構,特別是氣孔的分布與保衛細胞的特點。
(3)關于蒸騰作用的意義,應充分與生活實際相聯系,如夏天時大樹底下比較涼爽、熱帶雨林地區降水頻繁等,做到理論與實際相結合,認識到綠色植物促進生物圈中水循環的作用,最終認識到保護森林和其他植被的重要性,從而自覺地愛護綠色植物。
(4)通過學習水分在植物體內的運輸途徑,理解水分通過根毛吸收進入根內導管,再通過植物莖內的導管到達葉中的導管,由植物體的下端運輸到上端,從而樹立“植物體是一個統一的整體”的觀念。
教材預習全解
趣味情景導入
有人計算出一株玉米從出苗到結實的一生中,大約需要消耗200千克以上的水(如圖)。這些水中只有大約2.2千克作為玉米植株的組成成分以及參與各種生理過程,也就是說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?這些水對植物體本身以及自然界又有什么意義呢?
學習目標導航
1.說明植物體內水分運輸的途徑。
2.解釋氣孔控制水分和二氧化碳進出葉片的機制。
3.描述綠色植物在生物圈的水循環中的作用。
4.練習制作葉片橫切面的臨時切片,認識葉片的結構。
5.認同綠色植物蒸騰作用的意義,初步形成保護森林的意識。
相關知識鏈接
1.植物主要通過根吸收水分。
2.根尖的結構包括根冠、分生區、伸長區、成熟區。
3.根吸收水分的主要部位是根尖的成熟區,因為這里有大量的根毛,增大了吸收的面積。
教材內容全解
想一想,議一議
(見教材第109頁)
植物吸收的水分一部分成為植物體的組成成分以及參與光合作用等生理過程,其余的則通過蒸騰作用散失。植物通過蒸騰作用,一方面可以拉動水分與無機鹽在體內的運輸,保證各組織器官對水和無機鹽的需要;另一方面在炎熱的夏天,通過蒸騰作用能降低葉片表面的溫度,避免植物因氣溫過高而被灼傷。
綠色植物的蒸騰作用能夠提高大氣的濕度,增加降水。
知識點一
植物對水分的吸收和運輸
1.根尖成熟區是植物吸收水分的主要部分(重點)
植物主要通過根吸收水分,根的這種功能與根尖有關。在根尖伸長區的上部,細胞停止伸長,并且開始分化,表皮細胞的一部分向外突出形成根毛。大量的根毛使表皮細胞的吸收面積大大增加。根毛細胞的細胞壁很薄,細胞質很少,液泡很大,這樣的結構有利于吸收水分。成熟區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.成熟區
B.伸長區
C.分生區
D.根冠
【答案】A
【解析】根吸收水分的主要部位是根尖的成熟區,因為成熟區生有大量的根毛,大大增加了根的吸水面積。
故選擇A選項。
2.教材第109頁“觀察與思考”全解
取一段帶葉的莖,把它放在水里剪斷。然后將靠頂端的那一段迅速放入滴有幾滴紅墨水的水里,并在陽光下照射3~4小時。你會發現,葉脈紅了,整個葉片都有些紅了,而莖的表面并沒有出現紅色。將莖橫向切斷,再縱向切開,仔細觀察莖的橫切面和縱切面,你會發現,染成紅色的部分看上去像一根根長長的管子,這就是導管。
討論
(見教材第109頁)
植物莖內有相互連接的導管,水分在莖內是通過導管運輸的。
3.導管
導管(如圖)位于莖的木質部中。導管的細胞呈管狀,細胞質和細胞核消失,上下細胞間的細胞壁也消失,形成了一根中空的管道。根吸收來的水分就是通過導管向上輸送至莖、葉等器官的。同時,溶解在水中的無機鹽也隨水分運輸至植物體的各個部分。
4.水分在植物體內的運輸途徑(重點、難點)
水分被植物體吸收,大致需要經歷以下幾個階段:首先水分從土壤溶液進入根部,然后通過根毛細胞進入成熟區的導管,由于根中的導管與莖中的導管相通,水分就由根中導管進入莖中導管,之后由莖中導管向上運輸給葉、花、果實等,供植物體進行各項生命活動。
點撥
①水分在植物體內的運輸途徑可概括為:土壤中的水分→根毛細胞→根內導管→莖內導管→植物體的各個部分。
②植物在運輸水分的同時,溶解在水中的無機鹽也被導管運輸到了植物體的各個部分。
例2
下列對植物莖中導管的描述,不正確的是()
A.由許多長形、管狀的細胞組成B.相連的上下細胞間的細胞壁消失,形成了中空的管道
C.細胞質和細胞核消失,細胞中空
D.能夠運輸水分、無機鹽和有機物
【答案】D
【解析】導管是植物體中運輸水分和無機鹽的管道,由一些上下相連的長形、管狀細胞構成,細胞內的細胞質和細胞核都消失,細胞中空,相連細胞間的細胞壁也消失,形成了一根中空的管道。導管不能運輸有機物。
故選擇D選項。
知識點二
植物的蒸騰作用
1.蒸騰作用(重點)
(1)概念
水分從活的植物體表面以水蒸氣狀態散失到大氣中的過程,叫作蒸騰作用。
(2)進行蒸騰作用的器官
葉片是植物進行蒸騰作用的主要器官,在葉柄和幼嫩莖處也能進行微弱的蒸騰作用。
2.教材第110頁“實驗”全解(觀察葉片的結構)(難點)
(1)目的要求:①練習徒手切片。
②認識葉片的結構。
③觀察葉片的表皮細胞、保衛細胞和氣孔。
(2)材料用具:新鮮葉片(如菠菜、蠶豆葉片),顯微鏡,雙面刀片(兩片,并排在一起,一側用膠布粘牢),鑷子,載玻片,蓋玻片,葉片的永久切片,盛有清水的培養皿,滴管,吸水紙,碘液,紗布,毛筆,小木板。
(3)方法步驟:①練習徒手切片,制作葉片橫切面的臨時切片。
a.將新鮮的葉片平放在小木板上。
b.右手捏緊并排的兩片刀片,沿著如圖中虛線的方向迅速切割。
c.刀片的夾縫中存有切下的薄片。要多切幾次,把切下的薄片放入水中。注意每切一次,刀片要蘸一下水。
d.用毛筆蘸出最薄的一片,制成臨時切片。
②觀察葉片的結構。
a.用顯微鏡先觀察葉片橫切面的臨時切片,再觀察葉片橫切面的永久切片。
b.在顯微鏡下分清葉的表皮、葉肉和葉脈。
③觀察葉片的下表皮。
a.用鑷子撕下一小塊葉片的下表皮,制成臨時裝片;
b.用顯微鏡進行觀察,注意觀察下表皮上的氣孔。
④畫圖。
畫出下表皮上一對保衛細胞及其周圍的幾個表皮細胞,這一對保衛細胞要詳細畫,周圍的細胞只畫出輪廓即可。
注意
①一定要用手捏緊并排的兩片刀片,切割的速度一定要快;②多切幾次,選最薄的一片,切勿
用手拿,要用毛筆蘸取;③在切割的過程中一定要注意安全。
討論
(見教材第111頁)
保衛細胞呈半月形,靠近氣孔一側的壁厚,遠離氣孔一側的壁薄。當保衛細胞吸水膨脹時,氣孔
張開;當保衛細胞失水收縮時,氣孔閉合。
當太陽升起、溫度升高時,氣孔張開,植物的蒸騰作用加強,降低了葉片表面的溫度,避免葉片
被陽光灼傷。同時,隨著水分的散失,使水向上運輸的動力增大,促進植物的根吸水,使植物能夠進
行旺盛的生命活動。當夜幕降臨時,氣溫下降,光合作用、蒸騰作用等逐漸減弱,甚至停止,這時,大多數氣孔也閉合了。
例3
在“觀察葉片的結構”實驗中,切割葉片的正確方法是()
A.用一片刀片沿葉的縱向迅速切割
B.用并排的兩片刀片沿葉片的縱向迅速切割
C.用一片刀片沿葉的橫向迅速切割
D.用并排的兩片刀片沿葉片的橫向迅速切割
【答案】D
【解析】制作葉片橫切面的臨時切片是要求比較精細的實驗。切割葉片時,應用手捏緊并排的兩片刀片沿葉的橫向迅速切割,這樣能保證切下的葉片又薄又細。
故選擇D選項。
3.葉片的結構(重點)
葉片由表皮、葉肉、葉脈三部分組成(如圖)。
(1)表皮:表皮(包括上表皮和下表皮)由一層排列緊密、無色透明的細胞構成。表皮細胞的外壁上有一層透明的、不易透水的角質層。表皮主要起保護作用,屬于保護組織。
(2)葉肉:葉肉由大量的葉肉細胞組成,葉肉細胞里含有許多葉綠體。葉綠體中含有葉綠素,使葉片呈現綠色。葉綠素只有在光下才能形成。葉綠體是制造有機物的場所。葉肉細胞中含有大量液泡,儲存著營養物質,屬于營養組織。
(3)葉脈:葉脈分布在葉肉中,它是葉片的“骨架”,具有支持作用。葉脈中有兩種管道——導管(輸送水分和無機鹽)、篩管(輸送有機物)。可見葉脈有輸導作用,屬于輸導組織。
例4
下列關于葉片結構的說法中,正確的是()
A.葉片的表皮細胞排列疏松
B.葉片由表皮、葉脈、氣孔組成C.葉片由上表皮、葉脈和下表皮組成D.葉片的表皮分為上表皮和下表皮
【答案】D
【解析】葉片包括表皮、葉肉、葉脈三部分。表皮細胞排列緊密,具有保護作用,表皮可分為上表皮和下表皮。
故選擇D選項。
4.保衛細胞和氣孔(重點、難點)
(1)氣孔
在葉片表皮細胞之間分布著許多成對的半月形細胞,這些細胞叫保衛細胞。兩個保衛細胞圍成的空腔是氣孔,氣孔是植物蒸騰作用的“門戶”,也是葉片與外界進行氣體交換的“窗口”。
提示
①葉表皮細胞內無葉綠體,保衛細胞內合有葉綠體。
②葉的上表皮和下表皮都只由一層表皮細胞組成。大多數植物的葉片,下表皮的氣孔比上表皮的氣孔多,這樣既保證了氣體順利進出葉片,同時也減少了水分的散失。
(2)保衛細胞調節氣孔的張開和閉合(如圖)
保衛細胞的形狀和大小是能夠調節的,氣孔既能張開,又能閉合。當保衛細胞吸水膨脹時,較薄的一側(內壁)細胞壁容易伸長,使整個保衛細胞向外側彎曲,于是氣孔就打開了;當保衛細胞失水時,整個細胞的體積縮小,細胞壁隨著收縮,氣孔就閉合。所以,保衛細胞的吸水和失水控制著氣孔的開閉。
(3)氣孔的張開、閉合與植物的蒸騰作用
蒸騰作用主要通過葉片上的氣孔進行。當氣孔張開時,蒸騰作用旺盛;當氣孔閉合后,蒸騰作用減弱甚至停止。氣孔的開閉由保衛細胞調節。
每當太陽升起時,氣孔就慢慢張開,空氣也就進入氣孔,為葉片制造有機物提供二氧化碳;當然,水分也就會通過氣孔而散失,蒸騰作用逐漸增強。當夜幕降臨時,葉片的生產活動就停止了,大多數氣孔縮小或閉合,蒸騰作用隨之而減弱。
例5(2015·黑龍江齊齊哈爾)既是植物蒸騰作用的“門戶”,又是氣體交換的“窗口”的是()
A.氣孔
B.葉肉
C.葉脈
D.表皮
【答案】A
【解析】氣孔是由一對保衛細胞圍成的空腔,是植物體蒸騰作用的“門戶”,也是植物體與外界進行氣體交換的“窗口”。保衛細胞控制著氣孔的開閉。
故選擇A選項。
5.蒸騰作用對植物自身的意義(重點、難點)
(1)蒸騰作用可促進水分和無機鹽在植物體內的運輸。葉片里的水分蒸騰散失后,葉肉細胞相對缺水,就要吸收葉脈導管里的水分,這樣促使水分上升到葉里,從而促進根吸水。植物要吸收的無機鹽必須溶解在水中,在水分向上輸送的同時,無機鹽也隨水分被運輸到植物體的各個部分。
(2)蒸騰作用可以降低葉片表面的溫度,避免植物因氣溫過高而被灼傷,這是因為水分的汽化可帶走葉片的一部分熱量。
由此可見,蒸騰作用不是在浪費水分,而是具有重要的意義。
試一試
(見教材第113頁)
將一片剛摘下的葉片浸入70℃左右的熱水中,通常會觀察到有氣泡產生。氣泡的產生是受熱后葉片中的氣體從氣孔中釋放出來的緣故。氣泡的多少與氣孔的多少有關,因此觀察到的結果與所選擇的材料有關。
大部分植物葉的上、下表皮都有氣孔,但不同類型植物葉的上、下表皮的氣孔數量不同。一般禾谷類植物如小麥、水稻等,上、下表皮的氣孔數量較為接近;雙子葉植物如向日葵、番茄等,下表皮的氣孔較多;有些植物,特別是木本植物如桃、蘋果等,通常只是下表皮有氣孔;也有些植物如水生
植物,氣孔只分布在上表皮。氣孔的分布是植物長期適應生存環境的結果。
例6(2015·廣州)嶺南特產荔枝在結果期間需要吸收大量的水分,這些水分主要用于()
A.蒸騰作用
B.呼吸作用
C.光合作用
D.提高結實率
【答案】A
【解析】植物通過根從土壤中吸收的水分,絕大部分通過蒸騰作用散夾到大氣中去了,但這不是對水的浪費,因為蒸騰作用具有重要的意義,蒸騰作用能促進根對水分的吸收以及對水和無機鹽的運輸,能降低植物體表面的溫度等。
故選擇A選項。
拓展
移栽植物提高成活率的方法
①保護幼根和根毛:根部要帶土坨移栽。
②降低植物的蒸騰作用,減少水分的散失:選擇傍晚或陰天移栽;移栽后給植物遮陰;剪掉部分枝葉等。
知識點三
綠色植物參與了生物圈的水循環
1.生物圈的水循環
海洋水和陸地水蒸發以及植物的蒸騰作用散發出的水分在空中形成云,然后通過降水返回地表或海洋。一部分地表水滲入地下,地表水和地下水都有一部分流入海洋,這樣循環往復,形成生物圈中的水循環(如圖)。
自然界的水循環時刻在全球范圍內進行著,它發生的領域有海洋與陸地之間、陸地與陸地上空之間、海洋與海洋上空之間等。
2.綠色植物參與了生物圈的水循環(重點)
綠色植物的根從土壤中吸收水分,絕大部分水分又通過葉片和莖的蒸騰作用散失了,促進了生物圈中水循環的進行,不僅對植物自身的生活有重要作用,而且對生物圈也有重要意義。
(1)蒸騰作用能夠提高大氣濕度,增加降水。熱帶雨林降水頻繁,其中有不少雨水是由植物蒸騰作用散失的水分冷凝而成的。據科學家測算,某熱帶雨林的降雨量是l950毫米/年,蒸騰量是l570毫
米/年。
(2)保持水土。植物的莖葉承接著雨水,能夠大大減緩雨水對地面的沖刷。
(3)涵養水源。樹林中的枯枝落葉能夠吸納大量的雨水,使得雨水更多地滲入地下,補充地下水。
可以說,一片森林就是一座綠色水庫,在生物圈的水循環中,綠色植物發揮了重要作用,我們應當好好保護森林。
旁欄思考題
(見教材第114頁)
蒸騰量約占降雨量的80.5%(1570/1950×100%≈80.5%)。蒸騰作用散失大量水分,提高了大氣濕度,增加了降水,促進了生物圈的水循環。
例7
某小鎮四面環山,山上叢林密布,這里的空氣比較清新和濕潤,與相鄰地區形成鮮明對比。形成這種濕潤氣候的原因是()
A.綠色植物的光合作用
B.綠色植物的吸收作用
C.綠色植物的蒸騰作用
D.受季風的影響
【答案】C
【解析】綠色植物的蒸騰作用能提高大氣濕度,增加降水。
故選擇C選項。
典型例題剖析
題型一
植物對水分的吸收和運輸
例1
下列關于植物對水分的吸收、運輸與散失的敘述,不正確的是()
A.根吸收水分的主要部位是根冠
B.莖通過導管運輸水分
C.根吸收的水分大部分用于蒸騰作用
D.蒸騰作用促進了生物圈的水循環
【答案】A
【解析】植物需要的水分是通過根吸收的,根吸收水分的主要部位是根尖的成熟區。根從土壤中把水分吸收到植物體內,然后通過莖內的導管進行運輸。根吸收的絕大部分水分通過蒸騰作用散失到大氣中,促進了生物圈的水循環,只有很少一部分用于植物的光合作用、呼吸作用等生理活動或參與構成植物體。
故選擇A選項。
題型二
植物的蒸騰作用
例2(2014·山東威海)下列與植物蒸騰作用有關的敘述,不正確的是()
A.蒸騰作用能促進水分和無機鹽的運輸
B.蒸騰作用散失了根吸收的絕大部分水分
C.蒸騰作用散失水分的“門戶”是氣孔
D.沒有蒸騰作用,生物圈的水循環就無法進行
【答案】D
【解析】植物通過蒸騰作用參與了生物圈的水循環,但不能說沒有蒸騰作用,生物圈中的水循環就無
法進行。
故選擇D選項。
題型三
葉片的結構
例3
根據葉片結構示意圖(如圖)回答下列問題。
(1)葉片呈綠色,是因為構成圖中標號__________所示結構的細胞內含有葉綠體。葉綠體是進行_____的場所。
(2)圖中的⑤表示_______,是氣體進出葉的“門戶”。
(3)圖中的③表示_______,其中有________,屬于輸導組織。
【答案】(1)②
光合作用
(2)氣孔
(3)葉脈
導管和篩管
【解析】圖中①是上表皮,②是葉肉,③是葉脈,④是下表皮,⑤是氣孔。葉肉細胞內有大量的葉綠體,葉綠體是植物進行光合作用的場所。上下表皮上都有成對的保衛細胞,每對保衛細胞中央都有一個氣孔,氣孔既是植物蒸騰失水的“窗口”,也是氣體進出葉的“門戶”。葉脈內有運輸水分和無機鹽的導管,也有運輸有機物的篩管,它們都屬于輸導組織。
知識能力提升
重點內容總結
易誤易混警示
誤認為植物進行蒸騰作用散失大量水分是一種浪費
植物進行蒸騰作用對植物本身和生物圈都有著十分重要的意義。
(1)對植物本身的意義:①蒸騰作用能夠促進植物對水分的吸收,且是水分和無機鹽向上運輸的動力;②蒸騰作用能夠降低植物葉片表面的溫度。
(2)對生物圈的意義:提高大氣濕度,增加降水。
由此可見,植物的蒸騰作用是一項非常重要的生理功能,是對環境的一種適應,同時也影響了環境,而不是一種浪費。
例
綠色植物在生活中通過根從土壤中吸收的水分,大約99%通過蒸騰作用散失掉了。下列關于綠色植物蒸騰作用的敘述,不正確的是()
A.促進植物體對水分和無機鹽的運輸
B.提高了大氣濕度,可增加降水
C.降低植物體特別是葉片表面的溫度
D.會造成水資源的大量浪費
【答案】D
【解析】蒸騰作用促進了植物體對水分和無機鹽的運輸;綠色植物通過蒸騰作用向大氣中散失水分,提高了大氣濕度,增加了降水;蒸騰作用散失大量的水分,可以降低植物體特別是葉片表面的溫度,避免植物因氣溫過高而被灼傷。因此蒸騰作用對植物具有十分重要的意義,不會造成水資源的大量浪費。
故選擇D選項。
綜合提升訓練
1.(2014·廣東)水分進出植物體的主要途徑依次是()
A.根毛、導管、氣孔
B.氣孔、篩管、根毛
C.根毛、篩管、氣孔
D.氣孔、導管、根毛
【答案】A
【解析】根尖的成熟區有大量的根毛,增加了根吸收水分的表面積。根毛吸收的水分通過導管運輸到莖、葉等器官,絕大部分水以水蒸氣的形式從葉片的氣孔散失到大氣中去。
故選擇A選項。
2.(教材內容全解例4變式)(2014·云南)關于葉片結構的敘述,正確的是()
A.葉肉細胞中含有葉綠體,能進行光合作用
B.葉片由葉肉、葉柄、葉脈組成C.葉片表皮上有氣孔,白天全部開放,夜晚全部關閉
D.葉片表皮屬于營養組織
【答案】A
【解析】葉片是由表皮、葉肉和葉脈組成的。葉片的表皮細胞排列緊密,起保護作用,屬于保護組織。上下表皮上都有氣孔,白天氣孔開放的數量比晚上多。
故選擇A選項。
3.(2015·山東泰安)為創建全國文明城市,泰安市加大了環境綠化、美化力度,部分街道、公園
新移栽了一些樹木。下面有關移栽的說法,錯誤的是()
A.為提高移栽樹木的成活率,最好在光照強的條件下移栽
B.移栽時帶一個較大的土坨,可以較好地保護幼根和根毛
C.去掉部分枝葉后移栽,可避免樹木因蒸騰作用過度失水
D.若給移栽后的樹木輸入營養液,針頭應插入其輸導組織
【答案】A
【解析】在光照強的條件下移栽,植物會出現萎蔫現象,A項錯誤;
植物吸收水和無機鹽的主要器官是根,移栽植物應盡量在幼苗期,幼苗期植物的根系較小,有利于帶土移栽,這是為了保護幼根和根毛,避免折斷幼根和根毛,提高根的吸水能力,從而提高植物的成活率,B項正確;
去掉部分枝葉后移栽,可以降低植物的蒸騰作用,防止植物萎蔫,提高了植物的成活率,C項正確;若給移栽后的樹木輸入營養液,針頭應插入其輸導組織,D項正確。
故選擇A選項。
4.(典型例題剖析例2變式)(2014·福州)“大樹底下好乘涼”,大樹底下之所以涼快是因為水蒸氣從
氣孔散失并帶走熱量,這源于植物的()
A.光合作用
B.呼吸作用
C.蒸騰作用
D.吸收作用
【答案】C
【解析】
故選擇C選項。
5.(2015·四川樂山)從種子萌發成幼苗,長成植株,到開花、結出種子,完成了被子植物的一個生命周期。下列敘述中,錯誤的是()
A.被子植物的生命周期中,既要進行細胞分裂,又要進行細胞分化
B.植株生長過程中,從土壤中吸收的營養物質只包括水和無機鹽
C.植株生長過程中,吸收的水除部分用于蒸騰作用外,主要用于光合作用等
D.蒸騰作用可以拉動水和無機鹽在植物體內的運輸,也有利于降低葉面溫度
【答案】C
【解析】被子植物的生長離不開細胞分裂和細胞分化,A項正確;
在植株生長過程中,從土壤中吸收的營養物質只包括水和無機鹽,B項正確;
在植株生長過程中,吸收的水分除少部分用于光合作用等生命活動外,絕大部分水通過蒸騰作用散失了,C項錯誤;
植物的蒸騰作用在把體內的水以水蒸氣的形式散失到大氣當中去的時候,為根吸水提供了向上的拉力,同時溶解在水中的無機鹽也一同被向上運輸,所以蒸騰作用可以促進水分和無機鹽在體內的運輸,也有利于降低葉面溫度,D項正確。
故選擇C選項。
6.(2015·山東萊蕪)某同學欲驗證葉是蒸騰作用的主要器官,其實驗裝置及處理應是如圖中的()
【答案】B
【解析】驗證葉是蒸騰作用的主要器官,變量是葉片,為了防止水分蒸發,應在兩個燒杯中放一層油。將兩株植物同時移到陽光下,由于左邊植物的葉片比右邊植物的多,左邊植物通過蒸騰作用散失的水分也多,使左邊裝置的總質量小于右邊裝置的總質量,因此將此裝置在陽光下照射一段時間后,天平右側會下沉。
故選擇B選項。
7.(2014·山東濱州)水是生命之源。植物的生命活動離不開水,同時還要不斷地向外散失水分,水分的散失受多種因素的影響。小剛同學想:葉片面積與植物散失水分有關系嗎?針對這一疑問,他設計了如下實驗:
①在一株生長健壯的綠色植物上選取兩段枝葉相似的枝條,一段保留全部葉片,另一段去掉大部分
葉片。
②用量筒量取等量清水,分別注入編號為甲、乙的兩個錐形瓶里。
③把兩段枝條分別插入兩個錐形瓶里,并用脫脂棉塞緊瓶口。
④將兩個實驗裝置置于陽光下照射一段時間,取出錐形瓶中的脫脂棉和枝條。
⑤用量筒分別測量兩個錐形瓶中剩余的清水量,計算實驗前后兩個裝置內的清水量的差值,記錄在下表中:
流水量/毫升
初始量/毫升
最終量/毫升
差值/毫升
甲
乙
(1)實驗步驟①的目的是_______________。
(2)實驗步驟③中,用脫脂棉塞緊瓶口的目的是________________。
(3)實驗步驟④中,將兩個裝置置于陽光下照射一段時間,是利用了_________對蒸騰作用的影響。
(4)實驗步驟⑤中,若甲、乙兩個裝置內清水量的差值相同,則說明________;若不同,則說明_______。
(5)該實驗從另一個側面驗證了植物進行蒸騰作用的主要器官是_________,植物蒸騰失水的“門
戶”和氣體交換的“窗口”是_________。
【答案】(1)形成對照實驗
(2)避免水分蒸發對實驗結果造成干擾
(3)光照
(4)葉片面積與植物散失水分無關
葉片面積與植物散失水分有關
(5)葉片
氣孔
【解析】通過步驟①的處理,可以形成一組對照實驗,唯一的變量是葉片的多少。用脫脂棉塞緊瓶口,可以防止錐形瓶內水分的蒸發,以確保液面的下降只是由葉片的多少引起的。蒸騰作用的強弱與光照強度、風速、溫度都有關系,將兩個裝置都置于陽光下一段時間,是利用了光照強度對蒸騰作用的影響。若甲、乙兩裝置內清水量的差值相同,則說明葉片面積與植物散失水分無關;反之,則說明葉片面積與植物散失水分有關。這個實驗也說明葉片是植物蒸騰作用的主要器官,水蒸氣,氧氣、二氧化碳等都從葉片表皮的氣孔進出。
教材練習解析
1.(1)×
解析:導管是由多個細胞相互連接形成的。
(2)×
解析:蒸騰作用產生的拉力可以促進植物體對水分和無機鹽的運輸,降低植物葉片表面的溫度,另外還能提高大氣濕度、增加降水等。
(3)×
解析:植物葉片下表皮的氣孔通常比上表皮多,這樣既保證了氣體順利進出葉片,又減少了水分的散失。
(4)√
2.因為葉片會通過蒸騰作用散失大量的水分,導致樹苗因缺少水分而死亡,所以要剪去大量的枝葉。
3.(1)避免量筒中水分的蒸發,以保證減少的水分是被植物吸收掉的。
(2)插有枝條A的量筒中的液面比插有枝條B的量筒中的液面低。原因是枝條A帶有葉,蒸騰作用較強,會從量筒中吸收更多的水分;枝條B沒有葉,蒸騰作用較弱,從量筒中吸收的水分少。
4.水蒸氣在天空中凝結成云,然后以雨、雪等形式落到地面,一部分被生物利用和被土壤等吸收,其余部分匯成江河??梢?,“黃河之水天上來”是有一定科學道理的。“奔流到?!笔侵附又械乃畢R入海洋?!安粡突亍笔侵傅乇硭荒芰飨蚝Q?,而海水不會倒流入江河、返回陸地。但海洋中的水會以水蒸氣的形式到達陸地上空,最終又會以雨、雪等形式成為“天上來”的水。可見,從水循環的角度看,匯入海洋的水也是可以再返回陸地的。