1、第第 4 4 讲讲 绿色开花植物的物质和能量转换绿色开花植物的物质和能量转换( (一一) ) 课标要求 考试细则 【课程内容】 1.指认绿色开花植物的根、茎、叶的结构，说出其功能。 学会观察根、茎、叶的结构。 2.知道无机盐和水对植物生命活动的作用。 3.说出植物体对无机盐的吸收、运输过程。 4.说出植物体对水分的吸收、利用和散失过程。 【活动建议】 1.探究茎的运输作用。 2.进行缺乏水分和某些无机物(如氮、磷、钾等)对植物生 长的影响实验。 3.观察蒸腾作用及其对植物体内水分上升影响的实验。 对图指认绿色植物根、茎、叶的 结构，知道缺失氮、磷、钾等矿 物质元素对植物生长的影响，概 述植物体
2、对水分和无机盐的吸 收、运输、利用和散失过程。 一、水和无机盐在植物体内的作用 1水 水是植物体内最多的物质，占植物体鲜重的 60%90%，是植物体自身生长和发育必需的 物质条件，植物细胞内的物质运输、新陈代谢等过程都离不开水。 2无机盐 无机盐 作用 缺乏症状 含氮的无机盐 使枝叶繁茂 植株矮小，叶色发黄 含磷的无机盐 促进幼苗的生长发育和开花， 促植株矮小，叶色暗绿带红(影响花和果实 使果实和种子成熟 的形成和发育) 含钾的无机盐 使茎秆粗壮 茎秆软弱易倒伏，叶片出现褐斑 二、 植物的根与物质吸收 1植物吸收水分和无机盐的主要器官是根。根吸收水分的主要部位是根尖。 2根尖的结构 【特别提醒
3、】 (1)根毛区表皮细胞向外突出形成根毛，扩大了根的吸收面积，使得根毛适于吸收水和无 机盐，体现了结构和功能相适应的特点。 (2)植物根尖根毛区吸水的同时会吸收水中溶解的无机盐，其进入根部的途径与水相同。 3根的吸水和失水 当根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数时，细胞吸水；当根毛细胞液 的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数时，细胞失水。农业生产中的“烧苗”现象就是 由于一次施肥过多造成根毛细胞失水引起的。 三、 植物的茎与物质运输 1茎的结构 2物质的运输 (1)水分的运输：由茎木质部的导管自下而上地向枝端运输。其途径为：水根毛区根 的导管茎的导管叶的叶脉气孔。 (2)无机
4、盐的运输：无机盐溶解在水中，随水的运输而运输，其运输途径与水分运输途径 大致相同，其最终留在植物体内不会从气孔排出。 (3)有机物的运输：叶通过光合作用制造的有机物通过筛管自上而下运输。 四、 植物的叶和蒸腾作用 1叶的结构 (1)叶片是由表皮、叶肉和叶脉等结构组成的。表皮上有半月形的保卫细胞，两个保卫细 胞之间的小孔是气孔。 (2)气孔与保卫细胞 气孔不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”， 而且是散失体内水分的“门户”。 气孔的调节：当水分充足时，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开；反之，气孔关闭。 【特别提醒】保卫细胞的细胞壁面向空隙的一侧比较厚，外侧较薄，可以随着细胞内压的 变化进行开闭活动
5、。 (3)一般陆生植物叶的下表皮气孔数多于上表皮，这样可减弱植物的蒸腾作用，避免植物 体内水分过多散失；水生植物叶的下表皮浸没在水中，为满足空气需求，下表皮气孔数少于上 表皮气孔数。 2蒸腾作用 (1)概念：水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程。植物进行 蒸腾作用的主要器官是叶。 (2)影响蒸腾作用的因素：大气的温度、湿度和气流的速度等。 (3)蒸腾作用的意义：降低叶片温度；根部吸水的动力；利于植物对水的吸收和运输；利 于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输。 (4)蒸腾作用的应用：移栽植物时，剪去大部分叶片、选择在傍晚移栽、对植物进行遮阴 处理等都是为了减弱蒸腾作用。
6、 (5)实验：研究植物的蒸腾作用 实验装置 实验设计 装置 如图装置，在液体压强计的 U 形玻璃管内灌满稀释的红墨水，用橡皮管将木本 植物的枝条与 U 形玻璃管左侧连通，将装置密封，然后分别在如下四种环境中 放置 5 分钟 环境 室内 有阳光照射的阳台 阴暗潮湿的环境 电吹风(自然风挡)吹叶片 原理 液面高度差越大，蒸腾作用越强 现象 液面高度差： 有阳光照射的阳台电吹风(自然风挡)吹叶片室内阴暗潮湿的环 境 结论 温度越高、环境越干燥，气流速度越快，植物的蒸腾作用越强 命题角度突破 A实验时选择枝叶较为繁茂的阔叶植物而不是针叶植物，是因为阔叶植物的蒸腾作用比 针叶植物的强，实验现象更明显。
7、B若要使实验中植物的蒸腾作用更明显，应将实验装置放置在通风良好的环境中。 C当 U 形管左右液面出现高度差，且能保持一段时间，说明装置的气密性良好。 D除了植物的蒸腾作用外，光合作用也会影响水柱。因此，实验应在阴暗环境中进行， 可排除光合作用的影响。 1(2017 杭州)如图甲是研究植物蒸腾作用实验的示意图。 (1)该实验的关键在于保证装置的密封性， 尤其是橡皮管与 U 形管连接处的密封性。实验中，判断此装置的密封性良好的 依据是_U 形管左右液面出现高度差，并能保持一段时间_。 (2)人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝 叶进行实验，其原因是_阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物强， 实验
8、现象明显_。 (3)实验结束后，在此茎的基部上方横切，观察到其中只有 B 部分呈红色，如图乙。那么 图中的 A 是植物茎中哪一部分结构？_髓_。 (4)随着蒸腾作用的进行，植物体内的水不断发生_汽化_(填写物态变化名称)，会吸收周 围大气的热量。 【试题解析】 (1)检查装置气密性良好的依据是：U 形管左右液面出现高度差，并能保持 一段时间。 (2)叶是蒸腾作用的主要器官。实验的时候人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松 树的枝叶进行实验，原因是阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强，实验现象明显。 (3)图乙中 C 是树皮，B 是木质部，A 是髓。 (4)植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用蒸发到
9、大气中。能有效地散热降温。 【命题意图】 本题主要考查学生是否理解并掌握有关蒸腾作用的实验操作、选材及蒸腾 作用过程中的物态变化，还考查学生对茎结构的认知。 2(2014 杭州)课本上研究影响植物蒸腾作用因素的实验，如图所示。 (1)为使该实验现象明显， 可以将该实验装置放在_A_的环 境中为佳。 A高温干燥 B高温潮湿 C低温干燥 D低温潮湿 (2)在水槽的水银面上有一层水，水起的作用是_防止水银 蒸发，造成污染_。 (3)有同学认为这个实验中水银柱的上升现象，还受植物其 他生理活动的影响。 你认为植物还有什么生理活动也可能导致出现水银柱上升？_光合作用_。 如要排除该因素的影响，实验要在什
10、么条件下进行？_黑暗_。 (4)如果实验中玻璃管足够长，则影响水银柱最终能上升的高度，除了植物的蒸腾作用以 外，还主要与外界环境中什么因素有关？_大气压_。 【试题解析】 (1)影响植物蒸腾作用的因素有温度，湿度和空气流速，所以为使该实验现 象明显，可以将该实验装置放在高温干燥的环境中。 (2)水银有毒，蒸发后会造成环境污染。所以上面的水可以起到防止水银蒸发的作用。 (3)因为水是光合作用的原料，所以叶片光合作用消耗水后，产生压强差，水银会上升。 植物只有在有光照的时候才会进行光合作用，所以把植物放在黑暗处可排除该因素的影响。 (4)不同的大气压环境中，水银上升的高度不同。 【命题意图】 本题
11、主要考查学生是否清楚蒸腾作用的意义，要注意在理解的基础上加以 记忆；考查学生对生物实验分析、表达和运用能力。 3(2018 金华)松材线虫病被称为“松材癌症”，松材线虫通过 松褐天牛传播，寄生在木质部，破坏细胞，导致松树枯死。如图为松 树茎的横切面，松材线虫寄生的部位是( D ) A甲 B乙 C丙 D丁 【试题解析】 最外层甲是树皮，乙是韧皮部，丁是木质部，最中间的丙是髓。 【命题意图】 本题主要考查学生对茎结构的认识。 4(2015 温州)无风的夜晚，在竹子的竹壁上钻孔有水流出，而晴朗的白天在竹壁上钻孔 却没有水流出。无论是晴朗的白天还是无风的夜晚，将竹子斜剖开，发现竹子内的空心部分都 没有
12、水。竹壁中有丰富的导管，竹子的根系非常发达且有很强的吸水能力。为什么无风的夜晚 在竹壁上钻孔会有水流出， 而晴朗的白天不会出现这种现象？请根据以上信息并结合所学知识 做出解释。 【答案】竹子的根具有很强的吸水能力，根吸收的水经导管运输到叶，主要通过蒸腾作用 散失。晴朗的白天蒸腾作用强，水分散失快，因此导管中水分积累少；而无风的夜晚，竹子蒸 腾作用弱，水分散失慢，根吸收的水在导管中积累多。 【试题解析】 无风的夜晚和晴朗的白天，他们的主要区别就在于蒸腾作用的强弱。 【命题意图】 本题考查学生能否利用题目信息和所学知识对一些新奇的现象作合理的解 释。 5(2015 杭州)某同学设计的实验装置及实验
13、结果如图所 示，下列关于该实验的分析最合理的是( C ) A该实验的目的是探究幼苗生长是否需要水 B该实验结果应观察并记录幼苗根的总数量 C该实验中起对照作用的变量是幼苗左右两侧土壤含水量不同 D该实验证明了根的生长具有向地性 【试题解析】 A只有一株幼苗，不能探究生长是否需要水，A 错误；B.植物的根生长在 土壤中，没法观察幼苗根的数量，B 错误；C.幼苗的左边是干土，右边是湿土，变量就是水的 含量不同，C 正确；D.因为根还具有向水性，根的下面是干土，所以向地性不明显，根表现出 的是向水性，D 错误。 【命题意图】 本题考查根系及其在土壤里的分布和意义，考查控制单一变量是探究实验 必须遵守的原则。