s39探究光照對植物蒸騰作用的影響

1、實驗教學(xué)目標(biāo)實驗內(nèi)容課探究光照對植物蒸騰作用的影響學(xué)校題名稱學(xué)科生物設(shè)計人聯(lián)系電話1、知識目標(biāo)：了解光照對植物蒸騰作用的強弱有影響。2、能力目標(biāo)：通過測定植物蒸騰作用的強弱培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力、分析問題和綜合解決問題的能力。3、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：認(rèn)同綠色植物在光照強弱的條件下能調(diào)節(jié)自身蒸騰作用的強弱，從而認(rèn)同綠色植物能通過調(diào)節(jié)蒸騰作用的強弱來維持整個生物圈的水平衡穩(wěn)態(tài)。初步形成保護(hù)綠色植物的意識。實驗名稱：探究光照對植物蒸騰作用的影響實驗器材：具支試管，2ml移液管，橡皮管，鐵架臺，60W白熾燈燈泡兩個，棉花，保鮮膜，紗布，家用并聯(lián)電路板，玻璃燈罩實驗試劑：清水，凡士林，植物油實驗材料：

2、一棵生長健壯的帶葉植株（菊花）實驗裝置：如圖：主要實驗材料的準(zhǔn)備：選擇菊花作為實驗材料，主要是因為其葉片數(shù)量較多且表面沒有蠟質(zhì)，蒸騰作用強；莖有一定的木質(zhì)化，操作性強且不易折斷；根系也比較發(fā)達(dá)，蒸騰作用相對較強?；B市場上挑選一盆主干相對較直的盆栽菊花，將頂端的花及其余的叉枝剪掉即可。家用并聯(lián)電路板為學(xué)校物理實驗室借用，可單獨開一盞燈（60W）,也可兩盞燈同時開（120W）。保鮮膜為平時的家用保鮮膜。玻璃燈罩為老式臺燈上拆下來的透明玻璃燈罩。實驗教學(xué)設(shè)計思路實驗類型：演示實驗教學(xué)重點：蒸騰作用概念的形成以及理解植物體的蒸騰作用。教學(xué)難點：探討綠色植物的蒸騰作用是可以調(diào)節(jié)的。教學(xué)策略：1、指導(dǎo)學(xué)

3、生觀察“葉的蒸騰作用的實驗”出示課前準(zhǔn)備好的實驗裝置。如圖：書P75頁。觀察：你看到什么樣的實驗現(xiàn)象呢？（學(xué)生觀察后能夠回答：帶葉植株的塑料袋內(nèi)壁出現(xiàn)了許多小水珠。帶葉植株的錐形瓶內(nèi)水的液面高度發(fā)生了下降。）啟發(fā)學(xué)生思考：本實驗的變量是什么呢？編號甲、乙的兩組，哪一組是實驗組，哪一組是對照組呢？這些小水珠是怎樣形成的呢？（學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的對照實驗的知識能夠討論總結(jié)后得出：變量是：葉片；對照組為帶葉植株一組，實驗組為不帶葉植株一組；塑料袋內(nèi)壁沾有的小水珠主要是由葉片散發(fā)出來的水蒸氣凝結(jié)而成的。）引出蒸騰作用的概念：水分以氣體的狀態(tài)從植物體內(nèi)散發(fā)到植物體外的過程，叫做植物的蒸騰作用。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生

4、思考：塑料袋要求透明且不透氣的原因是什么？可以把整個裝置用塑料袋罩住嗎？為什么要放在有陽光的地方？（學(xué)生討論后能回答的部分：塑料袋要求透明是為了能清晰地看到袋內(nèi)壁出現(xiàn)的小水珠；塑料袋要求扎緊不透氣是為了能形成一個相對密封的空間留住水蒸氣，從而能夠形成水珠；不能把整個裝置用塑料袋罩住，因為錐形瓶內(nèi)的水雖然用油封住了表面，但不能保證就不會蒸發(fā)，若用塑料袋把整個裝置罩住,現(xiàn)象中內(nèi)壁上出現(xiàn)的小水珠有可能是錐形瓶內(nèi)的水蒸發(fā)而來的，為避免出現(xiàn)這種誤差，所以只把枝條露出瓶外的部分用塑料袋罩住。）（學(xué)生討論后不能回答的部分：為什么要放在有陽光的地方呢？根據(jù)學(xué)生已有的知識，只知道在光照條件下，植物能進(jìn)行光合作用

5、，但是觀察葉的蒸騰作用為什么也要放在有陽光的地方進(jìn)行呢？光照是蒸騰作用進(jìn)行的必要條件嗎？它對蒸騰作用有什么樣的影響呢？學(xué)生自然而然就會有這些困惑。而解答這些困惑的最好方法就是實驗。所以在此引出探究光照對植物蒸騰作用的影響這個實驗，目的是讓學(xué)生了解光照對植物蒸騰作用的強弱有影響。該實驗?zāi)軌驕y定植物在不同光照條件下蒸騰作用所消耗的水的體積，從而能夠使看不見的蒸騰作用更加形象、更加具體，幫助學(xué)生對蒸騰作用形成一個更加全面的認(rèn)識。）2、指導(dǎo)學(xué)生分析“探究光照對植物蒸騰作用的影響實驗”出示實驗室安裝好的實驗裝置的圖片。講述實驗原理及操作方法：植物蒸騰作用的強弱可以用失水速度來衡量。帶葉的植株插在一定體積

6、的水中，由于葉片的蒸騰作用，使容器中水的體積不斷減少，單位時間內(nèi)失水速度越快，表明植物的蒸騰作用越強烈。簡述操作方法。（講述實驗原理的時候會提到根吸收水分又通過葉片的蒸騰作用把大多數(shù)水分排出去，為后面理解蒸騰作用對植物自身的意義做鋪墊。）出示實驗數(shù)據(jù)：3種不同光照條件下測定的失水的體積。啟發(fā)學(xué)生思考：失水速度怎么計算？本實驗的變量是什么呢？實驗結(jié)果說明了什么問題呢？（學(xué)生討論總結(jié)后得出：失水速度S=V/1,根據(jù)3種不同光照條件下測定的失水的體積可以計算出單位時間內(nèi)失水的速度；本實驗的變量應(yīng)該為光照強度；實驗數(shù)據(jù)表明，不同光照條件下，植物蒸騰作用的強度是不同的，而且光照越強，植物蒸騰作用的強度越

7、大。說明綠色植物在光照強弱的條件下能調(diào)節(jié)自身蒸騰作用的強弱。學(xué)生有之前觀察“葉的蒸騰作用的實驗”作為基礎(chǔ)，再加上對這個實驗的數(shù)據(jù)的觀察和分析，就會了解到植物不僅有蒸騰作用，而且還能夠?qū)ψ陨碚趄v作用的強弱進(jìn)行調(diào)節(jié)，這對理解蒸騰作用對植物自身的意義以及生物圈中植物通過調(diào)節(jié)蒸騰作用來維持整個生物圈的水平衡穩(wěn)態(tài)有所幫助。）實驗教學(xué)過程（一）出示實驗室安裝好的實驗裝置的圖片。（二）講述實驗原理及操作方法。實驗原理：植物蒸騰作用的強弱可以用失水速度來衡量。帶葉的植株插在一定體積的水中，由于葉片的蒸騰作用，使容器中水的體積不斷減少，單位時間內(nèi)失水速度越快，表明植物的蒸騰作用越強烈。實驗步驟：1、按圖所示安裝

8、好所需的測定裝置。2、選取一棵生長健壯的帶葉植株（菊花：最好帶有根），插入具支試管中，具支試管和水平放置的移液管中必須充滿水且不能留有氣泡，然后在水的表面滴上一層植物油。用棉花將試管口塞緊，再在試管口的周圍涂上凡士林，以防漏氣。然后用紗布將試管口部包緊，最后外面再包繞一層保鮮膜即可。檢查整個裝置是否漏氣、漏水，發(fā)現(xiàn)漏氣、漏水處可用凡士林封好。3、在距離植株約20cm處放置一個60W的白熾燈光源。白熾燈外罩上玻璃燈罩。當(dāng)移液管內(nèi)水柱的凹液面移動到刻度時，開始計時。每0.5h記錄一次移液管中液面的位置，共計3次。以此方法再檢測出120W（兩個60W燈泡同時照射）白熾燈光源以及黑暗中移液管中水柱的凹

9、液面移動的距離。4、實驗結(jié)束后，計算失水速度S：S=V/t（t=0.5h）S為失水速度（單位：ml/h）；V為由于蒸騰作用失去的水的體積（單位：ml）t為時間（t=0.5h）5、注意事項：整個裝置必須不漏氣，實驗前一定要檢測裝置的氣密性。發(fā)現(xiàn)漏氣、漏水處要用凡士林封好。3種不同光照條件下測定失水速度時，應(yīng)保持實驗室內(nèi)無別的光源，并且應(yīng)在無風(fēng)的情況下進(jìn)行?？紤]到白熾燈通電后會放熱，為了避免溫度對蒸騰作用帶來的干擾，可在燈泡外面罩一個玻璃罩以隔絕熱的輻射。具支試管和移液管中必須充滿水且不能留有氣泡，然后才能對具支試管進(jìn)行封口。為了便于將水充滿移液管且不留有氣泡，可先在移液管的另一端連一根橡皮管，橡

10、皮管口用止水夾夾好，然后在具支試管中不斷加水（注：不能讓支部試管口露出水面，不然會進(jìn)入空氣。）直至水平放置的移液管中也充滿水且無氣泡即可。等到具支試管口封住以后再釋放止水夾，把橡皮管拿下來，就可以開始實驗了。塞緊試管口的棉花可預(yù)先用水打濕（水的蒸發(fā)對該實驗無影響），這樣就不會吸去試管內(nèi)的水分。若植物蒸騰作用太過強烈，可按照前面方法將具支試管和水平放置的移液管中再次充滿水然后再進(jìn)行實驗。（三）出示實驗數(shù)據(jù)。光照強度黑暗中60W燈泡照射120W燈泡照射失水體積（V）單位：mlV10.090.230.56V20.120.250.59V30.100.250.60平均值0.1030.2430.583（四

11、）啟發(fā)學(xué)生思考：失水速度怎么計算？本實驗的變量是什么呢？實驗結(jié)果說明了什么問題呢？失水速度：S=v/t（t=0.5h）S為失水速度（單位：ml/h）；V為由于蒸騰作用失去的水的體積（單位：ml）t為時間（t=0.5h）Sl=Vl/t=0.103/0.5=0.206ml/hS2=V2/t=0.243/0.5=0.486ml/hS3=V3/t=0.583/0.5=1.166ml/h學(xué)生對于路程、時間與速度的問題在小學(xué)里就已經(jīng)涉及過，這里將路程換成水的體積應(yīng)該不難理解。實驗表明：在黑暗中，菊花由于蒸騰作用的失水速度是0.206ml/h；在60W燈泡的照射下，失水速度是0.486ml/h；在120W燈

12、泡的照射下，失水速度是1.166ml/h。即：植物在不同光照條件下，蒸騰作用的強度是不同的，而且光照越強，蒸騰作用的強度越大。在不同的光照條件下，植物能夠調(diào)節(jié)自身蒸騰作用的強弱。說明本實驗是在書本觀察“葉的蒸騰作用實驗”的基礎(chǔ)上拓展延伸開來的一個實驗。該實驗聯(lián)系生活實際，生產(chǎn)生活中植物每天就是在接受不同的光照條件，那么不同光照條件下植物的蒸騰作用是否會不一樣呢？植物是否會根據(jù)不同的光照條件來調(diào)節(jié)自身蒸騰作用的強弱呢？這是該實驗的出發(fā)點。該實驗利用失水速度來反映植物蒸騰作用的強弱，帶葉的植株插在一定體積的水中，由于葉片的蒸騰作用，使容器中水的體積不斷減少，單位時間內(nèi)失水速度越快，表明植物的蒸騰作用越強烈。實驗原理非常簡單也易于學(xué)生理解。該實驗研究一個變量即光照強弱，變量突出，依據(jù)變量設(shè)計3組實驗，分別為無光照、60W燈泡的光照強度照射以及120W燈泡的光照強度照射，非常直觀地分出了3個不同等級的光照強度很有說服力。該實驗利用一根移液管即可讀出