师:各位同学,如果你们善于观察,通过课前学习任务中的观察,一定会发现身边有很多有趣的生命现象。比如这位同学,就有了新发现,我们一起来看看。
生:俗话说“大树底下好乘凉”,但大树底下的温度真的比外面低吗?我们不太确定,所以可以做个实验。这是干湿温度计,现在我们把它放在树下来测量温度。接着,把这支干湿温度计放在操场上,测量操场的温度。过了一段时间,我们来看一下树下干湿温度计的温度,大概是16摄氏度,操场的温度是22摄氏度。
师:为什么树下的温度更低呢?是因为植物体内的水分散失带走了热量吗?那么植物散失水分的部位在哪里呢?我们可以通过实验探究。既然提出了“植物体内水分散失主要的场所是哪个器官”这个问题,我们就可以做出相应假设,假设叶片是植物体水分散失的主要器官。依据控制单一变量和设置对照实验的原则,该实验的变量是叶片。我们可以从一株阔叶植物上剪下大体相同的两个枝条,一个枝条剪除全部叶片,另一个枝条保留叶片,分别插入装有等量清水的锥形瓶中。
师:我们该如何检测蒸发掉的水量呢?对,可以用透明塑料袋分别套在两个枝条上,观察塑料袋上水珠的多少。但又有新问题,塑料袋不仅套住了植物,也套住了锥形瓶。怎样防止锥形瓶内的水分蒸发影响实验结果呢?我们可以在锥形瓶的水面上滴加植物油。依据生活经验,装置放在什么条件下,实验现象会更明显呢?放在温暖、有阳光照射的条件下,更容易观察到预期实验现象。那我们一起来看看这个实验。
生:本次实验器材有两支相似枝条、一把剪刀、一些塑料袋、两个锥形瓶、一杯清水,还有两个保鲜袋。首先,将其中一枝枝条的树叶全部去掉。接下来,在两个锥形瓶中倒入等量的水,为避免锥形瓶中的水蒸发,在水面上滴一些植物油。接着,将两支枝条分别放入锥形瓶中,把保鲜袋套在枝条上,并用绳子扎紧,静置观察3 - 5小时后,我们能明显观察到留有叶片的枝条上的保鲜袋有明显的水雾和水珠,而另一组则没有明显变化。对比水面高度,我们能够明显观察到留有叶片的水面下降较多。
师:通过实验,我们观察到有叶片的塑料袋内壁上出现了水珠,而没有叶片的塑料袋内壁上没有水珠。回忆之前的实验操作,油已经防止了容器内的水分蒸发,那么塑料袋上的水珠从何而来呢?对,只能从植物体内来。水分的散失过程我们看不到,那么水分是以什么状态散失到体外的呢?对,是以水蒸气的形式散失的。
师:同学们,能用一句话概括这一生理过程吗?在温暖、有阳光照射的条件下,植物体内的水分以水蒸气的形式散失到体外的生理过程,我们把它称为蒸腾作用。有叶片的装置现象明显,无叶片的装置无明显现象,这说明蒸腾作用水分主要在叶片进行,叶柄和嫩茎也能少量进行。说到叶,我们之前学习过叶片的结构,它由表皮、叶肉和叶脉组成,表皮上分布的气孔是气体交换和水分散失的门户。那么蒸腾散失的水蒸气是从气孔出去的吗?叶片上下表皮的气孔数量和分布又是怎样的呢?我们来看看这个实验。
生:准备一盆新鲜的绿萝、一把剪刀、一个镊子、一个烧杯和一壶刚烧开的开水。首先,将刚烧开的开水倒入烧杯中。接着,在绿萝上剪下两片新鲜的叶子,将这两片叶片一正一反放入烧杯中,仔细观察,叶片上出现了气泡,且下表面的气泡多于上表面。
师:我们观察到叶片表面出现了气泡,而且下表面的气泡数量比上表面多。有气泡说明叶片的表皮上确实有气孔,气泡的数量说明下表皮的气孔数量比上表皮多。同学们,今天我们学习了蒸腾作用,能不能尝试利用所学知识,设置一个验证下表皮气孔数量比上表皮多的实验呢?这个问题有点难,老师给点提示,既然植物体内的水是通过气孔蒸腾到大气中的,也就是说哪个表皮的气孔数量越多,散失的水量就越多,液面的下降值就越大。相反,哪个表皮气孔数量越少,散失的水量就越少,液面的下降值就越小。我们可以通过液面的下降情况和塑料袋上的水珠多少,倒推出叶表皮的气孔数量和分布。那么,我们应当如何控制单一变量来设置对照实验呢?
生:老师,既然要控制单一变量,可以取两支叶片数量和大小都一样的枝条。既然要设置对照实验,可以让一组只有上表皮蒸腾,一组只有下表皮蒸腾。但是老师,怎样才能让一组只有上表皮蒸腾,一组只有下表皮蒸腾呢?
