气孔的张开、闭合原理模拟实验

1、欢迎各位领导、老师莅临指导莅临指导20132013年年9 9月生物实验创新大赛月生物实验创新大赛气孔气孔张开张开、闭合闭合原理模拟实验原理模拟实验 一、一、课题选择课题选择1 1、实验在教材中所处的地位、实验在教材中所处的地位 植物的蒸腾作用不仅是植物的主要生理功能植物的蒸腾作用不仅是植物的主要生理功能之一，而且对自然环境有着重要的影响之一，而且对自然环境有着重要的影响。植物的植物的蒸腾作用蒸腾作用主要通过主要通过气孔气孔实现，实现，气孔气孔是由两个半月是由两个半月形的保卫细胞组成的，其形的保卫细胞组成的，其开闭与保卫细胞内外侧开闭与保卫细胞内外侧细胞壁的厚薄有关细胞壁的厚薄有关。气孔是如何调

2、节蒸腾作用的气孔是如何调节蒸腾作用的是本节的一个难点。是本节的一个难点。 2 2、教材不足之处、教材不足之处 对于蒸腾作用的概念来说，大多数学生并对于蒸腾作用的概念来说，大多数学生并不太难理解，但对于不太难理解，但对于“植物通过保卫细胞控植物通过保卫细胞控制气孔的开闭来调节蒸腾作用制气孔的开闭来调节蒸腾作用”这一原理这一原理来说，来说，理解起来有一定难度理解起来有一定难度。 人教版七年级上册生物教材中的第三章人教版七年级上册生物教材中的第三章“绿色植物与生物圈的水循环绿色植物与生物圈的水循环”P112 只是用文只是用文字抽象的描述了一下保卫细胞的结构与调节。字抽象的描述了一下保卫细胞的结构与调

3、节。 学生对于学生对于气孔在什么情况下气孔在什么情况下张开张开，什么情况下什么情况下闭合闭合很难理解很难理解，教材对此，教材对此也没有详细的说明。也没有详细的说明。 而且在显微镜下也很难看到这种而且在显微镜下也很难看到这种动态的变化过程，动态的变化过程，我特意设计了我特意设计了“模模拟实验拟实验”来说明气孔来说明气孔张开张开、闭合闭合的原的原理理，促进学生对这一知识点的理解。，促进学生对这一知识点的理解。二、二、实验构想实验构想 在该实验中，我选择在该实验中，我选择 1、长条形气球长条形气球模拟模拟保卫细胞保卫细胞进行实验进行实验 2、透明胶粘住气球的内侧透明胶粘住气球的内侧模拟保卫细胞模拟保

4、卫细胞的的靠气孔的外壁靠气孔的外壁厚厚不易伸展不易伸展、背气孔的内背气孔的内壁壁薄薄较易伸展较易伸展。 （1）当往当往气球内气球内充气时，内侧贴有透时，内侧贴有透明胶，无法伸长，只有外侧伸长，于是，明胶，无法伸长，只有外侧伸长，于是，长形气球便向外侧弯曲长形气球便向外侧弯曲，示意示意气孔气孔张开 （2）当气球当气球放气时，被拉长时，被拉长的外侧弹性收缩，于是的外侧弹性收缩，于是长形气球又长形气球又恢复直形恢复直形，示意气孔示意气孔闭合。 3、但是实验操作过程中，无但是实验操作过程中，无法保证两个气球气压一致，影响现法保证两个气球气压一致，影响现象的观察，为此，象的观察，为此，我选择了我选择了“

5、Y”形形管联通管联通，设计了如下装置。设计了如下装置。弹簧夹弹簧夹“Y”形管形管橡胶管橡胶管细线细线长形气球长形气球气球内侧气球内侧有胶带有胶带细线细线气孔张开闭合模拟演示实验装置气孔张开闭合模拟演示实验装置三、实验创新之处三、实验创新之处 本模拟实验中，用长形气球模本模拟实验中，用长形气球模拟保卫细胞，拟保卫细胞，用气球的充气与放用气球的充气与放气状态分别演示保卫细胞的吸气状态分别演示保卫细胞的吸水、失水状态水、失水状态，无需使用显微镜无需使用显微镜等仪器等仪器 操作简单、形象生动操作简单、形象生动, , 取材方便取材方便、现像直观。现像直观。四、四、实验过程实验过程1、实验目的：实验目的：

6、 （1）、认识保卫细胞的特殊结构。、认识保卫细胞的特殊结构。 （2）、掌握气孔开闭与保卫细胞的关系、掌握气孔开闭与保卫细胞的关系2、实验材料：实验材料： 气孔气孔张开闭合张开闭合原理原理模拟模拟装置装置 3、实验过程实验过程：模拟演示气孔开闭原理模拟演示气孔开闭原理气孔闭合状态气孔闭合状态放气放气（失水）（失水）气孔气孔张开张开状态状态充气充气（吸水）（吸水）气孔闭合状态气孔闭合状态放气放气（失水）（失水）气孔闭合 气孔张开 气孔闭合 4 4、实验结论实验结论 （1）气孔气孔是由两个半月形是由两个半月形保卫细胞保卫细胞组成组成的的，保卫细胞的内外细胞壁厚度不同，靠近气保卫细胞的内外细胞壁厚度不

7、同，靠近气孔一侧的孔一侧的外外壁较厚，壁较厚，背气孔背气孔一侧的一侧的内内壁较薄。壁较薄。 （2）当叶内水分多时，当叶内水分多时，保卫细胞保卫细胞吸水吸水膨胀，膨胀，内壁伸展拉长，牵动外壁向内凹陷内壁伸展拉长，牵动外壁向内凹陷，使气孔张使气孔张开开。 （3）当当保卫细胞保卫细胞失水失水收缩收缩时，时，内外壁都拉直，内外壁都拉直，使使气孔闭合气孔闭合。 （4 4）保卫细胞控制气孔的关闭，调保卫细胞控制气孔的关闭，调节水分的蒸腾。节水分的蒸腾。五、五、实验评价实验评价 自制的这套实验装置，易于操作，自制的这套实验装置，易于操作，可多次重复实验，可多次重复实验，有利于在课堂上演有利于在课堂上演示，也可用于学生课外实验示，也可用于学生课外实验，有利于，有利于培养学生动手能力。它形象的演绎了培养学生动手能力。它形象的演绎了气孔气孔张开张开、闭合闭合原理，原理，将抽象的知识将抽象的知识具体化，简单化具体化，简单化，有利于学生对该知，有利于学生对该知识点的理解。识点的理解。 同时，同时，还能将气孔还能将气孔张开张开闭合闭合这一过程动态化演示这一过程动态化演示，学生，学生积极性高，参与实验兴致浓厚，积极性高，参与实验