氣孔張開、閉合原理模擬實驗

2013年9月生物實驗創(chuàng)新大賽

氣孔張開、閉合原理模擬實驗

第一頁，共15頁。一、課題選擇

1、實驗在教材中所處的地位

植物的蒸騰作用不僅是植物的主要生理功能之一，而且對自然環(huán)境有著重要的影響。植物的蒸騰作用主要通過氣孔實現(xiàn)，氣孔是由兩個半月形的保衛(wèi)細胞組成的，其開閉與保衛(wèi)細胞內(nèi)外側(cè)細胞壁的厚薄有關(guān)。氣孔是如何調(diào)節(jié)蒸騰作用的是本節(jié)的一個難點。

第二頁，共15頁。2、教材不足之處

對于蒸騰作用的概念來說，大多數(shù)學生并不太難理解，但對于“植物通過保衛(wèi)細胞控制氣孔的開閉來調(diào)節(jié)蒸騰作用”這一原理來說，理解起來有一定難度。人教版七年級上冊生物教材中的第三章“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”P112只是用文字抽象的描述了一下保衛(wèi)細胞的結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)。第三頁，共15頁。

學生對于氣孔在什么情況下張開，什么情況下閉合很難理解，教材對此也沒有詳細的說明。

而且在顯微鏡下也很難看到這種動態(tài)的變化過程，我特意設(shè)計了“模擬實驗”來說明氣孔張開、閉合的原理，促進學生對這一知識點的理解。第四頁，共15頁。二、實驗構(gòu)想

在該實驗中，我選擇1、長條形氣球模擬保衛(wèi)細胞進行實驗

2、透明膠粘住氣球的內(nèi)側(cè)模擬保衛(wèi)細胞的靠氣孔的外壁厚不易伸展、背氣孔的內(nèi)壁薄較易伸展。

（1）當往氣球內(nèi)充氣時，內(nèi)側(cè)貼有透明膠，無法伸長，只有外側(cè)伸長，于是，長形氣球便向外側(cè)彎曲，示意氣孔張開第五頁，共15頁。

（2）當氣球放氣時，被拉長的外側(cè)彈性收縮，于是長形氣球又恢復直形，示意氣孔閉合。3、但是實驗操作過程中，無法保證兩個氣球氣壓一致，影響現(xiàn)象的觀察，為此，我選擇了“Y”形管聯(lián)通，設(shè)計了如下裝置。第六頁，共15頁。彈簧夾“Y”形管橡膠管細線長形氣球氣球內(nèi)側(cè)有膠帶細線氣孔張開閉合模擬演示實驗裝置第七頁，共15頁。三、實驗創(chuàng)新之處

本模擬實驗中，用長形氣球模擬保衛(wèi)細胞，用氣球的充氣與放氣狀態(tài)分別演示保衛(wèi)細胞的吸水、失水狀態(tài)，無需使用顯微鏡等儀器操作簡單、形象生動,取材方便、現(xiàn)像直觀。第八頁，共15頁。四、實驗過程

1、實驗目的：（1）、認識保衛(wèi)細胞的特殊結(jié)構(gòu)。

（2）、掌握氣孔開閉與保衛(wèi)細胞的關(guān)系2、實驗材料：氣孔張開閉合原理模擬裝置

第九頁，共15頁。3、實驗過程：模擬演示氣孔開閉原理①氣孔閉合狀態(tài)——放氣（失水）②氣孔張開狀態(tài)——充氣（吸水）③氣孔閉合狀態(tài)——放氣（失水）第十頁，共15頁。氣孔閉合

氣孔張開

氣孔閉合

第十一頁，共15頁。4、實驗結(jié)論

（1）氣孔是由兩個半月形保衛(wèi)細胞組成的，保衛(wèi)細胞的內(nèi)外細胞壁厚度不同，靠近氣孔一側(cè)的外壁較厚，背氣孔一側(cè)的內(nèi)壁較薄。

（2）當葉內(nèi)水分多時，保衛(wèi)細胞吸水膨脹，內(nèi)壁伸展拉長，牽動外壁向內(nèi)凹陷，使氣孔張開。

（3）當保衛(wèi)細胞失水收縮時，內(nèi)外壁都拉直，使氣孔閉合。

（4）保衛(wèi)細胞控制氣孔的關(guān)閉，調(diào)節(jié)水分的蒸騰。第十二頁，共15頁。五、實驗評價

自制的這套實驗裝置，易于操作，可多次重復實驗，有利于在課堂上演示，也可用于學生課外實驗，有利于培養(yǎng)學生動手能力。它形象的演繹了氣孔張開、閉合原理，將抽象的知識具體化，簡單化，有利于學生對該知識點的理解。第十三頁，共15頁。

同時，還能將氣孔張開——閉合這一過程動態(tài)化演示，學生積極性高，參與實驗興致濃厚，印象深刻，有利于學生動手能力的提高和