气孔的张开、闭合原理模拟实验

欢迎各位领导、老师莅临指导2013年9月生物实验创新大赛气孔张开、闭合原理模拟实验一、课题选择1、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之一，而且对自然环境有着重要的影响。植物的蒸腾作用主要通过气孔实现，气孔是由两个半月形的保卫细胞组成的，其开闭与保卫细胞内外侧细胞壁的厚薄有关。气孔是如何调节蒸腾作用的是本节的一个难点。2、教材不足之处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“植物通过保卫细胞控制气孔的开闭来调节蒸腾作用”这一原理来说，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“绿色植物与生物圈的水循环”P112只是用文字抽象的描述了一下保卫细胞的结构与调节。学生对于气孔在什么情况下张开，什么情况下闭合很难理解，教材对此也没有详细的说明。而且在显微镜下也很难看到这种动态的变化过程，我特意设计了“模拟实验”来说明气孔张开、闭合的原理，促进学生对这一知识点的理解。二、实验构想在该实验中，我选择1、长条形气球模拟保卫细胞进行实验2、透明胶粘住气球的内侧模拟保卫细胞的靠气孔的外壁厚不易伸展、背气孔的内壁薄较易伸展。（1）当往气球内充气时，内侧贴有透明胶，无法伸长，只有外侧伸长，于是，长形气球便向外侧弯曲，示意气孔张开（2）当气球放气时，被拉长的外侧弹性收缩，于是长形气球又恢复直形，示意气孔闭合。3、但是实验操作过程中，无法保证两个气球气压一致，影响现象的观察，为此，我选择了“Y”形管联通，设计了如下装置。弹簧夹“Y”形管橡胶管细线长形气球气球内侧有胶带细线气孔张开闭合模拟演示实验装置三、实验创新之处本模拟实验中，用长形气球模拟保卫细胞，用气球的充气与放气状态分别演示保卫细胞的吸水、失水状态，无需使用显微镜等仪器操作简单、形象生动,取材方便、现像直观。四、实验过程1、实验目的：（1）、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2、实验材料：气孔张开闭合原理模拟装置3、实验过程：模拟演示气孔开闭原理①气孔闭合状态——放气（失水）②气孔张开状态——充气（吸水）③气孔闭合状态——放气（失水）气孔闭合气孔张开气孔闭合4、实验结论（1）气孔是由两个半月形保卫细胞组成的，保卫细胞的内外细胞壁厚度不同，靠近气孔一侧的外壁较厚，背气孔一侧的内壁较薄。（2）当叶内水分多时，保卫细胞吸水膨胀，内壁伸展拉长，牵动外壁向内凹陷，使气孔张开。（3）当保卫细胞失水收缩时，内外壁都拉直，使气孔闭合。（4）保卫细胞控制气孔的关闭，调节水分的蒸腾。五、实验评价自制的这套实验装置，易于操作，可多次重复实验，有利于在课堂上演示，也可用于学生课外实验，有利于培养学生动手能力。它形象的演绎了气孔张开、闭合原理，将抽象的知识具体化，简单化，有利于学生对该知识点的理解。同时，还能将气孔张开——闭合这一过程动态化演示，学生积极性高，参与实验兴致浓厚，印象深刻，有利于学生动手能力的提高和思维的拓展，让学生在实践中领悟知识。学生的知识水平、学习能力、实践能力均能提高。