师：同学们大家好！今天我们一起学习人教版生物学七年级上册第三单元第三章《绿色植物与生物圈的水循环》第一课时。说到绿色植物与水，人们很早就在探寻其中的奥秘。在探索过程中，不断观察现象、做出假设、寻找证据，最终揭示答案。今天，我们也运用观察、探究等方法，自己找出绿色植物与水相关问题的答案。
这是本节课的学习目标：通过本节课，你将知道什么是植物的蒸腾作用，通过揭示叶片的秘密，了解蒸腾作用是如何发生的，以及它的强弱与哪些因素有关。
我们都知道，水是生命之源，绿色植物的生活离不开水。那么，植物一生需要多少水呢？有人计算过，一株玉米从出苗到结果，大约需要消耗200千克以上的水，而其中只有约2.2千克作为玉米植株的组成成分，以及参与玉米的各种生理过程。我们来算一下，200千克减去2.2千克等于197.8千克。换算成百分数，植物体内的水和参与生理活动消耗的水仅占它吸收水的1.1%，那其余约98.9%的水去哪儿了呢？同学们可能猜到了，这些水应该是从植物体内跑掉了。那我们通过实验寻找证据。
在日常生活中，装有新鲜蔬菜的塑料袋，放置一段时间后，原本干燥的塑料袋内壁会出现许多小水珠。这些小水珠从哪里来呢？没错，我们可以推测，塑料袋中的水珠就是从植物体内跑出去的。我们在小学科学课学过，水分从活的植物体表面以水蒸气的状态散失到大气中的过程，就叫做蒸腾作用。通过这个例子，我们知道水分会从植物体内跑掉，那是从哪里跑掉的呢？也就是说，蒸腾作用主要由哪个器官进行呢？我们能不能通过设计一个小探究实验来找到答案？探究水分从植物体的哪个器官散失。植物的地上部分主要是茎和叶，由于叶片数量多、面积大，据此推测，叶应该是蒸腾作用水分散失的主要器官。
那我们如何证明这一假设呢？对，要设计实验。有同学准备了这样一个实验方案，大家觉得严谨吗？在这个方案中，塑料袋将植物和花盆一起罩住，一段时间后，塑料袋内如果有水珠，会不会是土壤中的水分散失形成的呢？如果要验证叶是蒸腾作用的主要器官，还需要以叶作为变量设计实验组和对照组，所以这个实验不严谨。
请同学们试着用这样的句式表达设计思路：用什么和什么进行对照，如果怎么样，则说明什么；如果怎么样，则又说明什么。在这个实验设计中，我们用同种植物带叶的枝条和不带叶的枝条进行对照。除了叶的有无之外，其他因素要保证尽可能相同，这就是实验设计中常说的控制单一变量。如果带叶的枝条和不带叶的枝条蒸腾作用发生的强弱没有明显差异，即水分散失没有明显差异，则说明叶可能不是蒸腾作用发生的主要器官，那我们就需要进行其他研究。如果水分差异明显，则说明叶是蒸腾作用散失的主要器官。
我们一起来看看实验过程和现象。准备一株生长状态良好的天竺葵，选择两支状态相似的枝条，将其中一支的叶片全部摘除，用两个透明塑料袋分别将这两个枝条罩住，用棉线在枝条基部扎紧。几个小时后，我们可以清楚地看到，套在叶片保存完好的枝条上的塑料袋，内壁出现了许多小水珠；而套在去掉叶片枝条上的塑料袋，内壁没有小水珠。在这个实验中，有叶片的枝条蒸腾作用较强，散失了更多的水，这说明叶是蒸腾作用发生的主要器官。
那么，叶片上究竟有什么神秘结构，能让水如此轻易地跑掉呢？是不是有水蒸气跑掉的小孔？我们来看这个小实验，用具很简单，一杯清水、一片完整的菠菜叶片。从这个小实验可以清楚看到，叶片表面有大量气泡冒出，这证明叶片表面有小孔。那这些小孔长什么样、有多大呢？我们举起叶片仔细观察，却没发现能透光的小孔，这就需要了解一下叶片的结构。
我们以菠菜叶为例，先观察菠菜叶片的外形和颜色。叶片呈椭圆形，宽大肥厚，一面颜色较深，我们通常称为正面，另一面颜色较浅，为背面。叶脉分布在整个叶片中，背面叶脉突出。接着将叶片背面朝上，从叶片边缘沿着斜向上45度角轻轻撕开，能看到撕开边缘有薄薄的透明薄膜，这就是叶片的下表皮，在表皮下方可以看见深绿色叶肉。
综上可知，叶片是由表皮、叶肉、叶脉组成。可我们还是没看到水分散失的小孔，这些小孔太小了，恐怕要借助显微镜。我们来制作叶横切的临时装片，用显微镜看一看横截面上的细胞形态。叶片很薄，要对它进行横切，也就是将叶片垂直于叶柄切片，切成很细的细丝，最好是单层细胞，这可不是件容易的事。我们需要用到传统的刮胡刀片，刀片很锋利，使用时要格外小心，还要有培养皿，其中一半要提前放好清水。当然还需要植物的叶片，这次我们依旧选择菠菜叶片，蚕豆叶片也是常用的植物材料。具体操作步骤，请大家观看下面这个视频。
在制作和观察叶横切临时装片的实验中，我们将用到以下实验器材：载玻片、盖玻片、装有清水的滴瓶、装有清水的培养皿、刀片、两个毛笔、镊子、剪刀、吸水纸、洁净的纱布、新鲜的菠菜叶片、切片、白瓷托盘以及观察需要用到的显微镜。
我们把两个刀片并在一起，一边用透明胶带黏住，另一边就会形成一个比较细的缝隙。然后将菠菜叶片横放，用刀片垂直叶柄长轴进行横切，快速切下去，在两个刀片之间会切下狭长的一条细丝。把刀片放在水中，细丝就会脱落在水里，多切几次，选其中最好的细丝进行观察。每切割一次，都要让刀片在清水中放置一下。取一张载玻片和盖玻片，用洁净的纱布分别擦拭干净。在载玻片中央滴一滴清水，用毛笔在培养皿的水中蘸取一根长短大小合适的细丝，放在载玻片中央的清水里展平。用镊子夹住盖玻片的一边，另一边与水相接，倾斜45度慢慢放下，避免在盖玻片和载玻片中间出现气泡。这样，我们制作好的菠菜叶横切临时装片就可以用显微镜观察了。
这是我们用显微镜放大160倍观察到的菠菜叶横切面，叶片上下最外层无色透明，内部为绿色，一侧深一侧浅，中间为深色。管道外层透明部分是表皮，内部绿色部分是叶肉，中间管道是叶脉。小孔在哪里呢？我们再用显微镜观察一下叶横切永久玻片标本，这是玻片标本在显微镜下的图像。之前观察叶片时说过，叶脉突出的一面是叶子的背面，也就是下表皮那一面，凹的这一面就是接受阳光照射的正面。大家注意观察，接近上表皮的叶肉细胞与接近下表皮的叶肉细胞在形状、排列方式上有什么不同？接近上表皮的叶肉细胞呈长条状，排列紧密，利于吸收阳光；而接近下表皮的叶肉细胞大小形状不规则，排列疏松，细胞之间有许多间隙，利于气体在其中循环。
我们在下表皮上找一找有没有小孔。细心的同学可能已经找到了，这里出现了小缺口，这就是气孔。看起来薄薄的一片叶子，原来是由这么多层细胞组成。叶片主要分为三部分：表皮、叶肉和叶脉。叶片的上下表面都有一层排列紧密的细胞，分别称为上表皮和下表皮，表皮细胞上分布有气孔。了解了叶片的结构，我们终于发现了蒸腾作用水分散失的小孔——气孔。那气孔是如何形成的呢？