Как доказать что листья испаряют воду

Исследовательская работа «Как растения испаряют воду?»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Выбранный для просмотра документ « Как растения испаряют воду».docx

Школьный конкурс проектных и исследовательских работ учащихся

МБОУ «Смоленская СОШ №2»

« Как растения испаряют воду?»

Люсева Елена Владимировна

учитель биологии и химии.

В нашем школе очень много комнатных растений. Много раз наблюдала, что если в течение нескольких дней не поливать цветы, то они начинают вянуть, значит, растения не могут долго жить без воды.

Растениям вода необходима для нормального роста и развития. Меня заинтересовал вопрос, куда исчезает вода из горшка с цветком? И для чего это им нужно? Меня заинтересовал этот вопрос, и я решила узнать об этом побольше.

Гипотеза: разные растения испаряют разное количество воды.

1 ) выяснить, испаряют ли растения воду и для чего это им надо?

2) определение количества воды, испаряемой разными растениями.

Задачи:
1)изучить литературу по данному вопросу;
2)изучить методику поставки опытов;
3)провести эксперимент;
4)сделать выводы на основании полученных данных.

Методы: эксперимент, анализ литературы.
Объект исследования: растения.

Предмет исследования: испарение воды разными растениями

В ночное время транспирация очень незначительна, потому что большинство устьиц закрыто, и испарение воды с поверхности клеток мезофилла замедлено из-за более низкой температуры. Устьица часто бывают также закрыты и во второй половине жаркого солнечного дня. Это приспособление уменьшает транспирацию, и растение сберегает воду. Если снабжение растения водой достаточно, устьица остаются открытыми и растения за счет транспирации выделяют большое количество влаги. При нормальном водном обмене в благоприятных условиях растение испаряет до 95 % воды, полученной из почвы. В процессе фотосинтеза на создание органического вещества используется совсем небольшая её часть (из 1 литра – 1,5–2 г). А остальная влага проходит через устьица в виде водяного пара в процессе транспирации. Если же растение получает от корней мало воды, то устьица закрываются, сохраняя воду.
Множество устьиц очень эффективно для испарения водяного пара. Общая площадь их составляет около 1—3% всей поверхности листовой пластинки, но интенсивность испарения через устьица только на 25—50% ниже, чем через открытую поверхность, равную поверхности листа. На солнце растение за 1 ч испаряет в среднем около 50 см 3 воды на 1 м 2 листовой поверхности. Разные растения испаряют разное количество воды. Так, кукуруза за сутки испаряет 0,8 л воды, капуста-1 л, дуб-50 л, а берёза 60 л воды. Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. У растений одного вида в сходных условиях количество испаряемой воды тем выше, чем больше листовая поверхность. Например, с 1 га посева пшеницы выделяется около 2 тыс. т воды, кукурузы — 3,2 тыс. т, капусты — 8 тыс. т.
Количество воды, испаряемое листьями деревьев в лесу, в значительной мере зависит также от осадков, влажности и температуры в данной области.

Транспирация — необходимое условие для возникновения и сохранения в растении тока воды и растворённых в ней минеральных солей, поглощаемых растением из почвы; предотвращает перегрев листьев, поддерживает ткани листьев в состоянии, недостаточно насыщенном водой, и тем способствует сохранению на определённом уровне сосущей силы клеток. Величина транспирации зависит от числа устьиц, их размещения, степени открытости, строения эпидермиса, степени развития проводящей системы, величины осмотического давления клеточного сока, насыщенности цитоплазмы водой, а также от интенсивности освещения, температуры, влажности воздуха, силы ветра и от содержания в почве азота и др. элементов питания. Если температура высокая, солнце яркое, ветрено, влажность воздуха небольшая – испарение идёт очень интенсивно. В тихую, пасмурную погоду, при умеренной температуре испарение уменьшается.

Растения, которые произрастают в условиях постоянного недостатка влаги, выработали специальные приспособления для уменьшения испарения. Это небольшие листовые пластинки (кактусы), а также утолщённые стенки клеток кожицы, восковой налёт (крассула), густые волоски, отражающие солнечные лучи (узамбарская фиалка).
Транспирация облегчает передвижение воды вверх по стеблю, способствует концентрированию в листьях разбавленных растворов минеральных солей, поглощаемых корнями и необходимых для синтеза новых клеточных компонентов. Испарение воды листьями разных растений нужно для самого растения, когда вода испаряется то растение охлаждается. Лист поглощает около 75% падающего на него солнечного света, примерно 3% поглощенного света используется в процессе фотосинтеза. Остальная часть световой энергии превращается в тепловую, если её не удалить, то произойдет гибель тканей листа. Часть этого тепла затрачивается на испарение воды (на превращение 1 л воды в водяной пар расходуется 540 ккал), а часть удаляется другими путями (излучение и конвекция).
Благодаря испарению листьями вода непрерывно поступает из почвы в проводящую систему корня и поднимается по стеблю и черешку к жилкам листовой пластинки. Поднимается вода в листья и силой корневого давления. Водный ток в растении идёт снизу вверх – от корней к листьям. Снизу вода подаётся корнем, вверху листья её испаряют. Таким образом, ток воды с растворёнными веществами становится непрерывным.

Глава 2. Экспериментальная часть

Для того чтобы выяснить, испаряет ли растение воду, мы провели несколько опытов.

Опыт 1.

Для эксперимента взяли цветок в горшке и полили его водой. Вода проникла в землю горшка.

Затем горшок с цветком накрыл целлофановым пакетом.

Края пакета прикрепили к стенкам горшка резинкой, чтобы воздух из пакета не смог выйти.

Пакет с растением оставил на столе на сутки.

Через сутки увидели, что стенки пакета на горшке с цветком побелели. На пакете увидели маленькие капельки воды.

Сняли пакет и обследовали листья цветка. Листья цветка были влажными, а на некоторых листьях можно было увидеть капельки воды.

Взяли 2 листа герани, 4 пробирки с одинаковым количеством воды. В первую пробирку поставили лист герани и налили немного растительного масла, во вторую – налили масла, с третьей ничего не делали, в четвертую поставили лист герани, нижнюю поверхность которого смазали маслом (для закрытия устьиц), и налили масла. Масло не дает воде испаряться с поверхности. Пробирки поставили на окно.

Через несколько дней смазанный маслом лист стал местами коричневым и подсох от перегрева, т.к. не смог охлаждаться за счет испарения воды.

В первой и в третьей пробирке уровень воды изменился, во второй и четвертой нет. Через 5 дней уровень воды заметно снизился в пробирке под номером 1 и 3.

Взяли два растения: Эсхинантус прекрасный и Гибискус китайский.

Измерили с помощью палетки площадь листьев. Провели несколько взвешиваний растений (результаты представлены в таблице) для определения количества испаряемой воды листьями.

Испарение воды, г/см 2

Таким образом, в ходе работы мы подтвердили, что листья растений испаряют воду. Мы доказали, что при испарении лист охлаждается, при потере этого свойства, он получает ожоги или погибает. Выдвинутая нами гипотеза полностью подтвердилась: разные растения испаряют разное количество воды.
Работу можно продолжить в направлении выяснения, насколько повышается влажность воздуха помещения при испарении воды, сколько растений необходимо для создания благоприятного микроклимата по показателю влажности.
В ходе работы над проектом, я научилась ставить биологический эксперимент, проводить наблюдения и делать выводы, а так же находить информацию по теме в разных источниках.

Источник

Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении

Урок 32. Биология 6 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении»

Растения примерно на 80% состоят из воды, которая поступает в растение из почвы через корневые волоски, и поднимается вверх ко всем органам и тканям растения по сосудам. Вода не­обходима для передвижения питательных веществ. Часть её используется на образование органических ве­ществ. Главная же масса воды испаряется через устьица листьев в воздух.

Чтобы доказать, что листья испаряют воду, проведём небольшой эксперимент. Наклоним ветку с листьями и, не отрезая её от растения, поместим в стеклянную колбу. Горлышко колбы закроем ватой. Через некоторое время стенки колбы покроются капельками воды. Её испарили листья.

Можно определить количество воды, испаряемой растением. Возьмём три пробирки, нальём в них одинаковое количество воды, в две пробирки на поверхность воды нальём масло. Оно покроет воду и не даст ей испаряться с поверхности. Срежем ветку с листьями какого-нибудь растения и поставим в третью пробирку. Уже через сутки воды в пробирке без масла станет меньше, так как часть её испарится. В третьей пробирке воды станет меньше всего. Значит, вода поднялась вверх по растению и испарилась через листья.

Разные растения испаряют разные количества воды. Одно можно сказать точно, так это то, что растения испаряют очень много воды. Для примера одно растение подсолнечника испаряет за день от 3 до 4 стаканов воды, капуста – 5 стаканов, а берёза в жаркий день испаряет до 6 вёдер воды. Представляете, сколько воды может испариться, если этими растениями будет засеян целый гектар земли.

При разных условиях даже одно и тоже растение испаряет разные количества воды. Например, в тени воды испаряется меньше, чем при солнечном освещении; при сильном сухом ветре испарение идет сильнее, чем в тихую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Если растениям достаточно воды, устьица открыты днём и ночью. У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днём и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда наступают благоприятные условия, устьица снова открываются.

Испарение играет в жизни растений большую роль. Ярко освещённые солнцем листья сильно нагреваются. При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. С токами воды передвигаются и минеральные вещества. У растений испарение регулируется открыванием и закрыванием устьиц.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется воды. В этом легко убедиться, проделав следующий опыт. Поставим в две одинаковые пробирки с водой по одной веточке комнатного растения с мелкими и крупными листьями. Уровень воды быстрее понизится в пробирке, в которой находится ветка с крупными листьями.

Органические вещества образуются в листьях в результате фотосинтеза. Для нормальной жизнедеятельности растения вода и питательные вещества должны поступать во все его ор­ганы. Все растение пронизано проводящими тканями. По одним проводящим тканям движется вода с рас­творёнными минеральными веществами, по другим — раствор органических веществ. Проводящие ткани объ­единяются в сосудисто-волокнистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани. Со­судисто-волокнистые пучки проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями.

Воду и минеральные вещества корень поглощает из почвы. Но эти вещества не остаются в корне, а поднимаются по сосудам вверх и поступают в стебель, листья, цветки, плоды и семена.

Разберёмся, каким путём вода и минеральные вещества попадают из корня в другие органы растения.

Рассмотрим срез побега с ветки, поставленной в окрашенную воду. Краска окрасила только древесину. В опыте краска как бы заменяла минеральные вещества, растворённые в воде. Растворы этих веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня вверх внутри стебля по сосудам древесины.

Так же можно увидеть, как вода поднимается по стеблю в листья, окрашивая их жилки. Сосуды проходят через стебель, ответвляются в листья и разветвляются там. По этим сосудам вода и поступает в листья.

Как вы уже знаете, крахмал, образовавшийся в листьях, превращается в сахар и поступает во все органы расте­ния. Рассмотрим, как это происходит.

На стебле комнатного растения осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим пакет с водой. Окольцованную ветку поставим в воду.

Через несколько недель на ветке выше кольца появляется утолщение в виде наплыва. На нём начнут развиваться придаточные корни. Видимо, в этом месте скопились какие-то вещества.

Вспомним строение стебля липы.

Он состоит из кожицы, пробки, первичной коры, луба, камбия, древесины и сердцевины. В лубе расположены ситовидные трубки, по которым передвигаются органические вещества из листьев в другие органы растения. Окольцевав ветку, мы перерезали ситовидные трубки. Органические вещества, оттекающие из листьев, дошли до кольцевой вырезки и скопились там.

На поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни, а у некоторых растений — и почки. Итак, органические вещества передвигаются по лубу.

Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, человек может управлять их движением. Например, если обрезать боковые побеги у томата и винограда, можно направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при развитии удаленных побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.

Не все органиче­ские вещества используются для питания растений и роста его молодых органов сразу. Часть веществ откла­дывается в запас в клетках плодов, семян, корней и стеблей. Вы уже знаете, что корнеплоды моркови, свёклы, репы и некоторых других растений — это свое­образные кладовые питательных веществ.

Все вы, конечно, бывали в осеннем лесу или парке. Листья многих растений стали жёлтыми и красными. Да и количество их на деревьях уменьшилось. И только ели и сосны выглядят почти так же, как летом. Это вечнозелёные растения. Мелкие плотные листья этих растений, слабо испаряют воду и сохраняются под снегом. Называя некоторые растения вечнозелёными, надо помнить, что листья этих растений не вечны. Они живут несколько лет и опадают, но не одновременно.

Осенью листья деревьев желтеют и краснеют из-за разрушения пигмента зелёного цвета — хлорофилла. Хлоропласты постепенно превращаются в хромопласты, что и придает листьям оранжево-бурую и красную окраски. Со временем жёлтые и красные листья опадают. Это явление называется листопадом. Листопад играет большую роль в жизни растений. Вместе с опадающими листьями из растений удаляются вредные вещества, которые накапливаются в них к осени. Перед листопадом питательные вещества, образовавшиеся в листьях, перемещаются к зимующим почкам.

Листопад — это ещё и приспособление растений к уменьшению испарения воды осенью и зимой. С наступлением холодов корни многих растений перестают всасывать воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Когда же листья опадают, растения предохраняют себя от высыхания. Кроме того, зимой во время сильных снегопадов покрытые листьями ветки скорее всего обламывались бы под тяжестью снега.

Источник

Урок в 6-м классе по теме «Испарение воды листьями»

Разделы: Биология

Цели и задачи урока:

1. Раскрыть сущность процесса испарения, его роль в жизни растения.

2. Развивать логическое мышление через формирование навыков самостоятельной работы, умение делать выводы из анализа результатов эксперимента и предъявлять результаты своей деятельности.

3. Воспитывать коммуникативные качества личности через включение учащихся в групповую работу. Формировать бережное отношение к зеленым растениям, исходя из знаний об их роли в жизни человека и всех живых организмов на Земле..

Преобладающие методы обучения: частично-поисковые (связанные с постановкой и объяснением опытов), проблемный метод (при решении проблемных заданий).

Звучит музыка Вивальди «Весна». Вступление учителя:

Ребята, в этой музыке Вивальди вы слышите пробуждение природы. Послушайте, как пробуждаются ото сна растения, как тянут они свои нежные листочки к солнцу.

Неразрывна связь зеленых растений с солнцем. И высокое дерево и маленькая травинка- все тянут вверх листья, как ладони рук, к лучам горячего солнца.

Улавливая лучи солнца, тонкая и нежная пластинка листа подвергается сильному нагреванию. Сорванный с дерева лист на солнце очень быстро высыхает, а листья на дереве свежие и сочные. Клетки листа всегда наполнены водой, поступающей из корня по сосудам.

Приложите листик к щеке – вы почувствуете, что он прохладный.

Учащиеся высказывают свои предположения, на основе которых учитель подводит к мысли, что: Идет процесс испарения.

Учитель: Задача наша на сегодняшний урок:

1. Познакомиться с этим интереснейшим явлением в жизни растений.
2. Закрепить ранее полученные знания по строению растения, по другим сопутствующим процессам: таким как фотосинтез и дыхание.
3. Работать вам предстоит в группе, поэтому выучитесь общаться, помогать друг другу, совместно принимать решения.

Чтобы познакомиться с процессом испарения, мы отправимся с вами в путешествие. Оно у нас пойдет по станциям. Так как проследить мы должны будем путь воды в растении, то и наградой за правильные ответы и задания будут символичные капельки.

Перед каждой дорогой необходимо размяться. Наша сегодняшняя разминка пройдет по терминам:

ДЫХАНИЕ. ФОТОСИНТЕЗ. КОРНЕВОЕ ДАВЛЕНИЕ. АВТОТРОФЫ

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ. ПОЧВА. ПЛОДОРОДИЕ. ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ.

По одному человеку от команды: работа по написанию биологических терминов.

М-Н-РАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ, М-Л-ОРАЦ-Я.

Заполнить схему по сравнению процессов фотосинтеза и дыхания. Или по 2 человека от команды выполняют тест

Выпиши цифры вопросов и напиши напротив них буквы правильных ответов для процесса

А. В любых живых клетках.

Б. В клетках фотосинтезирующей ткани.

В. Углекислый газ и вода.

Г. Органические вещества и кислород.

Е. Постоянно, пока жива клетка.

Ж. Глюкоза, переходящая в крахмал и выделяется кислород.

З. Энергия запасается.

И. Энергия выделяется.

Первая наша станция «ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ»

Мы с вами попытаемся доказать, что процесс испарения идет в растении, выясним, какие органы в этом участвуют. В каждой группе есть ребята, которые проводили домашние опыты, о них они нам сейчас и расскажут. Напоминаю план описания опыта: Что делали? Что наблюдали? К какому выводу пришли.

По прошествии суток можно будет увидеть, что уровень воды в пробирке с облиственной веткой понизился значительно больше, чем с веткой безлистной.

Опыт № 4. Значение кожицы в защите от испарения.

Взять два яблока, одно немного крупнее другого; с крупного срезают всю покрывающую его кожицу, другое оставляют с неповрежденной кожицей. Сначала взвешивают целое яблоко и массу его записывают.

Затем на место гирь кладут очищенное яблоко и, постепенно срезая у него излишек мякоти, уравновешивают с целым. По истечении суток яблоки повторно взвешивают и вычисляют, сколько воды они потеряли.

Каждая группа пробует объяснить результаты опыта.

С помощью опытов мы доказали, что испарение воды происходит. Но как попала вода в листья?

Следующая наша станция «АНАТОМИЧЕСКАЯ» Мы проследим путь капельки воды от корня и до листа.

Команды заполняют схему с её последующей защитой.

Всасывание воды происходит__________________________
Орган, зона, название клеток и их строение
Вода с ___________ веществами передвигается из корня в лист
По_____________________________________________________
Ткань, название клеток, особенности их строения
По _____________ _____________________________ зоне корня,
По _______________________________________________стебля
Название клеток, какого слоя
По _______________________________________________ листа
Каким клеткам, какой части листа

В теме «Лист» вы уже узнали, что через устьица идет испарение воды листьями. А сегодня мы узнаем, как это происходит.

Следующая станция «ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ»

Рассказ учителя о процессе испарения (а учащиеся должны заполнить упражнение № 126 стр. 51 рабочей тетради).

Но растения произрастают в зонах с разным климатом. Какие же приспособления выработались у них? Это выяснить нам поможет станция «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ» Каждая из групп получила задание выяснить такие приспособления. Примерное содержание выступлений учащихся:

1
ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ- ГИДАТОФИТЫ.

У таких водных растений, как элодея, рдесты, водяные лютики листовые пластинки как правило тонкие, часто рассеченные. Поглощение и выделение воды у них происходит через всю поверхность тела. Поэтому устьица у них отсутствуют.

2
НАЗЕМНЫЕ РАСТЕНИЯ, НО ЖИВУЩИЕ В УСЛОВИЯХ
ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ.

Из-за высокой влажности воздуха (например, у растений, растущих под пологом тропического леса) испарение воды листьями оказывается затруднено. Для улучшения водного обмена, на листьях развиваются особые водяные устьица, выделяющие капельно-жидкую воду. Выделение капельно-жидкой воды носит название-ГУТТАЦИЯ. При высокой влажности её можно наблюдать и у растений других экологических групп.

4.СКЛЕРОФИТЫ- растения также засушливых мест обитания. Но это наоборот растения сухие на вид, способные (благодаря глубоко уходящим корням) всасывать влагу из глубинных слоев почвы. Листья у них мелкие, часто в виде иголок или же свернуты в трубочку. Свернутые в трубочку листья имеют внутри влажную камеру. Испарение идет через погруженные в бороздки устьица внутри этой камеры, что снижает потери влаги.

Если рассмотреть под микроскопом нижнюю поверхность листа, то можно увидеть на нем маленькие отверстия устьица. На каждом листе устьиц невероятно много. Например, на 1кв. см. листа у пшеницы 1500устьиц, у подсолнечника их в 10 раз больше, у фасоли в 20 раз больше. На одном листе липы их более миллиона, а на листе капусты несколько миллионов.

Устьица ничтожно малы и составляют лишь один процент от площади листа. Но они могут испарять столько же воды, как если бы она испарялась с открытой поверхности.

Активное испарение идет в то время, когда лист работает с максимальной нагрузкой, а растение хорошо обеспечено водой. Тогда через каждое устьице в одну секунду может выходить наружу такое количество молекул воды, что для его подсчета нужна цифра с 15 нулями.

Приспособления к увеличению испарения (характерно при большой влажности, когда тепло и нет ветра.):

-вода может собираться каплями по краям листа,
-бывают выпуклые клетки кожицы листа, которые как лупы, собирают скудный свет.
-бывает, что листья и стебель покрыты выростами, увеличивающими испаряющую поверхность.
-увеличение количества устьиц на листьях.

Приспособления к уменьшению перегревания, переохлаждения и испарения:

-листопад.
-поворот листа к свету ребром (у эвкалипта).
-опушение на нижней стороне листовой пластинки (коровяк, вьюнок, полынь.)
-способность некоторых степных растений сворачивать лист в трубочку.
-восковой налет на листьях.

Последняя станция «Игровая»

Мера «Что? Где? Когда?»

Решение проблемных ситуаций:

1. У большинства растений устричные клетки располагаются на нижней стороне листа. А как вы считаете: где находятся устьица у кувшинки и кубышки?

2. Анечка очень любит свои комнатные растения и, чтобы лучше они смотрелись, она смазала листья фикуса с двух сторон вазелином. Но через некоторое время листья пожелтели, а фикус погиб. Почему?

3.Под некоторыми тропическими деревьями (например, эвкалиптом) невозможно укрыться в солнечный день, так как они не дают тени. Какое защитное приспособление выработалось у них, чтобы защититься от перегрева?

4. Лиственные деревья наших лесов сбрасывают на зиму листья. Сделайте предположение: Что бы могло произойти с растениями, если бы такое приспособление у них не выработалось в ходе эволюции?

Задание: прочитать статью «Листопад» на стр. 160-161 и статью «Осенняя окраска листьев» на стр. 161.

Руководители групп зачитывают оценки.

Домашнее задание: параграф 36, упражнение №127, Опыт на странице161 учебника.

Источник