内容正文:
即将上课,请做好学习准备!
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想一想·议一议:卧室里面摆放多盆绿植科学吗?
绿色植物的光合作用必须在光下才能进行,而晚上没有光无法进行光合作用,但是呼吸作用每时每刻都在进行。如果把多盆绿色植物放于卧室里,这些植物就会与人争夺氧气,并且释放的二氧化碳对人造成一定的危害,所以在卧室里摆放多盆绿色植物,这种做法不科学。
有人认为,植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,能够更新房间内的空气,于是在卧室里摆放多盆植物。你认为这种做法科学吗?为什么?
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义务教育教科书生物学七年级下册(人教2024年版)
第三单元 植物的生活 第二章 植物体内的物质与能量变化
第三节 呼吸作用
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CONTENTS
目 录
01
呼吸作用过程
02
呼吸作用的实质
03
呼吸作用原理的应用
04
思维训练——推理
05
科学·技术·社会:在太空种菜
06
概念梳理·总结转化
07
拓展应用·能力提升
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核心素养目标
生命
观念
形成物质和能量的统一、结构与功能相适应、生物与环境相适应的生物学观念。
科学
思维
在探究呼吸作用的过程实验中,严谨求实,辩证分析,培养学生理性思维、质疑包容、勇于探究的科学精神。
探究
实践
通过一系列的实验,探究呼吸作用的过程;明确呼吸作用的概念、实质和意义;举例说明呼吸作用的原理在农业生产上的应用;阐述呼吸作用与光合作用的关系。
态度
责任
认同绿色植物呼吸作用对于植物体自身的的意义,关注呼吸作用的原理在农业生产上的应用。
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01
呼吸作用过程
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1.1
【实验目的】探究种子在萌发过程中的能量变化。
【材料用具】萌发的种子、煮熟的种子、温度计、暖水瓶(保温杯)。
【方法步骤】向两个暖水瓶(或保温杯)中装入种子:甲瓶中装入萌发的种子,乙瓶中装入煮熟并晾凉的种子。尽量保证两个瓶中初始温度一致。然后,向瓶中各插入一支温度计。将两装置放置一天后,观察这两个装置内的温度有什么不同。
观察·思考:种子在萌发过程中的能量变化
【实验现象】甲瓶中温度升高了,乙瓶中温度未发生变化。
【小组讨论】①甲瓶与乙瓶中的温度差异说明了什么?②种子在萌发过程中发生了怎样的能量变化?
【实验结论】种子在萌发过程中发出热量。
【解析】甲瓶与乙瓶中的温度差异说明了萌发的种子会产生热量,煮熟的种子不会产生热量。
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1.2
【实验目的】探究种子在萌发过程中放出的气体。
【材料用具】萌发的种子、广口瓶、漏斗、橡皮塞、导管、试管、棉花。
【方法步骤】广口瓶中装有萌发的种子。实验开始时阀门是关闭的(如下图)。一段时间后,向瓶子里注入清水,打开阀门,使瓶内的气体进入试管。观察澄清的石灰水发生了什么变化。
观察·思考:种子在萌发过程中的物质变化
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1.2
观察·思考:种子在萌发过程中的物质变化
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊。
【小组讨论】种子在萌发过程中放出了什么气体?
【实验结论】种子在萌发过程中放出二氧化碳气体。
【解析】二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性。实验中澄清的石灰水变浑浊,说明种子在萌发过程中放出了二氧化碳。科学实验证明,二氧化碳来自种子里的有机物,有机物在彻底分解时不仅产生二氧化碳,还产生水。
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1.2
【实验目的】探究种子在萌发过程中吸收的物质。
【材料用具】萌发的种子、广口瓶、燃烧匙、蜡烛。
【方法步骤】甲瓶装有萌发的种子,乙瓶装有等量的煮熟的种子,把甲、乙两瓶同时放到温暖的地方。24小时以后,观察蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况(如下图)。
观察·思考:种子在萌发过程中的物质变化
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1.2
观察·思考:种子在萌发过程中的物质变化
【实验现象】甲瓶中蜡烛熄灭,乙瓶中蜡烛持续燃烧。
【小组讨论】为什么蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况不一样?
【实验结论】种子在萌发过程中吸收(消耗)氧气。
【解析】将燃烧的蜡烛放进甲瓶里,火焰立刻熄灭了,这是因为甲瓶里缺少氧气。甲瓶里的氧气到哪里去了呢?原来,甲瓶里的氧气被萌发的种子吸收了。科学实验证明,有机物在彻底分解成二氧化碳和水时,需要氧的参与。
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02
呼吸作用的实质
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2.1
●呼吸作用的概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用,这个过程叫作呼吸作用。呼吸作用主要是在线粒体内进行的。
呼吸作用的概念、表达式(原料、条件、场所、产物)、实质
●呼吸作用的表达式:
原料——有机物、氧气
条件——有光无光均可
部位——活细胞的线粒体
产物——二氧化碳、水
●呼吸作用的实质:植物制造的有机物除了被自身利用,还直接或间接地进入其他生物体内,参与构建其他生物体,并为其他生物的生命活动提供能量。在这些生物体内,分解有机物、释放能量的方式是基本相似的,都是通过细胞的呼吸作用实现的。也就是说,呼吸作用是生物的共同特征,其实质是分解有机物,释放能量。
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2.2
对比·分析:比较呼吸作用和光合作用的区别与联系
比较项目 光合作用 呼吸作用
区别 部位
条件
原料
产物
物质转化
能量转化
联 系
含叶绿体的细胞
所有活的细胞
在有光条件下进行
有光、无光都能进行
二氧化碳、水
有机物、氧气
有机物、氧气
二氧化碳、水
将简单的无机物合成复杂的有机物
将复杂的有机物分解为简单的无机物
将光能转化为化学能
将化学能转化为热能
相互依存,相互制约。光合作用为呼吸作用提供了必要的有机物来源和氧气。同时,呼吸作用也为光合作用提供了必要的能量和原料。
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03
呼吸作用原理
的应用
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3.1
呼吸作用原理的应用——促进呼吸作用
在植物体不同的生命时期或不同的细胞中,呼吸作用的强弱是有差别的。呼吸作用的强弱常常是生命活动强弱的标志,呼吸作用影响着植物体的生长发育,关系到作物的产量和品质。
农业生产上采取许多栽培措施来保证作物呼吸作用的正常进行。例如,农田适时松土,遇到涝害时及时排水,都是为了使植物的根得到充足的氧气,满足呼吸作用的需要。
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3.1
呼吸作用原理的应用——抑制呼吸作用
有的措施能降低呼吸作用的强度。例如,储藏粮食时,保持干燥和低温;储藏蔬菜、水果时,降低温度或氧气浓度。
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04
思维训练
——推理
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4.1
思维训练——推理
甲、乙两地种植同一种甜瓜,甲地甜瓜的含糖量比乙地的高。经调查,在甜瓜生长季节,甲、乙两地的光照条件和栽培措施基本相同,而气温差别较大,详见下表。
请根据以上资料分析:气温对呼吸作用的强弱有什么影响?请将推理过程按顺序写出来,与同学交流,想一想自己的推理过程有没有不严谨的地方。
地点 白天平均气温/℃ 夜间平均气温/℃
甲地 33 12
乙地 33 22
【推理】甲地夜间温度比乙地低,所以甲地甜瓜的呼吸作用比乙地弱,消耗的有机物的量比的乙地少,因而甲地甜瓜积累的有机物比乙地的高,含糖量比乙地的高。上述资料说明气温影响呼吸作用强度。在一定范围内,气温越高,植物的呼吸作用就越强。
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05
科学·技术·社会
——在太空种菜
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5.1
科学·技术·社会:在太空种菜
“不知天上宫阙,今夕是何年。”这是北宋诗人苏轼在1076年的中秋节写下的诗句,描绘了作者对月中宫殿的想象。如今,中国空间站正在距离地面大约400千米的太空中快速飞行,航天员在这座“天上宫阙”中工作和生活。为了探索空间植物栽培技术,也为航天员提供新鲜蔬菜,航天员与科学家一起尝试开展空间植物栽培实验。
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5.1
科学·技术·社会:在太空种菜
无论在地面还是太空,植物的生长都依赖周围的环境。科学家设计了空间植物栽培装置,解决了保水、通气、缓释肥等难题,为植物在太空中生长提供了适宜的环境。航天员定时检测栽培基质的含水量,如果含水量低,就及时浇水。他们还用注射器向基质内注入空气,让植物的根更好地呼吸。经过不懈探索,在苏轼写下名篇近千年之后的中秋节,我国航天员在“天宫”首次品尝了在太空种植的蔬菜。
未来,我国还要开展长期的载人航天、深空探测等活动,掌握空间植物栽培技术将大有可为。在太空种菜,可在一定程度上满足航天员对食物、氧气和水等生命保障条件的需求;也能为航天员的生活增加乐趣、缓解压力;还可以开展微重力环境下的植物学研究,促进航天育种的发展。
在太空栽培植物,需要为植物提供哪些条件?又会遇到哪些困难?请你查阅资料,尝试设计并制作一个空间植物栽培装置。
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06
概念梳理
总结转化
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6.1
《第三节 呼吸作用》思维导图
呼吸作用实质
呼吸作用原理
的应用
呼吸作用过程
2
3
1
呼吸作用
促进呼吸作用:中耕松土、及时排涝
抑制呼吸作用:粮食晒干储存、蔬果冷藏
和真空保存
呼吸作用过程中放出热量
呼吸作用过程中放出二氧化碳
呼吸作用过程中消耗氧气
表达式:
实 质:分解有机物,释放能量
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07
拓展应用
能力提升
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【教材P42页“练习与应用”】一、概念检测 1.列表比较光合作用和呼吸作用的区别与联系。
比较项目 光合作用 呼吸作用
区别 部位
条件
原料
产物
物质转化
能量转化
联 系
含叶绿体的细胞
所有活的细胞
在有光条件下进行
有光、无光都能进行
二氧化碳、水
有机物、氧气
有机物、氧气
二氧化碳、水
将简单的无机物合成复杂的有机物
将复杂的有机物分解为简单的无机物
将光能转化为化学能
将化学能转化为热能
相互依存,相互制约。光合作用为呼吸作用提供了必要的有机物来源和氧气。同时,呼吸作用也为光合作用提供了必要的能量和原料。
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【教材P42页“练习与应用”】一、概念检测
2.在生产生活中,人们往往采取各种措施来促进或抑制植物的呼吸作用。判断下列叙述是否正确。
( )(1)种子收获后及时晾干,可以抑制呼吸作用。
( )(2)栽花时松土,能够促进根细胞的呼吸作用。
( )(3)将蔬菜放入冰箱冷藏室,可抑制它们的呼吸作用。
3.叶绿体和线粒体都是植物细胞内的“能量转换器”,它们的作用有什么不同吗?它们之间又有怎样的联系?
【解析】(1)作用的不同点:线粒体是生物活细胞有氧呼吸的主要场所,是细胞内供应能量的“动力工厂”,能将化学能转化为热能。叶绿体是绿色植物光合作用的场所,是细胞内养料制造工厂,能将光能转化为化学能。(2)联系:线粒体可以为叶绿体的光合作用提供二氧化碳和水,叶绿体为线粒体提供有氧呼吸的原料有机物和氧气;其次,线粒体还可以为叶绿体除光合作用以外的其他生命活动提供能量。
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【教材P42页“练习与应用”】二、拓展应用
1.储藏番薯、白菜的窖通常留有通风孔。你能说出其中的道理吗?
【解析】粮库充入氮气或二氧化碳,减少氧气的含量,同时保持低温,均可抑制粮食的呼吸作用,减少有机物的消耗,安全储粮。
2.储粮过程中,既要防止粮食发芽、发霉,又要防止粮食被虫蛀。我国的大型粮库一般采用充入氮气或二氧化碳,同时保持低温的方法保障储粮安全。根据所学知识,解释上述储粮方法的生物学原理。
【解析】储藏番薯、白菜的窖通常留有通风孔,可以降低菜窖中的温度,抑制番薯、白菜等蔬菜的呼吸作用,减少有机物的消耗,延长储存时间。
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END
演示结束,请及时整理好课堂笔记!
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