3.1.4呼吸作用教案-2024-2025学年北京版（2024）生物七年级下册

力。 二、核心素养目标 1.生命观念:学生能够理解呼吸作用是生物体生命活动的能量源泉,构建起物质与能量相互转化的观念,明确呼吸作用与生物生长、发育、繁殖等生命活动的紧密联系,认识到不同生物呼吸作用的多样性和适应性。 2.科学思维:通过分析呼吸作用的过程、实验现象以及与实际应用的关系,培养学生的逻辑思维、推理能力和批判性思维能力。引导学生运用所学知识解释生活中呼吸作用相关现象,如剧烈运动后肌肉酸痛与无氧呼吸的关系,从现象中总结规律,提升科学思维水平。 3.科学探究:组织学生开展 “探究酵母菌呼吸方式”“探究植物呼吸作用产生二氧化碳” 等实验探究活动,让学生经历实验设计、操作、数据记录与分析等过程,培养实验操作能力、科学探究精神和创新思维能力,提高解决实际问题的能力。 4.社会责任:引导学生了解呼吸作用在农业生产、食品加工等领域的应用,认识到合理利用呼吸作用原理对提高生产效率、保障食品安全的重要意义,培养学生关注生产生活、保护环境的社会责任感。例如,理解过度使用化肥对土壤微生物呼吸作用的影响,从而增强环保意识。 三、学情分析 七年级下册学生对生命现象充满好奇,已具备一定的生活常识和观察能力,在之前的学习中对生物的结构和一些基本生理过程有了初步了解,这为学习呼吸作用奠定了基础。然而,他们的抽象思维能力尚不完善,对于呼吸作用这种微观的生理过程和复杂的能量转化机制理解起来可能存在困难。此外,学生虽能观察到一些与呼吸作用相关的生活现象,如食物变质、水果保鲜等,但缺乏深入的思考和科学的探究,需要教师通过生动形象的教学方法引导他们深入学习,激发学生对生命科学的探索兴趣。 四、教学重难点 1.教学重点: (1)呼吸作用的概念,即细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并释放能量的过程; (2)呼吸作用的过程,包括有氧呼吸和无氧呼吸的具体步骤、物质变化和能量转化; (3)呼吸作用在生产生活中的应用,如中耕松土、低温保鲜等措施与呼吸作用的关系。 2.教学难点: (1)有氧呼吸和无氧呼吸过程中物质和能量的转化,由于涉及细胞内复杂的化学反应和微观结构,学生理解起来较为困难; (2)理解呼吸作用与光合作用的区别和联系,两者概念容易混淆,学生难以准确把握它们在生态系统中的协同作用。 五、教学方法和学习策略 1.教学方法: (1)讲授法:系统讲解呼吸作用的知识要点;实验探究法,通过实验让学生亲身体验呼吸作用的现象和过程; (2)直观演示法:利用多媒体、实验装置、细胞模型等展示呼吸作用的过程和实验现象; (3)讨论法:组织学生讨论呼吸作用相关问题,促进思维碰撞和合作交流。 2.学习策略: (1)自主学习策略:引导学生自主阅读教材、查阅资料,培养独立思考能力; (2)合作学习策略:学生分组进行实验、讨论,共同完成学习任务; (3)探究学习策略:通过实验探究激发学生主动获取知识的兴趣,培养创新思维和实践能力。 六、教学准备 1.多媒体课件:准备呼吸作用过程的动画、实验视频、相关图片,如有氧呼吸和无氧呼吸的动态过程、细胞线粒体结构和功能的动画、种子萌发时呼吸作用变化的图片等。 2.实验器材:萌发的种子、煮熟的种子、澄清石灰水、燃烧的蜡烛、广口瓶、滴管、温度计、黑色塑料袋、新鲜的植物叶片、酵母菌培养液、澄清石灰水、气球、乳酸菌发酵装置(如酸奶制作装置)等。3.模型教具:细胞模型、线粒体模型、酵母菌细胞模型。 七、教学过程 (一).导入新课: 展示现象:教师通过多媒体展示生活中常见的呼吸作用现象,如堆放的新鲜蔬菜会发热、潮湿的粮食堆容易发霉、剧烈运动后肌肉酸痛、发面时面团膨胀等图片或视频。提问引导:同学们,观察这些图片和视频,大家可以看到生活中有很多有趣的现象。那大家思考一下,这些现象背后可能隐藏着什么生物学奥秘呢?为什么堆放的蔬菜会发热?剧烈运动后为什么肌肉会酸痛?学生回答:有的学生可能回答蔬菜发热是因为有热量产生,运动后肌肉酸痛可能是因为产生了某种物质等。引出主题:非常好,同学们观察得很仔细,也有自己的思考。其实这些现象都与呼吸作用密切相关。那生物是如何进行呼吸作用的呢?今天我们就一同来探究呼吸作用。 【设计意图:利用生活中常见的呼吸作用现象激发学生的好奇心和求知欲,让学生直观感受呼吸作用与生活的紧密联系,自然引出本节课主题,同时培养学生的观察能力和提出问题的能力。】 (二)、呼吸作用的概念: 1.实验演示 1:教师展示 “探究植物呼吸作用产生二氧化碳” 的实验装置,将萌发的种子和煮熟的种子分别装入两个广口瓶中,密封一段时间后,将燃烧的蜡烛分别放入两个瓶中。让学生观察蜡烛的燃烧情况。学生观察:学生认真观察实验现象,记录蜡烛在不同瓶中的燃烧情况。 2.实验结果分析 1:教师引导学生分析实验结果,提问:同学们,你们观察到了什么现象?学生回答:放入装有萌发种子瓶中的蜡烛熄灭了,放入装有煮熟种子瓶中的蜡烛正常燃烧。 3.教师讲解 1:非常好!这是因为萌发的种子进行呼吸作用,消耗了瓶中的氧气,产生了二氧化碳,而二氧化碳不支持燃烧,所以蜡烛熄灭。煮熟的种子已经死亡,不能进行呼吸作用,瓶中氧气含量不变,蜡烛正常燃烧。这说明植物的呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳。 4.实验演示 2:教师展示 “探究植物呼吸作用释放能量” 的实验装置,将萌发的种子和煮熟的种子分别装入两个保温瓶中,插入温度计,密封一段时间后,观察温度计示数的变化。学生观察:学生观察温度计示数的变化,记录数据。 5.实验结果分析 2:教师引导学生分析实验结果,提问:同学们,温度计示数有什么变化?学生回答:装有萌发种子的保温瓶中温度计示数升高,装有煮熟种子的保温瓶中温度计示数不变。 6.教师讲解 2:这表明萌发的种子呼吸作用会释放能量,这些能量以热能的形式散失,使温度升高。而煮熟的种子不能进行呼吸作用,没有能量释放,温度不变。综合这两个实验,我们可以得出呼吸作7.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,供给生命活动的需要。举例说明:教师举例,比如我们在储存蔬菜时,如果通风不好,蔬菜就容易腐烂,这是因为蔬菜呼吸作用产生的热量和二氧化碳不能及时散发出去,导致环境不利于蔬菜保存。师生互动:那大家想一想,生活中还有哪些现象能体现呼吸作用呢?学生回答:家里养的花浇水过多,根部容易腐烂,可能是因为根部呼吸不畅;把水果放在塑料袋里,时间长了袋子里会有水珠,可能是水果呼吸产生的。教师总结:同学们说得很对。这些生活现象都与呼吸作用有关,通过对这些现象的分析,我们能更好地理解呼吸作用的概念。设计意图:通过两个实验演示,让学生直观感受呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳和释放能量的现象,培养学生的观察能力和实验操作能力。引导学生分析实验结果,讲解呼吸作用概念,并结合举例说明和师生互动,让学生将知识与生活实际联系,加深对概念的理解,锻炼学生的思维能力和语言表达能力。(二)、呼吸作用的过程: 1.展示动画:教师播放有氧呼吸过程的动画,展示细胞内有机物(如葡萄糖)在氧气的参与下,经过糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段,逐步分解成二氧化碳和水,并释放大量能量的过程,重点突出线粒体在其中的作用。 2.讲解过程:同学们,有氧呼吸主要在线粒体内进行。第一阶段,葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸和少量 [H],释放少量能量;第二阶段,丙酮酸和水在线粒体基质中彻底分解成二氧化碳和大量 [H],释放少量能量;第三阶段,前两个阶段产生的 [H] 与氧气在线粒体内膜上结合生成水,释放大量能量。这些能量一部分以热能的形式散失,维持生物体的体温;另一部分则储存在 ATP(三磷酸腺苷)中,供生物体进行各种生命活动,如细胞分裂、生长、吸收无机盐等。 3.对比分析:教师引导学生对比有氧呼吸和无氧呼吸,提问:生物的呼吸作用都需要氧气吗?有没有不需要氧气的情况呢?学生讨论回答:有的生物在缺氧的情况下可以进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,如酵母菌在无氧时;有的产生乳酸,如乳酸菌和人体剧烈运动时的肌肉细胞。教师总结:非常好,同学们了解得很全面。大多数生物在正常情况下进行有氧呼吸,但在特殊情况下,如缺氧时,也能进行无氧呼吸。不过,无氧呼吸产生的能量较少,而且产生的酒精或乳酸等物质对细胞可能有毒害作用,所以生物不能长时间进行无氧呼吸。 【设计意图:通过展示动画,让学生直观了解有氧呼吸的过程,将抽象的知识具体化,培养学生的观察能力。讲解过程环节,详细阐述有氧呼吸的化学反应过程和能量转化,帮助学生理解。对比分析环节,引导学生思考有氧呼吸和无氧呼吸的区别,拓展学生的思维,加深对呼吸作用过程的理解。】 (3) 、呼吸作用在生产生活中的应用: (1) 资料展示:教师展示一些农业生产和日常生活中的图片和资料,如农民给农作物中耕松土、低温储存水果和蔬菜、粮食晾晒后储存等场景。讲解应用:同学们,我们来分析一下这些生产生活措施与呼吸作用的关系。中耕松土可以增加土壤中的空气含量,有利于植物根部进行呼吸作用,促进根部对无机盐的吸收,从而促进植物生长。低温储存水果和蔬菜可以降低它们的呼吸作用强度,减少有机物的消耗,延长保鲜时间。粮食晾晒后储存,降低了种子的含水量,抑制了种子的呼吸作用,防止种子发霉变质。 (2) 举例说明:比如在种植花卉时,如果浇水过多,土壤积水,会导致花卉根部缺氧,呼吸作用受阻,花卉就会生长不良,甚至死亡。所以我们要合理浇水,保证土壤有适量的空气。师生互动:那大家想一想,在日常生活中,还有哪些做法是利用了呼吸作用的原理呢?学生回答:制作泡菜时要密封,是为了创造无氧环境,让乳酸菌进行无氧呼吸;酿酒时要控制好温度和氧气含量,保证酵母菌正常呼吸。教师总结:同学们说得非常好。在生产生活中,我们要合理利用呼吸作用的原理,采取科学的措施,提高生产效率,保障生活质量。 【设计意图:通过展示资料和讲解应用,让学生了解呼吸作用在生产生活中的实际应用,培养学生将生物学知识应用于实际生活的能力。举例说明和师生互动环节,让学生结合生活实际,进一步理解呼吸作用原理的应用,锻炼学生的思维能力和知识迁移能力。】 (4) 、课堂总结: 教师总结:同学们,今天我们学习了呼吸作用,了解了呼吸作用的概念、过程以及在生产生活中的应用。呼吸作用是生物体生命活动的重要组成部分,与我们的生活息息相关。希望大家课后能够继续观察生活中的呼吸作用现象,思考它们背后的原理,并且将所学知识运用到实际生活中。学生回顾:学生回顾本节课所学内容,强化记忆。 【设计意图:通过教师总结和学生回顾,帮助学生梳理本节课的知识要点,形成完整的知识体系,加深对知识的理解和记忆。】 八、板书设计 《呼吸作用》板书 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,释放能量 2.呼吸作用的过程 (1). 有氧呼吸 - 场所:细胞质基质、线粒体 - 过程:糖酵解(葡萄糖 丙酮酸 + [H] + 少量能量)、三羧酸循环(丙酮酸 + 水 二氧化碳 + [H] + 少量能量)、氧化磷酸化([H] + 氧气 水 + 大量能量) (2). 无氧呼吸 - 酒精发酵(葡萄糖 酒精 + 二氧化碳 + 少量能量) - 乳酸发酵(葡萄糖 乳酸 + 少量能量) 3.呼吸作用在生产生活中的应用 (1). 中耕松土:增加土壤空气,促进根部呼吸 (2). 低温储存:降低呼吸作用强度,减少有机物消耗 (3). 粮食晾晒:抑制种子呼吸作用,防止发霉变质 九、教学反思 在本节课教学中,通过实验演示、动画展示、资料分析等多种教学方法,激发了学生的学习兴趣,学生参与度较高。但在教学过程中也发现一些问题,如在讲解呼吸作用过程中物质和能