4.8.1 食物中能量的释放 教案-2024-2025学年北师大版生物七年级下册

转化等过程,提升生物学语言表达能力,能够与他人进行有效的交流和讨论。 二、 教学重难点 1.教学重点 (1)学生能够理解食物中储存着能量,以及能量释放的过程和原理。 (2)掌握细胞呼吸的概念、类型(有氧呼吸和无氧呼吸)及其过程中的物质变化和能量转换。 (3)学会通过实验探究食物中能量的存在和释放方式。 2.教学难点 (1)深入理解细胞呼吸过程中复杂的物质代谢和能量代谢,特别是有氧呼吸和无氧呼吸的具体反应步骤和场所。 (2)能够运用细胞呼吸的知识解释生活中的实际问题,如运动时的呼吸变化、水果保鲜的原理等,理解其在生活和生命活动中的应用价值。 三、 教学准备 1.实验器材:准备燃烧法测定食物能量的实验装置,包括锥形瓶、温度计、铁架台、燃烧匙、镊子、酒精灯、天平、干燥的花生种子、小麦种子等多种常见食物种子。确保实验器材的数量足够学生分组进行实验操作。 2.多媒体设备:确保教室配备投影仪和电脑,以便展示细胞呼吸过程的动画演示、相关实验视频、图片资料以及教学课件,直观呈现教学内容,帮助学生更好地理解抽象的生物学概念。 3.案例资料集:收集与食物中能量释放相关的生活案例和生物学实例,如运动后呼吸加快、酿酒过程、水果保鲜方法等,用于课堂上的实例分析和讨论,让学生感受到生物学知识与生活实际的紧密联系。 4.学习资料:准备细胞呼吸过程的示意图、概念图等学习资料,以及相关的练习题和测试题,供学生在课堂上进行学习、巩固和检测。 四、 教学方法 启发式教学、学生自主学习与教师讲解相结合、小组讨论法、实验探究法 五、 教学过程 (一) 复习引入(5分钟) 回顾生物学中关于营养物质的知识 教师首先通过多媒体展示一个简单的表格,如下: 营养物质种类 举例 对人体的主要作用 糖类 葡萄糖、淀粉 ? 脂肪 动物脂肪、植物油 ? 蛋白质 瘦肉、鱼类中的蛋白质 ? 提问:同学们,我们之前学习了人体所需的营养物质,大家还记得糖类、脂肪和蛋白质对人体的主要作用吗?(请几位学生回答) 引导学生回顾:糖类是人体主要的供能物质,脂肪是重要的储能物质,蛋白质是构成人体细胞的基本物质,也能为人体提供能量。 师:我们知道这些营养物质对人体非常重要,那么它们是如何为人体提供能量的呢?接下来我们就一起深入探究食物中能量的释放。 (二) 探究新知(20分钟) 第一部分: (一)食物中能量的探究实验(8分钟) 引入实验 教师展示实验器材,并说明实验目的:通过燃烧食物种子,测量释放的能量使水温升高的数值,来探究食物中是否含有能量。 教师讲解实验步骤: 1. 用天平称取一定质量(如1克)的干燥花生种子,将其放在燃烧匙上。 2. 向锥形瓶中加入适量的水(如100毫升),用温度计测量初始水温,并记录数据。 3. 将花生种子在酒精灯上点燃,迅速放在锥形瓶下方,让火焰充分加热锥形瓶中的水,直至种子完全燃烧熄灭。 4. 再次用温度计测量水温,记录最终水温。 教师强调实验注意事项: 1. 注意用火安全,避免烫伤。 2. 种子燃烧时要尽量靠近锥形瓶底部,但不要接触瓶壁,确保热量充分传递给锥形瓶中的水。 3. 测量水温时,温度计不要接触锥形瓶底部和侧壁,读数时视线要与温度计液柱的凹液面最低处相平。 学生分组进行实验,教师巡视指导,确保每个小组都能正确操作实验。 实验结束后,各小组汇报实验数据,教师引导学生分析数据:从水温的升高可以看出,食物种子燃烧释放出了能量,这些能量使水温升高,证明了食物中储存着能量。 第二部分: (二)细胞呼吸——能量释放的主要方式(8分钟) 引入细胞呼吸的概念 教师通过多媒体展示人体细胞进行生命活动的动画,如细胞的分裂、物质的运输等,提问:细胞进行这些生命活动需要能量,那么食物中的能量是如何在细胞中释放出来,为细胞生命活动提供动力的呢? 教师讲解:食物中的能量主要通过细胞呼吸的方式释放出来。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。 展示细胞呼吸的过程示意图,讲解细胞呼吸的两种类型:有氧呼吸和无氧呼吸。 有氧呼吸: 教师结合动画演示,详细讲解有氧呼吸的三个阶段: 第一阶段:葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸和少量的[H],同时释放出少量能量。反应式:C₆H₁₂O₆ 2C₃H₄O₃(丙酮酸) + 4[H] + 少量能量。 第二阶段:丙酮酸和水在线粒体中彻底分解成二氧化碳和大量的[H],同时释放出少量能量。反应式:2C₃H₄O₃ + 6H₂O 6CO₂ + 20[H] + 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,同时释放出大量能量。反应式:24[H] + 6O₂ 12H₂O + 大量能量。 总结有氧呼吸的总反应式:C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O 6CO₂ + 12H₂O + 大量能量。 无氧呼吸: 教师讲解无氧呼吸的过程,无氧呼吸在细胞质基质中进行,分为两个阶段。 第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同,即葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H],同时释放出少量能量。 第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。反应式分别为: C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH(酒精) + 2CO₂ + 少量能量(大多数植物细胞和酵母菌等) C₆H₁₂O₆ 2C₃H₆O₃(乳酸) + 少量能量(动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等) 比较有氧呼吸和无氧呼吸 教师引导学生思考并讨论:有氧呼吸和无氧呼吸有什么相同点和不同点? 学生小组讨论后展示汇报。 教师总结: 相同点:都能分解有机物,释放能量,第一阶段的反应完全相同。 不同点:有氧呼吸需要氧气参与,产物是二氧化碳和水,释放的能量多;无氧呼吸不需要氧气参与,产物是酒精和二氧化碳或乳酸,释放的能量少。 第三部分: (三)能量释放对生命活动的意义(4分钟) 教师提问:能量释放对人体的生命活动有什么重要意义呢? 引导学生思考并回答:能量释放为人体的各项生命活动提供动力,如肌肉收缩、神经传导、物质运输等。 教师举例说明:比如我们运动时,肌肉需要收缩来完成各种动作,这就需要能量的供应;神经细胞传递信息也需要能量来维持正常的生理功能。 总结:能量是生命活动的动力,食物中能量的释放是维持人体正常生理功能的基础。 (三) 巩固练习(10分钟) 第一部分: 练习题巩固(6分钟) 教师通过多媒体展示练习题: 1. 细胞呼吸的主要方式是( ) A. 有氧呼吸 B. 无氧呼吸 C. 发酵 D. 以上都不对 2. 有氧呼吸产生大量能量的阶段是( ) A. 第一阶段 B. 第二阶段 C. 第三阶段 D. 三个阶段都产生大量能量 3. 人在剧烈运动后,会感到肌肉酸痛,这是因为肌肉细胞进行了( ) A. 有氧呼吸 B. 无氧呼吸产生乳酸 C. 无氧呼吸产生酒精 D. 以上都不对 学生独立完成练习题,教师巡视并观察学生的答题情况。 完成后,教师对练习题进行讲解,强调重点知识点,如细胞呼吸的类型、各阶段的特点等。 第二部分: 生活实例分析(4分钟) 教师展示生活实例: 1. 水果在储存过程中,如果密封不严,会有酒味散发出来,这是为什么? 2. 农民在给农作物松土时,对农作物的生长有什么作用? 学生分组讨论这些生活实例,分析其中涉及的细胞呼吸原理。 各小组代表发言,教师进行点评和总结,进一步强化学生对细胞呼吸知识在生活中应用的理解。 (四) 课堂小结(3分钟) 第一部分: 总结知识点 师:这节课我们学习了食物中能量的释放。谁能来说说食物中能量是如何释放的?细胞呼吸的类型有哪些?它们的相同点和不同点是什么? 请几位学生回答,教师进行补充和完善。 总结:食物中的能量主要通过细胞呼吸的方式释放,细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸都能分解有机物释放能量,有氧呼吸需要氧气,产物是二氧化碳和水,释放能量多;无氧呼吸不需要氧气,产物是酒精和二氧化碳或乳酸,释放能量少。 第二部分: 强化理解 教师再次强调能量释放对生命活动的重要性,并让学生通过具体例子再次感受细胞呼吸的特点。 提问:在实际生活中,还有哪些地方体现了细胞呼吸的原理?(学生举例,例如:酿酒、泡菜制作、伤口包扎要透气等) (五) 课后作业(2分钟) 1. 布置课本相关章节的练习题作为课后作业。要求学生认真完成,巩固课堂所学知识。 2. 让学生调查生活中还有哪些应用细胞呼吸原理的实例,并记录下来,下节课进行分享和讨论。同时思考如何利用细胞呼吸原理来提高农作物的产量或延长水果、蔬菜的保鲜期。 课后作业: 1. 请学生根据课本相关章节练习题的要求,认真完成书面作业,包括选择题、填空题、简答题等,巩固细胞呼吸的概念、过程、类型等知识点。并尝试从练习题中总结细