3.4.2呼吸作用（教学设计）-2024--2025学年北师大版生物七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦呼吸作用核心知识，涵盖概念、过程、能量转换及应用。通过展示生物呼吸图片视频导入，以“生物为何呼吸”提问，连接宏观现象与微观细胞呼吸，搭建生活到科学的学习支架。 资料亮点在于探究实践与科学思维融合，设计“种子呼吸产二氧化碳”实验，学生分组操作观察现象，结合问题链分析能量转换，落实生命观念。多媒体动画直观呈现过程，生产应用案例促知识迁移，提升学生探究能力，便于教师高效教学。

教学内容 呼吸作用 授课人 教材分析 （1）本节课的主要教学内容是呼吸作用，这一生命活动是所有生物体共有的特征，无论是人类、动物还是植物，都离不开呼吸作用来获取生命活动所需的能量。 （2）本节课主要介绍了呼吸作用的基础概念，区分了有氧呼吸与无氧呼吸两种类型，详细解析了呼吸作用的过程、产物及能量转换，强调了呼吸作用在生物体内的核心地位。此外，还探讨了呼吸作用在日常生活和农业生产中的具体应用。 （3）通过学习本节课，学生能够从生物体内部机制的层面理解能量是如何被获取和转化的，从而加深对生命活动本质的认识。同时，学生也能学会如何将生物学知识应用于实际生活，比如在农业生产中通过调整环境条件来优化作物生长，或是在日常生活中更好地理解食物消化吸收的过程。 教学目标 （1）生命观念：学生能够理解呼吸作用是生物体维持生命活动的基本过程，掌握呼吸作用的概念、过程及其产物，形成对生命现象的科学认知。 （2）科学思维：通过实验观察和数据分析，学生能够运用科学思维方法，探究呼吸作用的本质，理解能量转换的过程，培养逻辑推理和归纳总结的能力。 （3）探究实践：学生能够通过动手实验，观察呼吸作用产生的现象，如二氧化碳的释放，培养实验操作能力和科学探究精神。 （4）态度责任：学生能够认识到呼吸作用在生物体生命活动中的重要性，增强对生物学探究的兴趣，培养科学严谨的态度和实事求是的精神。 教学重难点 （1）理解呼吸作用中能量的转换过程，特别是化学能转化为热能及 ATP 的机制，以及这一过程对生物体生命活动的意义。 （2）区分有氧呼吸与无氧呼吸的异同，包括反应条件、产物及能量释放效率，并能结合实际情境分析其应用。 教学资源 （1）多媒体设备：用于播放呼吸作用的动画或视频，帮助学生直观理解呼吸作用的过程。 （2）实验器材：包括萌发的种子、煮熟的种子、澄清石灰水、两个广口瓶、玻璃管、橡皮塞等，用于探究种子呼吸作用产生二氧化碳的实验。 （3）图文资料：提供呼吸作用过程的详细图解和说明，辅助学生理解呼吸作用的三个阶段及其能量转换过程。 教学过程 一、导入新课 教师通过展示一些关于植物和动物呼吸的图片或视频，如人呼吸、植物叶片气孔开合等，引起学生的兴趣。 （生：这些图片和视频展示了不同生物都在进行呼吸作用。） 教师提问： 生物为什么需要呼吸？ 呼吸对生物有什么重要意义？ （学生可能会回答：生物需要呼吸来获取能量，维持生命活动；呼吸可以帮助排除体内产生的废物。） 通过这些问题，引导学生思考，并逐步引出本节课的主题 —— 呼吸作用。 二、讲授新课 1. 呼吸作用的概念 教师提问：什么是呼吸作用？ （学生可能会回答：呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。） 教师讲解： 细胞的生命活动需要能量。 呼吸作用是细胞内有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。 板书：有机物（储存着能量） + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量 （生：理解呼吸作用的基本概念及其表达式。） 教师进一步解释： 有机物中的化学能是如何转化为细胞可以利用的能量的。 举例说明：人体运动时，肌肉细胞通过呼吸作用产生能量，支持肌肉收缩。 （生：能够更深入地理解呼吸作用的本质和意义。） 2. 呼吸作用的表达式 教师在黑板上写出呼吸作用的表达式： 有机物（储存着能量） + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量 教师引导学生理解： 表达式中各物质的变化：有机物被分解成二氧化碳和水。 能量的变化：有机物中的化学能转化为热能和 ATP 中的能量。 （生：能够准确描述呼吸作用的表达式，并理解其中的能量转换。） 教师进一步举例： 用具体的数据和例子说明有机物分解过程中能量的释放量。 例如：一克葡萄糖完全氧化可以释放出大约 38 个 ATP 分子的能量。 （生：通过具体数据，更直观地理解能量的转化过程。） 3. 呼吸作用的过程 教师结合教材中的图片或动画，详细讲解呼吸作用的三个阶段： 第一阶段： 在细胞质基质中，葡萄糖被分解成丙酮酸和少量的 [H]，释放出少量的能量。这个过程称为糖酵解。 教师提问：糖酵解过程中，葡萄糖是如何被分解的？ 学生回答：葡萄糖在酶的作用下被分解成两分子的丙酮酸，同时生成少量的 ATP 和 NADH。 第二阶段： 在线粒体基质中，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和 [H]，释放出少量的能量。这个过程称为柠檬酸循环（或克雷布斯循环）。 教师提问：柠檬酸循环的关键产物是什么？ 学生回答：柠檬酸循环的主要产物是二氧化碳和还原型辅酶 NADH。 第三阶段： 在线粒体内膜上，前两个阶段产生的 [H] 与氧结合形成水，释放出大量的能量。这个过程称为氧化磷酸化。 教师提问：氧化磷酸化是如何产生大量 ATP 的？ 学生回答：通过电子传递链，[H] 被氧化成水，同时驱动 ATP 合成酶产生大量 ATP。 强调： 线粒体是呼吸作用的主要场所。 不同阶段发生的化学反应和能量释放情况。 （生：通过观察图片和动画，理解呼吸作用的各个阶段及其主要发生的位置。） 教师引导学生思考： 呼吸作用中有机物发生了怎样的变化？ 能量发生了怎样的变化？ （生：有机物被分解成更小的分子，最终生成二氧化碳和水；能量从有机物中的化学能转化为可供细胞利用的能量。） 4. 呼吸作用的实质 教师总结： 呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量，供细胞生命活动利用。 （生：理解呼吸作用的实质是将有机物的能量转化为可供细胞利用的能量。） 三、实验探究 教师介绍 “探究种子呼吸作用产生二氧化碳” 的实验： 实验材料： 萌发的种子、煮熟的种子、澄清石灰水、两个广口瓶、玻璃管、橡皮塞等。 实验步骤： 将萌发的种子和煮熟的种子分别放入两个广口瓶中，密封。 一段时间后，分别向两个广口瓶中注入等量的澄清石灰水，观察现象。 学生分组进行实验，记录实验现象。 实验结束后，各小组汇报实验结果。 实验结果： 装有萌发种子的广口瓶中澄清石灰水变浑浊，装有煮熟种子的广口瓶中澄清石灰水不变浑浊。 教师引导学生分析实验结果： 得出结论：萌发的种子进行呼吸作用产生了二氧化碳。 （生：通过亲手操作实验，观察到萌发种子的呼吸作用产生了二氧化碳，加深了对呼吸作用的理解。） 四、呼吸作用在生产生活中的应用 教师提问：呼吸作用在生产生活中有哪些应用？ （学生可能会回答：农业生产、粮食储存、果蔬保鲜等。） 教师补充和总结： 农业生产： 中耕松土、及时排涝可以增加土壤中的氧气含量，促进根的呼吸作用，有利于植物的生长。 粮食储存： 低温、干燥、低氧的环境可以降低呼吸作用的强度，减少有机物的消耗，延长粮食的储存时间。 果蔬保鲜： 低温、低氧、增加二氧化碳浓度可以抑制呼吸作用，延长果蔬的保鲜期。 （生：了解呼吸作用在实际生产生活中的具体应用。） 五、课堂小结 教师引导学生回顾本节课所学的主要内容： 呼吸作用的概念：细胞内有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。 呼吸作用的表达式：有机物（储存着能量） + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量 呼吸作用的过程：三个阶段，主要发生在细胞质基质和线粒体中。 呼吸作用的实质：分解有机物，释放能量，供细胞生命活动利用。 呼吸作用在生产生活中的应用：农业生产、粮食储存、果蔬保鲜等。 教师强调： 呼吸作用对于生物的重要性，它是生物生命活动的重要能量来源。 （生：全面回顾本节课所学知识点，加深对呼吸作用的理解。） 六、课堂练习 教师布置一些与呼吸作用相关的选择题和简答题，让学生巩固所学知识： 选择题：呼吸作用的主要场所是（ ）。 A. 叶绿体 B. 细胞核 C. 线粒体 D. 细胞膜 简答题：请写出呼吸作用的表达式，并解释其意义。 （生：认真完成课堂练习，巩固所学知识。） 作业设计 （1）绘制呼吸作用的过程图，标注出有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别，并简述每个阶段的变化。 （2）结合生活实际，举例说明呼吸作用在生产和生活中的应用，并解释其科学原理。 学科网（北京）股份有限公司 $