11.2 植物的呼吸作用 教学设计-2025-2026学年苏教版生物七年级下册

《科学实验验证植物呼吸奥妙》植物的呼吸作用 教学设计 1、 本节分析 “植物的呼吸作用”是2025年版苏教版生物学七年级下册第4单元第11章第2节的内容，属于《义务教育生物学课程标准（2022年版）》第四学习主题“植物的生活”。本节内容主要包括三个部分，分别是细胞呼吸产生能量、细胞呼吸生成二氧化碳和水、以及细胞呼吸的意义，教材通过实验探究，验证植物呼吸分解糖类等有机物，消耗氧气和生成二氧化碳，并且伴随着能量的释放，维持植物的生命活动的进行。在分析、归纳与总结中，发展学生的科学思维，总结出呼吸作用的基本过程和概念，深刻理解呼吸作用的实质和意义，养成保护植物、爱护环境的观念，培养创新性意识。 二、学情分析 本节内容是本章的第二节，经过第光合作用的学习后，学生已经具备了一些的实验探究能力。对于人的呼吸，学生有基础的知识，但对于植物呼吸作用的过程并不了解。通过实验验证，植物呼吸验证分解糖类等有机物，消耗氧气和生成二氧化碳，并且伴随着能量的释放，用于植物的生命活动的进行。培养学生分析、归纳与总结等思维能力，促进学生形成严谨求实的科学态度。深刻理解呼吸作用的实质，对于自然界的意义，在实验探究的过程中，促进学生养成保护、爱护环境和创新性意识。 三、课程标准分析（2022版） 核心素养 学业要求（或学习目标） 生命观念 通过实验探究和设计实验，验证植物细胞呼吸会产生能量，能够生成二氧化碳，消耗氧气等。 科学思维 通过实验验证，分析实验过程和实验现象，培养学生分析、归纳与总结等思维能力。 探究实践 通过体验呼吸作用的实验验证过程，掌握科学探究的一般方法，培养团队合作精神，发展创新精神。 态度责任 通过验证呼吸作用的相关实验和创新实验设计，体验科学探究的过程，养成保护植物和爱护环境的观念，培养学生创新意识。 四、教学重难点 ①重点： 验证植物细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水。 ②难点： 设计实验验证植物细胞呼吸会消耗氧气。 五、设计思路 提供真实情境，让学生品尝不同状态下的苹果，激发学生的好奇心，引入植物细胞呼吸作用的学习。通过追问苹果中的糖类等有机物的由来，复习光合作用的基本过程，又问变皱的苹果中的有机物去哪儿了，引入植物呼吸作用的实验探究。第一部分是讨论植物细胞呼吸会产生能量，通过实验验证，直观体验呼吸作用的能量释放，从科学探究的角度，发展学生科学思维。第二部分是植物呼吸会消耗氧气和生成二氧化碳，通过设计实验和验证实验，理解植物呼吸的基本过程，结合生活实践，说出植物也可以在无氧的条件下进行呼吸。最后，分析呼吸作用的实质，说出呼吸作用的意义。从植物的整体，说出植物的主要三大生理作用，构建知识框，培养大概念意识。 六、教学准备 教师准备：多媒体课件、视频，呼吸作用相关实验材料。 学生准备：预习七下第113-117页内容。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入——品尝苹果 教师介绍：各小组品尝变皱的苹果和新鲜的苹果，对比并描述这两种苹果的口感有什么不同呢？ 追问：为什么放久的苹果会变轻变皱？流失的物质去了哪里？ 学生品尝苹果，说出两种苹果的口味，并思考苹果变皱变轻的原因。 增加直观体验，激发学习兴趣，快速引入课堂教学。 新知探索——追寻植物细胞呼吸的秘密 教师提问：苹果中的糖类等有机物是由什么过程合成的呢？ 教师讲解：苹果等植物的呼吸作用发生在细胞中，也称为细胞呼吸。 植物通过呼吸作用，分解糖类等有机物，获得生命活动需要的能量。 展示小组活动： 小组合作，完成以下呼吸作用相关的实验活动： 探寻呼吸作用能量变化的秘密： 任务要求： 1.通过实验验证细胞呼吸能够产生能量； 2.说出植物细胞呼吸产生的能量用途； 探寻呼吸作用物质变化的秘密： 任务要求： 1.通过实验验证细胞呼吸生成二氧化碳，消耗氧气； 2.说出呼吸作用需要分解有机物。 3.说出呼吸作用发生的场所。 讨论：植物细胞呼吸会产生能量吗？ 目标：理解植物细胞呼吸能够产生能量。 素材：一位同学为了验证“植物细胞呼吸会产生能量”的假设，开展了以下实验探究： 1.他先准备了两份等量的大豆种子，将一份煮熟后放置至室温，另一份浸泡至萌发状态，再分别装入家、乙两个相同的保温杯，测定并记录杯中起始温度；盖上杯盖放置24h，再次测定并记录杯中的温度。该实验中的变量是什么？验是如何控制单一变量的？列表写出具体的做法与控制的单一变量。 2.24h后观察实验现象，讨论实验结果说明了什么? 教师提问：大豆种子细胞中含有糖类等有机物。大豆种子萌发过程中，细胞通过呼吸分解有机物获得能量，这些能量有哪些用途呢？ 学以致用： 刚收获的粮食堆放一段时间后手伸进去会感觉到发热现象，这与什么有关呢？ 教师提问：人在呼吸时，需要消耗什么气体？又会产生什么气体呢？ 实验小魔术：用两支洁净的试管，取等量的澄清石灰水，口部对准塑料管向其中一支试管吹气，看看会有什么现象？ 展示实验：植物细胞呼吸能够生成二氧化碳 目标：验证植物细胞呼吸能够生成二氧化碳。 器材： 黑色塑料袋、锥形瓶、软管、止水夹、新鲜蔬菜 、澄清石灰水 提示：注意安全使用药品！ 实验分析与讨论： 1.本实验的实验变量是什么？取两份同种新鲜蔬菜都为100g，这样做的目的是为了什么？ 2.实验中为什么要用黑色塑料袋装蔬菜？ 3.根据所观察到的实验现象，说明了什么？ 教师提问：植物的细胞呼吸除了生成二氧化碳外，还有什么生成呢？ 展示思维提升：在日常生活中，我们把水果放在密封的袋子里一段时候后，塑料袋内壁上会有水珠出现，说明什么问题？ 展示问题：大豆种子萌发过程中，在A阶段种子有机物重量为200g，B阶段种子有机物重量为160g，如曲线图所示，从A-B时间内有机物含量逐渐下降，下降的主要原因是什么呢？ 学以致用： 苹果放久了会变皱，萝卜放久了会有糠心现象，是什么原因导致的呢？如何保存苹果和萝卜，防止出现变皱或糠心的现象呢？ 教师提问：植物细胞呼吸是否会消耗氧气呢？你是否能通过设计实验来进行验证呢？ 教师提问： 1.盖上盖子后，把甲乙两个广口瓶放到黑暗处一昼夜的目的是什么？ 2.分析实验现象，可以得出什么结论？ 实验速配对：为实验装置迅速找到对应的实验探究内容。 归纳总结：根据本节课的实验，尝试描述植物的呼吸作用的含义。 教师提问：植物细胞呼吸一定需要氧气吗？ 师生总结： 植物细胞通过分解糖类等有机物获得生命活动所需的能量。细胞呼吸通常需要氧气，称为有氧呼吸。有氧呼吸会生成二氧化碳和水。 有时细胞呼吸还能在无氧条件下进行，称为无氧呼吸。无氧呼吸会生成酒精或乳酸。如储藏一段时间的苹果、香蕉等水果会产生酒味，因为果实内部的细胞进行无氧呼吸生成酒精的结果。马铃薯块茎、甜菜块根等在无氧呼吸时会产生乳酸。 教师讲解： 细胞呼吸是一个很复杂的生理过程，在这一过程中还会产生一些其他物质，这些物质是细胞进一步合成糖类、蛋白质等的原料。如果植物体的某个部位受伤或受到病菌侵染，该部位通过增加细胞呼吸，可以促进伤口愈合或有毒物质分解，同时还会生成杀菌物质，增强植物自身的抗病能力。 学生描述光合作用的基本过程： 兴趣小组提前一天完成实验操作，并进行课堂展示。分析素材说出：实验变量为植物细胞的活性。控制单一变量的措施有： 本实验说明植物细胞呼吸能够产生能量。 学生说出大豆种子萌发过程中，种子内细胞的呼吸释放的能量一部分用于萌发过程中的细胞分裂、分化等生命活动，另一部分以热能的形式释放出来，使大豆种子温度升高 。 学生分析说出细胞呼吸作用分解有机物，能量以热能形式释放出来。 学生完成实验，并描述实验现象，人吹过的澄清石灰水变浑浊，因此利用二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的原理，来检测植物细胞呼吸是否生成二氧化碳。 学生各小组完成实验操作，记录观察到的实验现象。讨论并分析实验：1.实验变量：蔬菜细胞的活性。使用同种新鲜蔬菜都为100g，是为了控制单一变量。2.用黑色塑料袋装蔬菜是为了遮光，避免蔬菜进行光合作用，对实验产生影响。 3.实验现象：2号新鲜蔬菜澄清石灰水浑浊，1号烫过蔬菜澄清石灰水未浑浊，说明植物细胞呼吸能够生成二氧化碳。 小组讨论分析得出：放在塑料袋里的水果出现水珠的主要原因是水果的呼吸作用。水果在呼吸过程中会产生水分，这些水分在塑料袋内凝结成小水珠。从A-B时间内有机物含量逐渐下降，下降的主要原因是种子呼吸消耗了有机物。 学生讨论总结：苹果放久了会变皱，萝卜放久了会有糠心现象是因为细胞呼吸作用消耗了有机物。将苹果或萝卜放入冰箱或密封的塑料袋中储藏，减弱呼吸作用。 学生小组合作设计实验，并完成实验：实验：植物细胞呼吸会消耗氧气吗？ 目标：验证植物细胞呼吸会消耗氧气。 器材：萌发的绿豆种子、煮熟的绿豆种子、燃烧匙、火柴、广口瓶、蜡烛等。 步骤： 1.取两个广口瓶，分别贴上标签甲和乙，甲瓶中加入适量的萌发的绿豆种子，乙瓶中加入等量煮熟后冷却到常温的绿豆种子，盖上盖子，把甲乙两个广口瓶放到黑暗处一昼夜。 2.24h后取出两瓶，打开瓶塞，依次放入燃烧蜡烛，观察蜡烛的燃烧情况，思考甲乙两瓶出现现象的原因。 注意：点燃蜡烛时注意安全！ 分析实验：1.避免绿豆种子进行光合作用，对实验产生影响，只进行呼吸作用。2.萌发绿豆种子的广口瓶中的蜡烛熄灭，而煮熟绿豆种子的广口瓶中的蜡烛继续燃烧。说明植物细胞呼吸会消耗氧气。 完成实验配对，并总结呼吸作用的基本概念：植物的呼吸作用，又叫细胞呼吸，是指植物在有氧条件下，将有机物（如糖类）分解成二氧化碳和水，并释放能量的过程。说出基本过程： 物质转变：复杂的有机物变为简单的无机物（二氧化碳和水)。能量转变：分解有机物,释放能量,一部分用于各种生命,另一部分转化为热量散失。呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。 以兴趣小组课前进行实验准备，并且课上进行展示，各小组分析实验过程中的相关问题，培养学生分析归纳总结等思维能力，提高团队合作精神。 以小魔术，直观体验二氧化碳的检测原理，并检测植物细胞呼吸能够生成二氧化碳，分析实验过程和实验现象，发展科学思维，提升实验探究能力。 小组合作设计呼吸作用消耗氧气的实验，培养学生创新精神和严谨求实的科学态度，体验探究的一般过程。 通过回顾本节课的主要实验，构建植物细胞呼吸的概念，说出呼吸作用的基本过程和实质。 新知探索——植物主要三大生理作用知多少 教师提问：我们已经学完植物的主要三大生理作用，下面我们一起来完善下基本过程。 思考：植物白天可以进行的生理作用有哪些？ 晚上可以进行的生理作用有哪些？与能量转换有关的生理作用有哪些？ 学生完成三大生理作用的图示： 植物白天可以进行的生理作用有光合作用、呼吸作用、 蒸腾作用；晚上可以进行的生理作用有呼吸作用、蒸腾作用 ，与能量转换有关的生理作用有光合作用、呼吸作用。 从大单元角度，回顾植物的三大生理作用，形成整体性思维，改建知识框架。 总结 教师总结：以科学实验验证植物呼吸的奥妙，从严谨的实验过程，我们清晰地看到了植物的呼吸通过分解有机物，生成二氧化碳和水，并且释放了能量。植物呼吸作用像生命的引擎，点亮生机，守护生态舞台。 升华主题，感情提升。 总结本节主要内容，深刻认识光合作用的实质和重要性。 八、板书设计 九、教学反思 从品尝不同的苹果，激发学生的求知欲，通过探究苹果变皱的原因，引入植物细胞呼吸的学习。通过完成一系列验证并设计实验验证呼吸作用相关的基本过程，理解植物细胞呼吸会产生能量，能够生成二氧化碳，消耗氧气等。从物质转变和能量转变，说出呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。在实验的过程中，培养学生分析、归纳和总结等思维能力。对于实验设计部分，可让学生提前让学生思考，便于实验的实施。 第 3 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $