5.2.3 呼吸作用（第一课时）教学设计-2025-2026学年鲁科版（五四学制）生物七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦呼吸作用的原料、产物及实质，通过“火焰熄灭之谜”实验（点燃核桃仁与澄清石灰水反应）导入，承接光合作用，构建植物能量代谢体系，为后续生态系统能量流动学习搭建支架。 以情境探究和合作探究为主，通过三组对比实验（蜡烛熄灭证氧气消耗、石灰水变浑浊证二氧化碳释放、温度升高证能量释放）培养科学思维与探究实践，结合农业排水、晾晒等实例渗透态度责任，思维导图助力知识整合，提升学生实验能力与应用意识，为教师提供清晰教学流程与多元评价任务。

《呼吸作用》第1课时教案 学科 初中生物 年级册别 七年级上册 共2课时 教材 鲁科版《生物学》七年级上册第五单元 第三节 呼吸作用 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容是“植物的生活”单元中的核心知识，承接光合作用的物质与能量转化过程，构建植物生命活动的能量代谢体系。教材以种子萌发为切入点，通过三个递进式实验（氧气消耗、二氧化碳释放、能量变化）揭示呼吸作用的原料、产物与实质，引导学生理解细胞内有机物在氧参与下分解为二氧化碳和水并释放能量的过程。该内容不仅体现了生命活动的基本规律，还为后续学习生态系统能量流动奠定基础，在课程中具有承前启后的关键地位。 学情分析 七年级学生对“呼吸”已有生活经验，但多停留在人体呼吸层面，对植物呼吸作用缺乏科学认知。他们具备一定的观察与实验能力，能进行简单操作，但抽象思维较弱，难以将微观的细胞代谢与宏观现象建立联系。部分学生存在“植物不呼吸”的误解，且对“能量释放”“缓慢氧化”等概念理解困难。因此，需借助真实实验情境、可视化材料与层层递进的问题链，激发探究兴趣，突破认知误区，发展科学思维。 课时教学目标 生命观念 1. 能说出呼吸作用的原料是有机物和氧气，产物是二氧化碳和水，并能用文字表达式表示其过程。 2. 能解释呼吸作用的本质是活细胞内有机物的分解与能量释放，是生命活动的基础动力来源。 科学思维 1. 能根据实验现象（蜡烛熄灭、石灰水变浑浊）进行推理，归纳出种子萌发过程中消耗氧气、释放二氧化碳的结论。 2. 能结合温度变化数据，初步分析环境因素对呼吸作用强度的影响，发展逻辑推理能力。 探究实践 1. 能按照实验步骤规范操作，观察并记录“萌发种子”与“煮熟种子”在氧气、二氧化碳、温度上的差异。 2. 能在教师指导下设计简易对比实验，验证植物器官是否具有呼吸作用。 态度责任 1. 能意识到呼吸作用是所有活细胞持续进行的生命活动，任何生命体一旦停止呼吸即意味着死亡，增强敬畏生命的意识。 2. 能关注农业生产中如何通过松土、排水、晾晒等措施调控呼吸作用，体会科学知识在现实生活中的应用价值。 教学重点、难点 重点 1. 呼吸作用的原料、产物及反应式，理解其本质是有机物的分解与能量释放。 2. 通过实验现象推断呼吸作用发生的关键证据：氧气减少、二氧化碳增多、温度升高。 难点 1. 理解“呼吸作用发生在所有活细胞中”，而非仅限于根或种子。 2. 区分呼吸作用与燃烧的异同，理解“缓慢氧化”这一关键特征。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、演示实验法 教具准备 多媒体课件、点燃的核桃仁、澄清石灰水、广口瓶、蜡烛、甲乙两组种子瓶、温度计、保温杯、塑料袋、番茄果实、菠菜叶等实验材料 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：火焰熄灭之谜【5分钟】 一、创设情境，引发思考 （一）、展示：点燃的核桃仁放入装有澄清石灰水的广口瓶 1. 教师手持点燃的核桃仁，缓缓伸入一个预先准备好的广口瓶中，瓶内盛有澄清石灰水，提醒学生注意安全，保持距离。 2. 引导语：同学们，请观察这个实验——当点燃的核桃仁被放入瓶中后，会发生什么？（待其燃烧完毕） 3. 指定一名学生上前振荡广口瓶，其余学生仔细观察瓶中液体的变化。 4. 提问：你看到了什么现象？为什么会出现这种现象？请大胆猜测。 5. 学生回答后，教师补充说明：燃烧结束后，瓶中澄清的石灰水变得浑浊了。这说明燃烧产生了二氧化碳气体，而二氧化碳恰好能使澄清石灰水变浑浊。 6. 追问：那么，我们能否据此推断，燃烧过程会消耗氧气？为什么？ 7. 结合拉瓦锡的发现引入课题：早在18世纪，法国化学家拉瓦锡就注意到，物质的燃烧与生物的呼吸之间存在惊人的相似之处。他提出，呼吸作用可能是一种“缓慢的氧化过程”。今天，我们就来揭开植物呼吸作用的神秘面纱，看看它是否真的像燃烧一样需要氧气、产生二氧化碳，并释放能量。 二、实验探究：种子的呼吸秘密【20分钟】 （一）、分组实验：蜡烛燃烧对比实验 1. 教师将学生分为六人小组，每组发放一套实验器材：甲瓶（装有萌发的种子）、乙瓶（装有等量煮熟的种子）、长柄蜡烛、火柴、镊子、透明罩。 2. 明确实验要求：将甲、乙两瓶同时置于温暖环境中静置24小时，然后迅速打开瓶盖，用镊子夹住蜡烛，将其小心插入瓶内，观察火焰燃烧情况。 3. 强调注意事项：动作要快，防止空气进入影响结果；蜡烛不能触碰瓶壁；注意防火安全。 4. 教师巡视指导，重点关注各组操作规范性与观察记录的准确性。 5. 引导提问：为什么甲瓶中的蜡烛很快熄灭，而乙瓶中的还能继续燃烧？这说明了什么？ 6. 预设学生回答：甲瓶缺氧，说明萌发种子消耗了氧气。 7. 小结：种子在萌发过程中确实吸收了氧气，这正是呼吸作用发生的第一个重要证据。 （二）、分组实验：二氧化碳释放检测实验 1. 教师再次分组，每组发放甲、乙两个装置：甲瓶装有萌发种子，乙瓶装有煮熟种子，连接着带有阀门的玻璃管，末端通入装有澄清石灰水的试管。 2. 指导学生按顺序操作：先关闭阀门，让装置静置一段时间；然后打开阀门，注入清水，使瓶内气体进入试管，观察石灰水变化。 3. 提醒学生：注水时要缓慢，避免气压骤变；观察时保持安静，集中注意力。 4. 教师巡回查看，确保每个小组都能正确完成操作。 5. 提问：哪一组的试管中石灰水发生了明显变化？为什么会这样？ 6. 引导学生得出结论：甲瓶中石灰水变浑浊，说明萌发种子释放出了二氧化碳。 7. 补充讲解：二氧化碳来自种子内部有机物的分解，这是呼吸作用产生的另一关键产物。 （三）、分组实验：能量释放的感知实验 1. 教师出示两个暖水瓶：甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量煮熟并晾凉的种子，瓶内均插入一支温度计。 2. 提问：如果两个瓶子初始温度相同，经过一段时间后，它们的温度会一样吗？为什么？ 3. 让学生预测结果，并说明理由。 4. 教师宣布开始实验，让学生持续观察10分钟后温度计读数的变化。 5. 启发思考：甲瓶温度升高，乙瓶基本不变。这说明了什么？ 6. 学生讨论后回答：萌发种子释放了能量，其中一部分以热能形式散失，导致瓶内温度上升。 7. 总结：这三个实验共同证明，萌发的种子正在进行一场看不见的“能量战争”——它们在消耗氧气、释放二氧化碳，并释放能量维持生命活动。 1. 观察实验现象，描述石灰水变浑浊的过程。 2. 分析现象背后的原因，提出合理假设。 3. 参与小组实验，分工协作完成操作任务。 4. 记录实验现象，与同伴交流发现。 评价任务 现象观察：☆☆☆ 实验协作：☆☆☆ 推理判断：☆☆☆ 设计意图 通过真实、可视化的实验情境，创设“悬念式”导入，激发学生好奇心。利用三组对比实验层层推进，从“氧气消耗”到“二氧化碳释放”再到“能量释放”，形成完整证据链，帮助学生构建“呼吸作用=有机物+氧→二氧化碳+水+能量”的科学模型。同时，强调实验安全与合作精神，培养学生严谨的科学态度。 归纳建构：呼吸作用的真相【10分钟】 一、提炼核心概念 （一）、引导学生总结实验结论 1. 教师提问：通过刚才的三个实验，你能概括出萌发种子在呼吸作用中发生了哪些变化吗？ 2. 鼓励学生用自己的话描述： - 消耗了什么？ → 氧气（来自空气） - 产生了什么？ → 二氧化碳（使石灰水变浑浊）、热量（使温度升高） - 依据是什么？ → 实验现象直接支持。 3. 教师板书关键词：氧气↓、二氧化碳↑、温度↑。 （二）、揭示呼吸作用的实质 1. 教师引用教材原文：“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。” 2. 强调重点句：“这个过程叫作呼吸作用。” 3. 用红色粉笔圈出关键词：活细胞、有机物、氧、分解、释放能量。 4. 举例说明：就像汽车燃烧汽油获得动力一样，植物细胞也通过“燃烧”有机物来获取能量，只不过这个“燃烧”是在细胞内缓慢进行的，不会产生火焰，但同样会产生热量。 5. 对比提问：这与我们平时所说的“呼吸”有什么不同？ 6. 学生回答：我们常说的呼吸是气体交换，而这里是细胞内的化学反应。 7. 教师补充：呼吸作用是所有活细胞都在进行的生命活动，只要细胞活着，就在不断呼吸。 二、建立反应式模型 （一）、书写呼吸作用反应式 1. 教师在黑板中央画出箭头图示： 有机物 + 氧 → 二氧化碳 + 水 + 能量 2. 标注状态：有机物（储存能量）、氧气（气体）、二氧化碳（气体）、水（液态）、能量（可利用） 3. 解释符号含义：箭头表示“转化为”，加号表示“与” 4. 提问：这个反应式中，左边是什么？右边是什么？能量是从哪里来的？ 5. 引导学生认识到：能量来源于有机物中化学键的断裂，是光合作用积累的太阳能的再释放。 6. 展示小资料：乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，苹果无氧呼吸产生酒精——说明呼吸作用可在无氧条件下进行，但效率低，释放能量少。 7. 强调：绝大多数情况下，呼吸作用是有氧的，称为有氧呼吸，是主要方式。 1. 回忆实验现象，归纳出呼吸作用的三大表现。 2. 跟随教师一起书写并记忆呼吸作用反应式。 3. 理解“呼吸作用≠呼吸”，明确其本质是细胞内的能量代谢。 4. 掌握反应式的书写格式与意义。 评价任务 反应式掌握：☆☆☆ 概念辨析：☆☆☆ 知识迁移：☆☆☆ 设计意图 从具体现象上升到抽象概念，实现从“知其然”到“知其所以然”的跨越。通过引导学生自主总结、板书建模、对比辨析等方式，强化对呼吸作用实质的理解。结合小资料拓展视野，打破“呼吸=有氧”的固有印象，培养辩证思维。 拓展延伸：呼吸作用的日常应用【5分钟】 一、生活中的呼吸作用 （一）、试一试：验证其他植物器官的呼吸作用 1. 教师出示新鲜番茄果实、菠菜叶等材料，提问： “这些植物器官是否也能进行呼吸作用？” 2. 指导学生设计简易实验： - 取两个黑色塑料袋，分别放入一个番茄和一片菠菜叶。 - 用细绳扎紧袋口，置于温暖处12小时。 - 12小时后，用注射器抽取袋内气体，注入澄清石灰水中，观察是否变浑浊。 3. 强调：必须设置对照组，如一个空袋作为对照。 4. 鼓励学生回家尝试，并记录结果。 二、农业生产的智慧 （一）、链接生产实际，理解原理应用 1. 教师展示：农田涝害后及时排水；小麦晒干后储存。 2. 提问：这分别说明了什么道理？ 3. 引导学生分析： - 排水是为了让土壤中有足够氧气，保证根部正常呼吸，否则烂根。 - 晒干是为了降低种子含水量，抑制呼吸作用，防止霉变和能量损耗。 4. 总结：农业生产中的一切措施，归根结底都是为了调控呼吸作用的强弱。 5. 进一步提问：如果你是农民，你会在什么时候采取哪些措施来保护作物呼吸？ 6. 鼓励学生结合所学知识发表见解，激发责任感与科学使命感。 1. 设计简易实验方案，预测实验结果。 2. 分析图片信息，解释农业措施背后的科学原理。 3. 思考如何将知识应用于生活实践。 4. 表达个人观点，参与讨论。 评价任务 设计能力：☆☆☆ 应用意识：☆☆☆ 社会责任：☆☆☆ 设计意图 打通课堂与生活的壁垒，让学生感受到生物知识的实用价值。通过“试一试”活动，鼓励学生走出教室，动手验证理论，提升探究兴趣。通过对农业案例的解读，培养学生运用科学知识解决现实问题的能力，体现“从生活中来，到生活中去”的教学理念。 课堂小结：生命之火永不熄灭【5分钟】 一、回顾知识主线 （一）、梳理本节课核心内容 1. 教师带领学生快速回顾： - 三个实验分别证明了什么？（氧气消耗、二氧化碳释放、能量释放） - 呼吸作用的原料、产物分别是什么？ - 其实质是什么？ - 反应式怎么写？ 2. 用思维导图形式在黑板上呈现： [中心词：呼吸作用] → 分支1：原料（有机物+氧） → 分支2：产物（二氧化碳+水+能量） → 分支3：场所（线粒体） → 分支4：意义（提供能量，维持生命） 3. 强调：呼吸作用是所有活细胞持续进行的生命活动，一旦停止，生命终结。 二、布置课后思考题 （一）、思维训练：气温对呼吸作用的影响 1. 教师出示表格 2. 提问：为什么甲地甜瓜更甜？推测原因。 3. 引导学生逐步推理： - 白天温度相同，光合作用强度相近，制造的有机物量相似。 - 夜间温度越低，呼吸作用越弱，消耗的有机物越少。 - 甲地夜间温度低，呼吸作用弱，有机物积累多，故甜度高。 4. 鼓励学生将推理过程写下来，下节课分享交流。 5. 提醒：注意区分“白天”与“夜间”的作用差异，避免混淆。 1. 回顾本课核心知识点，完成思维导图填空。 2. 理清“光合作用积累”与“呼吸作用消耗”的关系。 3. 开始构思推理过程，为下一课时做准备。 4. 记录课后思考题，准备课后撰写。 评价任务 知识整合：☆☆☆ 推理能力：☆☆☆ 学习延续：☆☆☆ 设计意图 以结构化方式帮助学生构建知识网络，强化记忆。通过“思维训练”题引出下一课时内容，实现“承上启下”。引导学生从单一现象走向因果分析，培养批判性思维，为深入理解呼吸作用受环境影响打下基础。 作业设计 一、概念检测 1. 下列关于呼吸作用的说法，错误的是（ ） A. 呼吸作用只在夜晚进行 B. 呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量 C. 呼吸作用的主要场所在线粒体 D. 所有活细胞都能进行呼吸作用 2. 请写出呼吸作用的文字表达式： _________________________________________________________ _________________________________________________________ 3. 在下列农业生产措施中，哪些是为了促进呼吸作用？哪些是为了抑制呼吸作用？请分类填写。 ① 农田适时松土 ② 收获后粮食及时晾晒 ③ 温室大棚增加二氧化碳浓度 ④ 果蔬冷藏保鲜 ⑤ 植物移栽后遮阴 ⑥ 沼气池发酵处理秸秆 促进呼吸作用的措施：______________________ 抑制呼吸作用的措施：______________________ 二、拓展应用 1. 将新鲜白菜叶放入黑色塑料袋中，密封后放在阳光下照射12小时。请你预测袋内二氧化碳含量的变化趋势，并说明理由。 _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ 2. 有人认为，晚上在卧室摆放多盆绿色植物可以净化空气。你同意这种观点吗？请结合本节课所学知识，说明你的看法。 _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ 3. 请查阅资料，了解“无氧呼吸”的特点，并与有氧呼吸比较，列出至少三点不同之处。 _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ 【答案解析】 一、概念检测 1. A（呼吸作用全天候进行，不是只在夜晚） 2. 有机物 + 氧 → 二氧化碳 + 水 + 能量（储存着能量） 3. 促进呼吸作用的措施：①、⑥；抑制呼吸作用的措施：②、④、⑤（注：③是促进光合作用，与呼吸无关） 二、拓展应用 1. 袋内二氧化碳含量先下降后上升。理由：白天植物进行光合作用，吸收二氧化碳，使浓度下降；夜间无光，只进行呼吸作用，释放二氧化碳，使浓度上升。 2. 不完全科学。理由：夜间植物只进行呼吸作用，会吸收氧气、释放二氧化碳，可能降低卧室空气质量，尤其在密闭空间内不利于睡眠。建议不要在卧室放置过多植物。 3. 无氧呼吸与有氧呼吸的不同点： （1）是否需要氧气：无氧呼吸不需要，有氧呼吸需要； （2）能量释放量：无氧呼吸释放能量少，有氧呼吸释放能量多； （3）产物不同：无氧呼吸产生乳酸或酒精，有氧呼吸产生二氧化碳和水； （4）效率不同：无氧呼吸效率低，易积累有毒物质。 板书设计 [呼吸作用] 原料：有机物 + 氧 产物：二氧化碳 + 水 + 能量（储存着能量） 场所：线粒体（活细胞） 实质：分解有机物，释放能量，维持生命 教学反思 成功之处 1. 以“火焰熄灭”为切入点，巧妙设置悬念，极大激发了学生的探究欲望，课堂氛围活跃。 2. 三组对比实验设计科学、操作性强，学生全程参与，真正实现了“做中学”，有效突破了抽象概念的教学难点。 3. 注重联系生活实际，通过农业案例和家庭实验，增强了知识的应用价值感，提升了学生的社会责任意识。 不足之处 1. 个别小组实验操作不够规范，如蜡烛插入过慢导致空气混入，影响结果，需加强实验前培训。 2. 课堂时间分配略显紧张，思维训练环节学生发言时间不足，未能充分展开深度讨论。 3. 对“无氧呼吸”的拓展稍显仓促，部分学生理解仍模糊，应在第二课时重点补足。 学科网（北京）股份有限公司 $