3.2.3　呼吸作用 教学设计-2025-2026学年人教版生物七年级下册

3.2.3　呼吸作用 1. 生命观念：通过实验探究，阐明呼吸作用的原料、产物及能量变化，能用反应式概括其实质，理解呼吸作用是所有活细胞进行的分解有机物、释放能量的生命活动，是生物体能量利用的直接来源。 2. 科学探究：通过设计并完成“种子萌发放出热量”、“种子萌发消耗氧气、产生二氧化碳”等实验，学习运用简单实验装置验证生命活动的方法，能观察现象、分析数据并得出初步结论。 3. 科学思维：能够通过对比光合作用与呼吸作用的区别与联系，构建植物体物质与能量代谢的完整图景；能运用呼吸作用原理解释和解决生产、生活中的实际问题。 4. 态度责任：通过了解呼吸作用在农业生产（如贮藏粮食、果蔬保鲜）和生活中的应用，认识生物学知识对指导实践的价值；形成节约能源（有机物中的化学能）和科学生活的意识。 教学重点：呼吸作用的概念、反应式及其实质（分解有机物、释放能量）；探究呼吸作用现象的实验。 教学难点：理解呼吸作用与光合作用的区别与联系；设计并理解验证呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳的实验。 教师用具：多媒体课件、探究“种子萌发放热”的实验装置（保温瓶、温度计、萌发种子与煮熟的种子）、探究“种子萌发消耗氧气”的实验装置（广口瓶、燃烧的蜡烛、萌发种子与煮熟的种子）、探究“种子萌发产生二氧化碳”的实验装置（广口瓶、导管、澄清石灰水、萌发种子与煮熟的种子）、呼吸作用与光合作用对比表。 学生用具（每组）：保温杯（或暖水瓶）2个、温度计2支、正在萌发的种子（如大豆、小麦）一份、煮熟后冷却的种子一份、标签纸、实验记录单。 环节一：冰“火”之间——情境导入 设计意图：创设“寒冬室内堆放的蔬菜会发热，而冷库里的果蔬却能保鲜”这一矛盾情境，制造认知冲突。引导学生思考：植物体（种子、果蔬）在不进行光合作用的黑暗中，其内部是否也存在能量释放与物质转换？从而聚焦于植物体全天候进行的基础生命活动——呼吸作用。 实施过程： 1. 生活矛盾：展示图片：寒冬时节，农户室内堆放的大量白菜、红薯有时会“出汗”、发热；而超市冷库里的蔬菜水果却保持低温、新鲜。 2. 设疑激思：“堆放的白菜为什么会自己发热？这热量从何而来？难道植物在黑暗里、在没有太阳的时候，也在‘燃烧’着什么吗？这与我们之前学的光合作用有何不同？” 3. 联系旧知：回顾光合作用“储存能量”，那么植物要生长、运动（如含羞草）、运输等，这些生命活动所需的能量从哪里来？必然有一个“释放能量”的过程。 4. 引出课题：“今天，我们就来探究植物生命活动的‘动力工厂’——呼吸作用。看看植物是如何在每时每刻，默默地‘燃烧’自己，为生命供能的。” 环节二：触“热”探源——释放能量 设计意图：引导学生从最易感知的“能量释放”现象入手，探究呼吸作用。通过“种子萌发放热”的对比实验，直观感受生命活动伴随能量释放（热能形式），并理解只有活的、进行生命活动的细胞（萌发种子）才进行呼吸作用，建立“呼吸-放能”的初步联系。 实施过程： 1. 实验探究：种子萌发是否释放能量？ 学生分组实验：在A、B两个保温杯中，A放入正在萌发的种子，B放入等量煮熟的种子（已死亡）。插入温度计，记录初始温度。静置一段时间（如20分钟）后，再次记录温度。 观察比较：学生观察并记录两组温度变化。通常A杯（萌发种子）温度明显高于B杯。 2. 分析推理： 引导学生分析变量：唯一变量是种子是否“活着”并能进行生命活动。 热量（能量）只能来自种子内部。煮熟的种子生命活动已停止，温度无变化。 结论：萌发的种子进行生命活动时，释放出能量（以热能形式散失）。 3. 概念初建：这种细胞利用有机物，在氧气的参与下，分解有机物并释放能量的过程，就是呼吸作用。它是所有活细胞时刻都在进行的基本生命活动。（过渡设计：我们感受到了能量的释放。那么，在这个过程中，种子‘燃烧’了什么原料？又产生了什么‘废气’呢？让我们像侦探一样，寻找物质变化的线索。） 环节三：察“气”寻踪——物质变化 设计意图：在感知能量变化后，深入探究呼吸作用中的物质变化。通过教师演示或分析“种子萌发消耗氧气”、“种子萌发产生二氧化碳”的经典实验，引导学生理解呼吸作用的原料（有机物、氧气）和产物（二氧化碳、水），并学会利用化学试剂（澄清石灰水）检测产物的方法，完成对呼吸作用过程的物质认知。 实施过程： 1. 探究一：消耗氧气（教师演示） 演示实验：将燃烧的蜡烛分别放入装有萌发种子和煮熟种子的广口瓶中，迅速盖上玻璃片。 观察现象：放入萌发种子的瓶中，蜡烛火焰很快熄灭；放入煮熟种子的瓶中，蜡烛继续燃烧片刻。 分析结论：萌发种子消耗了瓶内的氧气，导致蜡烛熄灭。说明呼吸作用需要氧气参与。 2. 探究二：产生二氧化碳（教师演示或视频） 演示实验：将萌发种子和煮熟种子分别放入密闭的广口瓶，连接导管通入澄清石灰水中。 观察现象：装有萌发种子的装置，澄清石灰水变浑浊；装有煮熟种子的装置无变化。 分析结论：萌发种子放出的气体使石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳。呼吸作用产生二氧化碳。 3. 归纳要素：引导学生根据实验，归纳呼吸作用的物质变化：吸收氧气，分解有机物，产生二氧化碳和水，并释放能量。 环节四：方程“筑”理——建构实质 设计意图：在获得实验证据的基础上，引导学生对呼吸作用的原料、产物、能量变化、发生场所进行归纳整合，形成完整、科学的概念和反应式。通过与光合作用反应式的对比，深刻理解二者在物质和能量上恰好相反、相互依存的关系，构建植物代谢的整体观。 实施过程： 1. 要素归纳：引导学生总结呼吸作用的要素： 场所：主要在线粒体（细胞的“动力车间”）。 原料：有机物（主要是葡萄糖）、氧气。 产物：二氧化碳、水。 能量变化：释放能量（一部分供生命活动，一部分以热能散失）。 2. 反应式建模：给出呼吸作用（有氧呼吸）的反应式：有机物（储存着能量） + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量 3. 揭示实质：呼吸作用是生物体细胞分解有机物，释放能量的过程。是所有生命活动的能量直接来源。 4. 对比联系：（过渡设计：呼吸作用和光合作用，看似相反，实则一体两面。）出示对比表，引导学生从场所、条件、原料、产物、能量转变、实质等方面进行对比，理解二者相互依存、对立统一的关系，共同维持了生物圈的碳氧平衡和能量流动。 环节五：吐“纳”智慧——应用与辨析 设计意图：引导学生运用呼吸作用原理，分析和解决农业生产、食品贮藏、日常生活及生态环境中的实际问题。通过解释现象、提出措施，深化对原理的理解，体会生物学知识的广泛应用价值，并完成知识的整合、迁移与评价。 实施过程： 1. 应用探究： 农业生产：为什么农田要适时松土、排涝？（保证土壤透气，使根得到充足氧气进行呼吸作用）。为什么栽花用瓦盆比瓷盆好？（透气）。 贮藏保鲜：如何贮藏粮食、水果、蔬菜？（低温、干燥、降低氧气浓度——如充氮保鲜、地窖贮藏），目的是抑制呼吸作用，减少有机物消耗。 日常生活：为什么卧室不宜摆放过多植物？（夜间植物只进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳）。为什么提倡慢跑等有氧运动？（保证细胞充分进行有氧呼吸，高效供能）。 2. 误区辨析：明确“呼吸”与“呼吸作用”的区别（前者是气体交换现象，后者是细胞内的化学反应）；绿色植物白天既进行光合作用也进行呼吸作用，夜间只进行呼吸作用。 3. 课堂总结：结合板书，回顾呼吸作用是生命体“燃烧”有机物、释放能量的核心过程，它无处不在，是生命动力的直接源泉，与光合作用共同构成了生命的能量与物质循环。 4. 展示与评价： 问题解决：如果你是粮库管理员，为了防止种子霉变和呼吸消耗，你会采取哪些综合措施？（控制温度、湿度、通风、密闭等）。 观念讨论：从呼吸作用的角度，谈谈为什么我们要珍惜粮食、节约能源？ 第三节 呼吸作用 一、 概念 细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，同时将储存在有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。 二、 反应式（有氧呼吸） 有机物（储存能量） + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量 （原料） （产物） 三、 实质 分解有机物，释放能量。（为生命活动提供直接能量） 四、 与光合作用的关系 对立统一，相互依存。 光合作用“合成储能”，呼吸作用“分解放能”。 五、 应用 1. 促进呼吸：松土、排涝（保证氧气）。 2. 抑制呼吸：贮藏粮食果蔬（低温、干燥、低氧）。 1. 成功之处：“冰‘火’之间”的导入情境（蔬菜发热与冷藏保鲜）贴近生活，矛盾点突出，有效激发了学生的探究兴趣。“触‘热’探源”的学生分组实验简单、安全、现象明显，让学生亲手“触摸”到了呼吸作用释放的能量，体验深刻。“吐‘纳’智慧”的应用环节实例丰富，从松土到保鲜，使学生充分体会到生物学原理的广泛应用，学以致用的成就感强。 2. 改进空间：在“察‘气’寻踪”环节，由于课堂时间和安全考虑，消耗氧气和产生二氧化碳的实验多为教师演示，学生参与感稍弱。未来可探索设计更简易、安全的微型化学生实验，或利用氧气、二氧化碳传感器进行数字化实验，提高学生参与度和数据直观性。在对比光合与呼吸作用时，部分学生易混淆“条件”、“能量变化”，需通过更清晰的图示或比喻（如“银行存款”与“取款消费”）强化理解。 3. 教学感悟：呼吸作用的教学，关键在于引导学生认识到，这不是一个与动物呼吸类似的简单气体交换，而是发生在每个活细胞内的、深刻的物质与能量代谢革命。教学设计应从“感知能量”入手，再“追踪物质”，符合认知规律。与光合作用的对比是构建知识网络、形成代谢观的关键步骤，必须留足时间让学生梳理、辨析。最后的“应用”环节，是检验学生是否真正理解“促进”与“抑制”呼吸作用原理的试金石，也是将课堂与社会、生活连接的桥梁。通过讨论“珍惜粮食”与呼吸作用的关系，巧妙融入了情感态度教育，使课堂富有深度和温度。 教学设计总结： 本设计以“生活矛盾”切入，通过系列实验引导学生探究呼吸作用释放能量、消耗氧气、产生二氧化碳的现象，进而建构其核心概念与反应式。教学过程注重与光合作用的对比联系，并紧密围绕“促进”与“抑制”呼吸作用的应用展开，旨在培养学生的科学探究能力、辩证思维及将生物学知识应用于生产生活的意识。 学科网（北京）股份有限公司 $