4.4呼吸与排泄（第2课时） 教学设计- 2025-2026学年浙教版科学八年级下册

该初中科学教学设计聚焦能量的获得与营养物质的利用，核心涵盖呼吸作用（有氧与无氧）及糖类、脂肪、蛋白质的供能途径与转化。通过运动乏力、肥胖、空腹头晕等生活情境导入，衔接消化吸收知识，构建“物质变化+能量转化”学习支架。 此设计以生活案例驱动探究，用对比表格解析呼吸作用与燃烧差异，流程图梳理三大物质供能优先级，培养科学思维（模型建构、推理论证）。结合肥胖成因分析与减脂建议，落实态度责任（健康生活），助学生建立科学观念，提升教师教学效率。

第4节 呼吸与排泄（第2课时）教学设计 ——能量的获得、营养物质的利用 【核心概念】生命系统的构成层次；生物体的稳态与调节 【内容要求】 1.学习内容： （1）人体由多个系统组成；（2）人体通过一定的调节机制保持稳态。 2.内容要求： （1）知道呼吸作用为人体内能量的利用提供了必要的条件。 （2）概述生命活动中物质与能量的变化。 【教学目标】 1.认识人体能量的来源，理解呼吸作用是能量获得的生理过程；掌握糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质的利用途径、供能优先级及相互转化关系；区分三类有机物的主要功能，理解营养物质利用与人体生长、运动、储能的关系。 2.通过分析生活案例、梳理生理流程图，提升归纳总结、逻辑推理能力； 3.树立科学的饮食观、运动观，养成合理膳食、适度运动的健康生活习惯； 【教学思路】 本节课以“生活情境导入—核心问题探究—知识构建梳理—生活应用拓展—课堂总结升华”为主线，贯穿“物质变化+能量转化”的核心思想。结合运动饥饿、空腹乏力、肥胖成因等生活现象，提出问题：“能量如何获得”，分析细胞呼吸作用的本质，再分层解析三大供能营养物质的利用途径、优先级及转化关系；通过流程图、生活化案例，区分糖类、脂肪、蛋白质的供能特点，厘清能量释放的生理过程；结合饮食健康、运动减脂、青少年膳食搭配等实际场景，树立科学的饮食观、运动观，养成合理膳食、适度运动的健康生活习惯。 【教学过程】 【引入】生活情境呈现：展示两组生活场景图片，①剧烈运动后浑身乏力、饥饿难耐；②长期暴饮暴食、久坐不动导致肥胖；③空腹长时间劳作容易头晕心慌。 提出问题：（1）运动消耗的能量来自哪里？为什么饿肚子会没有力气？（2）吃进去的食物除了供能，还会在体内发生哪些变化？为什么吃多了会长胖？ 学习课题：能量的获得、营养物质的利用 食物中的营养物质被消化吸收后，并不会直接被人体利用，而是会经过一系列转化，为生命活动提供能量、构建身体结构。人体各项生命活动需要的能量是由呼吸作用产生的。 二、能量的获得 1.呼吸作用： （1）概念：呼吸作用是指在细胞内氧化分解糖类、蛋白质和脂肪等有机物，并释放出能量的过程。 （2）表达式： 【概念比较】呼吸作用与燃烧 对比维度 生物呼吸作用 自然界燃烧 反应本质 有机物缓慢氧化，释放化学能 有机物剧烈氧化，释放化学能 反应条件 常温，需要酶催化 高温、明火触发，无需酶催化 反应速度 缓慢、持续、可控 快速、剧烈、不可控 产物 二氧化碳、水、能量 充分燃烧：二氧化碳、水、能量； 不充分燃烧：灰烬、一氧化碳等有害物质 能量去向 一部分供生命活动利用， 一部分以热能维持体温 全部以光能、热能形式快速散失 发生场所 活细胞内（仅限生物） 外界环境（无生命限制） 【思考与讨论】呼吸作用需要循环系统和消化系统的参与，为什么？ 呼吸作用的场所是组织细胞，所需的有机物由消化系统消化吸收提供，所需氧气由呼吸系统获得；循环系统负责将有机物和氧气运输到组织细胞，并运走代谢废物，因此呼吸作用需要消化系统和循环系统共同参与。 2.呼吸作用的类型： （1）有氧呼吸 ①概念：在氧气的参与下，有机物被分解，并释放出较多能量，这种呼吸作用方式叫作有氧呼吸。 ②能量来源：在一般情况下，人体每天进行各种生理活动所需的能量大多来源于糖类，也有一部分来源于脂肪，极少数来源于蛋白质。这些有机物的氧化分解主要是通过细胞的有氧呼吸进行的。 ③意义：为生物的生命活动提供能量。 （2）无氧呼吸 ①概念：在缺氧或氧气不足的条件下，组织细胞在不需要氧气参与的情况下，对有机物进行不彻底分解，释放少量能量，维持短时应急生命活动的过程。 ②表达式（人与动物） ③意义： 无氧呼吸是机体对能量需求的一种暂时补充。不仅人的肌肉在暂时缺氧的情况下会进行无氧呼吸，其他生物也能进行无氧呼吸。如高等植物在被水淹的情况下，也可进行短时间的无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，并释放少量的能量。但酒精在植物细胞内的过多积累会对细胞产生毒害作用。 葡萄糖 酒精 + 二氧化碳 + 少量能量（植物） 三、营养物质的利用 教学思路：以“供能优先级+功能差异+相互转化”为核心，分层讲解。 从食物中获得的营养物质除用于呼吸作用提供能量外，还会通过各种途径被利用。 1.糖类——人体最主要的供能物质 利用途径：食物中的糖类消化为葡萄糖→被吸收进入血液→大部分随血液循环进入组织细胞→通过呼吸作用快速分解，释放能量，满足人体日常活动、细胞代谢需求；少量多余葡萄糖转化为糖原储存在肝脏或肌肉等组织细胞中合成糖原或在体内转变为脂肪。 特点：供能速度快、利用率高，是人体首选供能物质，血糖不足时会出现头晕、乏力症状。 2.脂肪——人体主要的储能物质 利用途径：食物中的脂肪消化为甘油和脂肪酸→吸收后可少量直接供能；大部分在体内合成脂肪，储存于皮下、内脏周围。 特点：供能速度慢、储能量大。当人体糖类供应充足时，脂肪主要储存不供能；当长期饥饿、剧烈运动、糖类消耗殆尽时，脂肪会分解供能，是人体备用能源物质。 人体肥胖的核心原因：摄入有机物总量＞消耗能量，多余糖类、蛋白质都会转化为脂肪储存。 3.蛋白质——构建身体的核心物质 利用途径：食物中蛋白质消化为氨基酸→吸收后主要用于合成人体自身蛋白质，用于细胞修复、组织生长、器官更新（青少年生长发育、伤口愈合均依赖蛋白质），在各种组织细胞中又会重新合成为人体所特有的蛋白质。蛋白质被消化吸收后，或氧化分解供能（仅在糖类、脂肪严重不足时），也可以合成糖类和脂肪。 特点：优先用于构建身体、修复组织，不优先供能，长期节食、营养不良会导致蛋白质分解，出现消瘦、免疫力下降、生长迟缓。 【归纳总结】三大物质供能优先级：糖类＞脂肪＞蛋白质 糖类、蛋白质和脂肪在人体组织细胞中不断地进行着合成与分解，新旧物质不断更替。与此同时，人体每天都需要大量的氧气来氧化分解各种营养物质，以产生足够的能量，维持生命活动。 贮存的能量＝获得的能量－消耗的能量 当一个人的能量获得大于消耗时，能量就会被贮存起来，使体内有机物积累增加；反之，当能量获得小于消耗时，则会分解体内原有的有机物，使体内有机物贮存减少。 【思考与讨论】肥胖是体内脂肪过多的一种状态。为了减少体内过多的脂肪，你有什么建议？ 1.合理膳食，控制主食过量摄入：减少米饭、面食、甜食等高糖主食的过量食用，避免多余糖类大量转化为脂肪储存；保证优质蛋白质足量摄入，降低总热量摄入。 2.坚持适度、长时间有氧运动：短时间运动主要消耗糖类，无法减脂；长时间有氧运动可消耗体内血糖和糖原，当糖类供应不足时，能调动体内储存的脂肪通过呼吸作用分解供能，有效消耗多余脂肪。 3.规律作息、减少久坐：久坐不动会降低细胞呼吸作用效率，能量消耗减少，多余营养物质极易堆积成脂肪；规律作息可维持人体正常新陈代谢，保证物质与能量代谢平衡。 【课堂总结】 1.什么叫呼吸作用？呼吸作用的类型、实质是什么？。 2.糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质的如何被利用？它们之间相互转化关系怎样？ 【随堂例题】【例1】人体活细胞时刻都在进行呼吸作用。呼吸作用的重要意义在于 (　　) A．为生命活动提供养料 B．为生命活动提供能量 C．为生命活动提供水 D．为生命活动提供有机物 【答案】B 【解析】植物的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，同时时放出能量的过程。释放出的能量一部分为生物体的各项生命活动提供动力，一部分以热能的形式散发掉。故选B。 【例2】下列关于食物中糖类、脂肪、蛋白质的叙述，正确的是（　　） A．脂肪是人体最主要的供能物质 B．糖类是人体贮藏能量的主要物质 C．蛋白质是构成人体细胞的基本物质 D．糖类、脂肪、蛋白质都只为人体提供能量 【答案】C 【解析】A、脂肪是体内贮备的能源物质，A错误； B、糖类是人体最主要的供能物质，B错误； C、蛋白质是构成人体细胞的基本物质，是人体生长发育、组织更新和修复的重要物质，C正确； D、糖类、脂肪、蛋白质既能为人体提供能量，又是构成人体细胞的原料，D错误。 【例3】生物在不同条件下常会采用不同的呼吸方式，这是适应环境的一种表现，试回答： （1）学校运动会上400米比赛后，运动员常会感到肌肉酸痛，这是因为剧烈运动时，人的能量消耗增加，需要更多氧参与氧化分解，此时会造成供氧不足，细胞就会进行　 　来释放能量，同时产生了较多的乳酸引起的。 （2）一般情况下，大多数动植物主要以另一种方式进行呼吸作用，这种方式能使葡萄糖彻底分解为　 　，以释放更多的能量。 【答案】（1）无氧呼吸（2）二氧化碳和水 【解析】（1）学校运动会上400米比赛后，运动员常会感到肌肉酸痛，这是因为剧烈运动时，人的能量消耗增加，需要更多氧参与氧化分解，此时会造成供氧不足，细胞就会进行无氧呼吸来释放能量，同时产生了较多的乳酸引起的。 （2）一般情况下，大多数动植物主要进行有氧呼吸，这种方式能使葡萄糖彻底分解为二氧化碳和水，以释放更多的能量。 【板书设计】 第4节 呼吸与排泄（第2课时） ——能量的获得、营养物质的利用 无氧呼吸 意义 有氧呼吸 概念 表达式 呼吸作用 意义 概念 表达式 概念 实质 能量的获得 学科网（北京）股份有限公司 $