4.2呼吸作用（教学设计）生物新教材北师大版七年级上册

第4章 绿色开花植物的生活方式 第2节　呼吸作用 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第2节 呼吸作用 教材分析 本节课是北师大版七年级生物上册第四章第二节的核心内容，承接绿色开花植物生活方式及光合作用的基础认知，是学生完善植物生理知识、实现宏观现象与微观原理统一的关键课时，在本章知识体系中具有承上启下的重要作用。 本节以植物有机物分解与能量释放为核心，通过三组种子呼吸对照实验，探究得出呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳、释放能量的核心特征，明确呼吸作用的概念、场所和意义，并拓展植物各器官的呼吸现象及生产生活应用。本课承接光合作用储能知识，构建植物物质与能量代谢的完整逻辑，为后续学习植物生长、生理活动及生物圈能量循环奠定基础。 教材贴合七年级学生认知规律，以种子萌发的生活现象切入，依托演示实验与自主探究活动，将抽象的呼吸作用原理具象化。内容由宏观实验现象深入微观细胞线粒体的生理过程，兼顾知识探究与生活应用，凸显生物学结构与功能相适应的核心观念，体现了学科的探究性与生活化特点。 通过本节课学习，学生能够完善植物生理知识体系，掌握对照实验的基本探究方法，培养科学思维。同时理解呼吸作用对植物生命活动的重要意义，知晓其在储粮、田间松土等场景的实际应用，树立学以致用的学科理念，提升生物核心素养。 教学目标 【生命观念】说出叶由表皮、叶肉、叶脉组成，识别各结构功能；理解叶的形态结构与光合作用相适应，建立结构与功能相统一的生命观念，认识光合作用对生物圈的重要意义。 【科学思维】通过对比栅栏组织与海绵组织、表皮细胞与保卫细胞的结构差异，分析结构如何适配光合作用； 【科学探究】通过学习徒手切片制作、观察叶片横切面与下表皮的实验步骤，学会临时装片制作与显微镜观察方法；能识别叶片各结构，尝试绘制保卫细胞与气孔简图，掌握生物显微观察的基本探究技能。 【社会责任】了解光合作用原理在农业生产（立体种植）上的应用，理解光合作用维持碳 — 氧平衡的价值；能够运用叶片结构与光合知识解释生活现象，形成运用生物学知识指导农业生产、爱护绿色植物的责任意识。 教学重、难点 【教学重点】 1.植物呼吸作用的基本过程：原料、产物、场所、能量变化及呼吸作用的实质。 2.种子呼吸作用三组对照实验的现象与结论，明确植物呼吸作用消耗氧气、释放二氧化碳、释放能量的特点。 3.植物各器官均可进行呼吸作用，掌握呼吸作用原理在农业生产和日常生活中的实际应用。 【教学难点】 1.理解对照实验的设计逻辑，区分萌发种子与煮熟种子的变量差异，建立实验现象与呼吸作用原理的对应关系。 2.运用呼吸作用原理分析、解释储粮保鲜、中耕松土、排水防涝等生产生活现象，理解呼吸作用为植物生命活动供能的核心意义。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【PPT 图片展示】堆积发热的谷堆、 粮仓低温储粮实景图 【提问】前面我们学习光合作用，知道绿色植物制造有机物并且储存能量。家里存放的稻谷堆，放久了摸起来有点温热。有人说粮食会 “喘气”，粮食没有嘴巴，为什么还会发热？ 粮食发热的能量从哪来？是不是种子在进行某种生命活动？今天我们就通过实验，看看种子到底会不会 “呼吸”，呼吸会消耗什么物质。 观察图片，结合生活经验思考问题，自由发言，产生探究植物呼吸现象的好奇心。 探究新知 一、种子呼吸作用探究实验 1、 探究种子呼吸作用的三组实验(演示或分组） 实验一：种子萌发吸收氧气教师展示甲（萌发种子）、乙（煮熟冷却种子）玻璃瓶装置，交代装置提前放在温暖环境放置一夜。现场演示将燃烧的蜡烛伸入甲、乙两瓶。 【提问】甲、乙两瓶蜡烛燃烧现象有什么不同？为什么甲瓶蜡烛快速熄灭？煮熟种子的乙瓶起什么作用？小结：萌发的种子进行呼吸作用消耗氧气；煮熟种子细胞死亡，不进行呼吸作用，作为对照组。 实验二：种子萌发释放二氧化碳展示甲乙两套装置，讲解加水排气法操作，将两瓶气体分别通入澄清石灰水。 【提问】澄清石灰水遇什么气体会变浑浊？甲乙两组现象有什么区别，可以得到什么结论？小结：萌发种子呼吸作用释放二氧化碳。 实验三：种子萌发释放能量（热量）展示两个保温瓶，甲放萌发种子，乙放煮熟冷却种子，展示两支温度计示数。 【提问】对比甲乙保温瓶温度，甲瓶温度升高说明了什么？为什么煮熟种子温度没有变化？小结：萌发种子呼吸作用释放能量，一部分以热能形式散失。教师整体归纳三组实验结论：活的萌发种子进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳，释放能量；只有具有生活力的活细胞才能进行呼吸作用。 观察演示实验，记录甲瓶蜡烛熄灭、乙继续燃烧；甲石灰水变浑浊，乙无变化；甲保温瓶温度高于乙。小组讨论实验现象，分析对照实验变量，口头归纳得出每一组实验的结论；在课本标记实验关键点。 探究新知 二、呼吸作用的概述和实质 三组实验结论，引导学生梳理呼吸作用 【总结】原料：有机物、氧气； 产物：二氧化碳、水； 主要场所：线粒体。 讲解呼吸作用概念：植物吸收氧气，将有机物分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程。 补充能量去向：释放的能量一部分供给植物根、茎、叶、花、果实、种子的各项生命活动，一部分以热能散失。 【拓展探究】：不仅仅是种子，植物全部活的器官都时刻进行呼吸作用；若用叶片做实验探究呼吸作用，需要遮光，避免光合作用干扰实验现象。板书书写呼吸作用反应式，对比光合作用与呼吸作用物质、能量变化差异。 跟随教师梳理知识点，勾画教材呼吸作用概念，圈画原料、产物、场所关键词；理解呼吸作用 “分解有机物，释放能量” 的实质；区分光合作用与呼吸作用物质能量变化，整理课堂笔记。 探究新知 三、呼吸应用在生活中的应用 【图片展示】农田中耕松土、雨后田间排涝、粮仓储存粮食、果蔬低温保鲜图片。 设置探究任务：结合氧气、温度、湿度对呼吸作用的影响，思考哪些操作促进呼吸作用，哪些操作抑制呼吸作用？ 发放任务单，4 人小组限时 3 分钟讨论，教师巡视，收集学生观点，请小组代表汇报。 【总结】 1. 促进呼吸：中耕松土、雨后及时排涝，增加土壤氧气含量，促进根细胞呼吸，保障根系生命活动。 2. 抑制呼吸：粮食晒干、低温密闭储存；果蔬低温保鲜。降低温度、减少水分，减弱呼吸作用，减少有机物消耗，延长储存时间。 小组合作开展讨论，结合呼吸作用原理分析实例，记录要点；小组代表发言，区分促进、抑制呼吸作用的不同场景；尝试用课堂知识解释生活当中粮食发热、积水烂根的现象。 交互动画——呼吸探秘实验室 通过呼吸作用探秘实验室配对、拖拽归类、现象辨析、选择判断闯关游戏，将零散的种子呼吸对照实验、实验组与对照组辨析、呼吸作用原料产物与场所、呼吸能量变化规律、农业生产调控实例、植物各器官呼吸特性知识点转化为沉浸式互动体验，帮助学生巩固本节课重点、突破教学难点。游戏化学习能够充分调动学生课堂参与积极性，规避枯燥的概念机械背诵模式，依托即时对错反馈、小组竞赛闯关的形式强化知识记忆，让学生在轻松趣味的课堂氛围中，精准掌握三组种子呼吸实验的现象与结论、对照实验的变量控制规范、呼吸作用原理在农业生产的实践应用，能够解释粮食发热、积水烂根等生活相关现象，深化对物质与能量相统一生命观念的理解与归纳应用能力。 课堂小结 本节课从生活现象入手，通过三组对照演示实验探究种子呼吸现象，认识植物呼吸作用消耗氧气、释放二氧化碳、释放能量；明确呼吸作用的概念、场所线粒体，理解其实质是分解有机物释放能量，为植物生命活动提供动力。植物体所有活细胞都进行呼吸作用。同时学会利用对照实验单一变量原则分析生物实验，能够区分促进、抑制呼吸作用的生产措施。本节课的学习完善植物物质能量代谢体系，也为后续进一步学习植物生命活动打下基础 随堂检测 1．环保科普活动中，老师结合示意图讲解绿色植物的两大生理活动。如图是绿色植物光合作用与呼吸作用过程的示意图，下列相关分析正确的是（     ） A．①过程的产物是有机物和水 B．②过程的主要场所是叶绿体 C．①过程需要二氧化碳的参与 D．②过程为其他生物提供能量 【答案】C 【详解】AC．①过程表示光合作用，光合作用的产物是有机物和氧气，原料是二氧化碳和水。因此a表示二氧化碳，光合作用需要二氧化碳参与，A错误，C正确。 B．②过程表示呼吸作用，呼吸作用主要场所是线粒体，B错误。D．②过程表示呼吸作用，呼吸作用它的实质是分解有机物和释放能量，为自身的生命活动提供能量，D错误。 2．甲、乙两地产出同一种甜瓜，但甲地的甜瓜比乙地的含糖量高。经调查研究发现，在甜瓜生长季节，甲、乙两地的光照条件和栽培技术基本相同，但温度条件差别较大。据表分析，造成甲地甜瓜比乙地甜瓜的含糖量高的原因中不包括（     ） 地点 白天平均气温/℃ 夜晚平均气温/℃ 甲地 乙地 33 33 12 22 A．昼夜的温差较大 B．夜间光合作用强 C．夜间呼吸作用弱 D．糖类消耗量较低 【答案】B 【分析】甜瓜的含糖量高低与有机物（糖类）的积累量有关，光合作用合成有机物，呼吸作用消耗有机物，昼夜温差会影响呼吸作用强度，进而影响有机物积累。 【详解】A．甲地昼夜温差为33℃-12℃=21℃，乙地昼夜温差为33℃-22℃=11℃，甲地昼夜温差更大，白天温度高时光合作用强，制造的有机物多，夜间温度低时呼吸作用弱，消耗的有机物少，有利于有机物积累，是甲地甜瓜含糖量高的原因，A不符合题意。 B．夜间没有光照，植物无法进行光合作用，该选项说法错误，B符合题意。 C．呼吸作用受温度影响，甲地夜间平均气温更低，与呼吸作用相关的酶活性更低，夜间呼吸作用更弱，消耗的糖类更少，有利于有机物积累，C不符合题意。 D．甲地夜间呼吸作用弱，分解消耗的糖类比乙地更少，有机物积累量更高，因此甜瓜含糖量更高，D不符合题意。 二氧化碳在农业生产中有很多的应用。据此完成下面小题： 3．一些温室大棚中会安装提高二氧化碳浓度的仪器。目的是（     ） A．促进光合作用 B．促进呼吸作用 C．促进蒸腾作用 D．促进水分吸收 4．我国的大型粮库一般采用充入二氧化碳的方法保障储粮安全。原理是（     ） A．促进光合作用 B．促进呼吸作用 C．抑制光合作用 D．抑制呼吸作用 【答案】3．A 4．D 【详解】3．A．二氧化碳是光合作用的核心原料之一，提高温室大棚内二氧化碳浓度，能为光合作用提供充足原料，进而促进光合作用进行，提高作物产量，故A正确。 B．呼吸作用的原料为有机物和氧气，提高二氧化碳浓度会抑制呼吸作用，而非促进，故B错误。 C．蒸腾作用是植物通过气孔散失水分的过程，与二氧化碳浓度没有直接关联，故C错误。 D．植物吸收水分主要依赖根的呼吸作用提供能量和蒸腾作用形成的拉力，与二氧化碳浓度无关，故D错误。 4．A．粮库环境通常为黑暗状态，且储存的种子无法进行光合作用，促进光合作用对储粮无实际作用，故A错误。 B．促进呼吸作用会加速种子内有机物的消耗，还可能引发种子发芽、霉变，不利于粮食储存，故B错误。 C．种子在粮库中不进行光合作用，因此抑制光合作用不是保障储粮安全的原理，故C错误。 D．充入二氧化碳可降低粮库内氧气浓度，抑制种子的呼吸作用，减少有机物消耗，防止种子发芽和变质，从而保障储粮安全，故D正确。 5．小东的妈妈习惯用保鲜膜将刚购买的新鲜蔬果密封好，以延长保存时间。其保存的主要原理是（     ） A．防止被虫咬坏 B．隔绝氧气 C．压缩体积 D．更好地保温 【答案】B 【详解】A．保鲜膜的主要作用并非防止蔬果被虫咬坏，这不是延长其保存时间的核心原理，A错误。 B．保鲜膜可隔绝氧气，抑制蔬果的呼吸作用，减少有机物的分解，进而延长保存时间，B正确。 C．保鲜膜不具备压缩体积的功能，该选项与延长蔬果保存时间的原理无关，C错误。 D．保鲜膜不能更好地保温，且保温不是延长蔬果保存时间的主要原理，D错误。 6．在黄瓜水培过程中，根系缺氧会导致产量降低。为探究不同通气量对黄瓜果实产量的影响，科研人员开展了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．适量通气有利于促进根系的呼吸作用 B．通气量为0.5 L/min时，产量最高 C．通气量大于0.5 L/min时，产量呈下降趋势 D．向培养液中通气一定能提高产量 【答案】D 【详解】A．适量通气可以增加培养液中的氧气含量，有利于促进根系的有氧呼吸，A正确。 B．由题图可知，通气量为时，黄瓜果实产量达到最高，B正确。 C．由题图曲线趋势可知，通气量大于时，随着通气量增加，果实产量呈下降趋势，C正确。 D．由题图可知，当通气量超过后，继续增加通气量产量会逐渐降低，因此向培养液通气不一定能提高产量，D错误。 板书设计 呼吸作用 一、种子呼吸三组实验 1. 消耗氧气（蜡烛熄灭） 2. 释放二氧化碳（石灰水变浑浊） 3. 释放能量（温度升高） 对照组：煮熟种子（细胞死亡，不呼吸） 二、呼吸作用 原料：有机物 + 氧气 产物：二氧化碳 + 水 场所：线粒体 实质：分解有机物，释放能量 能量去向：生命活动利用 + 热能散失 反应式： 三、生产生活应用 促进呼吸：松土、排涝 抑制呼吸：低温、干燥储存粮食果蔬 教学反思 本课没有采用直接讲授概念的传统模式，而是从生活里粮食堆发热、积水盆栽烂根等真实情境切入，唤醒学生已有生活经验，纠正学生 “只有动物才会呼吸” 的片面认知。整节课围绕种子呼吸的三组对照实验推进学习，把看不见的细胞呼吸、有机物分解和能量释放这些抽象微观过程，借助实验现象变得可观察、可分析，让学生在探究中建立物质和能量变化的生命观念，逐步养成尊重证据、严谨求实的科学探究习惯。 对于对照实验变量分析、呼吸作用实质、呼吸原理在生产当中的运用这类学生容易出错的内容，课堂组织小组合作研讨，鼓励学生结合实验现象自主推导结论，而不是教师直接给出答案。课堂收尾引入 “呼吸作用探秘实验室” 互动闯关小游戏，通过拖拽配对、现象辨析、知识选择等多种题型，碎片化的实验、概念、生产实例被整合进竞赛式活动，摆脱死记硬背的学习方式，充分调动学生参与热情，推动学生从被动听讲转向主动思考分析，大部分重难点可以在课堂内得到消化落实。 从课堂实际反馈来看，仍然存在一些问题：不少学生容易把光合作用和呼吸作用的原料、产物、能量变化相互混淆；还有一部分学生只能记住实验现象，但理解不了煮熟种子设置为对照组的设计意图。后续教学可以增加光合与呼吸的对比图表，补充更多生活化案例进行对比辨析，多给学生交流说理的机会，通过小组互助辨析，加深对实验逻辑和核心概念的理解。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $