七年级生物上册 3.5.2 绿色植物的呼吸作用教学设计 （新版）新人教版-（新版）新人教版初中七年级上册生物教案.doc

绿色植物的呼吸作用
教材分析
本节的内容是在学习了绿色植物通过光合作用制造有机物后，了解绿色植物如何利用有机物，从上节到这节的过渡很自然。教材安排了三个演示实验，有利于发展学生的科学探究能力。从知识结构的安排来看，它包括三个方面：呼吸作用的概念及反应式；呼吸作用是生物的共同特征；绿色植物在维持生物圈碳—氧平衡中的作用。
通过复习上节课的知识，引起学生对“绿色植物制造的有机物是如何被利用的”问题的兴趣。让学生依次观察三个演示实验。观察时伴随思考，每观察完一个演示实验，都引导学生围绕实验现象和教科书上的讨论题展开讨论。最后总结出呼吸作用的总反应式。在此过程中，学生可学习运用归纳的方法，教师可利用多媒体辅助教学。
对于呼吸作用是生物的共同特征的内容，向学生展示各种类型的生物需要呼吸的实例，然后引导学生找出这些类型生物与绿色植物之间直接或间接的关系。在此基础上，归纳出呼吸作用是绿色植物与其他所有生物的共同特征。还可以让学生尝试举出不进行呼吸作用的生物实例，引导学生从反面论证所有的生物都必须进行呼吸作用的结论。通过分析呼吸作用原理在生产、生活中的有关应用，关注现实生活，使学生能够运用所学知识解决生活中的常见问题。
对于绿色植物在维持碳—氧平衡中的作用，学生通过对光合作用与呼吸作用的综合分析，得出绿色植物通过光合作用，在维持碳—氧平衡方面起重要作用。教师通过对温室效应的简要介绍，使学生认识到作为生物圈中的一员，我们在护绿、低碳方面应当身体力行。
课时安排：1课时。
三维目标
知识与技能
1．描述绿色植物的呼吸作用。
2．认识绿色植物在碳—氧平衡方面的重要作用，增强环保意识。
3．认同绿色植物在制造有机物方面对于生物圈的重要意义。
过程与方法
1．通过观察实验，运用归纳和推理的方法理解绿色植物的呼吸作用。
2．通过参与技能训练，发展推理能力。
情感态度与价值观
1．认同绿色植物在制造有机物方面对于生物圈有重要意义。
2．形成实事求是的科学态度和探索精神。
教学重点
1．有机物为植物的生命活动提供能量，引导学生学会运用归纳和推理的方法。
2．通过实验探究呼吸作用的过程。
教学难点
确保实验现象的发生，对现象的分析解释表述准确。
课前准备
教师准备：两个暖水瓶，温度计，黑色胶袋，试管，广口瓶，澄清石灰水，发芽种子，煮熟种子，新鲜的豆苗，沸水烫过的豆苗，竹枝；收集有关呼吸作用的资料并制作相关的课件。
学生准备：课前选代表操作三个演示实验；收集有关生物呼吸作用的图片和文字资料。

导入新课
1．创设情境导入新课
教师多媒体展示树木冬天和夏天的不同生长情况。学生展示课前收集的有关呼吸作用的资料。教师引导：树木在冬天长得慢，甚至停止生长，为什么？在春、夏季生长得快又是什么原因？学生结合资料思考、分析，进一步明确：出现这种现象应该和光合作用有关。教师进一步引导：植物的光合作用能制造大量的有机物，这些有机物和植物的生长有什么关系呢？导入新课。
2．从学生的生活经验入手导入新课
许多人喜欢把生长旺盛的花卉养在卧室内，但专家提醒，不能在卧室内放置许多花卉。请学生分析原因。学生讨论、交流，教师引导：植物进行光合作用需要光，而在夜间植物不能进行光合作用，要和人一起进行呼吸作用，消耗氧气，对人体的健康不利。那么，植物是怎样进行呼吸作用的？由此引入新课的学习。
推进新课
学习目标一：绿色植物呼吸作用的过程
方案一：俗语说：人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌。这说明人的生命活动需要靠食物来提供能量。教师质疑：植物的生长发育等各项生命活动也同样需要能量，而这些能量来自哪里呢？
教师演示实验一，引导学生观察实验现象，同时思考：为什么甲、乙两瓶中的温度不一样？甲瓶中的种子在萌发的过程中发生了能量变化吗？通过层层设问，使学生步步深入，得出结论：种子在萌发过程中，需要消耗能量，而这些能量来自于种子中储藏的有机物的分解，有机物分解后释放出的能量，一部分用于种子萌发，一部分以热能形式散失，从而使甲瓶温度升高。
教师演示实验二，引导学生观察、分析实验现象，提出问题：种子在萌发过程中放出了什么气体？怎样证明？
小组讨论，阅读教材内容，交流结果，得出结论：种子在萌发过程中放出了二氧化碳，因为二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，本实验的石灰水变浑浊了。
教师补充：有机物在彻底分解时，不仅产生二氧化碳，还产生水。
教师演示实验三，引导学生观察、分析实验现象，思考问题：为什么蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况不一样？
学生仔细观察实验，描述出实验现象，同时分组讨论，回答问题。
因为甲瓶中的种子在萌发过程中需要消耗氧气，所以甲瓶中的蜡烛熄灭。
教师总结：同学们观察得很仔细，分析得也很透彻。也就是说，通过实验我们可以得到如下结论：种子在萌发过程中，其中的有机物在氧的作用下，分解成二氧化碳和水，并且释放出能量，其中一部分能量用于种子的萌发，另一部分能量则以热能的形式散失了。这个过程就是植物生命活动中的一项重要生理过程——呼吸作用。引导学生阅读教材，总结呼吸作用概念及呼吸作用的场所。
学生得出结论：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，供给生命活动的需要，这个过程就是呼吸作用。在所有活细胞的线粒体内都能进行呼吸作用。
引导学生写出呼吸作用反应式：有机物＋氧―→二氧化碳＋水＋能量
教师强调：在特殊情况下，如水淹缺氧时，细胞中的有机物没有氧的参与也能分解，但是分解得不彻底，释放出的能量也比较少。
方案二：把演示实验改为学生实验，教师在课前指导学生代表完成各个实验，每小组记录实验结果，课上教师重点组织学生进行实验现象交流，讨论实验结果及问题，最后总结、归纳得出结论。
1．探究种子的呼吸作用释放热能
课前学生代表作好实验装置，课上以小组为单位观察实验现象，思考问题。
(1)哪个保温瓶的温度升高？为什么？
(2)种子萌发过程中发生能量变化了吗？
(3)种子在萌发过程中产生的能量是从哪里来的？
(4)有机物分解释放的能量是不是全部变成了热能？
学生在教师指导下完成以上问题，得出结论：甲瓶中的温度高是因为种子萌发释放了热能。种子萌发时，分解自身的有机物释放能量，一部分用于种子萌发，另一部分以热能的形式释放出来。
2．探究二氧化碳是呼吸作用的产物
本实验用豆苗代替种子，课前完成实验，课上观察实验结果。教师提醒学生：二氧化碳具有使澄清的石灰水变浑浊的特性。
学生自己总结通过实验获得了哪些知识：在实验中，观察到澄清的石灰水变浑浊了，说明豆苗生长过程中产生了二氧化碳。
教师补充：植物体的活细胞都能进行呼吸作用。有机物在彻底分解时不仅产生二氧化碳，还产生水。
3．探究呼吸作用消耗氧
本实验中，甲瓶装新鲜的豆苗，乙瓶装煮熟的豆苗。课上学生进行蜡烛在两个瓶内的燃烧实验。
学生观察到：燃烧的蜡烛放入甲瓶，火焰熄灭了。结合教师讲述的氧气特性阅读教材，得出结论：有机物在彻底分解成二氧化碳和水时，还需要氧的参与，甲瓶中的氧被豆苗的呼吸作用消耗了。
教师质疑：用豆苗代替种子做实验，得出了同样的实验结果，说明了什么？展示含有线粒体的细胞结构图像。
学生观察、分析后，得出结论：呼吸作用发生在细胞的线粒体中，活的细胞都能进行呼吸作用。
引导学生归纳出呼吸作用的反应式及呼吸作用的概念。
学习目标二：呼吸作用是生物的共同特征
方案一：教师引导：在草→兔→狼的食物链中有机物是怎样传递的？有机物到达动物体内，有什么作用？
学生看书明确：绿色植物制造的有机物除了为自己所用之外，还通过食物链，进入其他生物体内，参与构建其他生物体，并为其他生物的生命活动提供能量。质疑：植物是通过呼吸作用分解有机物为生命活动提供能量的，那么动物和人是通过什么作用提供能量的？结合收集的资料和自身体验，分析得出：所有的生物都要呼吸。说明：呼吸作用是生物的共同特征，其实质都是有机物分解，释放能量。
方案二：学生阅读教材，提出问题：绿色植物制造的有机物对其他生物有什么作用？呼吸作用是生物共同的特征吗？
独立思考，解决问题，不能解决的小组内讨论解决，最后得出结论。
教师组织学生完成技能训练，组织学生分析甲、乙两地的白天、夜间温度的差异，以及温度与呼吸作用的关系，从而对比甲、乙两地甜瓜有机物的积累多少。
教师展示具体的推理过程。
通过对资料的分析可以看出，因为是同一种甜瓜，甲、乙两地的光照条件和栽培措施又基本相同，白天的温度也相同，所以两地的甜瓜通过光合作用制造的有机物的量应该是基本相同的。
因为甲地的甜瓜含糖量比乙地的高，所以甲地的甜瓜消耗有机物的量比乙地的少。
因为在生物体内只有呼吸作用可以消耗有机物，所以甲地的甜瓜的呼吸作用比乙地的弱。
因为甲地的夜间温度比乙地的低，说明环境温度对植物的呼吸作用有影响。在一定范围内，环境温度越高，植物的呼吸作用就越强。
学习目标三：绿色植物在维持生物圈碳—氧平衡中的作用

教师多媒体展示植物光合作用的图片，并引导学生阅读教材，请学生在分析的过程中完成下面的问题。
1．通过分析图片能阐述一下光合作用对于生物圈的意义吗？
2．二氧化碳浓度增加会导致哪些异常现象？
3．怎样才能维持生物圈中的碳—氧平衡？
学生讨论后回答。
1．绿色植物通过光合作用，能不断消耗大气中的二氧化碳，又将氧气排放到大气中，对维持生物圈中的碳—氧平衡起到了重要作用。
2．二氧化碳日益增加，会导致温室效应加剧。如冰川加速融化，干旱、洪涝灾害频发，全异常气候不断出现等。
3．一方面应当保护现有森林，并大力植树造林；另一方面，要开展国际合作，减少二氧化碳的排放。
课堂小结
本节课主要学习了绿色植物对有机物利用的相关知识点，请你运用本节课所学知识，完成下列问题。
1. 呼吸作用的进行部位、原料、产物、能量变化和意义各是什么？
2．举例说明“呼吸作用是生物的共同特征”。
3．说明绿色植物在维持碳—氧平衡方面有怎样的作用。
板书设计
第二节　绿色植物的呼吸作用
一、绿色植物呼吸作用的过程
有机物(储存着能量)＋氧→二氧化碳＋水＋能量
二、呼吸作用
1．概念：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，供给生命活动需要，这个过程叫呼吸作用
2．场所：活细胞的线粒体中
三、呼吸作用是生物的共同特征
四、绿色植物在维持生物圈碳—氧平衡中的作用
典例精析
1．植物进行呼吸作用的时间是(　　)
A．只在白天　　　　B．白天和黑夜　　　　C．只在光下　　　　D．只在黑夜
答案：B
详解：此题考查学生对植物呼吸作用的理解。呼吸作用为植物的生命活动提供能量，无论白天和黑夜都在进行，要把它和光合作用区别开。
2．农田淹水以后必须及时排涝，是为了让植物的根得到足够的(　　)
A．能量 B．氧气 C．二氧化碳 D．阳光
答案：B
详解：此题考查学生运用生物学知识解决实际问题的能力。植物的根在土壤中进行呼吸作用需要消耗氧气，农田被水淹后，土壤中缺少氧气会影响根的正常呼吸，必须及时排涝，增加土壤中的氧气，使根的生命活动正常进行。
3．下列措施有利于作物增产的是(　　)
A．日温25 ℃，夜温15 ℃ B．日温15 ℃，夜温25 ℃
C．日温25 ℃，夜温25 ℃ D．日温15 ℃，夜温15 ℃
答案：A
详解：此题是一道综合题，考查学生对光合作用制造有机物和呼吸作用分解有机物的理解程度。日温高，有利于光合作用制造有机物，夜间温度低，抑制了呼吸作用，使有机物更多地储存在作物中，达到增产的目的。
4．将刚收获的小麦、玉米晒干后再入仓库存放，目的是(　　)
A．降低蒸腾作用，避免能量消耗 B．促进光合作用，延长种子寿命
C．抑制呼吸作用，降低有机物的消耗 D．保证种皮干燥坚硬，防止虫类咬损
答案：C
详解：此题考查学生对前面学过的有关种子萌发知识的记忆以及对呼吸作用原理的理解。种子的萌发需要一定的水分、适宜的温度和充足的空气，仓库储存种子，需要抑制其萌发，因此应晒干后再储存。种子不萌发，就减少了通过呼吸作用消耗有机物。所以本题应选择C。
教材习题答案详解
1.

光合作用
呼吸作用
区别
部位
含有叶绿体的细胞
所有的活细胞
条件
光
有光无光均可
原料
二氧化碳、水
有机物、氧
产物
有机物、氧
二氧化碳、水
能量转变
制造有机物，储存能量
分解有机物，释放能量
联系
如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量
如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的，呼吸作用与光合作用是相互依存的关系
2.栽花或种庄稼松土是因为植物的根进行呼吸作用需要氧，经常松土可以为根提供充足的氧气。甘薯、白菜时刻不停地进行呼吸作用，在这个过程中会产生大量的热。如果没有通风孔，热量散不出去，窖内的温度就会升高，导致甘薯和白菜腐烂。
3．叶绿体是光合作用的场所，吸收二氧化碳，放出氧气，并将能量储存在有机物中。线粒体是呼吸作用的主要场所，吸收氧气，放出二氧化碳，并将储存在有机物中的能量释放出来。叶绿体制造的氧气和有机物可以供线粒体利用。线粒体释放的二氧化碳可以供叶绿体利用，二者相互联系。
4．二氧化碳日益增加，会导致温室效应加剧。如冰川加速融化，干旱、洪涝灾害频发，全异常气候不断出现等。从自我做起，积极倡导低碳生活，如以骑自行车代替乘车出行，节约用水、用电，不使用一次性筷子等。
活动设计
活动题目：探究保存水果、蔬菜的方法。
活动目的：运用所学呼吸作用的知识解决生活中的实际问题。
活动过程：1.小组讨论水果、蔬菜放置时间久了为什么会腐烂。
2．收集关于水果、蔬菜保存方法的资料，相互交流分析道理。
3．每个小组确定保存水果、蔬菜的方法。
4．尝试亲自动手保存一种水果或蔬菜。
教学反思
1．结合学生的实际情况，灵活运用好教材的内容，调整教学的内容，把演示实验改为学生实验。尽管教学内容没有探究性的实验，同样发扬了学生自主学习的精神，给学生创造了机会，促使学生讨论和思考。因为改变了学生的学习方式，变被动为主动，大大地提高了课堂教学的效果。
2．从学生已有的知识出发，提出问题，既符合学生的认知规律，又有利于激发学生学习的兴趣，活跃了课堂气氛。
3．关于有机物用来构建植物体这部分的教学，按照课本是从细胞水平到器官水平的顺序，但学生通常了解较多的是器官，都知道这些器官含有大量的有机物。从学生容易理解的知识入手容易唤起学习的兴趣，归纳出植物的器官含有大量的有机物。然后，引导学生联系前面所学的细胞核中的遗传物质DNA是有机物，通过分析细胞膜的主要成分——蛋白质和脂类是有机物，细胞壁的主要成分也是有机物，最后归纳出细胞组成成分主要是有机物。
4．要加强课后的技能训练，更有利于学生对所学知识的掌握和巩固。在今后的教学中，多注意理论联系实际，使学生能运用知识解决实际问题，达到学以致用的目的。
【设计方案二】
[设计思路]
课堂教学以学生探究活动为主线，采用小组合作探究学习方式，这是新课程改革倡导的三大学习方式之一。因此，在本节课的教学设计中，将教材中的三个演示实验改为分组实验，全班分为9组，每组选做一个实验，选择时指导学生每个实验要有三个小组选择。实验装置由学生在课前按要求准备好。为了激发学生的探究欲望，设计了分析生活现象导入新课，引导学生通过探究找到答案。关于有机物为植物的生命活动提供能量这部分内容，则由学生交流他们所做的实验过程，三个小组对比实验结果并进行演示。在演示、交流的基础上进行总结。同时教师利用多媒体，总结出呼吸作用的公式并推论到绿色植物制造的有机物对于生物圈的重要意义。组织探究性实验，使学生在动手动脑、自主探究的学习活动中，获得有关呼吸作用的基础知识，发展思维能力，培养科学精神；通过分析呼吸作用原理在生产、生活中的有关应用，关注现实生活，使学生能够运用所学知识解决生活中的常见问题。所以，整体的设计思路如下：情境导入—合作探究—交流讨论—分析归整—知识拓展。
[过程]
1．创设情境导入新课
资料：北方地区冬天常用地窖储藏地瓜、土豆或其他水果、蔬菜。每当到地窖中去取东西前，人们都要将盖先打开一段时间，再取东西。
质疑：地窖中的氧气为什么少了？多出的二氧化碳是从哪里来的？
引导学生通过这节课的学习寻找答案。
2．合作探究讨论交流
(1)有机物为植物的生命活动提供能量
采用的教学过程：学生分组演示实验—全班学生观察实验现象—分析实验现象—提出问题—小组讨论交流。
(2)呼吸作用
学生通过教材呼吸作用示意图掌握呼吸作用的公式，并明确呼吸作用的场所，理解呼吸作用的概念。
呼吸作用是生物的共同特征，可利用生活中的具体事例提出问题，如人从植物获得的有机物有什么作用？然后进行讨论交流。
关于技能训练：引导学生讨论、交流推理的过程及结论。
3．分析归整
教师组织学生汇总讨论结果，在此过程中，教师应给予每个小组以充分表达和交流的机会，并对表现好的小组给予肯定与表扬，对一些欠缺的结论加以指点与补充，得出正确结论：
有机物不但能构建植物体，还能参与构建其他生物体，并为其他生物的生命活动提供能量。植物通过呼吸作用分解有机物，释放能量用于各项生命活动。呼吸作用是生物的共同特征。
4．知识拓展
指导学生运用所学知识解释导入资料中的问题，也可解释生活中的其他问题。如白菜、玉米堆放久了，为什么会发热？
参考资料
1．呼吸作用的实验
除了教材上的实验外，还可以用下面的实验证明植物的呼吸作用产生二氧化碳。
取甲、乙两个广口瓶，在每个广口瓶内都倒入少量的石灰水。把两份正在萌发的大豆种子装在纱布袋内，用线扎紧袋口。其中一份在开水中烫2～3分钟，待冷却后，分别把装有种子的纱布袋用线悬挂在甲、乙两瓶中(纱布袋不要碰到石灰水)，然后用橡皮塞把瓶塞紧。装置好后，把它们放在温暖的地方。一天以后，就可以看到甲、乙两瓶中的不同情况：其中乙瓶中的石灰水仍澄清如故，而甲瓶中的石灰水变得浑浊了。这表明萌发的种子能产生二氧化碳。
2．植物的光呼吸
植物的呼吸作用，不论在白天或黑夜，每个活细胞都在进行，这个过程与光照无关，这就是我们常说的植物的呼吸作用。植物除了进行这种一般的呼吸外，在光照下进行光合作用的同时所进行的呼吸作用，叫做光呼吸。光呼吸与植物体一般的呼吸有许多不同。植物体的一般呼吸是以葡萄糖为原料，经氧化分解产生二氧化碳和水，并释放出能量供生命活动的需要。光呼吸则与光合作用紧密联系在一起，它的原料是植物体内的乙醇酸，它是由光合碳循环中的中间产物转化而来的，因此光呼吸必然影响到光合产物的积累。据统计，光呼吸消耗的物质达光合产物的1/3。所以，光呼吸强的植物，它的光合效率往往较低。经测定，大豆、小麦、烟草等C3植物光呼吸很强，光呼吸强度要比一般的植物高出3～5倍，称为高光呼吸植物；玉米、高粱、甘蔗等C4植物也存在着光呼吸，但呼吸强度很弱，只有高光呼吸植物的2%～5%左右，称为低光呼吸植物。水稻的光呼吸强度虽没有大豆、小麦那样大，但也属于高光呼吸植物类型。
3．呼吸作用的生理意义
植物呼吸作用是在每个细胞内进行的，如果一旦停止，就意味着植物体的死亡。它的生理意义有以下几个方面。
(1)为生命活动提供能量。
植物的各项生理活动，如生长、发育、吸收、运输、有机物的合成和转化，都需要足够的能量供应，才能正常进行。在呼吸过程中，能把储存在体内的有机物质的能量逐步释放，以供应生命活动的需要。
(2)为合成有机物提供原料。
呼吸作用在氧化分解有机物的过程中，产生许多中间产物，可以作为进一步合成有机物的原料。例如，丙酮酸、α酮戊二酸等可以转变为氨基酸，然后合成蛋白质；也可以合成脂肪酸和甘油，再合成脂肪。因此，呼吸作用在植物体内有机物的转变方面起着重要的枢纽作用。
(3)能促进矿质元素的吸收。
根系吸收的矿质元素，是通过离子交换吸附作用和主动运输两个过程完成的。
4．外界条件对呼吸强度的影响
植物的呼吸强度受外界环境影响很大，其中与水、温度以及空气成分的关系最密切。
(1)水。
水对呼吸强度的影响，对种子表现得尤为明显。在一定范围内，呼吸强度随着含水量增加而提高。水稻种子含水量达30%～35%时，呼吸强度比储藏时要增加数倍。种子含水量增加呼吸强度增强的原因，主要是含水量低时种子的细胞质成为凝胶状态，当含水量超过一定含量时，细胞质转化为溶胶状态，呼吸酶的活性加强了。
(2)温度。
温度之所以能影响植物的呼吸强度，主要是影响呼吸酶的活性。在最低点与最适点之间，呼吸强度总是随温度的增高而加快。超过最适点，呼吸强度则会随温度的增高而下降。
(3)空气成分。
空气中氧气和二氧化碳的含量与呼吸作用的关系很大。氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足，直接影响呼吸强度和呼吸性质。二氧化碳是呼吸作用的最终产物，当外界环境中的二氧化碳浓度增加时，呼吸强度便会减慢。实验证明，在二氧化碳体积分数升高到1%～10%以上时，呼吸作用被明显抑制。
5．粮食、蔬菜和水果的储藏
粮食、蔬菜和水果等在储藏期间，呼吸作用仍在进行，这就必然会消耗体内的有机物，使养分减少或影响品质。同时，呼吸作用放出的能量，使周围温度升高，微生物特别是霉菌得以加速繁殖，引起腐烂。因此，在仓储过程中，抑制它们的呼吸，是安全储藏的首要措施。