4.4能量的获得 教案

4.4 能量的获得
【教学内容】
浙江教育出版社，《科学》九年级上册第4章第4节共1课时。
【教学目标】
⑴知识与技能：
①知道细胞呼吸的含义，懂得有机物的氧化分解是生命活动所需能量的来源。
②列举人体及植物进行无氧呼吸的实例，比较其与有氧呼吸的异同点。
③举例说明在不同环境中生活的动物获得氧气的方式不同。
⑵过程与方法：
　 ①了解学习的最基本方法——实验探究法。
②能通过观察实验，分析、归纳获取知识
⑶情感、态度与价值观目标：
①了解自身获取能量的方式，培养学生对科学的求知欲， 培养学生用科学指导生活的良好思维品质。
【教学重、难点】
①教学重点：知道细胞呼吸的含义。
②教学难点：比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点。
【教学准备】
①课件
②两只有水的烧杯 两只蚱蜢
【设计说明】
本节内容包括氧化供能、无氧呼吸以及多样的呼吸器官等内容。教材中提及的呼吸的概念基本上和小学生物提到的一样，所以学生不陌生，只是更加强调发生的部位在细胞中，这部分内容对学生进一步深入学习呼吸作用原理起到承上启下的作用。教材首先指出有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸，说明生物一般是在无氧条件下能进行无氧呼吸，并分别阐述了高等植物细胞的无氧呼吸和高等动物细胞的无氧呼吸。
【教学过程】
一、设置情境，引入新课
生物体的生命活动一时一刻也离不开能量。从根本上说，生物所需要的能量几乎都来自太阳光。绿色植物通过光合作用制造有机物，并将光能转化成化学能，贮存在有机物中。人体所需的能量是从食物中获得的，通过人体的消化系统对食物进行消化吸收，使营养物质进入人体，又经过循环系统将各种养料和氧气送到全身各处，并合成我们自身的有机物。大家知道，有机物在体外燃烧，可以释放出其中的能量。那么，有机物中的能量在体内怎样才能释放出来呢？
二、新课教学
（一）能量获得的途径
1、细胞呼吸
（1）细胞呼吸：细胞氧化分解葡萄糖等有机物以获取能量并产生二氧化碳的过程。
问：呼吸作用、呼吸运动和呼吸一样吗？
呼吸：人体与外界环境之间进行气体交换（吸入O2 、呼出CO2）的总过程。
呼吸运动：胸廓有节律地扩大和缩小。
过度：在每个活细胞中都可以进行呼吸作用，根据呼吸作用是否需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。
（2）细胞呼吸根据是否需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸
2、有氧呼吸
有氧呼吸是指在氧气的参与下把有机物彻底氧化分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程。
文字表达式：糖+氧 二氧化碳+水+能量
师：人体内的糖类、蛋白质和脂肪都能释放能量，供生命活动所需。并且，我们现在坐在教室里所进行的一般都是有氧呼吸。那什么时候我们会进行无氧呼吸呢？
生：氧气不足的时候
师：很好，什么时候会氧气不足？
生：剧烈运动的时候。
师：非常好！当我们剧烈运动的时候，某些细胞会得不到氧气，此时就只能进行无氧呼吸。
3、无氧呼吸
无氧呼吸是指砸无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。
师：人体在进行剧烈运动时，肌肉细胞急需大量能量的供应，这时，虽然呼吸运动和血液循环都大大增加了，但仍不能满足肌肉组织对氧的需求，以致肌肉处于暂时相对缺氧的状态，于是细胞就会进行无氧呼吸。产生的乳酸过多，就会使人的肌肉有酸胀的感觉。过几天可恢复正常，是因为休息后，乳酸会继续被氧化分解，酸胀感觉就消失了。
例如刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么
因为无氧呼吸时产生了乳酸。
文字表达式：糖 乳酸+能量（少量）
注意：人体不能长时间处于缺氧的环境中，否则会窒息，但是剧烈运动时，部分组织细胞缺氧不影响生命活动的维持。
师：动物能进行无氧呼吸，那么植物能不能进行无氧呼吸呢？
生：可以
师：高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量。但是高等植物如果长期缺氧就难以维持正常的生命活动；同时无氧呼吸产生的酒精或乳酸对生物体也有一定的毒害作用，因此能进行有氧呼吸的生物不能忍受长时间的无氧呼吸。
文字表达式：糖 乳酸+能量（少量）
师：根据以上的例子，你能解释苹果储藏久了为什么会有酒味吗？
生：苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精，所以闻起来有酒味。
师：一些植物无氧呼吸时可产生酒精，还有一些高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根等在进行无氧呼吸时可以产生乳酸。
师：我们平常所说的呼吸作用实际上指的有氧呼吸，它是在有氧的条件下进行的。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等生物称为无氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），则习惯上称为发酵。
思考：能否将无氧呼吸作为能量获得的主要途径，为什么？
无氧呼吸，有机物没有被彻底分解，释放的能量较少。部分产物有可能对生物不利。
师：这些生物进行无氧呼吸的实例，说明了生物与环境之间存在着什么关系？
生：：生物进行无氧呼吸，以适应缺氧的环境条件，体现生物对环境的适应性。
师：生物体处于长期缺氧的状态能否生存？为什么？
生：不能，因为生物体无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少得多，不足以维持生物体生命活动所需能量，所以，生物体长期处于缺氧状态，不能生存。
比较有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸 无氧呼吸
反应物 有机物 有机物
反应条件 有氧 需酶 缺氧 需酶
反应程度 彻底氧化分解 不彻底氧化分解
产物 CO2、H2O CO2、酒精或乳酸
能量多少
（二）多样的呼吸器官
观察：蚱蜢的呼吸情况，
实验说明蚱蜢的呼吸器官在腹部，称为“气管”，在蝗虫中胸、后胸和腹部第一节到第八节，可以看到两侧相对应的位置上各有1个小孔，这小孔叫气门，共有10对。用解剖针和镊子将体侧的体壁与内部器官稍稍分开，就可以找到白色、半透明的丝状细管，这就是气管，还能清楚地看到气囊。由此可知氧气是经过气门、气管和微气管直接送到各组织细胞间，进行气体交换，这种气体交换方式与蚯蚓需要经过血液循环来完成气体交换不一样。昆虫所以能高度适应陆生环境，其原因之一就是具备了这种特殊的呼吸系统。
思考：你知道鱼、鸟、青蛙是通过什么方式进行呼吸的吗？
鱼用鳃呼吸：鱼用鳃呼吸。
鸟用肺和气囊呼吸(双重呼吸)：鸟的气囊共有9个，分布于肌肉与肌肉之间，各内脏器官之间，有些还穿插到骨骼内，它们都与肺相通，气囊起辅助呼吸的作用。
蝗虫用气门呼吸
青蛙用肺呼吸，兼用皮肤呼吸
（三）细胞呼吸的意义
1.为生物体的生命活动提供能量
2. 为体内其他化合物的合成提供原料
三、课堂小结：
（一）能量获得的途径
（二）多样的呼吸器官
（三）细胞呼吸的意义：
四、课堂练习
五、板书设计
（一）能量获得的途径
1、细胞呼吸 2、有氧呼吸 3、无氧呼吸 4.比较有氧呼吸和无氧呼吸
（二）多样的呼吸器官
（三）细胞呼吸的意义
1.为生物体的生命活动提供能量
2. 为体内其他化合物的合成提供原料