第五章 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡第二节 绿色植物的呼吸作用教学设计
课题 绿色植物的呼吸作用 课型 课时数 1 课时 作者
一、课前准备
学情分析 知识储备 知道细胞的生活需要物质和能量；线粒体是细胞的能量转换器能把化学能释放；光合作用能合成有机物，储存能量，释放氧气，但不一定会灵活运用。 能力储备 有一定的探究能力、设计对照实验能力及观察能力，但分析归纳能力较弱。3.生理和心理特点 对实验有较大的兴趣，但透过现象去探寻本质的欲望不强。
课标解读 《绿色植物的呼吸作用》隶属于初中生物课程标准（2011 版）十大一级主题中的第四个一级主题——《生物圈中的绿色植物》。课标要求通过本节课的学习，学生能够描述绿色植物的呼吸作用， 说明绿色植物有利于维持生物圈中的碳氧平衡。
教材分析 《绿色植物的呼吸作用》隶属于人教版初中生物（七年级上册）教材中第 3 单元 5 章第 2 节的内容。本节内容包括植物呼吸作用的机理、呼吸作用是生物的共同特征、呼吸作用的应用、生物圈碳-氧平衡四部分。教材中用三个演示实验，通过让学生观察、分析实验现象，引导学生推理、归纳、构建植物呼吸作用知识框架。通过创设真实情景，引导学生理解呼吸作用在我们的生产生活实际中的应用。然后承接上节课所学的光合作用和本节课所学的呼吸作用相关知识，帮助学生理解生物圈碳-氧平衡的重要性，培养学生的环保意识。这节课的内容紧接在绿色植物光合作用之后，与光合作用既相互独立，又相互依存，并且为接下来学习爱栌植被、绿化祖国的情感价值观打下基础。
教学目标 知识目标 理解绿色植物呼吸作用的探究过程，归纳总结呼吸作用的概念、实质。 理解呼吸作用是生物的共同特征。 举例说出呼吸作用的原理在农业生产和日常生活中的应用。 理解绿色植物在维持生物圈中碳-氧平衡中所起的作用。
能力目标 通过观察演示实验，培养学生的观察、推理、分析、比较、综合能力及语言表达能力。 体验科学探究的一般过程，认同科学研究的求实、严谨，培养团结协作的团队精神。
情感态度与 价值观 通过比较光合作用与呼吸作用的关系，使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点。 认同绿色植物在维持生物圈中碳-氧平衡中所起的作用，树立爱绿护绿，低碳生活的理念，增强保护绿色植物 的社会责任感。 关注国家重要决策以及社会发展方向，增强民族自豪感。
生物核心素养 通过观察实验现象和参与设计探究实验 ，发展科学思维，提高科学探究能力，养成实事求是的科学态度。 通过归纳总结呼吸作用的概念、实质，并举例说明呼吸作用的实际意义，发展结构与功能观、物质与能量观等生命观念。
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3.基于对生产生活中植物呼吸作用的分析探讨，辩证地看待植物体的生命现象，增强保护绿色植物的社会责任感。
教学重点与 难点 重点 呼吸作用三个实验的分析。 呼吸作用的概念、实质和意义。
难点 呼吸作用三个实验的分析。 呼吸作用概念的生成。
教学策略与 手段 本节课将围绕绿色植物呼吸作用的过程，以实验为依托，以生活和环境事件为载体，从分析实验现象入手，推测出呼吸作用的原料、产物以及有机物分解和释放能量的实质，揭示呼吸作用的实质与普适性。然后从生物圈的角度探讨碳-氧平衡，反思人与生物圈的关系。 由于本节课的教学形式为微课。所以本节课涉及的 3 个演示实验均以视频的形式出现，生动清晰直观。让学生在观察、分析、得出结论的过程中明确概念的内涵，在此基础上完成对各属性、现象及结论的综合，明确各属性之间存在关联，并尝试用自己的语言描述概念，完成概念的初步建构。最后利用学生的生活经验，密切联系生产、生活的实际，引导学生理解呼吸作用的概念和意义，并能运用所学知识解释生产、生活中的有关问题。 但是演示实验往往会限制学生的探究思路的形成和动手能力的发展，本节课将会通过有效的问题设置及交流，让学生理解实验设计的科学严谨巧妙之处，以及操作中的注意事项，在头脑中形成规范操作的结构框架，可以更好地为接下来的动手操作创造有利条件，培养学生的科学务实态度并发展归纳与概括等科学思维。
媒体教具 自制多媒体课件
二、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情景激发兴趣 【创设情境】 冬天到了，妈妈买来几盆绿色植物，想美化儿子的房间，同时，天冷了不用开窗也可以净化空气， 一家人都很高兴，可时间久了，儿子感到夜晚睡觉时室内很闷，心里十分奇怪。 这是为什么呢？ 【提问】 人的呼吸作用吸入和呼出的气体是什么吗？ 植物的呼吸是否与人一样，也是吸入氧、呼出二氧化碳 【引出新课】 带着这个问题，让我们一起来学习《绿色植物的呼吸作用》 学生回答：缺少氧气 预习过课文的同学可能会回答： 呼吸作用 全体同学都能回答出： 吸入氧气，呼出二氧化碳。 将教材中“想一想，议一议” 的问题具体化、情景化。引发学生的兴趣。
实验探究格物致知 演示实验一：探究种子萌发过程中能量的变化 【播放实验视频】思考一下以下问题：
为什么选择萌发的种子和煮熟的种子来探究植物的呼吸作用？ 甲与乙是一组 实验 3. 实 验 变 量 ： 。 4. 实 验 现 象 ： 。 5. 实 验 结 论 ： 。 【讲解】 萌发的种子：呼吸作用旺盛，是研究植物呼吸现象的理想材料。煮熟的种子：无呼吸作用，可作为对照组实验材料。 对照实验 有无呼吸作用 呼吸作用释放了热量 【提问】 甲乙两瓶种子的重量、起始温度都要保持一致 ， 原 因 是 。 【讲解】 控制单一变量，提高实验的准确性。 【提问】 种子在萌发过程中释放的能量是从哪来的？ 【讲解】 这些能量来自于种子中的有机物。也可以说明有机物是呼吸作用的原料。更具体的来说，萌发的种子内有机物发生了变化，释放出能量， 一部分用于萌发，另一部分以热能的形式向外散发。由于这些热量聚集在保温瓶中，所以我们可以用温度计来测量。 【过渡】 伴随着能量的产生，细胞中的有机物还发生了哪些变化呢？ 演示实验二：探究种子萌发产生了二氧化碳 【播放实验视频】思考一下以下问题： 1.为何要由漏斗加水到玻璃瓶內 2. 实 验 变 量 ： 。 3. 实 验 现 象 ： 。 4. 实 验 结 论 ： 。 【创设情景】 在加水排气之前，小明同学细心的发现，甲组瓶子内壁有很多小水珠，而乙瓶却没有。这是 认真观看实验视频，思考并回答问题。 思考并回答问题。 引发学生深度思考，并得出有机物是呼吸作用的原料。 带着新问题，进一步探究 思考并回答问题。 思考并得出呼吸作用不仅释放了能量还产生了水的结论。 微课无法让学生亲自动手做探究实验，只能通过视频观看演示实验。往往会限制学生的探究思路的形成。通过有效的问题设置，有助于学生理解实验设计的基本思 路，观察实验现象，并最终得出结论结 论。 在实验教学 中，发展学生的排干扰能 力，让学生通过排除无关变量、设置对照实验，形成解决问题的思路和方法。 鼓励学生认真观察，不放过任何实验中的细节。养成严
为什么呢？ 演示实验三：探究种子萌发消耗了氧气 【播放实验视频】思考一下以下问题： 1. 实 验 变 量 ： 。 2. 实 验 现 象 ： 。 甲瓶蜡烛熄灭的直接原因是： 。 甲瓶为什么会缺氧？ 5. 实 验 结 论 ： 。 谨细心的科学
品质。
在老师引导下，思考、分析、推 以问题的形 式，帮助学生厘清实验原
理，最终得出呼吸作用消耗了氧 理、分析实验
气。 现象，层层分
析，严谨推
理，最终得出
结论。
【任务 1】 写出光合作用的表达式。 写出表达式的架构。 根据刚才的实验结论，推测出呼吸作用的原料、产物、场所，并完整地写出呼吸作用的表达式。 根据呼吸作用的表达式，分析呼吸作用过程中的物质变化、能量变化以及呼吸作用的实质。5.根据呼吸作用的表达式，归纳总结出呼吸作用的概念。 【任务 2】 比较光合作用与呼吸作用的区别与联系。 比较呼吸与呼吸作用两个概念的区别。 【提问】 有同学认为植物在白天进行光合作用，而没有呼吸作用，到夜晚才进行呼吸。这种观点对吗？ 为什么？ 【任务 3】 根据呼吸作用的表达式，推断影响呼吸作用的因素有哪些？ 根据曲线图，说出氧气浓度、二氧化碳浓度、水、温度对呼吸强度的影响。
在老师的引导下，推测出呼吸作 基于事实和证 据，构建生物学概念。有助于学
用的表达式，总结呼吸作用的物 生对知识的深
质能量变化，理解呼吸作用的实 入理解，也有助
质，生成呼吸作用的概念。 于发展学生的
生命观念和科
学思维。
推理归纳构建概念 思考并完成表格。 通过比较和区分，加深学生对 光合作用和呼
吸作用的理解。
同时使学生树
运用光合作用和呼吸作用的概 立对立统一的
念，分析出植物呼吸作用每时每 辩证唯物主义
刻都在进行，而光合作用只有在 观点。
白天才能进行。
思考并回答。
观察曲线图的趋势，总结规律。 考察学生读图
理解的能力。
展示相关图片并提问： 学生思考并回答： 开阔学生视
1.农民伯伯为什么要松土？ 松土和排涝是为了促进植物根 野，重塑“生
2.水涝地为什么要及时排涝？ 的呼吸，防止烂根。低温和干燥 活 实 践 ”
实践应用 3.蔬菜水果为什么要低温储存？ 储存是为了抑制呼吸作用，减少 →“ 生物知
知识迁移 4.粮食为什么要晒干后保存？ 有机物的流失。 识” →“ 服
务生活”的目
标过程，升华
思维。
【提问】 运用光合作用和呼吸作用相关 学以致用，尝
新疆的瓜果为什么那么甜？ 知识进行解释。 试用所学生物
提示：新疆白天温度高，光照强，夜晚温度低。 学知识去解释
一些生命现
象。
出示草原生态系统食物链。
【回顾】
绿色植物可以通过光合作用制造有机物，一部分 学生回答：
参与构建自身，并通过呼吸作用释放能量供自身 在其他生物体内，这些有机物必
生命活动利用。还有一部分通过食物链流向其他 须分解才能成为构建自身的原 由绿色植物需
生物体内，那么这些有机物是如何参与构建自身 始材料，并释放能量。 要通过呼吸作
前后联系 和释放放能量的呢？ 用分解有机
知识升华 【提问】 学生回答：呼吸作用 物、释放能量， 引出其他生物
分解有机物、释放能量的实质是？ 的供能问题。
从而得出呼吸
【概括】 作用是生物的
呼吸作用是生物的共同特征。任何活细胞，无时 共同特征。
无刻都在进行呼吸作用一旦呼吸作用停止，就意
味着生命的终结。
出示生物圈中碳氧平衡示意图 使学生理解，
【提问】 只有绿色植物
1.生物圈中哪些过程是需要消耗氧气和排出二 的光合作用，
氧化碳的？ 观察示意图，思考并回答 才能不断地吸
2.哪些过程又是吸收二氧化碳、排出氧气的？ 收并向大气中
3.什么叫做碳-氧平衡？ 释放氧气，从
而维持生物圈
【讲述】 的碳-氧平衡
从 19 世纪后半叶起，随着工厂、汽车、轮船等
迅速增加，人类大量使用燃料，排入大气中的二
碳氧平衡 氧化碳日益增加，同时乱砍乱伐、过度放牧导致 使学生认同低
保护环境 森林绿地急剧减少。导致大气中二氧化碳浓度不 断增加，全球气候变暖，这就是温室效应。表现 学生表达自己的观点与情感。主 要从国家、社会、个人三个层面 碳生活的理 念，形成保护
为冰川融化，海平面上升，洪涝、干旱、飓风等 入手。 环境的迫切感
自然灾害频繁。这种情况如果不引起我们人类的 和使命感。
警觉，那么最终大自然送给我们的礼物将是全人
类的葬礼。作为最有智慧的物种，我们有没有能
力解决这种巨大的危机呢？在日常生活中，我们
又该怎么做呢？
【国家政策解读】
2020 年 9 月 22 日，习近平总书记在第七十五届
联合国大会上提出：“中国二氧化碳排放力争于
2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现
碳中和。”党的十九届五中全会把碳达峰、碳中
和作为“十四五”规划和 2035 年远景目标。
2021 年 3 月 15 日中央财经委员会第九次会议进
一步强调，把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整
体布局。
使学生关心国
【提问】 家大事，了解
1.什么叫做碳达峰？ 学生认真阅读材料并回答 中国的大国担
2.什么叫做碳中和？ 当，增强爱国
3.面对全球性气候问题，中国的这一决策有什么 主义情怀和民
意义和深远影响？ 族自豪感。
通过课堂小结的形式，简要总结本节课的主要内容，强调本节的的重点知识和价值观。 通过课堂小结的形式，梳理课堂达成的教学目标，帮助学生构建知识框架。
巩固新知
课堂小结
三、板书设计
第二节 绿色植物的呼吸作用
一、植物呼吸作用的过程
光合作用反应式：
呼吸作用反应式：
二、呼吸作用是生物的共同特征
实质：分解有机物，释放能量
三、生物圈中的碳-氧平衡
四、教学反思
本节课以生物课程标准理念为教学的指导，遵循初中学生认知规律，重视学生的生活经验，围绕绿色植物呼吸作用的过程，以实验为依托，以生活和环境事件为载体，从分析实验现象入手，推测出呼吸作用的原料、产物以及有机物分解和释放能量的实质，揭示呼吸作用的实质与普适性。然后从生物圈的角度探讨碳- 氧平衡，反思人与生物圈的关系。 本节课以学生为主体，教师在其中主要扮演课堂教学的组织者、引导者，通过各种方式方法充分为学生 创造环境，让学生自主获取生物科学知识，体验科学探究过程，形成科学态度和价值观。在教育教学过程中，
(
充分利用多媒体、图片、视频等方法来突破重点，有效地将抽象的知识直观化，同时增强了学生的学习兴趣。有关呼吸作用在生产生活中的作用，指导学生联系生活实际来分析，效果好。
由于本节课的教学形式为微课，所以实验教学主要以视频演示实验的形式呈现，这样往往会限制学生的探究思路的形成和创新思维的发展，让学生的思路和思维局限于教材或课堂。本节课通过对概念的内涵和外延的不断探索以及探究思路上的引导和创新，从而有效发展学生的创新实践能力。
我设计这种课堂形式，期望学生在问题中思考，在思考中探究，在探究中求知。知识来源于生活，并用于生活，从科学的角度来认识世界、保护环境。
)(共33张PPT)
人教版生物七年级上册
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宝安初中生物
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人教版七年级上册
第五章 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡
第二节 绿色植物的呼吸作用
冬天到了，妈妈买来很多绿色植物，想美化儿子的房间，同时，天冷了不用开窗也可以净化空气，一家人都很高兴，可时间久了，儿子感到夜晚睡觉时室内很闷，心里十分奇怪。 这是为什么呢？
缺少氧气；绿色植物进行呼吸作用，会和人争夺氧气
情境导入
探究绿色植物的呼吸作用
01
演示实验1
萌发的种子：呼吸作用旺盛，
是研究植物呼吸现象的理想材料。
实验材料选择
煮熟的种子：无呼吸作用，
可作为对照组实验材料。
为什么选择萌发的种子和煮熟的种子来探究植物的呼吸作用？
演示实验1
甲与乙是一组 实验
实验变量： 。
实验现象： 。
实验结论 ： 。
甲瓶温度升高，乙瓶温度不变
呼吸作用释放了热量
有无呼吸作用
控制单一变量
甲乙两瓶种子的种类、重量、起始温度都要保持一致，原因是 。
对照
萌发的种子
煮熟的种子
甲
乙
种子在萌发过程中释放的能量是从哪里来的？
种子中的有机物
演示实验2
演示实验2
实验变量：
实验现象：
实验结论：
甲组澄清的石灰水变浑浊，乙组无变化。
呼吸作用放出了二氧化碳。
二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性。
有无呼吸作用
为何要由漏斗加水到玻璃瓶內
加水排气法，将广口瓶里的气体导入试管内
在加水排气之前，小明同学细心的发现，甲组瓶子内壁有很多小水珠，而乙瓶却没有。这是为什么呢？
呼吸作用产生了水
该实验存在一个很大的漏洞，你知道吗
缺乏对照实验
演示实验3
实验结论：
氧气具有助燃的特性。
有无呼吸作用
演示实验3
甲瓶中蜡烛熄灭
乙瓶中蜡烛继续燃烧。
实验变量：
实验现象：
甲瓶蜡烛熄灭的直接原因是：
甲瓶为什么会缺氧？
氧气不足
萌发的种子进行呼吸作用时消耗了氧气。
呼吸作用时消耗了氧气。
萌发的种子
煮熟的种子
有机物
能量
线粒体
原料
场所
产物
水
二氧化碳
+
+
氧气
+
物质转变是 ； 能量转变是 。
有机物→无机物
化学能→其他能量
呼吸作用的实质是 。
①分解有机物
②释放能量
呼吸作用表达式构建：
有机物
能量
线粒体
原料
场所
产物
水
二氧化碳
+
+
氧气
+
物质转变是 ； 能量转变是 。
无机物→有机物
光能→化学能
光合作用的实质是 。
①合成有机物
②储存能量
呼吸作用概念构建：
细胞利用 ，将 分解成 和 ，并且将储存在有机物中的 释放出来，供给生命活动所需的过程。
氧
有机物
二氧化碳
水
能量
光合作用与呼吸作用的区别与联系
比较项目 光合作用 呼吸作用
区别 场所
条件
原料
产物
物质转变
能量转变
联系 叶绿体
线粒体
有光的条件下
有光无光都进行
二氧化碳、水
有机物、氧
有机物、氧气
二氧化碳、水、能量
将无机物合成有机物
将有机物分解转成无机物
储存能量
释放能量
光合作用原料是呼吸作用的产物
呼吸作用的原料是光合作用的产物
有同学认为植物在白天进行光合作用，而没有呼吸作用，到夜晚才进行呼吸。这种观点对吗？为什么？
植物体各器官白天黑夜都进行呼吸作用！
想一想
在黑暗处
光合作用和呼吸作用同时进行
只进行呼吸作用
光下
呼吸和呼吸作用是一样的吗？
呼 吸
强调生物体与外界环境进行气体
交换的过程。
呼吸作用
强调细胞内有机物分解释放能量的过程。
影响呼吸作用的因素
（储存着能量）
有机物+氧气
二氧化碳+水+能量
线粒体
呼吸速率
氧气浓度
呼吸速率
水分
呼吸速率
温度
一定限度内，
氧气浓度增大,
呼吸作用增强
一定限度内
温度升高
呼吸作用增强
一定限度内，
植物的含水量增加，
呼吸作用增强
一定限度内
二氧化碳浓度增大
呼吸作用减弱
呼吸速率
二氧化碳浓度
促进呼吸作用
种耕松土
农田排涝
水果的低温保鲜
粮食的保存
（低温、干燥）
抑制呼吸作用
呼吸作用与人类生产生活的关系
白天温度高，光照强，光合作用强，合成有机物较多；
夜晚温度低，呼吸作用较弱，分解有机物少，
因此积累下的糖分较多。
新疆的瓜果为什么那么甜？
拓展延伸
呼吸作用
是生物的共同特征
02
草
羊
狼
有机物分解、释放能量
有机物
实质：呼吸作用
任何活细胞，无时无刻都在进行呼吸作用
一旦呼吸作用停止，就意味着生命的终结。
绿色植物在维持
生物圈碳-氧平衡中作用
03
生物圈碳—氧平衡图示
大气成分：
氧气21%
二氧化碳0.03%
氧气
呼吸作用
燃 烧
二氧化碳
二氧化碳
氧气
光合作用
相对平衡
碳-氧平衡：大气中氧气和二氧化碳浓度维持在相对平衡的状态
工厂、汽车、轮船、飞机等迅速增加
大量使用燃料
耗氧排碳
生物圈碳—氧平衡面临威胁
乱砍乱伐、过度放牧
森林绿地急剧减少
吸碳制氧
生物圈碳—氧平衡面临威胁
温室效应
二氧化碳增多，全球气候变暖——温室效应
正常的地球
温室效应的地球
太阳光
太阳光
洪涝、干旱、飓风等自然灾害频繁
冰川融化，海平面上升
作为生物圈中一员，我们应该做些什么
加强宣传，提高全民环保意识
②开展国际合作，减少二氧化碳排放
国家层面：
①保护现有森林，大力植树造林
社会层面：
个人层面：
低碳出行、循环利用课本等
2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出：“中国二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。”党的十九届五中全会把碳达峰、碳中和作为“十四五”规划和2035年远景目标。2021年3月15日中央财经委员会第九次会议进一步强调，把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局。
资料分析
什么叫做碳达峰？
什么叫做碳中和？
课堂小结
同学们再见！
