第三单元 植物的生活 第二章 植物体内的物质与能量变化
第三节 呼吸作用 学习任务单
【学习目标】
生命观念:阐明呼吸作用的原料(有机物和氧)、产物(二氧化碳和水)及其实质(分解有机物、释放能量)。理解呼吸作用是所有活细胞的基本特征,是生命活动的能量来源。
科学思维:通过分析“种子在萌发过程中的能量变化”和“物质变化”演示实验,从温度和气体成分变化的现象推导出呼吸作用的特征。能够通过数据(如教材P41表格)进行推理,分析环境因素对呼吸作用强弱的影响。
科学探究:理解证明呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳和释放热量的实验设计原理。能够根据原理,区分促进或抑制呼吸作用的生产生活措施。
态度责任:认识呼吸作用原理在农业生产和日常生活(如粮食储藏、果蔬保鲜)中的应用价值,理解保障呼吸作用正常进行对生物生存的重要性,关注生命科学在解决实际问题中的作用。
【你的学习地图:四步紧扣教材】
第一步:核心概念与实验现象定位 (教材P38-40, 43)
活动1:呼吸作用反应式与实质
根据教材P40,完成呼吸作用的反应式:
______ + 氧 → ______ + ______ + ______
(储存着能量)
根据教材P40-41,呼吸作用的实质是:细胞利用______,将______分解成______和______,并且将储存在有机物中的______释放出来,供生命活动利用。这个过程主要是在______内进行的。
活动2:演示实验现象与结论连线
将教材P38-39的演示实验现象与其证明的结论连线。
甲瓶(萌发种子)温度高于乙瓶(煮熟种子)。 A. 呼吸作用释放二氧化碳
萌发种子产生的气体使澄清石灰水变浑浊。 B. 呼吸作用释放热量
燃烧的蜡烛放入甲瓶立即熄灭,放入乙瓶正常燃烧。 C. 呼吸作用消耗氧气
(甲瓶装有萌发种子,乙瓶装有煮熟种子)
第二步:过程逻辑与对比分析 (教材P40-42)
活动1:呼吸作用与生命活动关系分析
阅读教材P40-41,回答:
呼吸作用释放的能量有哪些去向?①用于______(如种子萌发);②一部分以______形式散失。
为什么说“呼吸作用是生物的共同特征”?请用一句话概括教材P40第4-5行的核心意思。
呼吸作用的强弱与生命活动的强弱有什么关系?呼吸作用停止意味着什么?
活动2:呼吸作用与光合作用比较
根据教材P42练习与应用第1题的提示,阅读教材相关内容,初步比较:
比较项目 光合作用 呼吸作用
发生部位 含有______的细胞 所有______细胞(主要在线粒体)
条件 必需有______才能进行 有光、无光都能进行
能量变化 储存能量(光能→化学能) 释放能量(化学能→热能等)
联系 光合作用为呼吸作用提供______;呼吸作用为光合作用提供______和能量。
第三步:教材内整合与应用 (教材P41, 43, 47-48)
活动:呼吸作用原理的应用表
根据教材P41“呼吸作用原理的应用”和P47练习,将下列措施分类,并说明其生物学原理。
措施/情境 对呼吸作用的影响(促进/抑制) 生物学原理/目的
农田适时松土,涝害时排水 ______ 使植物的根得到充足的______,满足呼吸作用的需要。
储藏粮食时,保持干燥和低温 ______ 降低温度和水分,以______呼吸作用的强度,减少有机物消耗。
储藏蔬菜、水果时,降低温度或氧气浓度 ______ 通过降低温度和氧浓度来______呼吸作用,延长保鲜期。
进入地窖或菜窖前,先做灯火试验 / 检测窖内______浓度,防止因蔬菜呼吸消耗过多氧气导致人窒息。
大型粮库充入氮气或二氧化碳并保持低温(P47拓展2) ______ 创造缺氧、低温环境,______种子呼吸和虫蛀。
第四步:基于教材的推理与问题解决 (教材P41, 47)
活动1:数据推理训练
仔细分析教材P41“思维训练”中关于甲、乙两地甜瓜含糖量的数据表格。
找出差异:两地甜瓜生长季节的白天平均气温______,夜间平均气温______(甲地更低)。
建立假设:根据已知结论——甲地甜瓜含糖量更高,可推测:夜间温度较低可能有利于______(提高/降低)呼吸作用强度。
逻辑推理:请将你的推理过程补充完整:
呼吸作用会分解______,释放能量。
夜间温度低,甜瓜的呼吸作用变______,消耗的有机物就变______。
因此,更多的有机物(糖分)得以在果实中______。
所以,甲地甜瓜含糖量更高。
(提示:此推理基于“其他条件基本相同”的前提)
活动2:现象解释与评价
解释现象(教材P47拓展应用1):储藏甘薯、白菜的窖留有通风孔。请解释:这是为了排出______等气体,并补充______,以防蔬菜进行强烈的______作用产生过多热量和水汽导致腐烂。
评价观点(教材P43“想一想,议一议”):有人认为在卧室摆放多盆植物可以更新空气。你认为这种说法科学吗?请结合光合作用和呼吸作用的关系(提示:植物在夜晚只进行______作用,会消耗______,释放______)进行简要分析。
【检测与反思】
基础检测(请务必回归教材原文寻找答案)
呼吸作用的实质是分解______,释放______。
(判断题)植物只在夜晚进行呼吸作用,白天只进行光合作用。 ( )
证明种子萌发时进行呼吸作用消耗氧气的实验现象是:燃烧的蜡烛放入装有萌发种子的瓶子中会______。
为了抑制粮食的呼吸作用,延长储藏时间,应采取______和______的措施。(从教材P41中总结)
教材回顾与自我评估
概念辨析:“呼吸”与“呼吸作用”是一回事吗?根据教材内容,简要说明“呼吸作用”的确切含义是什么。
原理应用:为什么新疆吐鲁番的哈密瓜特别甜?请尝试用本节的推理思路进行解释。
我的疑惑与兴趣点:
我想知道线粒体具体是如何进行呼吸作用并释放能量的。
我对______(例如:人体运动时呼吸加快与细胞呼吸的关系、更多食品保鲜技术)很感兴趣。
【教师提示】
【设计说明】本任务单严格依据《人教版 生物学 七年级下册》(2025最新版)第三单元第二章第三节“呼吸作用”(P38-P48)的全部正文、图表、实验、练习、拓展栏目等内容进行深度挖掘和结构化设计。所有问题、活动、答案均源自并提供自该节教材原文,旨在引导学生通过实验现象理解呼吸作用的特征,掌握其与光合作用的区别与联系,并能应用原理解释和解决实际问题。页码标注准确对应所提供文件。
第三单元 植物的生活 第二章 植物体内的物质与能量变化
第三节 呼吸作用 学习任务单 答案
第一步:核心概念与实验现象定位 (教材P38-40, 43)
活动1:呼吸作用反应式与实质
根据教材P40,完成呼吸作用的反应式:
有机物(储存着能量) + 氧 → 二氧化碳 + 水 + 能量
根据教材P40-41,呼吸作用的实质是: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,供生命活动利用。这个过程主要是在线粒体内进行的。
活动2:演示实验现象与结论连线
甲瓶(萌发种子)温度高于乙瓶(煮熟种子)。 → B. 呼吸作用释放热量
萌发种子产生的气体使澄清石灰水变浑浊。 → A. 呼吸作用释放二氧化碳
燃烧的蜡烛放入甲瓶立即熄灭,放入乙瓶正常燃烧。 → C. 呼吸作用消耗氧气
第二步:过程逻辑与对比分析 (教材P40-42)
活动1:呼吸作用与生命活动关系分析
呼吸作用释放的能量有哪些去向?①用于细胞的生命活动;②一部分以热能形式散失。
为什么说“呼吸作用是生物的共同特征”?所有生物的生命活动都需要能量,这些能量都来自细胞的呼吸作用。
呼吸作用的强弱与生命活动的强弱有什么关系?呼吸作用的强弱与生命活动的强弱密切相关。呼吸作用停止意味着生命的终结。
活动2:呼吸作用与光合作用比较
比较项目 光合作用 呼吸作用
发生部位 含有叶绿体的细胞 所有活细胞(主要在线粒体)
条件 必需有光才能进行 有光、无光都能进行
能量变化 储存能量(光能→化学能) 释放能量(化学能→热能等)
联系 光合作用为呼吸作用提供有机物(和氧气);呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和能量。
第三步:教材内整合与应用 (教材P41, 43, 47-48)
活动:呼吸作用原理的应用表
措施/情境 对呼吸作用的影响 生物学原理/目的
农田适时松土,涝害时排水 促进 使植物的根得到充足的氧气,满足呼吸作用的需要。
储藏粮食时,保持干燥和低温 抑制 降低温度和水分,以降低呼吸作用的强度,减少有机物消耗。
储藏蔬菜、水果时,降低温度或氧气浓度 抑制 通过降低温度和氧浓度来抑制呼吸作用,延长保鲜期。
进入地窖或菜窖前,先做灯火试验 / 检测窖内氧气浓度,防止因蔬菜呼吸消耗过多氧气导致人窒息。
大型粮库充入氮气或二氧化碳并保持低温(P47拓展2) 抑制 创造缺氧、低温环境,抑制种子呼吸和虫蛀。
第四步:基于教材的推理与问题解决 (教材P41, 47)
活动1:数据推理训练
找出差异:两地甜瓜生长季节的白天平均气温基本相同,夜间平均气温甲地更低。
建立假设:根据已知结论,可推测:夜间温度较低可能有利于降低呼吸作用强度。
逻辑推理:
呼吸作用会分解有机物(糖),释放能量。
夜间温度低,甜瓜的呼吸作用变弱,消耗的有机物就变少。
因此,更多的有机物(糖分)得以在果实中积累。
所以,甲地甜瓜含糖量更高。
活动2:现象解释与评价
解释现象:这是为了排出二氧化碳(或热量、水汽) 等气体,并补充氧气(或新鲜空气),以防蔬菜进行强烈的呼吸作用产生过多热量和水汽导致腐烂。
评价观点:不科学。因为植物在夜晚只进行呼吸作用,会消耗氧气,释放二氧化碳。在狭小的卧室摆放过多植物,可能导致夜间室内氧气含量降低,二氧化碳浓度升高,影响人体健康。
【检测与反思】
基础检测
呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。
(判断题)×(解析:植物白天和夜晚都在进行呼吸作用。)
证明种子萌发时进行呼吸作用消耗氧气的实验现象是:燃烧的蜡烛放入装有萌发种子的瓶子中会立即熄灭。
为了抑制粮食的呼吸作用,延长储藏时间,应采取保持干燥和低温的措施。
教材回顾与自我评估
概念辨析:不是一回事。“呼吸”通常指生物体与外界进行气体交换的过程。“呼吸作用”是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
原理应用:新疆吐鲁番地区昼夜温差大,白天温度高,光合作用强,制造的有机物多;夜间温度低,呼吸作用弱,消耗的有机物少,因此糖分积累多,瓜果特别甜。
我的疑惑与兴趣点:(请根据个人学习情况填写,示例仅供参考)
我想知道线粒体具体是如何进行呼吸作用并释放能量的。
我对更多食品保鲜技术很感兴趣。