3.2.3呼吸作用
一、教学目标
1.通过实验探究，描述植物呼吸作用的过程，阐明呼吸作用的实质；
2.联系生活实际，举例说明呼吸作用原理的应用；
3.归纳比较光合作用和呼吸作用的区别与联系。
二、教学重点
探究呼吸作用实质的实验设计与分析；呼吸作用的过程；呼吸作用的应用。
三、教学难点
对照实验的设计及变量的控制；探究呼吸作用原料和产物相关实验的实施与结果分析；结合呼吸作用的实质，在生活中进行应用。
四、教学准备
航天“在轨水生生态研究项目”视频素材；呼吸作用的应用相关视频，生物课件等。
五、教学设计
教学环节
教师活动
学生活动
活动意图
新课导入
[视频]解释2024年中国航天“在轨水生生态研究项目”，其中金鱼藻能够为斑马鱼提供氧气，这涉及到植物的哪项生命活动呢？
[讲述]植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转为有机物，并释放出氧气。
[思考]引导学生观察并思考：在晚上，仪器会根据水中含氧量打开灯，氧气为什么比白天消耗快呢？
引导学生找到答案：在这一生态系统中，除了斑马鱼，还有什么生物？在晚上，植物的光合作用停止，植物一直进行的呼吸作用显现出来，耗氧量增加。
学生观看视频，了解“在轨水生生态研究项目”，思考金鱼藻进行的生理活动——光合作用。
跟着老师的思路回答：金鱼藻进行呼吸作用。
引导学生回顾植物的光合作用，从而引入本节课的主题——植物的呼吸作用。
呼吸作用的过程
呼吸作用的过程
[讲述]生命活动需要能量的供应，植物在生活过程中，除了进行光合作用制造有机物储存能量，还会进行什么生理活动来满足自身生命活动对能量的需求呢？从而引出本节课主题——呼吸作用。
[讲述]种子萌发时，生命活动比较旺盛，这就需要很多能量的供应。下面我们以种子的萌发为例，探究植物通过呼吸作用分解有机物释放能量的过程。
[动图]展示燃烧花生种子产生光能和热能的动态图，表示我们要学习的“呼吸”是“一个缓慢的燃烧过程”。
实验一：种子萌发时的能量变化
[过渡]种子的呼吸作用会释放能量吗？会产生二氧化碳吗？会消耗氧气吗？
[演示]在上课前一天，老师将种子分为两组：甲组中为萌发的种子，乙组中为等量煮熟并晾凉的种子，提前插入温度计，引导学生思考种子萌发过程中能量的变化。
[分析]种子在萌发的过程中，有机物减少，释放出能量，一部分能量用于种子萌发，还有一部分能量以热量的形式散失了，也就是被我们捕捉到的温度的升高。
[引导]哪位同学愿意以“现象”+“原理”+“结论”的方式，来分享你在实验过程中得出的结论？
[总结]甲瓶中温度远高于乙瓶，能量以热能的形式呈现，所以，种子在萌发过程在释放了能量。
实验二：种子萌发时产生的气体
[过渡]种子在萌发过程中会消耗氧气，产生二氧化碳吗？我们可以借助实验进行验证。
[提示]二氧化碳会使澄清的石灰水变浑浊。请两位同学，用吸管向澄清石灰水中吹气进行验证。
[演示]将两支注射器中吸入等量澄清石灰水，从瓶中吸入气体，观察实验现象，思考实验结论。
[总结]吸入甲瓶中气体的澄清石灰水变浑浊，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，说明在此过程中产生了二氧化碳。
实验三：种子萌发时消耗的气体
[过渡]我们证明了植物呼吸产生二氧化碳，那是否也消耗氧气呢？?
上一节课我们知道，氧气具有助燃的作用，可使带火星的卫生香复燃；如果没有氧气，会出现什么情况呢？
[演示]将点燃的蜡烛分别放入甲瓶和乙瓶中，观察实验现象。
（注意：放下去时一定要慢）
[提问]为什么煮熟的种子中，蜡烛能继续燃烧？说明什么问题？
[讲解]煮熟的种子中是死亡的细胞，只有活体细胞才能呼吸。
甲瓶中，蜡烛很快熄灭；乙瓶中蜡烛继续燃烧。根据燃烧需要氧气的原理，种子在呼吸时消耗了氧气。
[归纳]通过以上实验探究的学习和实践，相信大家已经初步了解呼吸作用，下面我们总结以上实验，尝试阐明呼吸作用的过程。
学生预习并尝试进行回答。
学生观看并思考。
记录实验现象，回顾实验原理，思考实验结论，最终按照：“现象”+“原理”+“结论”的方式进行说明。
小组汇报合作探究的结果，与学生一起分析实验现象，找出出现不同现象的原因，得出实验结论。
小组按照老师给定的实验器材，验证二氧化碳的产生和氧气的消耗，讨论并进行设计，班级同学可进行补充和质疑。
引导学生分析本质的变量。
引导学生了解实验的基本框架，帮助学生构建系统的知识体系。
加深学生对“能量”的认识。
引导学生以“现象”+“原理”+“结论”的方式进行说明，培养逻辑思维能力。
引导学生通过实验现象说明本质。
通过完整的探究实验过程，让学生亲身体验科学探究的方法和步骤，培养学生的科学探究能力和思维能力。
呼吸作用的过程
种子萌发的过程
[归纳]总结以上实验，尝试说明呼吸作用的过程。
实验一：萌发的种子呼吸时释放能量；
实验二：种子萌发时产生二氧