有機物的分解利用――呼吸作用 教案示例

教學(xué)目標 

1.通過證明植物進行呼吸作用的實驗，使學(xué)生掌握呼吸作用的概念，理解呼吸作用的過程；了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系；了解呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系。

2.通過證明植物進行呼吸作用的實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗操作能力以及進行科學(xué)方法的訓(xùn)練。

3.通過了解光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。初步樹立事物是相互聯(lián)系、相互影響的基本觀點。

重點、難點分析

植物呼吸作用實驗的設(shè)計和分析，以及呼吸作用的概念是本節(jié)課的教學(xué)重點和難點呼吸作用是植物體的一種重要的生理活動，主要表現(xiàn)在對有機物的分解，產(chǎn)生能量，供給生命活動的需要。呼吸現(xiàn)象在人體的表現(xiàn)非常明顯，但是植物體有沒有呼吸作用？如果有怎樣證明它的存在？最好的辦法就是用實驗來檢驗。教師通過引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，在完成實驗操作的同時，進行科學(xué)方法的訓(xùn)練。做完每一個實驗后，在對實驗現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己得出結(jié)論。這樣不僅使學(xué)生從直觀實驗現(xiàn)象中總結(jié)出知識內(nèi)容，同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力，最終使學(xué)生自己總結(jié)出呼吸作用的概念。

教學(xué)過程 設(shè)計

一、本課題的參考課時為一課時。

二、教學(xué)過程 ：

1. 引言的設(shè)計：

上好本節(jié)課的關(guān)鍵之一就在于做好實驗，并且引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，經(jīng)過分析得出結(jié)論。

教師在導(dǎo)入  新課時，可以啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生得出檢測植物是否進行呼吸，可以用檢測植物周圍氣體成分是否改變的方法。可提問：

（1）什么是呼吸？請舉出身邊可見到的呼吸現(xiàn)象。

（2）人在呼吸時，吸進的氣體和呼出的氣體在成分上有什么不同？

（3）植物有沒有呼吸？可以用什么方法證明？

如果植物也進行呼吸，植物周圍的O2就會減少， CO2增多。所以，要知道植物是否進行了呼吸作用，可以通過檢測植物周圍氣體成分是否改變來證明。怎樣檢測植物周圍氣體成分是否改變了呢、教師可以讓學(xué)生去考慮，以實驗小組為單位設(shè)計實驗的方案。為了使學(xué)生設(shè)計的實驗方案有可行性和科學(xué)性，教師可以提一些啟發(fā)性的問題，幫助學(xué)生思考。例如：

（1）選擇什么材料做實驗好？一棵樹，一株小草或是植物的某些器官如種子。

（2）選擇實驗場所：在開放的空間（如教室）做實驗，還是在密閉的容器里（如廣口瓶）做實驗？為什么？

（3）怎樣才能檢測02，含量的變化？（O2可助燃，缺02會使燃燒的蠟燭熄滅）

（4）怎樣才能檢測CO2含量的變化？（CO2能使澄清的石灰水變混濁。教師可演示：口含吸管向澄清的石灰水吹氣，使石灰水變混濁）

投影片：實驗的材料和用具

豌豆苗、小麥種子、廣口瓶、橡皮塞、細玻璃管、長頸漏斗、尖頭鑷子、燒杯、打孔器、黑布或黑紙、澄清的石灰水、試管、紗布、凡士林、蠟燭、火柴。

學(xué)生分組討論時，教師巡視指導(dǎo)，參與某些組的討論，提醒學(xué)生設(shè)計實驗方案時，不要忘了對照實驗，把設(shè)計的簡圖繪制在投影片上。學(xué)生匯報設(shè)計方案時，每組選派一名代表利用繪制的簡圖在投影儀上按圖說明。

學(xué)生的發(fā)言，可能有考慮不周全的地方，教師不要急于糾正，讓全班學(xué)生共同思考。在教師循序誘導(dǎo)下，由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯誤和不足。為了保證實驗?zāi)茼樌�進行，有的準備工作要在課前進行。教師可以帶領(lǐng)課外小組的學(xué)生完成這些工作。由于實驗的條件要求不高，過程也不復(fù)雜，有條件的學(xué)校可以把演示實驗改為學(xué)生自己動手實驗。

2. 植物呼吸作用實驗的設(shè)計：

【實驗一】植物呼吸時吸收O2

取兩個廣口瓶，甲瓶內(nèi)放入活的豌豆苗，乙瓶內(nèi)放人用開水燙死的豌豆苗，密封后放到黑暗的環(huán)境條件下24小時（想一想，為什么要在黑暗的條件下培養(yǎng)豌豆24小時？），另取一 個空瓶為丙瓶，密封后也同甲、乙瓶一樣處理。

上課時，用燃燒的蠟燭放到瓶中檢驗瓶中氣體的成分。教師指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，分析原因，得出結(jié)論。將討論的結(jié)果填寫在投影片及實驗報告的表格內(nèi)。（表格中的現(xiàn)象、分析和結(jié)論由學(xué)生填寫）

當學(xué)生匯報實驗結(jié)果時，教師可以詢問他們實驗操作的詳細步驟。從學(xué)生的回答中可以看出，有些人的實驗步驟比較科學(xué)。合理省時。有些人的操作繁瑣、重復(fù)、費事。如果把點燃的蠟燭先放入丙瓶檢驗，再依次放入乙瓶和甲瓶檢驗，只要點燃一次蠟燭就可以完成三個測試工作。這是最合理、省時的實驗程序。運用運籌學(xué)，合理安排工作程序，求得省時、省力的效果，是對學(xué)生進行科學(xué)方法訓(xùn)練的一項重要內(nèi)容。

【實驗二】植物呼吸時釋放CO2

取三個廣口瓶，甲瓶內(nèi)放入活的豌豆苗，乙瓶放入燙死的豌豆苗，丙瓶為空瓶。蓋上蓋后放到黑暗環(huán)境條件下24小時，換上雙孔瓶塞，用澄清的石灰水檢驗瓶里的氣體。

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，討論分析現(xiàn)象發(fā)生的原因，得出結(jié)論，將結(jié)果填寫在投影和實驗報告的表格內(nèi)。

【實驗三】方法步驟與實驗二相同，但甲瓶內(nèi)沒有萌發(fā)的種子，乙瓶內(nèi)放有干燥的種子，丙瓶為空瓶。實驗三和實驗二的實驗裝置可參考課本P60的演示實驗“種子呼吸時釋放CO2”中的圖示。學(xué)生實驗時，一部分人做實驗二，另一部分人做實驗三。學(xué)生填寫實驗報告的表格時，仍然填寫“現(xiàn)象”、“分析”和“結(jié)論”。

完成實驗一、二、三后，教師進一步啟發(fā)學(xué)生思考：

（1）植物的呼吸作用除了引起周圍的氣體成分改變外，還會引起什么變化？

（2）怎樣才能測定呼吸作用引起的熱量變化呢？

課前，教師可以布置學(xué)生自制保暖的實驗裝置：在礦泉水瓶中分別裝入萌發(fā)的種子和干燥的種子，把它們和另一個空瓶中分別插入一支溫度計，然后把三個瓶子放在一個硬紙箱中，在三個瓶子的周圍填充滿鋸未木屑做為保溫材料（也可填充棉花或碎布等材料），在保溫材料里也插一支溫度計。

【實驗四】種子呼吸時放熱

教師指導(dǎo)學(xué)生分組觀察各組的實驗裝置，記錄甲、乙、丙三瓶內(nèi)及保溫材料的溫度，然后，由各組代表匯報觀察的記錄。教師引導(dǎo)學(xué)生分析記錄，得出結(jié)論。

教師啟發(fā)學(xué)生思考以下問題：

（1）盛萌發(fā)種子的瓶內(nèi)溫度明顯較高，說明什么？

（2）干種子也有生命，但是盛干種子的瓶內(nèi)溫度都沒有明顯升高，這又說明了什么？

（3）呼吸作用的強弱與生命活動是否旺盛有什么關(guān)系？（辯證統(tǒng)一，相互影響）

3.呼吸作用的概念和意義：

經(jīng)過前面所做的四個實驗，學(xué)生已經(jīng)確信植物具有呼吸作用。因此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進一步概括和綜合觀察到的實驗現(xiàn)象，分析得出的結(jié)論，最后讓學(xué)生自己得出呼吸作用的概念和意義，并且用公式表示呼吸作用。

4.呼吸作用和光合作用的區(qū)別和聯(lián)系：

呼吸作用與光合作用的關(guān)系是帶有總結(jié)性的內(nèi)容，它總結(jié)了這節(jié)課與上一節(jié)課的內(nèi)容要點。先明確兩者的區(qū)別，再說明它們的聯(lián)系，這實際也是起復(fù)習(xí)鞏固的作用，學(xué)生是不難理解的。教師可以提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)。

（1）光合作用在哪里進行，呼吸作用在哪里進行？

（2）光合作用必須有光時才能進行，呼吸作用在何時進行？

（3）進行光合作用時植物吸收什么氣體？放出什么氣體？進行呼吸作用時又是怎樣？

（4）光合作用與呼吸作用在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換上有什么區(qū)別？

在學(xué)生認清這兩個相反的生理過程后，教師可以再提出一些問題，幫助學(xué)生認識它們之間相互依存的關(guān)系。

（1）植物呼吸作用分解的有機物是從哪里來的？

（2）呼吸作用釋放的能量是從哪里來的？

（3）植物進行光合作用時，原料的吸收和產(chǎn)物的運輸需要消耗能量，這些能量是怎樣產(chǎn)生的？

在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P62光合作用和呼吸作用比較表，最后使學(xué)生得出呼吸作用與光合作用具有相互依存的關(guān)系這一結(jié)論。

5.植物的呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系：

教師可以舉一些生活和生產(chǎn)實際中的實例來說明。例如：

（1）為什么在栽培農(nóng)作物時常常要松土？

（2）保存水果、蔬菜或糧食時，需要注意哪些問題？（低溫、低氧、高CO2等）

（3）為什么新疆的西瓜特別甜？

（4）為什么通氣不良的菜窖會缺氧？應(yīng)該采取哪些預(yù)防措施？

（5）臥室中放大量的植物過夜有利于健康嗎？為什么？

小資料

1.植物呼吸時放出C02的實驗：

把萌發(fā)的小麥種子和干燥未萌發(fā)的種子分別包入甲、乙兩個紗布袋里，用線扎緊袋口，把甲、乙兩個紗布袋分別掛在盛有澄清石灰水的甲、乙兩個廣口瓶內(nèi)，布袋不能碰到石灰水，塞上瓶塞，把瓶移到溫暖處，1～2天后觀察石灰水的變化，如果石灰水變混濁了，證明植物體產(chǎn)生了CO2。

2.證明植物在白天也進行呼吸作用的實驗：

培養(yǎng)一盆黃化苗（沒有葉綠體），把它放在有光的條件下做呼吸作用的實驗，實驗結(jié)果證明植物在白天也進行呼吸作用（吸入02，呼出CO2）。用黃化苗的原因是讓植物不能進行光合作用（因為沒有葉綠素），這樣就很容易證明植物在白天（光下）也進行呼吸作用。把黃化苗放在光下幾天后，它又形成了葉綠素，再做同樣的實驗，呼吸現(xiàn)象在白天（光下）就不明顯了。這是因為光合作用利用了呼吸作用釋放的CO2，而且還不夠，還必須從大氣中吸入C02。而光合作用釋放的02，呼吸作用卻用不完，于是從葉中釋放出來。所以，植物在白天的呼吸作用被強烈的光合作用掩蓋了。