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有機物的分解利用――呼吸作用 教案示例

有機物的分解利用――呼吸作用 教案示例

第四章第一節(jié)

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M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。

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