师:同学们好,咱们又见面了。今天我们继续一起研究植物的呼吸作用。首先,请明确本节课的学习目标:一、整合实验结论,说出植物呼吸作用的实质及意义;二、对比光合作用与呼吸作用,说出两者的区别与联系;三、运用呼吸作用的知识解释生产生活中的相关问题。

  回顾上节课内容,我们通过实验看到萌发的种子在进行呼吸,吸入氧气产生二氧化碳,并且通过创新实验验证了植物的活细胞都会呼吸。那么除了气体变化,种子在呼吸过程中还有其他变化吗?接下来我们继续探索。

  仔细观察装有萌发种子的广口瓶,瓶壁上有许多水珠,而装有熟种子的广口瓶内壁没有水珠。用手摸一摸,会感觉装有萌发种子的广口瓶温度稍高一些。是种子呼吸产生热量了吗?有可能,但感觉不一定准确,假设也不一定正确,让我们做个实验验证一下。

  师:种子在萌发过程中释放热量吗?我们选取适量绿豆种子,平分为两等份,将其中一份种子用刚刚烧开的热水烫几分钟,另一份种子提供适宜条件令其萌发。把萌发的绿豆种子装入保温瓶乙中,烫过后冷却至室温的绿豆种子装入保温瓶甲中,都盖上插有温度计的橡皮塞,记录两个温度计的读数,然后将两个保温瓶放置在相同环境下一段时间,观察温度计变化并记录读数。

  在实验中,我们发现甲瓶中的温度计读数没有明显变化,乙瓶中温度计的读数升高。这是因为萌发的种子进行呼吸作用,释放了能量,有一部分能量以热能的形式散失到周围环境中,使得周围环境温度升高;而烫过的种子已经死亡,不能进行呼吸作用,没有热量散失,所以温度计读数没有明显变化。

  装有萌发种子的保温瓶温度升高,这说明萌发的种子进行呼吸,释放了热量。利用温度传感器,我们测量并记录了其他几种植物在呼吸过程中的温度变化。具体做法是:将600克新鲜的黄豆芽、藕、苹果、菠菜分别装入保温瓶,再接入温度传感器,用棉花团塞住瓶口,利用计算机采集并记录温度传感器的数据变化,生成曲线图。分析曲线图可知,随着时间推移,保温瓶内的温度在上升,这说明植物进行呼吸作用释放热量,热量是能量的一种形式。

  师:种子在萌发过程中为什么会产生热量呢?我们知道有机物蕴含有能量,萌发种子释放的能量是不是来自种子中有机物的转化?如果是,随着种子萌发进行旺盛的呼吸作用释放能量,种子中的有机物会不断减少,从而导致整个种子的干物质减少,因为这些干物质主要成分就是有机物。种子呼吸会消耗有机物吗?让我们继续通过实验寻找答案。

  首先称取干种子120克,将其等量分为12份,每份10克,每3份为一组,共4组。把第一组烘干称重,记录平均值。为其他3组种子提供适宜条件使其萌发并保持遮光。

  师:请同学们思考为什么要遮光?

  生:因为本实验持续时间较长,种子萌发后形成幼苗会逐渐形成叶绿素进行光合作用。光合作用会合成有机物,会干扰本实验结果,所以实验过程要遮光。

  师:接着分别在种子萌发的第一、二、三天把二、三、四组种子烘干称重,记录平均值。最后的实验结果正如我们猜想的那样,随着种子在萌发过程中不断进行呼吸释放能量,种子中的干物质在不断减少。由此我们可以得出结论,种子进行呼吸,消耗有机物。看来植物的呼吸作用伴随着物质和能量的转化。现在让我们深入思考这些问题:植物细胞的能量转换器是什么?植物呼吸作用释放能量与哪种转换器有关?植物呼吸作用释放的能量直接来自哪里?请同学们开动脑筋思考答案,接下来我们一起交流。

  师:首先,植物细胞的能量转换器是什么?

  生:叶绿体和线粒体是植物细胞的能量转换器。

  师:那植物呼吸作用释放能量与哪种转换器有关呢?

  生:科学研究表明,呼吸作用在细胞中进行,其主要过程发生在线粒体中。因此,线粒体被比喻成汽车的发动机,不断将物质转化成能量释放出来。

  师:那么植物呼吸作用释放的能量直接来自哪里呢?

  生:通过测种子干重的实验,我们知道植物进行呼吸作用释放能量的同时,有机物质在减少,所以植物呼吸作用释放的能量直接来自有机物的分解。

  师:现在整合关于探索植物呼吸作用的多个实验,你会怎样描述植物的呼吸作用呢?呼吸作用的概念是什么?请同学们尝试用自己的语言描述。

  课本中是这样描述呼吸作用的:绿色植物吸收氧气,将有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。同学们,你的总结和教科书上一样吗?如果用类似光合作用表达式的形式来表示植物的呼吸作用,该怎样写呢?请同学们尝试写出呼吸作用的表达式,箭头左边写呼吸作用的原料,右边写呼吸作用的产物,箭头表示物质和能量发生变化,箭头下方标注呼吸作用的场所。

  师:同学们看你写的表达式和这个一样吗?从表达式可以看出呼吸作用的实质就是分解有机物释放能量,植物进行呼吸作用有什么意义呢?

  生:植物通过呼吸作用释放能量可用于生命体的各项生命活动,比如细胞的分裂、植株的生长、物质的吸收、运输等。由此可知,呼吸作用的意义是为生命活动提供动力。

  师:呼吸作用释放的能量还有一部分会以热量的形式散失。堆放在一起的粮食、蔬菜因呼吸作用释放出热量,使周围环境温度上升,这就会给微生物的繁殖提供有利条件,导致粮食蔬菜霉变腐烂。因此,在保存粮食作物时,要经常给它们通风降温。现在让我们比较植物的呼吸作用和光合作用。从反应式上看,两种作用刚好相反,呼吸作用的原料恰恰是光合作用的产物,因此有同学说植物的呼吸作用是对光合产物的浪费,这种说法对吗?让我们来一起看一段微课。

  我们知道光合作用是吸收二氧化碳,制造有机物,储存能量、放出氧的过程。呼吸作用则是吸收氧、分解有机物、释放能量、放出二氧化碳的过程。两者的区别主要在四个方面:第一,光合作用只在含有叶绿体的细胞中进行,而呼吸作用在所有活细胞中都能进行;第二,光合作用在光下才能进行,而呼吸作用有光无光都能进行;第三,光合作用吸收二氧化碳,放出氧,而呼吸作用吸收氧,放出二氧化碳;第四,光合作用制造有机物,储存能量,而呼吸作用分解有机物,释放能量。

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《7年级上册北师大版生物 第5章 第2节 呼吸作用 第2课时 逐字稿-4,445字 第3版》.docx
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