第1節食物中能量的釋放教學設計一、教學目標1.會用生物學的眼光觀察現實世界：學生能夠通過對食物中能量釋放相關實驗和生活實例的觀察，理解食物中蘊含能量以及能量釋放的過程和意義，認識到能量對人體生命活動的重要性。2.會用生物學的思維思考現實世界：學生能夠運用科學探究的方法，分析食物中能量釋放的原理，理解細胞呼吸的概念和過程，培養邏輯思維和問題解決能力，能夠根據所學知識解釋生活中與能量釋放相關的現象。3.會用生物學的語言表達現實世界：學生能夠準確運用生物學專業術語，清晰地闡述食物中能量釋放的機制，如細胞呼吸的方式、物質變化和能量轉化等過程，提升生物學語言表達能力，能夠與他人進行有效的交流和討論。二、教學重難點1.教學重點（1）學生能夠理解食物中儲存著能量，以及能量釋放的過程和原理。（2）掌握細胞呼吸的概念、類型（有氧呼吸和無氧呼吸）及其過程中的物質變化和能量轉換。（3）學會通過實驗探究食物中能量的存在和釋放方式。2.教學難點（1）深入理解細胞呼吸過程中復雜的物質代謝和能量代謝，特別是有氧呼吸和無氧呼吸的具體反應步驟和場所。（2）能夠運用細胞呼吸的知識解釋生活中的實際問題，如運動時的呼吸變化、水果保鮮的原理等，理解其在生活和生命活動中的應用價值。三、教學準備1.實驗器材：準備燃燒法測定食物能量的實驗裝置，包括錐形瓶、溫度計、鐵架臺、燃燒匙、鑷子、酒精燈、天平、干燥的花生種子、小麥種子等多種常見食物種子。確保實驗器材的數量足夠學生分組進行實驗操作。2.多媒體設備：確保教室配備投影儀和電腦，以便展示細胞呼吸過程的動畫演示、相關實驗視頻、圖片資料以及教學課件，直觀呈現教學內容，幫助學生更好地理解抽象的生物學概念。3.案例資料集：收集與食物中能量釋放相關的生活案例和生物學實例，如運動后呼吸加快、釀酒過程、水果保鮮方法等，用于課堂上的實例分析和討論，讓學生感受到生物學知識與生活實際的緊密聯系。4.學習資料：準備細胞呼吸過程的示意圖、概念圖等學習資料，以及相關的練習題和測試題，供學生在課堂上進行學習、鞏固和檢測。四、教學方法啟發式教學、學生自主學習與教師講解相結合、小組討論法、實驗探究法五、教學過程（一）復習引入（5分鐘）回顧生物學中關于營養物質的知識教師首先通過多媒體展示一個簡單的表格，如下：營養物質種類舉例對人體的主要作用糖類葡萄糖、淀粉？脂肪動物脂肪、植物油？蛋白質瘦肉、魚類中的蛋白質？提問：同學們，我們之前學習了人體所需的營養物質，大家還記得糖類、脂肪和蛋白質對人體的主要作用嗎？（請幾位學生回答）引導學生回顧：糖類是人體主要的供能物質，脂肪是重要的儲能物質，蛋白質是構成人體細胞的基本物質，也能為人體提供能量。師：我們知道這些營養物質對人體非常重要，那么它們是如何為人體提供能量的呢？接下來我們就一起深入探究食物中能量的釋放。（二）探究新知（20分鐘）第一部分:（一）食物中能量的探究實驗（8分鐘）引入實驗教師展示實驗器材，并說明實驗目的：通過燃燒食物種子，測量釋放的能量使水溫升高的數值，來探究食物中是否含有能量。教師講解實驗步驟：1.用天平稱取一定質量（如1克）的干燥花生種子，將其放在燃燒匙上。2.向錐形瓶中加入適量的水（如100毫升），用溫度計測量初始水溫，并記錄數據。3.將花生種子在酒精燈上點燃，迅速放在錐形瓶下方，讓火焰充分加熱錐形瓶中的水，直至種子完全燃燒熄滅。4.再次用溫度計測量水溫，記錄最終水溫。教師強調實驗注意事項：1.注意用火安全，避免燙傷。2.種子燃燒時要盡量靠近錐形瓶底部，但不要接觸瓶壁，確保熱量充分傳遞給錐形瓶中的水。3.測量水溫時，溫度計不要接觸錐形瓶底部和側壁，讀數時視線要與溫度計液柱的凹液面最低處相平。學生分組進行實驗，教師巡視指導，確保每個小組都能正確操作實驗。實驗結束后，各小組匯報實驗數據，教師引導學生分析數據：從水溫的升高可以看出，食物種子燃燒釋放出了能量，這些能量使水溫升高，證明了食物中儲存著能量。第二部分:（二）細胞呼吸——能量釋放的主要方式（8分鐘）引入細胞呼吸的概念教師通過多媒體展示人體細胞進行生命活動的動畫，如細胞的分裂、物質的運輸等，提問：細胞進行這些生命活動需要能量，那么食物中的能量是如何在細胞中釋放出來，為細胞生命活動提供動力的呢？教師講解：食物中的能量主要通過細胞呼吸的方式釋放出來。細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成ATP的過程。展示細胞呼吸的過程示意圖，講解細胞呼吸的兩種類型：有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸：教師結合動畫演示，詳細講解有氧呼吸的三個階段：第一階段：葡萄糖在細胞質基質中分解成丙酮酸和少量的[H]，同時釋放出少量能量。反應式：C?H??O?→2C?H?O?（丙酮酸）+4[H]+少量能量。第二階段：丙酮酸和水在線粒體中徹底分解成二氧化碳和大量的[H]，同時釋放出少量能量。反應式：2C?H?O?+6H?O→6CO?+20[H]+少量能量。第三階段：前兩個階段產生的[H]與氧氣在線粒體內膜上結合生成水，同時釋放出大量能量。反應式：24[H]+6O?→12H?O+大量能量。總結有氧呼吸的總反應式：C?H??O?+6O?+6H?O→6CO?+12H?O+大量能量。無氧呼吸：教師講解無氧呼吸的過程，無氧呼吸在細胞質基質中進行，分為兩個階段。第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同，即葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]，同時釋放出少量能量。第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉化為乳酸。反應式分別為：C?H??O?→2C?H?OH（酒精）+2CO?+少量能量（大多數植物細胞和酵母菌等）C?H??O?→2C?H?O?（乳酸）+少量能量（動物細胞、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）比較有氧呼吸和無氧呼吸教師引導學生思考并討論：有氧呼吸和無氧呼吸有什么相同點和不同點？學生小組討論后展示匯報。教師總結：相同點：都能分解有機物，釋放能量，第一階段的反應完全相同。不同點：有氧呼吸需要氧氣參與，產物是二氧化碳和水，釋放的能量多；無氧呼吸不需要氧氣參與，產物是酒精和二氧化碳或乳酸，釋放的能量少。第三部分:（三）能量釋放對生命活動的意義（4分鐘）教師提問：能量釋放對人體的生命活動有什么重要意義呢？引導學生思考并回答：能量釋放為人體的各項生命活動提供動力，如肌肉收縮、神經傳導、物質運輸等。教師舉例說明：比如我們運動時，肌肉需要收縮來完成各種動作，這就需要能量的供應；神經細胞傳遞信息也需要能量來維持正常的生理功能。總結：能量是生命活動的動力，食物中能量的釋放是維持人體正常生理功能的基礎。（三）鞏固練習（10分鐘）第一部分:練習題鞏固（6分鐘）教師通過多媒體展示練習題：1.細胞呼吸的主要方式是（）A.有氧呼吸B.無氧呼吸C.發酵D.以上都不對2.有氧呼吸產生大量能量的階段是（）A.第一階段B.第二階段C.第三階段D.三個階段都產生大量能量3.人在劇烈運動后，會感到肌肉酸痛，這是因為肌肉細胞進行了（）A.有氧呼吸B.無氧呼吸產生乳酸C.無氧呼吸產生酒精D.以上都不對學生獨立完成練習題，教師巡視并觀察學生的答題情況。完成后，教師對練習題進行講解，強調重點知識點，如細胞呼吸的類型、各階段的特點等。第二部分:生活實例分析（4分鐘）教師展示生活實例：1.水果在儲存過程中，如果密封不嚴，會有酒味散發出來，這是為什么？2.農民在給農作物松土時，對農作物的生長有什么作用？學生分組討論這些生活實例，分析其中涉及的細胞呼吸原理。各小組代表發言，教師進行點評和總結，進一步強化學生對細胞呼吸知識在生活中應用的理解。（四）課堂小結（3分鐘）第一部分:總結知識點師：這節課我們學習了食物中能量的釋放。誰能來說說食物中能量是如何釋放的？細胞呼吸的類型有哪些？它們的相同點和不同點是什么？請幾位學生回答，教師進行補充和完善。總結：食物中的能量主要通過細胞呼吸的方式釋放，細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸和無氧呼吸都能分解有機物釋放能量，有氧呼吸需要氧氣，產物是二氧化碳和水，釋放能量多；無氧呼吸不需要氧氣，產物是酒精和二氧化碳或乳酸，釋放能量少。第二部分:強化理解教師再次強調能量釋放對生命活動的重要性，并讓學生通過具體例子再次感受細胞呼吸的特點。提問：在實際生活中，還有哪些地方體現了細胞呼吸的原理？（學生舉例，例如：釀酒、泡菜制作、傷口包扎要透氣等）（五）課后作業（2分鐘）1.布置課本相關章節的練習題作為課后作業。要求學生認真完成，鞏固課堂所學知識。2.讓學生調查生活中還有哪些應用細胞呼吸原理的實例，并記錄下來，下節課進行分享和討論。同時思考如何利用細胞呼吸原理來提高農作物的產量或延長水果、蔬菜的保鮮期。課后作業：1.請學生根據課本相