苏科版七年级生物上册第7章第1节《能量的释放和利用》教学设计

苏科版七年级生物上册第7章第1节《能量的释放和利用》教学设计主备人备课成员教学内容分析1.本节课的主要教学内容：苏科版七年级生物上册第7章第1节《能量的释放和利用》。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课通过讲解食物的消化吸收、细胞呼吸和光合作用等过程，帮助学生理解生物体内能量转换和利用的基本原理。这些内容与学生之前学习的消化系统、呼吸系统、光合作用等知识紧密相连，有助于学生构建完整的生物学知识体系。核心素养目标本节课旨在培养学生的生物科学素养，包括：1）提高学生对生物能量转换过程的理解，培养其科学思维能力；2）通过实验探究，培养学生的观察能力和实验操作技能；3）引导学生关注生物能量与人类生活的关系，提升其社会责任感和环境意识；4）通过小组合作学习，培养学生的合作能力和沟通能力。教学难点与重点1.教学重点：

-明确生物体内能量转换的基本过程，包括食物的消化吸收、细胞呼吸和光合作用。

-理解能量转换中的化学能、热能和电能之间的相互转化。

-认识到能量转换效率与生物体生存和生命活动的关系。

2.教学难点：

-细胞呼吸过程的理解：难点在于理解细胞呼吸过程中，有机物与氧气反应生成二氧化碳、水和能量的复杂过程，以及不同细胞呼吸方式（有氧和无氧）的区别。

-光合作用原理的掌握：难点在于理解光合作用中光能转化为化学能的详细过程，包括光反应和暗反应的步骤和物质变化。

-能量转换效率的计算和应用：难点在于理解如何计算能量转换效率，并能将其应用于实际生物问题的分析中。例如，通过比较不同食物的能量密度，帮助学生理解食物选择对能量摄入的影响。

-能量与生态系统关系的理解：难点在于学生如何将能量转换的概念与生态系统中的能量流动和能量金字塔联系起来，理解能量在生态系统中的传递和限制因素。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-硬件资源：多媒体教学设备（电脑、投影仪）、实验器材（显微镜、试管、滴定管、燃烧匙等）、计时器、数据记录表。

-课程平台：生物学科学习软件或网站平台，用于在线学习和资源下载。

-信息化资源：生物能量转换相关的教学视频、动画演示、科普文章和图片。

-教学手段：课堂讲授、小组讨论、实验操作、案例分析、图表分析等。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对能量释放和利用的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道食物是如何被身体利用的吗？能量在我们生活中扮演什么角色？”

展示一些关于食物消化和身体活动的图片或视频片段，让学生初步感受能量转换的魅力或特点。

简短介绍能量释放和利用的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.能量释放和利用基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解能量释放和利用的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解能量释放和利用的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍食物消化、细胞呼吸和光合作用等能量转换过程，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.能量释放和利用案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解能量释放和利用的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的能量转换案例进行分析，如人体运动、植物生长等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解能量转换的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用能量转换的概念解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与能量释放和利用相关的主题进行深入讨论，如“如何提高食物的能量利用效率”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对能量释放和利用的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调能量释放和利用的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括能量释放和利用的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调能量释放和利用在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用这一概念。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，培养学生的独立思考和研究能力。

过程：

布置课后作业：让学生选择一个与能量释放和利用相关的实际问题进行研究，如“家庭节能减排措施”或“校园内的可再生能源利用”。

要求学生撰写一份研究报告或设计一份可行性方案，提交给教师进行评估。

教学过程设计完毕。教学资源拓展1.拓展资源：

-人类对能量转换的研究历史：介绍人类从古代对火的使用到现代能源技术的演变过程，展示人类对能量转换的探索和认识的发展。

-生物能的多样性：探讨不同生物体内的能量转换机制，如细菌、真菌、植物和动物的能量获取方式。

-能源与环境：分析能量转换对环境的影响，包括可再生能源（太阳能、风能、水能等）和不可再生能源（煤炭、石油、天然气等）的环境影响。

-能源政策与法规：介绍国家或地区的能源政策、法规以及能源管理的基本原则。

-国际能源组织：介绍国际能源组织的作用、目标和主要活动，如国际能源署（IEA）和石油输出国组织（OPEC）。

2.拓展建议：

-阅读相关科普书籍或文章：推荐学生阅读关于能量转换的科普书籍，如《能量守恒定律》等，以加深对能量转换概念的理解。

-观看纪录片：推荐学生观看关于能源利用和环境问题的纪录片，如《地球脉动》、《能源》等，以直观地了解能源问题。

-参与社区活动：鼓励学生参与社区组织的节能减排活动，如植树造林、垃圾分类等，亲身体验能量转换与环境保护的关系。

-进行实验探究：组织学生进行简单的实验，如测量食物的热量、研究植物的光合作用效率等，通过实验验证所学知识。

-设计能源利用方案：让学生设计一个可再生能源利用的方案，如太阳能热水器、风能发电等，培养学生的创新能力和实际操作能力。

-参考能源相关的学术期刊：推荐学生阅读能源相关的学术期刊，如《能源科学》、《可再生能源》等，了解能源领域的最新研究动态。

-组织能源知识竞赛：举办能源知识竞赛，激发学生学习能源知识的兴趣，提高学生的知识运用能力。

-开展能源主题的课外活动：组织学生参观能源企业、实验室或博物馆，亲身体验能源科技的魅力，拓宽学生的视野。典型例题讲解典型例题1：

题目：一株绿色植物在阳光下进行光合作用，4小时内吸收了1.8千克二氧化碳，产生了多少千克的氧气？

解答：根据光合作用的化学方程式：

\[6CO_2+6H_2O+光能\rightarrowC_6H_{12}O_6+6O_2\]

由方程式可知，每消耗6摩尔的二氧化碳产生6摩尔的氧气。二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔，氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

首先计算二氧化碳的摩尔数：

\[\text{摩尔数}=\frac{\text{质量}}{\text{摩尔质量}}=\frac{1800\text{克}}{44\text{克/摩尔}}\approx40.91\text{摩尔}\]

然后根据化学方程式，氧气的摩尔数也是40.91摩尔。计算氧气的质量：

\[\text{氧气质量}=\text{摩尔数}\times\text{摩尔质量}=40.91\text{摩尔}\times32\text{克/摩尔}\approx1309.52\text{克}=1.30952\text{千克}\]

答案：产生了大约1.31千克的氧气。

典型例题2：

题目：一个苹果在呼吸作用中消耗了0.24千克的葡萄糖，产生了多少千克的二氧化碳？

解答：根据呼吸作用的化学方程式：

\[C_6H_{12}O_6+6O_2\rightarrow6CO_2+6H_2O+能量\]

由方程式可知，每消耗1摩尔的葡萄糖产生6摩尔的二氧化碳。葡萄糖的摩尔质量为180克/摩尔，二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔。

首先计算葡萄糖的摩尔数：

\[\text{摩尔数}=\frac{\text{质量}}{\text{摩尔质量}}=\frac{240\text{克}}{180\text{克/摩尔}}\approx1.333\text{摩尔}\]

然后根据化学方程式，二氧化碳的摩尔数是1.333摩尔乘以6，计算二氧化碳的质量：

\[\text{二氧化碳质量}=\text{摩尔数}\times\text{摩尔质量}=1.333\text{摩尔}\times6\times44\text{克/摩尔}\approx8.88\text{千克}\]

答案：产生了大约8.88千克的二氧化碳。

典型例题3：

题目：一个学生的体重为50千克，如果他的身体在一天内通过呼吸作用消耗了0.5千克的氧气，计算该学生一天内释放的能量大约是多少千焦？

解答：首先，我们需要知道1摩尔氧气在完全燃烧时释放的能量大约是287千焦。氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

计算氧气的摩尔数：

\[\text{摩尔数}=\frac{\text{质量}}{\text{摩尔质量}}=\frac{500\text{克}}{32\text{克/摩尔}}\approx15.625\text{摩尔}\]

然后计算释放的总能量：

\[\text{能量}=\text{摩尔数}\times\text{每摩尔释放的能量}=15.625\text{摩尔}\times287\text{千焦/摩尔}\approx4483.125\text{千焦}\]

答案：该学生一天内释放的能量大约是4483.125千焦。

典型例题4：

题目：一个完全燃烧的葡萄糖分子（C_6H_{12}O_6）可以产生多少摩尔的二氧化碳？

解答：根据呼吸作用的化学方程式：

\[C_6H_{12}O_6+6O_2\rightarrow6CO_2+6H_2O+能量\]

由方程式可知，每燃烧1摩尔的葡萄糖分子可以产生6摩尔的二氧化碳。

答案：一个完全燃烧的葡萄糖分子可以产生6摩尔的二氧化碳。

典型例题5：

题目：如果一个生态系统中的植物每年通过光合作用固定了1000吨二氧化碳，计算这些植物每年可以产生多少吨氧气？

解答：根据光合作用的化学方程式：

\[6CO_2+6H_2O+光能\rightarrowC_6H_{12}O_6+6O_2\]

由方程式可知，每固定6摩尔的二氧化碳可以产生6摩尔的氧气。二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔，氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

首先计算二氧化碳的摩尔数：

\[\text{摩尔数}=\frac{\text{质量}}{\text{摩尔质量}}=\frac{1000000\text{千克}}{44\text{千克/摩尔}}\approx22727.27\text{摩尔}\]

然后根据化学方程式，氧气的摩尔数也是22727.27摩尔。计算氧气的质量：

\[\text{氧气质量}=\text{摩尔数}\times\text{摩尔质量}=22727.27\text{摩尔}\times32\text{千克/摩尔}\approx729272.64\text{千克}=729.27264\text{吨}\]

答案：这些植物每年可以产生大约729.27吨氧气。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的积极参与和提问情况：观察学生在课堂上的发言次数、问题提出的质量和互动频率，评价学生的参与度和积极性。

-学生对基本概念的理解程度：通过提问和回答问题的方式，检查学生对能量释放和利用基本概念的理解，如光合作用、细胞呼吸等。

2.小组讨论成果展示：

-小组合作效率：评估学生在小组讨论中的分工合作情况，包括是否有效沟通、是否各司其职。

-小组展示质量：评价学生的展示内容是否准确、逻辑清晰，以及是否能够吸引其他同学的兴趣和参与。

-创新性思维：观察学生在讨论中是否提出了新颖的观点或解决方案。

3.随堂测试：

-学生对能量转换过程的掌握情况：通过随堂测试，检查学生对能量转换过程的了解，如光合作用和细胞呼吸的步骤和产物。

-学生应用知识解决问题的能力：测试中包含实际问题的解决，如计算能量转换效率或设计简单的能量利用方案。

4.学生自评与互评：

-学生对自身学习效果的自我评价：鼓励学生反思自己在课堂上的表现，包括参与度、学习态度和知识掌握情况。

-学生间相互评价：组织学生相互评价，以促进学生之间的学习和成长。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现：教师对学生在课堂上的积极表现给予肯定，对需要改进的地方提出具体建议。

-针对小组讨论：教师对小组讨论的成果进行评价，鼓励学生继续保持良好的合作精神，并提出如何提升讨论效果的建议。

-针对随堂测试：教师对学生的测试成绩进行分析，指出学生的强项和弱点，并提供相应的学习资源和建议。

-针对课后作业：教师对学生的课后作业进行检查，对完成质量高的作业给予表扬，对存在问题的作业进行个别辅导。

-针对总体学习进度：教师对学生的学习进度进行总体评价，确保学生能够跟上教学进度，并对学生的学习兴趣和方法给予指导。教学反思与总结哎呀，这节课上完之后，我真的是有挺多想法的