定义 呼吸作用表达式是描述细胞利用氧将有机物分解为二氧化碳和水,并释放能量的化学反应式。
从哪来 它建立在“1. 能呼吸”这一已有知识之上,是对生物体生命活动基础特征的化学本质解释。
为什么 生物体需要能量维持生命活动,而能量储存在有机物的化学键中。通过呼吸作用,细胞在酶的催化下,将葡萄糖等有机物彻底氧化分解,断裂化学键释放能量,一部分以ATP形式供生命活动使用,另一部分以热能散失,同时产生代谢废物二氧化碳和水。
讲法
类比法:汽车引擎模型
适合
形象思维强、喜欢机械类比的学生。
讲解时将细胞比作汽车引擎,葡萄糖比作汽油,氧气比作空气。告诉学生,引擎(细胞)吸入汽油(有机物)和空气(氧气),经过燃烧(呼吸作用),排出尾气(二氧化碳)和水蒸气(水),同时驱动汽车行驶(释放能量)。强调“能量”是驱动生命活动的动力,就像汽油燃烧驱动轮子转动一样。
讲法
元素守恒法:原子追踪
适合
逻辑严密、擅长理科推导的学生。
讲解时列出反应前后的元素种类。左边是C、H、O(来自葡萄糖和氧气),右边也是C、H、O(来自二氧化碳和水)。引导学生观察:碳元素从有机物转移到了二氧化碳,氢元素从有机物转移到了水,氧元素则重新组合。重点强调“能量”不是物质,而是伴随物质变化释放出来的,因此写在箭头下方或右侧,不遵循质量守恒的原子计数,但遵循能量守恒。
讲法
实验现象法:逆向推导
适合
动手能力强、重视实验证据的学生。
回顾“探究种子呼吸作用”的实验:澄清石灰水变浑浊说明产生了二氧化碳;温度计示数升高说明释放了热量(能量);蜡烛熄灭说明消耗了氧气。让学生根据这些现象,反推反应物(有机物、氧气)和生成物(二氧化碳、水、能量),从而构建表达式。强调表达式是对实验现象的理论总结。