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1. 种子萌发时释放热量

呼吸作用及其在农业生产中的应用 · 初一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 种子萌发时,细胞呼吸分解有机物释放能量,其中一部分以热能形式散失,导致环境温度升高。

从哪来 基于前置知识点“能呼吸”,具体对应 L1 基础记忆层级(呼吸作用产生能量)和 L2 理解应用层级(能量转化与释放)。

为什么 种子萌发需要大量能量驱动细胞分裂、伸长及物质合成。这些能量来自呼吸作用对有机物(如淀粉、脂肪、蛋白质)的氧化分解。根据能量守恒定律,化学能转化为生命活动所需的 ATP 能量时,并非 100% 转化,大部分能量(约 60%-90%)以热能形式散失到周围环境中。因此,大量种子集中萌发时,累积的热能会使局部环境温度显著上升。

类比法
将种子比作“微型发动机”。告诉学生,发动机工作时不仅产生动力(ATP),还会发热(热能)。如果发动机在密闭空间内高速运转,周围温度会升高。种子萌发就是无数台微型发动机同时工作,所以堆里的种子会发烫。
适合:抽象思维较弱,喜欢具象化、生活化类比的学生。
实验探究法
展示“测定种子呼吸作用释放热量”的实验装置(保温瓶+温度计+湿润种子)。引导学生观察温度计读数随时间上升的现象,并对比煮熟的种子(无生命活动)作为对照组。通过数据对比,让学生自己得出“生命活动产生热量”的结论。
适合:逻辑推理能力强,喜欢通过实证和数据得出结论的学生。
能量流向图法
画出能量流动示意图。起点是“有机物中的化学能”,箭头指向“呼吸作用”,分出两个分支:一支指向“ATP(用于生命活动)”,另一支指向“热能(散失)”。强调热能是“副产品”,但量很大。
适合:擅长结构化思维,喜欢理清概念间逻辑关系和能量转化的学生。
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练一道
基础题
某同学将煮熟的黄豆和生黄豆分别放入两个保温瓶中,塞紧瓶塞,插入温度计。24小时后,生黄豆瓶内温度明显高于煮熟黄豆瓶。请解释原因。
变式
农民在储存粮食时,常将粮食摊开晾晒或定期翻堆。若粮食堆放过密且未通风,内部温度会急剧升高甚至发霉。请从生物学角度解释“温度升高”的原因,并说明“翻堆”的作用。
试试手自己判
检测题
将等量的萌发的小麦种子和煮熟的小麦种子分别放入两个密闭的保温瓶中,瓶内各插入一支温度计。放置24小时后,记录温度变化。 (1) 哪个瓶内的温度升高更多? (2) 这种温度变化证明了什么生理过程? (3) 如果将萌发种子瓶内的氧气耗尽,温度还会继续升高吗?为什么?
看答案和判分标准
答案:(1) 萌发的小麦种子瓶。 (2) 证明了活细胞进行呼吸作用会释放热能。 (3) 不会(或升高幅度极小)。因为氧气耗尽后,有氧呼吸停止,虽然可能进行无氧呼吸,但无氧呼吸释放的能量少且大部分储存在酒精/乳酸中,散失的热能远少于有氧呼吸,且无氧呼吸产物积累会抑制细胞活动。
判对标准:
- 第(1)问答对得1分。
- 第(2)问必须提到“呼吸作用”和“释放热能”两个关键词,得2分。
- 第(3)问答“不会”得1分;解释中提到“氧气是呼吸作用原料”或“有氧呼吸停止”得1分;若仅答“不会”无解释得0.5分。
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