植物与碳氧平衡（教学设计）-2025沪教版七年级生物上册

第五章植物的生命活动与碳辄平衡

第3节植物与碳氧平衡

年级七年级授课时间1课时

课题第3节植物与碳氧工作

本节选自《植物的生命活动与碳氧平衡》章节，聚焦植物光合作用与呼吸作用对

维持地球碳氧平衡的核心作用。教材首先通过对比光合作用（吸收CO将放。2）和呼吸

作用（吸收Oz释放C（）2）的原料、产物及条件，建立基础概念框架。随后借助昼夜气体

浓度变化数据，引导学生分析植物在光照与黑暗条件下的净气体交换规律，揭示植物

通过光合作用净释放氧气、吸收二氧化碳的生物学本质。在此基础上，教材延伸至应

用层面：通过温室大棚增产措施（如延长光照、增施C（）2、夜间降温）强化学生对〃光

合效率〉呼吸消耗〃原理的理解；结合城市热岛效应、绿化覆盖率（如上海延中绿地案

教材分析

例）等社会议题，阐明植物在缓解环境问题中的不可替代性。最后通过全球碳排放数

据（如我国2017年能源活动占比86.7%）,引导学生思考〃植树造林〃与"减少排放"双

轨并行的碳平衡策略，渗透可持续发展理念。

本甘内容承上启下：既深化对植物代谢生理的理解，又为后续学习生态系统物质

循环奠基。通过科学数据分析、真实问题解决（如温室调控、城市规划）和多学科融

合（环境科学、社会学），培养学生从微观机制到宏观应用的系统思维。

【知识目标】

1.阐明光合作用与呼吸作用的动态关系

准确表述两作用的原料、产物、条件及场所（重点：气体交换方向相反）。

分析昼夜气体浓度变化数据图，解释植物在光照下净释放氧气、黑暗中净释放二氧化

碳的原因。

2.归纳碳氧平衡的维持机制

描述绿色植物通过光合作用消耗二氧化碳、释放氯气的核心过程。

教学目标

理解温室大棚中“增光、增CO?、控温”措施的原理（提高光合效率，抑制呼吸消耗）。

3.认识人类活动与碳氧平衡的关联

结合全球碳排放数据（如能源活动占比86.7%）,说明破坏碳氧平衡的主因。

列举植树造林、节能减排等维持平衡的具体途径。

【素养目标】

1.生命观念

形成“植物是碳氧循环枢纽”的生态平衡观，理解光合作用对生物圈稳态的不可替代

性（如缓解热岛效应）。

2.科学思维

基于气体浓度变化曲线，运用变量分析法（如X轴以上代表净释放氧气）推导植物生

理活动强度：通过温室措施案例，训练“条件-结果”的逻辑推理能力。

3.态度责任

结合城市绿化覆盖率数据（如上海37.6%）,设计社区增绿方案；

制定个人低碳行动清单（如减少一次性用品），践行生态保护责任。

【教学重点】

1.光合作用和呼吸作用的原料、产物、条件和场所；

2.植物光合作用和呼吸作用对碳氧平衡的景乡响；

3.提高温室大棚蔬菜产量的措施：

4.维持碳一氯平衡的方法。

教学重、难点

【教学难点】

1.分析植物一昼夜中光合作用和呼吸作用后氨气和二氧化碳的浓度变化：

2.理解光照强度与植物光合作用和呼吸作用强度的关系；

3.运用光合作用和呼吸作用的知识解决实际问题。

教学过程

教学内容教师活动学生活动

问题引入与初步引导讲述全球二氧化碳排放总量的

数据图和城市热岛效应的相关数据后，提问从这些数据

中，大家能看出我们的环境面临着怎样的问题呢？二氧化

碳排放量很大，城市温度比郊区高。

进一步引导那大家想一想，二氧化碳排放量过多会引导学生深入思

带来哪些影响呢？城市热岛效应又可能和什么因素有关

呢？二氧化碳过多可能会导致全球变暖，城市热岛效应可考，分析全球二氧化碳

新课导入能和城市里的建筑、人口多有关。

排放总量和城市热岛效

我们知道植物有光合作用和呼吸作用，那大家觉得植

物的这些生理活动能不能对我们刚刚提到的环境问题产生应，思考并回答问题。

影响呢？植物光合作用能吸收二氧化碳，可能会有帮助。

总结与过渡植物的光合作用和呼吸作用确实和我们

的环境密切相关，今天我们就一起来学习植物与碳氧平衡

的知识，看看植物在维持我们地球的碳氧平衡中到底扮演

着怎样的角色。

我们都知道植物有光合作用和呼吸作用，那这两个过

一、碳程在产物、原料、条件、场所等方面分别有什么特点呢？

氧平衡现在请大家结合之前学过的知识和课本内容来思考。

中光合提出问题请大家思考光合作用和呼吸作用的产物、

新知

作用与原料、条件和场所分别是什么？它们之间有什么联系和区

探究

呼吸作别？光合作用的产物是有机物和氧气，原料是二氧化碳和思考并回答问题。

用的对水，条件是光照，场所是叶绿体；呼吸作用的产物是二氧

比化碳和水，原料是有机物和氧气，条件是有光无光都能进

行，场所是线粒体。

进一步引导那它们在碳氧平衡中分别起到了什么作

用呢？光合作用消耗二氧化碳，释放氧气；呼吸作用消耗

氧气，释放二氧化碳。

总结与拓展它们是相互依存的关系，共同维持着自

然界的碳氧平衡。那如果其中一个过程受到影响，会对碳

氧平衡产生什么后果呢？大家可以小组讨论一下。如果光

合作用减弱，二氧化碳会增多，氧气会减少；如果呼吸作

用增强，也会导致二氧化碳增多，氧气减少。

总结保持光合作用和呼吸作用的平衡对于维挣碳氧

平衡至关重要。

我们知道植物在白天和夜晚的生理活动有所不同，那

通过数据分析，植物一昼夜中光合作用和呼吸作用后，氧

气和二氧化碳的浓度会发生怎样的变化呢？现在请大家仔

细观察相关数据图表。展示植物一昼夜中军:气和二氧化碳

浓度变化的数据图表，

白天黑夜」「白天

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杼放到空气中

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空气中的

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提出问题从这个图表中，大家能看出在黑暗条件下和光照

条件下，植物的生理活动有什么不同吗？氧气和二氧化碳

的浓度分别是如何变化的？黑暗条件下，植物进行呼吸作

用吸收氧气并释放二氧化碳，所以氧气浓度降低，二氧化

碳浓度升高；光照条件下，植物进行光合作用，吸收二氧

化碳的量要多于自身呼吸作用产生的量，产生氧气的量也

要多于自身呼吸作用消耗的量，所以氧气浓度升高，二氧

化碳浓度降低。

进一步引导那在一昼夜中，什么时候氧气浓度最高，

什么时候二氧化碳浓度最高呢？通常在傍晚的时候氧气

浓度最高，因为经过一天的光合作用；在清晨的时候二氧

化碳浓度最高，因为经过一夜的呼吸作用。

总结与拓展那这种浓度变化对周围的生物会有什么

影响呢？大家可以结合生活实际想一想。傍晚时氧气浓度

高，空气比较清新，适合进行户外活动；清晨时二氧化碳

浓度高，空气相对较污浊。

总结植物的这些生理活动对环境和生物都有着重要

的影响。

二、提在农业生产中，温室大棚是一种常见的种植方式。那

高温室为了提高温室大棚蔬菜的产量，我们可以利用光合作用和了解温室大棚的种

大棚蔬呼吸作用的知识采取哪些有效且实用的措施呢？现在请大植方式，通过利用光合

菜产量家结合课本内容和生活经验思考一下。作用和呼吸作用的知识

的措施提出问题从提高光合作用效率和降低呼吸作用效率思考如何提高温室大棚

这两个方面，我们可以采取哪叫措施来提高温室大棚蔬菜的效率，思考并回答问

的产量呢？提高光合作用效率可以适当延长光照时间、提题。

高光照强度、适当增加二氧化碳浓度：降低呼吸作用效率

可以适当降低夜间温度。

进一步引导那为什么要适当降低夜间温度来降低呼

吸作用效率呢？增加二氧化碳浓度又是如何提高光合作用

效率的呢？夜间温度降低，植物的呼吸作用会减弱，消耗

的有机物就会减少，这样更多的有机物就可以枳累卜.来：

增加二氧化碳浓度可以为光合作用提供更多的原料，从而

提高光合作用的效率。

总结与拓展那在实际操作中，我们可以通过哪些具

体的方法来实现这些措施呢？比如如何增加二氧化碳浓

度？可以在大棚里放置一些干冰，干冰升华会产生二氧化

碳；也可以使用二氧化碳发生器。

总结这些措施在实际生产中都有一定的应用。当然，

我们还要根据不同的蔬菜品种和生长环境进行合理调整。

我们都知道自然界中的碳氧平衡非常重要，那植物的

光合作用在维持碳氧平衡中起到了怎样的作用呢？请大家

结合之前学过的知识和生活实际来思考。

提出问题大家能看出植物光合作用对维持碳氧平衡

有什么重要意义吗？如果没有植物的光合作用，会发生什

么情况？植物光合作用能不断消耗大气中的二氧化碳，又

将氧气排放到大气中，从而维持了碳氧平衡。如果没有植

物的光合作用，二氧化碳会不断积累，氧气会逐渐减少，

最终可能导致生物无法生存。

三、

进一步引导那除了植物的光合作用，还有哪些因素会

植物光学习了解植物光合作用

影响碳氧平衡呢？人类的活动，如燃烧化石燃料、砍伐森

合作用对维持自然界碳氧平衡

林等，会增加二氧化碳的排放，破坏碳氧平衡；而植树造

对维持的重要作用，思考并回

林、保护植被等可以促进碳氧平衡。

自然界答问题。

总结与拓展那我们作为生物圈中的一员，应该如何为

碳氧平

维持碳氧平衡做出贡献呢？我们可以节约用电、少用一次

衡的重

性物品，多植树，爱护绿化等.

要作用

总结我们每个人都可以从身边的小事做起，为维持碳

氧平衡贡献自己的一份力量。

光照强度是影响植物生理活动的一个重要因素。当有

光照强度时，植物进行的能影响氧气释放量的生理活动有

哪些呢？光照强度的变化又会对这些生理活动产生怎样的

影响呢？现在请大家观察相关的图表和资料来思考。

【针对1.黑暗条件下，植物进行的生理活动是（）检测学生课堂上的

练习】A.只进行光合作用B.只进行呼吸作用C.同时进行光学习情况

合作用和呼吸作用D.光合作用和呼吸作用都不进行

2.光照条件下，植物通过光合作用吸收二氧化碳的量多于

自身呼吸作用产生的量，产生氧气的量也多于自身呼吸作

用消耗的量，此时植物（）

A.积累有机物，向外界释放氧气B.消耗有机物，从外界

吸收氧气C,积累有机物，从外界吸收氧气D.消耗有机

物，向外界释放氧气

3.为了提高温室大棚蔬菜的产量，下列措施中不可行的是

（）A.适当延长光照时间B.提高光照强度C.适当增

加夜间温度D.适当增加二氧化碳浓度

4.当光照强度为0时，植物进行的生理活动是（）

A.光合作用B.呼吸作用C.光合作用和呼吸作用D.蒸

腾作用

5.在X轴上，植物的光合作用强度和呼吸作用强度的关系

是（）

A.光合作用强度大于呼吸作用强度B.光合作用强度小于

呼吸作用强度C.光合作用强度等于呼吸作用强度D.无

法确定

本节课围绕植物与碳氧平衡展开。首先介绍了光合作用和呼吸作用的原料、产物、

条件和场所，分析了植物一昼夜中光合作用和呼吸作用对氧气和二氧化碳浓度的影

响。探讨了提高温室大棚蔬菜产量的措施，包括提高光合作用效率和降低呼吸作用效

课堂小结率。讲解了光照强度对植物生理活动及氧气释放量的影响。阐述了绿色植物光合作用

对•维持自然界碳氧平衡的重要作用，介绍了全球和中国二氧化碳排放情况、城市热岛

效应。最后强调了维持碳乳平衡的措施，如保护森林、植树造林、减少二氧化碳排放

等，鼓励学生践行低碳生活、爱护绿化.

第3节植物与碳氧平衡

一、光合作用与呼吸作用

光合作用：原料、产物、条件、场所

呼吸作用：原料、产物、条件、场所

板书设计二、碳氧平衡

昼夜变化：夜晚呼吸，白天光合》呼吸

提高大棚产量措施

提高光合效率：延长光照、增加C02

降低呼吸效率：降低夜间温度

三、光照强度影响

生理活动：光合、呼吸

氧气释放

X轴上：光合二呼吸

X轴上：光合）呼吸

X轴下：光合〈呼吸

四、维持措施

保护森林、植树造林

减少C02排放

低碳生活、爱护绿化

1.绿色植物维持生物圈碳一氧平衡，主要依赖于（）

A.蒸腾作用B.呼吸作用C.光合作用D.吸收作用

2.要实现"碳中和''目标，需做到二氧化碳排放量和吸收量的“收支平衡二下列做法能

够促进大气中二氧化碳吸收的是（）

A.垃圾分类B.植树造林

C.光盘行动D.绿色出行

3.我国力争2060年前实现"碳中和2023年5月19H,中国-中亚峰会成果清单发

布：达成多项绿色低碳相关的合作共识和倡议。低碳发展致力于实现“碳中和”的目标，

下列植物的生理作用有助于实现“碳中和〃的是（）

A.光合作用吸收二氧化碳，释放氧气

课后作业B.光合作用能制造有机物

C.蒸腾作用促进生物圈的水循环

D.呼吸作用能吸收氧气，释放二氧化碳

4.正常情况下，生物圈中的碳一氧平衡能够维持，是因为（）

A.大气圈中有足够的氧气和二氧化碳

B.呼吸作用消耗二氧化碳，产生氧气；光合作用消耗氧气，产生二氧化碳

C.燃烧煤等燃料消耗氧气，产生二氧化碳

D.呼吸作用和燃料燃烧消耗氧气，产生二氧化碳：光合作用消耗二氧化碳，产生

氧气

5.我校开展了校园种植活动，小明同学利川种植的蚕豆进行了生物学实验探究活动，

图一是蚕豆的两种生理活动强度变化曲线，组二是密闭装置中氧气浓度变化曲线，小

明的表述错误的是（）

密

闭

装