人教版生物七年級上冊 3.1.1 微藻與生物柴油 教學(xué)設(shè)計(jì)

人教版生物七年級上冊3.1.1微藻與生物柴油教學(xué)設(shè)計(jì)課題：科目：班級：課時：計(jì)劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容人教版生物七年級上冊第3章第1節(jié)“微藻與生物柴油”。本節(jié)課主要內(nèi)容是讓學(xué)生了解微藻的特點(diǎn)、生物柴油的制備及其對環(huán)境的影響，從而認(rèn)識到微藻作為一種可再生能源的潛力和價值。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握微藻的基本特征，了解生物柴油的生產(chǎn)過程，以及微藻生物柴油對緩解能源危機(jī)和保護(hù)環(huán)境的重要性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過觀察、實(shí)驗(yàn)等方法，讓學(xué)生學(xué)會探究微藻的生長條件和特點(diǎn)；培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念，使學(xué)生認(rèn)識到生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系，理解生物柴油對環(huán)境的影響；增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過分析微藻生物柴油的制備過程，提高學(xué)生的問題解決能力；提高學(xué)生的社會責(zé)任意識，使學(xué)生意識到可再生能源對于可持續(xù)發(fā)展的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和能源安全意識。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了生物學(xué)的基本概念，如細(xì)胞、光合作用等，對顯微鏡的使用也有一定的熟悉程度。部分學(xué)生可能對微藻和生物柴油有一定的了解，但可能缺乏深入的認(rèn)識。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對于可再生能源和環(huán)境保護(hù)方面的話題普遍感興趣，尤其是那些關(guān)注環(huán)保和能源問題的學(xué)生。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生具備一定的觀察、實(shí)驗(yàn)和分析問題的能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好視覺學(xué)習(xí)，喜歡通過圖片和視頻來理解知識；另一些學(xué)生則更喜歡動手操作，通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來掌握知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解微藻的生長條件和特點(diǎn)方面，學(xué)生可能會遇到難以區(qū)分不同微藻種類和生長習(xí)性的困難。在生物柴油制備過程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可能對化學(xué)反應(yīng)和工藝流程的理解存在挑戰(zhàn)。此外，學(xué)生可能對微藻生物柴油在實(shí)際應(yīng)用中的可持續(xù)性和環(huán)境效益產(chǎn)生疑問。四、教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法：本節(jié)課將采用講授法向?qū)W生介紹微藻與生物柴油的相關(guān)知識，通過案例研究和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法讓學(xué)生深入探討微藻生物柴油的實(shí)際應(yīng)用和可持續(xù)性。此外，將組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，以促進(jìn)學(xué)生之間的互動和合作。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動：為了促進(jìn)學(xué)生的參與和互動，將組織學(xué)生進(jìn)行微藻觀察實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過顯微鏡觀察不同種類的微藻，并記錄其生長條件和特點(diǎn)。此外，將安排學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬微藻生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用過程，以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作和問題解決能力。

3.確定教學(xué)媒體使用：為了輔助教學(xué)，將使用多媒體課件、圖片和視頻等教學(xué)媒體。通過展示微藻的生長過程、生物柴油的制備實(shí)驗(yàn)等視頻和圖片，幫助學(xué)生更直觀地理解知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，將提供相關(guān)的在線資源和閱讀材料，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)和參考。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過展示一張關(guān)于能源危機(jī)和環(huán)境問題的圖片或視頻，引發(fā)學(xué)生對可再生能源和環(huán)境保護(hù)的思考。

-教師提出問題：“你們聽說過微藻和生物柴油嗎？它們與我們的生活和環(huán)境有什么關(guān)系？”鼓勵學(xué)生積極思考并發(fā)表自己的看法。

2.講授新課（15分鐘）

-教師簡要介紹微藻的基本特征，如生長條件、光合作用等，并通過多媒體課件展示微藻的圖片和視頻，幫助學(xué)生形象地理解。

-教師講解生物柴油的制備過程，包括微藻的提取、油脂的提取和轉(zhuǎn)化等步驟，同時強(qiáng)調(diào)其對環(huán)境的影響和可持續(xù)性。

3.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師提出問題：“微藻的生長需要哪些條件？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，并分享各自的研究成果。

-教師組織學(xué)生進(jìn)行微藻觀察實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過顯微鏡觀察不同種類的微藻，并記錄其生長條件和特點(diǎn)。

4.鞏固練習(xí)（5分鐘）

-教師提供一些關(guān)于微藻和生物柴油的選擇題或簡答題，讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行討論和解答。

-教師邀請學(xué)生上臺展示他們的答案，并給予評價和反饋。

5.課堂提問和總結(jié)（5分鐘）

-教師鼓勵學(xué)生提出問題，解答他們關(guān)于微藻和生物柴油的疑惑。

-教師對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)微藻生物柴油的可持續(xù)性和環(huán)境效益。

6.拓展活動（5分鐘）

-教師提出一個與微藻和生物柴油相關(guān)的實(shí)際問題，如微藻生物柴油的商業(yè)化生產(chǎn)等，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，并提出解決方案。

-教師邀請學(xué)生展示他們的解決方案，并給予評價和反饋。

總時長：45分鐘六、知識點(diǎn)梳理1.微藻的基本特征：

-微藻是一種單細(xì)胞或多細(xì)胞的微生物，廣泛存在于水體、土壤和空氣中。

-微藻具有簡單的結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、葉綠體等。

-微藻能夠進(jìn)行光合作用，利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣。

-微藻的生長受到溫度、光照、營養(yǎng)等因素的影響。

2.生物柴油的制備：

-生物柴油是一種可再生能源，主要由植物油、動物油或微生物油脂經(jīng)過酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯。

-微藻油脂的提?。和ㄟ^機(jī)械壓榨或化學(xué)方法從微藻中提取油脂。

-酯化反應(yīng)：將提取的油脂與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯。

-生物柴油的應(yīng)用：作為燃料用于發(fā)動機(jī)、鍋爐等設(shè)備。

3.微藻生物柴油的環(huán)境影響：

-微藻生物柴油的生產(chǎn)過程中，光合作用可以吸收二氧化碳，減少溫室氣體的排放。

-微藻生物柴油的燃燒產(chǎn)生的尾氣中含有較少的污染物，對環(huán)境的影響較小。

-微藻生物柴油的生產(chǎn)可以減少對化石燃料的依賴，減少能源危機(jī)的壓力。

4.微藻生物柴油的可持續(xù)性：

-微藻的生長速度快，可以在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的油脂。

-微藻可以在多種環(huán)境條件下生長，如鹽水、廢棄土地等，對土地資源的需求較小。

-微藻生物柴油的生產(chǎn)過程中可以采用閉環(huán)系統(tǒng)，減少資源的浪費(fèi)。

5.微藻生物柴油的實(shí)際應(yīng)用：

-微藻生物柴油已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到一定的應(yīng)用，如用于公交車、船舶等。

-微藻生物柴油的生產(chǎn)成本較高，目前仍處于商業(yè)化生產(chǎn)的初期階段。

-政府和企業(yè)在微藻生物柴油的研究和產(chǎn)業(yè)化方面投入了大量的資金和資源。七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

-本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了微藻的基本特征，包括其生長條件、光合作用等。

-我們了解了生物柴油的制備過程，以及微藻生物柴油對環(huán)境的影響和可持續(xù)性。

-我們還探討了微藻生物柴油的實(shí)際應(yīng)用和未來發(fā)展。

2.當(dāng)堂檢測：

-請列舉出微藻的基本特征。

-請簡述生物柴油的制備過程。

-微藻生物柴油對環(huán)境有哪些影響？

-請列舉出微藻生物柴油的實(shí)際應(yīng)用。

-請談?wù)勀銓ξ⒃迳锊裼涂沙掷m(xù)性的看法。

3.答案：

-微藻的基本特征：微藻是一種單細(xì)胞或多細(xì)胞的微生物，具有簡單的結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、葉綠體等。微藻能夠進(jìn)行光合作用，利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣。微藻的生長受到溫度、光照、營養(yǎng)等因素的影響。

-生物柴油的制備過程：生物柴油主要由植物油、動物油或微生物油脂經(jīng)過酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯。微藻油脂的提取可以通過機(jī)械壓榨或化學(xué)方法從微藻中提取油脂，然后將提取的油脂與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯。

-微藻生物柴油對環(huán)境的影響：微藻生物柴油的生產(chǎn)過程中，光合作用可以吸收二氧化碳，減少溫室氣體的排放。微藻生物柴油的燃燒產(chǎn)生的尾氣中含有較少的污染物，對環(huán)境的影響較小。

-微藻生物柴油的實(shí)際應(yīng)用：微藻生物柴油已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到一定的應(yīng)用，如用于公交車、船舶等。

-對微藻生物柴油可持續(xù)性的看法：微藻的生長速度快，可以在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的油脂。微藻可以在多種環(huán)境條件下生長，如鹽水、廢棄土地等，對土地資源的需求較小。微藻生物柴油的生產(chǎn)過程中可以采用閉環(huán)系統(tǒng)，減少資源的浪費(fèi)。但是，微藻生物柴油的生產(chǎn)成本較高，目前仍處于商業(yè)化生產(chǎn)的初期階段。政府和企業(yè)在微藻生物柴油的研究和產(chǎn)業(yè)化方面投入了大量的資金和資源。八、重點(diǎn)題型整理1.填空題：

-請?zhí)顚懳⒃暹M(jìn)行光合作用時產(chǎn)生的產(chǎn)物。

-生物柴油的主要成分是_______。

-微藻生物柴油的生產(chǎn)過程主要包括_______和_______兩個步驟。

-微藻生物柴油的優(yōu)點(diǎn)有_______、_______和_______。

-請列舉出微藻生物柴油的兩種實(shí)際應(yīng)用。

答案：

-微藻進(jìn)行光合作用時產(chǎn)生的產(chǎn)物是氧氣和有機(jī)物。

-生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯。

-微藻生物柴油的生產(chǎn)過程主要包括微藻油脂的提取和酯化反應(yīng)兩個步驟。

-微藻生物柴油的優(yōu)點(diǎn)有減少溫室氣體排放、減少污染物排放和可再生性。

-微藻生物柴油的兩種實(shí)際應(yīng)用可以是用于公交車和船舶。

2.簡答題：

-請簡述微藻生物柴油的制備過程。

-微藻生物柴油對環(huán)境有哪些影響？

-請談?wù)勀銓ξ⒃迳锊裼涂沙掷m(xù)性的看法。

答案：

-微藻生物柴油的制備過程主要包括微藻油脂的提取和酯化反應(yīng)兩個步驟。首先，通過機(jī)械壓榨或化學(xué)方法從微藻中提取油脂，然后將提取的油脂與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯。

-微藻生物柴油對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在減少溫室氣體排放、減少污染物排放和可再生性方面。微藻光合作用可以吸收二氧化碳，減少溫室氣體的排放。微藻生物柴油的燃燒產(chǎn)生的尾氣中含有較少的污染物，對環(huán)境的影響較小。微藻生物柴油的生產(chǎn)可以減少對化石燃料的依賴，減少能源危機(jī)的壓力。

-對于微藻生物柴油的可持續(xù)性，我認(rèn)為它具有很大的潛力。微藻的生長速度快，可以在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的油脂。微藻可以在多種環(huán)境條件下生長，如鹽水、廢棄土地等，對土地資源的需求較小。微藻生物柴油的生產(chǎn)過程中可以采用閉環(huán)系統(tǒng)，減少資源的浪費(fèi)。然而，目前微藻生物柴油的生產(chǎn)成本較高，仍處于商業(yè)化生產(chǎn)的初期階段。政府和企業(yè)在微藻生物柴油的研究和產(chǎn)業(yè)化方面投入了大量的資金和資源，希望通過技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)來降低成本，實(shí)現(xiàn)微藻生物柴油的可持續(xù)發(fā)展。

3.論述題：

-請論述微藻生物柴油的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

答案：

-微藻生物柴油的優(yōu)勢包括減少溫室氣體排放、減少污染物排放、可再生性和可持續(xù)性。微藻光合作用可以吸收二氧化碳，減少溫室氣體的排放。微藻生物柴油的燃燒產(chǎn)生的尾氣中含有較少的污染物，對環(huán)境的影響較小。微藻生物柴油的生產(chǎn)可以減少對化石燃料的依賴，減少能源危機(jī)的壓力。微藻的生長速度快，可以在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的油脂。微藻可以在多種環(huán)境條件下生長，如鹽水、廢棄土地等，對土地資源的需求較小。微藻生物柴油的生產(chǎn)過程中可以采用閉環(huán)系統(tǒng)，減少資源的浪費(fèi)。

-然而，微藻生物柴油也面臨一些挑