高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》细胞呼吸的原理和应用教学设计及反思

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》细胞呼吸的原理和应用教学设计及反思，共13页。
教学目标
1.科学思维:熟悉细胞呼吸的基本过程与场所,说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2.社会责任:理解细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。
3.科学探究:探究酵母菌细胞呼吸的方式。
评价目标
1.通过有氧呼吸和无氧呼吸教学课件,让学生了解细胞呼吸的本质是通过有机物的氧化分解为生命活动提供能量,维持细胞的正常生活。
2.通过让学生分析教材中相关的图文资料,理解这些事例中所应用的细胞呼吸原理。
3.通过比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同,学会用对比的方法识记并理解相关的生物学知识,培养综合分析能力。
4.通过学习有氧呼吸的主要场所,树立结构和功能相适应的生物学基本观点。
5.通过分析有氧呼吸与无氧呼吸的关系,理解生命活动不断发展变化以及适应的特性,学会运用发展变化的观点认识生命。
教学重难点
重点:1.细胞呼吸的基本过程及原理的应用。
2.细胞有氧呼吸和无氧呼吸的联系和区别。
难点:1.细胞呼吸的原理和本质。
2.探究酵母菌细胞呼吸的方式。
教学方法
1.多媒体辅助教学。
2.自主学习与合作探究。
3.微课程教学。
4.比较法。
课时安排
2课时
教学准备
多媒体,白板,实物投影仪,微课程和学案等。
教学设计
导入新课
【师】运动员进行体育比赛时,呼吸快慢在发生变化。人体运动过程中所需能量从何而来,进入人体的氧气到哪儿去了,有何作用?
【生】(思考、交流)氧气用于细胞呼吸,细胞呼吸为细胞生命活动提供所需的能量。
(设计意图:从学生熟悉的生理活动入手,结合自己的活动体验,可以在较短的时间集中学生的注意力,激发学生的求知欲。)
探究一、细胞呼吸的概念及类型
【师】“细胞呼吸”与我们通常所说的“呼吸”是一回事吗?(可以带学生回忆人体呼吸的过程,让学生做深呼吸的动作,比较呼吸与细胞呼吸的不同。)请阅读课本P90文本,总结细胞呼吸的概念和类型。
【生】“细胞呼吸”并非我们通常所说的“呼吸”。细胞呼吸是指细胞内的有机物氧化分解,并释放能量的过程。细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
【师】我们通常所说的“呼吸”主要指“肺通气”。细胞呼吸是指物质氧化分解,为细胞生命活动提供所需能量的过程。
探究二、有氧呼吸
【师】请学生阅读课本P92~93文本,分析“图5-9有氧呼吸过程的图解”,讨论并完成学案上设计的问题。
【生】阅读教材“有氧呼吸”,思考、讨论并完成学案上的问题。
【师】巡视并指导,把握学生存在的问题。用PPT分步展示有氧呼吸过程。边提问、边指导学生再次阅读。
【生】回答学案中的问题。
【师】先分阶段展示有氧呼吸的三个阶段,总结答案并交流。
(1)葡萄糖的初步分解。
场所:细胞质基质
过程:C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量
(2)丙酮酸彻底分解。
场所:线粒体基质
过程:2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+少量能量
(3)[H]的氧化。
场所:线粒体内膜
过程:24[H]+6O212H2O+大量能量
【师】用Flash动画展示有氧呼吸的全过程,指导学生动手绘制有氧呼吸的过程图解。
【生】动手画出有氧呼吸的过程图解,标注每个阶段的物质变化和能量变化。
【师】引导学生在小组内交流绘制的过程图,并展示最完美的图解。
【生】每个小组的代表到黑板前展示过程图,并讲解过程,其他小组进行评价。
【师】结合学生展示情况,引导学生进行总结,展示表格并请学生分析作答。
有氧呼吸的基本过程
【生】填写有氧呼吸的过程表。
提示:
【师】引导学生分析各阶段的反应物和产物,写出有氧呼吸总反应式,并标出产物中各原子的来源(以葡萄糖为例)。
【生】写出总反应式并标注产物中各原子的来源。
【师】请学生总结有氧呼吸的定义。
【生】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
【师】展示例题,进行变式教学——通过例题加深对有氧呼吸的基本过程的理解。
【例1】图示为真核细胞内葡萄糖彻底氧化分解的基本过程,其中A、B、C等代表物质或能量,①②③④表示过程或场所。请据图作答:
(1)图中的A是 ,C是 ,D是 ,E是 。
(2)过程④发生在 ,过程③发生在 ;能产生[H]的过程是 (填序号),[H]被利用的过程是 (填序号),能合成大量ATP的过程是 (填序号),能合成ATP的过程是 (填序号)。
(3)过程②中,物质D需穿过 层磷脂双分子层,运输方式是 。若①③④表示场所,CO2浓度最高的部位是 (填序号)。
(4)产物水中的氢来自 (填物质);若给细胞供应18O2,一段时间后,含有18O的物质是 (填序号)。
答案:(1)丙酮酸 CO2 O2 能量
(2)线粒体内膜 线粒体基质 ①③ ④ ④ ①③④
(3)2 自由扩散 ③
(4)葡萄糖和水 C、F
【生】独立解答,交流并展示例题答案。
【师】总结有氧呼吸过程,用PPT进行总结,并引入对“无氧呼吸”的学习。
探究三、无氧呼吸
【师】请学生阅读课本P94~95文本,总结并回答学案上的问题。
(1)真核细胞中,无氧呼吸的过程可分为几个阶段?分别发生在什么场所?
(2)无氧呼吸在第几阶段有能量释放和ATP的合成?未释放的能量储存在什么物质中?
(3)哪些生物的无氧呼吸生成酒精?哪些生物细胞的无氧呼吸生成乳酸?
【生】阅读课本,总结并回答学案上的问题。
提示:(1)两个阶段;细胞质基质,细胞质基质。
(2)第一阶段;酒精或乳酸。
(3)植物和酵母菌等生物。高等动物、马铃薯的块茎、甜菜块根、玉米胚等细胞和乳酸菌等。
【师】巡视指导,把握学生存在的问题。
【生】讨论、展示对无氧呼吸的学习。
【师】展示不同的发酵产物,同时进行提问和总结。
丙酮酸不彻底分解
场所:细胞质基质
(1)乳酸发酵:2C3H4O3+4[H]2C3H6O3(乳酸)
例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根等在无氧条件下呼吸。
(2)酒精发酵:2C3H4O3+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2
例:大多数植物、酵母菌在无氧条件下呼吸。
【师】无氧呼吸两个阶段有什么不同?展示表格并请学生分析作答。
无氧呼吸的基本过程
【生】讨论、作答。
无氧呼吸的基本过程
【师】无氧呼吸产生酒精的生物有酵母菌、多数植物,无氧呼吸能产生乳酸的生物有乳酸菌、动物、马铃薯(块茎)、甜菜(块根)、玉米(胚)。
【师】请学生写出无氧呼吸的总反应式(以葡萄糖为例)。
【生】结合表格进行总结,写出反应式。
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
【师】请学生总结无氧呼吸的定义。
【生】无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。
【师】展示例题,进行变式教学——通过例题加深对无氧呼吸基本过程的理解。
【例2】民间利用大米酿造米酒:将蒸熟的大米趁热装入缸瓮中,并插出许多孔洞,盖上木制盖子。待冷却至室温后,在米饭上撒入酒曲(酵母菌),在室温条件下进行发酵,发现米饭逐渐变稀,产生泡沫,过一段时间后才出现酒味。发酵结束后进行过滤,收集滤液。请分析作答:
(1)将大米蒸熟并趁热装入容器,其目的是 。待米饭降至室温后再接种酵母菌,原因是 。
(2)发酵的早期阶段,米饭逐渐变稀是 的结果,后来出现酒味是
的结果。
(3)如何检测有无CO2与酒精的产生,方法依次为 、
。
提示:(1)吸收充足的水分并灭菌 防止高温杀死酵母菌
(2)酵母菌有氧呼吸产生水 酵母菌无氧呼吸产生酒精
(3)通入澄清石灰水,看其是否变浑浊(或通入溴麝香草酚蓝溶液,看其是否由蓝变绿再变黄) 使用酸性重铬酸钾,看是否由橙色变为灰绿色
【生】独立解答,交流并展示例题答案。
【师】总结无氧呼吸过程,用PPT进行总结,并引入“有氧呼吸与无氧呼吸的比较”。由此指导学生完成学案上的“有氧呼吸与无氧呼吸的比较”表。
探究四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较(以真核细胞中葡萄糖的氧化分解为例)
【师】我们学习了无氧呼吸和有氧呼吸的过程,这两个过程有哪些区别和联系?请学生结合学案设计的表格进行分析总结。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较(填表,以葡萄糖的氧化分解为例)。
【生】自己结合所学内容进行总结。小组内交流后二次反馈疑难问题并解答。
提示:
探究五、探究酵母菌细胞呼吸的方式
【师】酵母菌是一种兼性厌氧型的生物,既可以通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,又可以有氧呼吸产生二氧化碳和水,我们可以通过实验探究酵母菌进行的是哪种呼吸方式。阅读课本P91~92“探究酵母菌细胞呼吸的方式”,总结并回答学案上的问题。
【生】阅读教材,分析实验并回答。
(1)实验原理:
酵母菌在 和 条件下均能进行细胞呼吸,属于兼性厌氧菌。在有氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 和水。在 的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生 和少量的 。
(2)CO2的检测方法:
CO2可使澄清石灰水变 ,也可使 溶液由 变 再变 。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色时间的长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
(3)酒精的检测方法:
橙色的 溶液,在 性条件下与酒精发生化学反应,变成 。
提示:(1)有氧 无氧 CO2 无氧 酒精 CO2
(2)浑浊 溴麝香草酚蓝 蓝 绿 黄
(3)重铬酸钾 酸 灰绿色
【师】进行总结和强调。
探究六、影响细胞呼吸的环境因素
【师】请学生结合有氧呼吸和无氧呼吸的过程进行分析,影响细胞呼吸的因素有哪些?
【生】O2、温度、水分和CO2浓度。
【师】重点分析温度、O2对细胞呼吸的影响。请学生看学案设计的问题并作答。
(1)温度:通过影响 而影响细胞呼吸。在一定范围内,细胞呼吸的速率随温度的升高而明显加快,但超过一定的温度后,细胞呼吸反而会减弱,甚至停止。
(2)O2浓度:下图为O2浓度对细胞呼吸的影响,据图作答。
①O2浓度=0时进行 ;0