分子與細(xì)胞第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸

1、ATP的主要來源細(xì)胞呼吸一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)簡陽市簡陽中學(xué) 李娟教學(xué)目標(biāo)1、通過分析細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)與能量變化，讓學(xué)生感受生命活動(dòng)過程中物質(zhì)代謝與能量代謝的關(guān)系。(生命觀念)2、通過辨析細(xì)胞呼吸不同階段的場所，讓學(xué)生認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀念。(生命觀念)3、通過建構(gòu)及分析與細(xì)胞呼吸有關(guān)的數(shù)學(xué)模型，提升學(xué)生抽象概括和演繹推理的能力。(科學(xué)思維)4、通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析提升學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與交流的能力。(科學(xué)探究)教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)細(xì)胞呼吸的過程；構(gòu)建細(xì)胞呼吸的數(shù)學(xué)模型；教學(xué)難點(diǎn)細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)變化以及能量變化；細(xì)胞呼吸數(shù)學(xué)模型的分析；教材分析本節(jié)屬于模塊1 分子與細(xì)胞內(nèi)容。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)

2、，學(xué)生將在微觀層面上更深入的理解物質(zhì)變化與能量變化的統(tǒng)一性，有助于學(xué)生科學(xué)自然觀的形成。本節(jié)介紹了細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)變化和能量變化過程，讓學(xué)生認(rèn)識到“生物通過細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量”，引導(dǎo)學(xué)生形成大概念“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)”。教學(xué)策略關(guān)注現(xiàn)象(呼吸頻率變化)，吸引學(xué)生注意力，并引出本節(jié)課題；提出 “細(xì)胞呼吸過程中發(fā)生的怎樣的能量變化與物質(zhì)變化”的問題，讓學(xué)生帶著問題閱讀教材，從宏觀去把握細(xì)胞呼吸的過程。然后通過問題探討，聚焦局部，梳理細(xì)胞呼吸的細(xì)節(jié)。最后通過典例分析進(jìn)行鞏固。展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過提問引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出判斷酵母菌細(xì)胞呼吸方式的方法。然后

3、學(xué)生自主構(gòu)建細(xì)胞呼吸的數(shù)學(xué)模型(曲線圖)。投屏展示學(xué)生構(gòu)建的模型，進(jìn)行交流與評價(jià)。最后，通過典例分析引出另一種數(shù)學(xué)模型(柱形圖)，培養(yǎng)學(xué)生遷移運(yùn)用的能力。教學(xué)流程 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)課前準(zhǔn)備印發(fā)學(xué)案，要求完成“課前預(yù)習(xí)、自主梳理”。閱讀教材，完成“課前預(yù)習(xí)、自主梳理”。情境導(dǎo)入1 提醒學(xué)生關(guān)注現(xiàn)象：剛剛，老師注意到有些同學(xué)氣喘吁吁的跑進(jìn)教室。 2提問全體同學(xué)：同學(xué)們思考一下，呼吸變得急促，與細(xì)胞的哪項(xiàng)生理活動(dòng)密切相關(guān)？3板書本節(jié)課題：“細(xì)胞呼吸”。這節(jié)課，我們就一起來復(fù)習(xí)細(xì)胞呼吸。思考回答：細(xì)胞呼吸；閱讀教材思考問題1提出問題：劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，呼吸頻率加快，細(xì)胞呼吸加強(qiáng)。這說明細(xì)胞呼

4、吸有什么生理意義？追問：這些能量是如何釋放出來的？ 能量變化伴隨著怎樣的物質(zhì)變化呢？2布置任務(wù)：接下來，同學(xué)帶著這兩個(gè)問題，閱讀教材。5min后，我們邀請同學(xué)們來分析。3板書意義：為生命活動(dòng)提供能量”、能量變化、物質(zhì)變化1學(xué)生統(tǒng)一作答：為生命活動(dòng)提供能量。2閱讀教材，思考問題；問題探討，突破物質(zhì)變化問題探討，突破能量變化難點(diǎn)突破一、能量變化1展示問題，明確規(guī)則我將邀請這一列同學(xué)來分析能量變化過程。2引導(dǎo)學(xué)生作答并追問，重復(fù)強(qiáng)調(diào)重要結(jié)論；問：有氧呼吸每個(gè)階段都會(huì)釋放能量嗎？ 追問：每個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生ATP嗎？無氧呼吸每個(gè)階段是否都產(chǎn)生ATP？問：釋放的能量是否都會(huì)儲(chǔ)存在ATP中？問：底物相同時(shí)，兩

5、種細(xì)胞呼吸誰釋放的能量多？釋放的這部分能量轉(zhuǎn)化為ATP的效率誰又更高呢？展示資料請問根據(jù)教材內(nèi)容完善該表格。問：根據(jù)資料，能否總結(jié)出細(xì)胞呼吸過程中，能量由什么形式轉(zhuǎn)化為什么形式。板書:有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能。3鞏固練習(xí)這樣，我們就分析完了能量變化過程。同學(xué)們完成練習(xí)，加以鞏固。XXX同學(xué)來分析一下，請給出答案，并對錯(cuò)誤選項(xiàng)進(jìn)行糾正。難點(diǎn)突破二、物質(zhì)變化1過渡、明確問題：能量變化必然伴隨著物質(zhì)變化。接下來我們一起來分析能量變化過程。2填寫過程圖，設(shè)問加深理解；請同學(xué)們完善學(xué)案上細(xì)胞呼吸過程圖。現(xiàn)在請這一列同學(xué)依次來分析物質(zhì)變化。請指出圖中字母代表的物質(zhì)分別是什么？請指出數(shù)字

6、分別代表什么場所？哪些階段屬于有氧呼吸？哪些階段屬于無氧呼吸？兩者的哪一階段相同？有氧呼吸中，O2第幾階段產(chǎn)與反應(yīng)？與誰反應(yīng)？無氧呼吸無O2參與，是否會(huì)有H的積累？3剛剛我們關(guān)注了階段性的物質(zhì)變化，接下來我們來看一下總反應(yīng)式。請同學(xué)們在學(xué)案對應(yīng)位置寫出細(xì)胞呼吸的方程式。我們邀請3位同學(xué)來黑板上寫。同學(xué)們可以看一下黑板上方程式正確與否。4問題探討，重復(fù)強(qiáng)調(diào)重要結(jié)論，并板書：問：這三個(gè)方程式都是以葡萄糖為底物，細(xì)胞呼吸只能以葡萄糖為底物嗎？板書：葡萄糖等有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2或其他產(chǎn)物。問：可以用什么方法來研究物質(zhì)的變化規(guī)律? 問：如果用18O標(biāo)H2O，產(chǎn)物中哪種物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)放射性?如果標(biāo)記O2，結(jié)果怎

7、樣?請用箭頭標(biāo)注有氧呼吸方程式中元素的來源于去路。5鞏固練習(xí)這樣，我們完成了對物質(zhì)變化過程的梳理。我們通過3道判斷題檢測一下同學(xué)們的掌握情況。如果是錯(cuò)的，請說明原因。明確問題，思考作答。豎排同學(xué)依次回答:有氧呼吸每個(gè)階段都釋放能量，無氧呼吸第一階段釋放能量，第二階段不釋放；釋放的能量絕大部分以熱能散失，少部分存儲(chǔ)于ATP中。有氧呼吸釋放能量更多，能量轉(zhuǎn)化效率更高。 有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能。XXX同學(xué)回答問題。明確問題，思考作答。同學(xué)依次回答問題。思考回答：思考回答鞏固練習(xí)承上啟下1min1承上：深化概念。通過典例1加以鞏固。2邀請ZZZ同學(xué)分析。這道題目選什么？其他選項(xiàng)該

8、如何修正？追問：真核細(xì)胞有氧呼吸與線粒體是什么關(guān)系？ 原核細(xì)胞呢？強(qiáng)調(diào)：線粒體是真核細(xì)胞有氧呼吸必須的；原核細(xì)胞均無線粒體，有的可以進(jìn)行有氧呼吸。3啟下：通過剛剛的探討，我們明確了根據(jù)O2是否參與，可將細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸。那么O2濃度具體是如何影響細(xì)胞呼吸的呢？有人選擇酵母菌做了如下實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表格所示。完成典例1ZZZ同學(xué)分析作答。若ZZZ同學(xué)回答不完善，其他同學(xué)補(bǔ)充。構(gòu)建數(shù)學(xué)模型1介紹實(shí)驗(yàn)背景知識。酵母菌是兼性厭氧型生物，能進(jìn)行有氧呼吸以及酒精途徑的無氧呼吸。某同學(xué)研究了O2濃度對酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的影響(底物為葡萄糖)，得到的數(shù)據(jù)如下表:2分析數(shù)據(jù)，理出判斷酵母菌細(xì)胞呼

9、吸方式的規(guī)律：分析黑板生學(xué)生寫的方程式。酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸和酒精途徑的無氧呼吸，我們來看一下這兩個(gè)方程式。我們這個(gè)方程式精簡一下(將其他物質(zhì)擦掉、只剩下葡萄糖、CO2O2)。問：若只進(jìn)行有氧呼吸，O2消耗與CO2釋放量有何特點(diǎn)？若只進(jìn)行無氧呼吸呢？若同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸又如何？板書總結(jié)規(guī)律:酵母菌有氧、無氧呼吸CO2釋放大于O2消耗有氧呼吸CO 2釋放等于O2消耗無氧呼吸不消耗O2，釋放CO2請判斷表格中不同氧氣濃度下酵母菌細(xì)胞呼吸的方式？3指導(dǎo)畫圖、展示交流：布置任務(wù)：分析了表格數(shù)據(jù)，接下來我們來構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。請同學(xué)們在坐標(biāo)圖上畫出O2濃度對酵母菌釋放CO2總量、有氧呼吸CO2釋放量

10、以及無氧呼吸CO2釋放量影響的曲線圖。巡視并指導(dǎo)學(xué)生畫圖有同學(xué)提出，表格沒有有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2，無法作圖。誰能幫幫這位同學(xué)。拍部分同學(xué)繪制的圖像投屏到電腦；分析坐標(biāo)圖；這個(gè)坐標(biāo)圖有什么問題？(橫坐坐標(biāo)含義、標(biāo)尺)哪一段只進(jìn)行無氧呼吸？哪一段代表有氧呼吸、無氧呼吸同時(shí)進(jìn)行？哪一段只進(jìn)行有氧呼吸？ O2對無氧呼吸是促進(jìn)還是抑制？ O2濃度高于一定值后，細(xì)胞呼吸速率不再上升，為什么？4鞏固練習(xí)這樣我們就構(gòu)建了細(xì)胞呼吸的數(shù)學(xué)模型。接下來，同學(xué)們完成典例2。給大家1min時(shí)間。GG同學(xué)來分析一下這道題。選什么答案？(其他同學(xué)有不同意見么？)其他選項(xiàng)該如何糾正？提醒該題中的柱形圖也是一種數(shù)學(xué)模型。了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容思考，回答。不消耗氧氣，產(chǎn)生CO2，只進(jìn)行無氧呼吸;釋放CO2大于O2吸收，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸；O2消耗等于CO2釋放，只進(jìn)行有氧呼吸。思考判斷根據(jù)數(shù)據(jù)、繪制曲線圖思考回答：O2消耗量等于有氧呼吸CO2釋放量；無氧吳熙CO2釋放可相減得出。FFF同學(xué)展示自己畫的曲線并進(jìn)行分析作答。分析完成典例2GG同學(xué)：回答提問回顧鞏固練習(xí)1展示本課主板書；這節(jié)課，我們首先關(guān)注了細(xì)胞呼吸的意義、接著探討了不同類型細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)變化