高三生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第4單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第第14頁271生物學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)第四單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第四單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用——探究葡萄生長(zhǎng)與葡萄酒釀制白葡萄和白葡萄酒白葡萄和白葡萄酒彌勒葡萄是云南省2060早熟豐產(chǎn)白葡萄白葡萄和白葡萄酒白葡萄和白葡萄酒生物的成長(zhǎng)、發(fā)育依賴細(xì)胞代謝，細(xì)胞代謝需要物質(zhì)基礎(chǔ)與能量驅(qū)動(dòng)。本單元我們將通過探究葡萄的生長(zhǎng)與葡萄酒的釀制，學(xué)習(xí)葡萄葉片吸收周圍物質(zhì)和光能，通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，這些化學(xué)能必須經(jīng)過呼吸作用轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能才能被直接利用，而這一系列反應(yīng)的有序進(jìn)行必須依靠酶的催化。那么，溫度、土壤等條件的改變到底會(huì)對(duì)葡萄的生長(zhǎng)產(chǎn)生怎樣的影響？讓我們一起來深入探究吧！一、單元學(xué)習(xí)主題（一）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究環(huán)境因素對(duì)酶活性的影響。2.對(duì)比有氧呼吸與無氧呼吸的過程，描述物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)化，舉例說明細(xì)胞呼吸原理在生活中的應(yīng)用。3.提取和分離色素，分析色素的種類和含量；結(jié)合資料，總結(jié)葉綠體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。4.構(gòu)建光合作用過程模型，探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響，提出增加葡萄產(chǎn)量的措施。（二）單元學(xué)習(xí)計(jì)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容課時(shí)內(nèi)容要求整體認(rèn)知4結(jié)合《學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》中本單元內(nèi)容設(shè)計(jì)的問題研讀教材，也可查閱271BAY中資源，形成自己的整體認(rèn)知，嘗試初步構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。核心內(nèi)容降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶2探究酶催化的專一性，高效性及影響酶活性的因素。細(xì)胞呼吸與ATP3探究酵母菌的呼吸方式，對(duì)比有氧呼吸與無氧呼吸的條件及過程，描述物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)化，結(jié)合實(shí)例分析呼吸原理的應(yīng)用。光合作用與能量轉(zhuǎn)化3提取和分離綠葉中色素，構(gòu)建光合作用的過程模型，試驗(yàn)探究不同環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。（三）單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)任務(wù)評(píng)價(jià)量規(guī)等級(jí)整體認(rèn)知能認(rèn)真研讀教材，初步認(rèn)知細(xì)胞代謝反應(yīng)的類型及反應(yīng)需要的條件★能較好完成271BAY中關(guān)于整體認(rèn)知的階段性評(píng)價(jià)★★能結(jié)合認(rèn)知情況用思維導(dǎo)圖的形式初步構(gòu)建出本單元的知識(shí)結(jié)構(gòu)★★★降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶閱讀酶的發(fā)現(xiàn)歷程說出酶的本質(zhì)★實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究酶的作用，對(duì)比酶與無機(jī)催化劑的區(qū)別★★設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酶的特性，解釋外界條件對(duì)酶活性的影響★★★細(xì)胞呼吸與ATP說出細(xì)胞呼吸的類型、過程、反應(yīng)物、產(chǎn)物及能量轉(zhuǎn)化★實(shí)驗(yàn)探究酵母菌的呼吸方式，分析釀酒的條件★★能夠利用細(xì)胞呼吸原理解釋或解決生活問題★★★光合作用與能量轉(zhuǎn)化描述葉綠體的功能、光合作用的原料和產(chǎn)物★通過構(gòu)建光合作用的過程圖解，分析光合速率的影響因素★★設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究外界條件對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響★★★二、單元學(xué)習(xí)內(nèi)容（一）單元整體認(rèn)知：依據(jù)教材與271BAY中的資源，來理解以下核心內(nèi)容1.酶的本質(zhì)、作用、作用原理。實(shí)驗(yàn)探究酶的特性，明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量和無關(guān)變量。ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過程，ATP的功能與動(dòng)、植物細(xì)胞代謝關(guān)系。2.線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。有氧呼吸和無氧的概念、過程、反應(yīng)式、反應(yīng)場(chǎng)所、各階段的物質(zhì)和能量變化。實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。3.綠葉中色素的提取和分離試驗(yàn)。葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。恩格爾曼探究“葉綠體的功能”實(shí)驗(yàn)。光合作用的概念、過程、反應(yīng)式、反應(yīng)場(chǎng)所、各階段的物質(zhì)和能量變化。光合作用原理的應(yīng)用。（二）單元學(xué)習(xí)活動(dòng)第一學(xué)時(shí)：降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)習(xí)目標(biāo):搜集相關(guān)資料學(xué)習(xí)任務(wù)：實(shí)驗(yàn)探究外界環(huán)境條件改變對(duì)果膠酶活性的影響果膠是葡萄細(xì)胞壁以及胞間質(zhì)層的主要成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。在葡萄汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取葡萄汁變得更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使渾濁的葡萄汁變得澄清。果膠酶并不特指某一中酶，而是分解果膠得一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶。學(xué)習(xí)活動(dòng)1：在葡萄汁加工過程中，果膠酶在提高出汁率和澄清率等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。酶活性的發(fā)揮離不開環(huán)境條件的保障，當(dāng)溫度、pH值等環(huán)境條件改變時(shí)，果膠酶活性會(huì)發(fā)生怎樣的變化？請(qǐng)結(jié)合下圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)果膠酶的影響：思考：你將設(shè)定哪幾個(gè)溫度?怎樣將溶液的不同溫度分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值?會(huì)出現(xiàn)什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?將預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫下來。2.本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?因變量是什么?如何控制自變量?怎樣觀察或檢測(cè)因變量?3.對(duì)照組怎樣設(shè)置?是否需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)?4.如果你想探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，你將設(shè)定哪幾個(gè)pH數(shù)值?怎樣將不同溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值?怎樣排除溫度和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾?加酶洗衣粉使用說明書學(xué)時(shí)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)量規(guī)自我評(píng)價(jià)★★★能正確分析酶活性變化曲線圖，會(huì)設(shè)計(jì)自變量、因變量、無關(guān)變量★★★能★★★★第二學(xué)時(shí)：細(xì)胞呼吸與ATP學(xué)習(xí)目標(biāo)：葡萄低溫低氧的學(xué)習(xí)任務(wù)：揭示葡萄酒的釀制原理學(xué)習(xí)活動(dòng)2：探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式酵菌養(yǎng)萄溶液10NaOH溶液澄的灰水麝香酚實(shí)驗(yàn)組別實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A組B組遷移提升：日常生活中我們對(duì)細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)，如葡萄采摘后的保鮮等。7--10月正是吃應(yīng)季葡萄的好時(shí)節(jié)，人們紛紛開始購買新鮮上市的葡萄回家品嘗，味道甘甜并且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，十分受人們喜愛。但是很多朋友們一次購買的葡萄太多，吃不完怎么辦呢?葡萄怎么保存時(shí)間長(zhǎng)呢?其實(shí)方法很簡(jiǎn)單。1.冷藏保存葡萄怎么保存時(shí)間長(zhǎng)呢，對(duì)于家里有冰箱的朋友們來說就很簡(jiǎn)單了，可以將吃不完的葡萄放在盤子中，注意不要清洗，然后放入冰箱冷藏室，溫度不用過低，一般0℃左右就可以了，這樣可以保存至一個(gè)星期，但是也要盡快食用。2.放置陰涼處這種方法是針對(duì)于沒有冰箱的朋友們來說，剛買回來的新鮮葡萄如果吃不完，加上家里又沒有冰箱的話，應(yīng)該怎么保存呢?這個(gè)時(shí)候也不要慌張，可以直接把葡萄放在陰涼處保存，不要清洗!重點(diǎn)就是一定不要清洗，用報(bào)紙包起來，這樣可以放置3～5天的時(shí)間。3.保鮮膜密封這種方法也是適用于沒有冰箱的朋友們，直接把沒吃完的剩下的葡萄放入盤中裝起來，然后用保鮮膜密封，以免大量空氣對(duì)葡萄產(chǎn)生氧化作用。然后將其放在陰涼處保存。你能對(duì)以上葡萄保鮮原理做出合理的解釋嗎？學(xué)時(shí)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)量規(guī)自我評(píng)價(jià)★★★★★葡萄低溫低氧的★★★★第三學(xué)時(shí)：光合作用與能量轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.研讀文本，能光合作用的原理、過程及物質(zhì)能量變化。2.實(shí)驗(yàn)探究溫度和光照強(qiáng)度對(duì)葡萄葉光合作用的影響，分析影響光合作用強(qiáng)度的因素。3.云南彌勒地區(qū)瓜果尤其香甜的原因。學(xué)習(xí)任務(wù)：實(shí)驗(yàn)探究和資料分析揭秘光合作用過程學(xué)習(xí)活動(dòng)3：提取和分離綠葉中的色素葡萄的生長(zhǎng)需通過光合作用進(jìn)行葡萄糖、果糖等有機(jī)物的積累，而葡萄的光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。小組合作完成葡萄葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，探究葡萄葉中色素的種類和含量。思考：學(xué)習(xí)活動(dòng)4：探秘葡萄光合作用過程葡萄的生長(zhǎng)實(shí)際是固定光能，合成有機(jī)物的過程。為了解決葡萄生長(zhǎng)的問題，我們首先要弄清楚這一過程的原理，而這一過程經(jīng)歷了數(shù)代科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探索：1.普利斯特利證明植物可以更新空氣，英格豪斯進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)只有在光照下植物的綠葉才可以更新空氣；2.梅耶指出植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來；3.薩克斯證明光合作用能夠產(chǎn)生淀粉；4.恩格爾曼利用水綿為實(shí)驗(yàn)材料得出氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所；5.希爾在離體的葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽（懸浮液中有水，但無CO2），在光照下可以釋放氧氣；6.阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)在光照下葉綠體可以合成ATP，并發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解伴隨；7.魯賓、卡門運(yùn)用同位素標(biāo)記法有力的證明了光合作用釋放的氧氣來自水；28.卡爾文用放射性同位素14C標(biāo)記14CO2，追蹤其放射性最終得出了卡爾文循環(huán)。2思考：學(xué)習(xí)活動(dòng)5：探究外界環(huán)境對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多提高葡萄產(chǎn)量的措施來增加產(chǎn)量，這些措施主要是通過改變光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等來影響葡萄的光合作用強(qiáng)度。那這些環(huán)境因素對(duì)光合作用產(chǎn)生什么影響呢？以下表實(shí)驗(yàn)為例，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟或?qū)嶒?yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)探究。40W溫度時(shí)間浮起葉片數(shù)冰水5min10min20℃5min10min40℃5min10min思考：1.4-4DE/