5.3細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用第1課時(shí)教案高一上學(xué)期生物人教版必修一

第1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用課型新授課?章/單元復(fù)習(xí)課□專題復(fù)習(xí)課□習(xí)題/試卷講評(píng)課□學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課□其他□教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)選自人教版必修一第5章第3節(jié)，內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”和“有氧呼吸”兩部分。通過酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究，學(xué)生認(rèn)識(shí)到有氧呼吸和無氧呼吸的條件和生成的產(chǎn)物，這樣就為后面學(xué)習(xí)有氧呼吸和無氧呼吸打下了基礎(chǔ)。然后從酵母菌轉(zhuǎn)向其他生物，為學(xué)生介紹，有氧呼吸和無氧呼吸普遍存在于生物體中。細(xì)胞呼吸是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的一項(xiàng)重要生命活動(dòng)，其中，有氧呼吸是其主要形式。通過本節(jié)有氧呼吸的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是通過有機(jī)物的氧化分解，為生命活動(dòng)提供能量，維持細(xì)胞的正常生活。呼吸作用釋放能量（ATP)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，與蛋白質(zhì)合成、后面章節(jié)的細(xì)胞分裂等知識(shí)相聯(lián)系，呼吸作用與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)等知識(shí)相聯(lián)系。因此本節(jié)內(nèi)容在整個(gè)高中生物學(xué)教材中具有重要的地位和作用。學(xué)習(xí)者分析從學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)看，學(xué)生初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞呼吸的知識(shí)，在本教材第三章也了解了線粒體的結(jié)構(gòu)和功能，這對(duì)學(xué)習(xí)有氧呼吸將大有幫助。但細(xì)胞呼吸畢竟是一個(gè)微觀的化學(xué)反應(yīng)，學(xué)習(xí)起來會(huì)有一定的難度，可借助多媒體等手段將有氧呼吸的動(dòng)態(tài)過程直觀地、形象地播放出來，幫助學(xué)生理解。從學(xué)生的能力基礎(chǔ)看，學(xué)生具有總結(jié)歸納和合作探究的能力，也具有一定的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，但缺乏一定的實(shí)踐能力，可通過操作探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)確定根據(jù)普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求，學(xué)生在學(xué)完本節(jié)課后，能“說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命動(dòng)可以用的能量”。讓學(xué)生從物質(zhì)和能量的視角分析呼吸作用的過程，既加深對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的理解。本節(jié)內(nèi)容有一定抽象性且具體過程比較復(fù)雜學(xué)生需要克服對(duì)微結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的困難，結(jié)合化學(xué)和物理學(xué)相關(guān)知識(shí)，完成各種觀察、實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。結(jié)合課標(biāo)要求、教材內(nèi)容和學(xué)生情況，確定如下教學(xué)目標(biāo)：1.通過設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)用控制變量法探究母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)細(xì)胞吸的類型2.通過對(duì)有氧呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)的資料分析，明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握有氧呼吸的過程、場(chǎng)所、條件和產(chǎn)物。難點(diǎn)：1.有氧呼吸的過程和原理。2.探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)檢查學(xué)生對(duì)線粒體和酵母菌相關(guān)知識(shí)的掌握，課堂討論及成果的展示詳情程度、課堂對(duì)有氧呼吸的過程原料與產(chǎn)物的掌握程度。課堂同學(xué)的反應(yīng)、習(xí)題的正確性等幾方面進(jìn)行6.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)環(huán)節(jié)一：新知導(dǎo)入教師活動(dòng)：展示由酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的饅頭、面包、葡萄酒的圖片及酵母菌圖片。師：這些都是利用酵母菌的呼吸作用。出示酵母菌的結(jié)構(gòu)圖：提問：（1）酵母菌的營(yíng)養(yǎng)方式為？（2）酵母菌是兼性厭氧微生物嗎？由此導(dǎo)入新課——細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用。學(xué)生活動(dòng)1學(xué)生活動(dòng)：觀察酵母菌生活圖片，對(duì)酵母菌的細(xì)胞呼吸方式產(chǎn)生困惑?；顒?dòng)意圖說明：聯(lián)系生活實(shí)際，引發(fā)學(xué)生困惑，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。環(huán)節(jié)二：探究酵母菌的呼吸方式教師活動(dòng)11.提出問題教師活動(dòng)：結(jié)合導(dǎo)入圖片酵母菌在日常生活中應(yīng)用的實(shí)例資料，引導(dǎo)學(xué)生思考想探究的問題。最后確定要探究的問題是（1）酵母菌在有氧條件下的產(chǎn)物是什么？無氧條件下呢？（2）酵母菌在有氧條件下還是無氧條件下產(chǎn)生CO2?如果都能產(chǎn)生，兩種條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多？（3）酵母菌能使葡萄汁發(fā)酵產(chǎn)生酒精，這一過程是在有氧還是無氧條件下進(jìn)行的？2.作出假設(shè)：教師活動(dòng)：根據(jù)篩選出的值得探究的問題，引導(dǎo)學(xué)生如何作出假設(shè)。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)假設(shè)。出示實(shí)驗(yàn)原理：CO2的檢測(cè)：渾濁澄清（1）渾濁澄清（2）溴麝香草酚藍(lán)溶液:藍(lán)色藍(lán)色綠色黃色重鉻酸鉀溶液:酸性條件下重鉻酸鉀溶液:酸性條件下灰綠色教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要考慮哪些細(xì)節(jié)？可通過設(shè)置一系列問題引導(dǎo)學(xué)生思考。問題1：本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么？問題2：怎樣設(shè)置有氧和無氧的條件？問題3：怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無二氧化碳產(chǎn)生？如何比較二氧化碳產(chǎn)生的多少？問題4：怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中能正常生活？問題5：還需要哪些材料和用具？問題6：繪出酵母菌在有氧條件和無氧條件下細(xì)胞呼吸的裝置圖。出示實(shí)驗(yàn)裝置圖：4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果教師活動(dòng)：播放《探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式》的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生觀看視頻，引領(lǐng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄。5.分析結(jié)果，得出結(jié)論教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生分析為什么會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)結(jié)果，（為便于學(xué)生掌握，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以圖片形式展示）由此可得出什么結(jié)論。學(xué)生活動(dòng)1：學(xué)生活動(dòng)：閱讀以上資料，提出想探究的問題。組內(nèi)成員交流并討論哪些問題是值得探究的問題。學(xué)生活動(dòng)2作出假設(shè)：酵母菌有氧條件下產(chǎn)生CO2，無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2，有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)老師設(shè)置的問題，先自主學(xué)習(xí)教材P91相關(guān)段落，然后小組成員合作研究如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置，嘗試解決下列問題：有氧呼吸裝置中，空氣先通過10%的NaOH溶液的目的是什么？無氧呼吸裝置中，B瓶先封口一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。這是為什么?學(xué)生活動(dòng)：觀看實(shí)驗(yàn)視頻，作好實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄。學(xué)生活動(dòng)：在教師的引導(dǎo)下對(duì)自己記錄的結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論并填寫在表格中?；顒?dòng)意圖說明：通過圖片及問題的設(shè)置，使學(xué)生在討論交流中掌握酵母菌兩種呼吸方式的差異。環(huán)節(jié)三：有氧呼吸過程教師活動(dòng)1展示線粒體結(jié)構(gòu)圖片。引領(lǐng)學(xué)生觀察線粒體的結(jié)構(gòu)，并討論線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴的原因。2.播放有氧呼吸過程的動(dòng)畫。讓學(xué)生先完整觀看一遍有氧呼吸的全過程。然后按照教師設(shè)置的問題逐步完成探究過程。教師設(shè)置的一系列問題:問題1：有氧呼吸全過程可概括地分為幾個(gè)階段進(jìn)行？寫出第一個(gè)階段的反應(yīng)式，說明能量的去向和反應(yīng)的場(chǎng)所。問題2：寫出第二個(gè)階段的反應(yīng)式，說明能量的去向和反應(yīng)的場(chǎng)所。問題3：寫出第三個(gè)階段的反應(yīng)式，說明能量的去向和反應(yīng)的場(chǎng)所。問題4：寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式。標(biāo)明氧元素的來源和去路。教師活動(dòng)：對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，給予鼓勵(lì)。師生歸納總結(jié)。教師活動(dòng)：依據(jù)有氧呼吸的總反應(yīng)式引領(lǐng)學(xué)生說出有氧呼吸的概念。教師活動(dòng)：以上有氧呼吸的過程都是以真核細(xì)胞為例的，由此提出問題，原核生物沒有線粒體，能否進(jìn)行有氧呼吸？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考，在教師的引導(dǎo)下，思考并說出答案。教師小結(jié)學(xué)生活動(dòng)1回顧第三章內(nèi)容，討論線粒體內(nèi)膜內(nèi)折的目的。學(xué)生活動(dòng)：帶著問題觀看動(dòng)畫。遞進(jìn)完成教師提出的問題。組內(nèi)交流，代表發(fā)言。學(xué)生活動(dòng)：試著說出有氧呼吸的概念。條件：細(xì)胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用原料：葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)物：二氧化碳和水，能量：有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和ATP的能量?；顒?dòng)意圖說明：引導(dǎo)學(xué)生思考討論、交流，使學(xué)生的語言表達(dá)能力得到進(jìn)一步的提高，培養(yǎng)學(xué)生用模型構(gòu)建來詮釋原理的能力。7.板書設(shè)計(jì)8.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)1.下列有關(guān)“探究酵母菌的呼吸方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.在探究無氧呼吸的實(shí)驗(yàn)中，可用石蠟層隔絕O2B.在探究有氧呼吸的實(shí)驗(yàn)中，可用NaOH溶液除去泵入空氣中的CO2C.實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量如溫度、pH等要相同且適宜D.可通過觀察溴麝香草酚藍(lán)水溶液是否變色來判斷酵母菌的呼吸方式2.細(xì)胞色素C是一種含有鐵卟啉輔基的復(fù)合蛋白，分布在線粒體內(nèi)膜上，起傳遞電子和[H]的作用。細(xì)胞色素C是在有氧呼吸哪一階段起作用（）A.第一階段B.第二階段C.第三階段D.每一階段3.提取鼠肝細(xì)胞的線粒體為實(shí)驗(yàn)材料，向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí)，測(cè)得氧的消耗量很大；當(dāng)注入葡萄糖時(shí)，測(cè)得氧的消耗量幾乎為零；同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí)，氧消耗量又較大。下列敘述中與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合的是（）A.有氧呼吸中，線粒體內(nèi)進(jìn)行的是第二、三階段B.線粒體內(nèi)能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖C.丙酮酸能夠進(jìn)入線粒體D.水是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成的4.用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑是（）A.葡萄糖→丙酮酸→水B.葡萄糖→丙酮酸→O2C.葡萄糖→O2→水D.葡萄糖→丙酮酸→CO25.如圖是有氧呼吸過程圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）圖中①、②、③所代表的物質(zhì)分別是：_______、_______、_______。（2）圖中⑤和⑥所表示的能量是⑥_______（填“小于”或“大于”）⑤，這些能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在_______中。（3）葡萄糖被分解為①的場(chǎng)所是_______。【答案】13.D5.（1）丙酮酸；水；二氧化碳；（2）大于