5探究酵母菌細胞呼吸的方式教案

教案設計探究酵母菌細胞呼吸的方式一、教材分析：在新課程人教版高中必修一《分子與細胞》教材中，有一個很重要的探究實驗：探究酵母菌細胞呼吸的方式。教材對該實驗僅提供實驗原理、參考案例和相關(guān)的參考資料。二、學情分析：學生一般都有親身經(jīng)歷或看到過制葡萄酒等與發(fā)酵有關(guān)的活動，但是不清楚其反映的過程。教學目標：1．知識目標（1）知道酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸的不同條件和產(chǎn)物。2．能力目標（1）培養(yǎng)學生探究能力，促進學生思維發(fā)展；提高學生合作、交流以及自主學習的能力。（2）嘗試自行設計實驗，提高知識遷移能力。3．情感態(tài)度與價值觀（1）體驗生物科學的價值，關(guān)注生產(chǎn)生活實踐。（2）樂于學習生物學，養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度。教學重難點：重點（1）掌握酵母菌細胞呼吸的方式與差別。難點酵母菌細胞呼吸方式的實驗設計與分析。器材準備：酵母菌培養(yǎng)液、錐形瓶五個、橡皮球、玻璃導管數(shù)根、澄清石灰水、質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液、重鉻酸鉀溶液、濃硫酸（95%~97%）裝置一裝置二裝置三裝置四教學過程：教學內(nèi)容教師行為預設學生行為設計意圖復習引入提問：生物體生命活動所需的主要能源物質(zhì)和直接能源物質(zhì)分別是什么？ATP分子高能磷酸鍵中的能量主要來源于什么？

展示：細胞呼吸概念。復習以前的學習內(nèi)容，構(gòu)建新知識激發(fā)興趣，導入新課。實驗探究介紹：酵母菌一種單細胞真菌。在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和CO2。引導學生描述：如何釀酒？葡萄酒通常是用酵母菌釀制的；野生酵母菌附在葡萄皮表面，它們在有氧條件下能生活。(一)提出問題1.酵母菌在什么條件下，使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精？2.酵母菌在有氧與無氧條件下進行細胞呼吸所產(chǎn)生的CO2是否一樣多？(二)作出假設1.酵母菌在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。2.酵母菌有氧條件下產(chǎn)生的CO2比無氧條件下多。展示：有氧條件：葡萄糖＋O2

H2O+CO2無氧條件：葡萄糖

酒精+

CO2講述：要想解答以上內(nèi)容，必須進行實驗探究?；顒樱赫埻瑢W介紹探究實驗的一般步驟。提問：依據(jù)探究實驗的流程我們已經(jīng)作了探究實驗的前兩步。接下來該如何設計實驗呢？(三)設計實驗分析：自變量、因變量，無關(guān)變量。強調(diào)：要遵循單一變量原則、平行重復原則。教師通過設置自探提綱，引導學生分組討論并設計實驗展示自探提綱：(1)如何培養(yǎng)酵母菌？(2)怎樣控制有氧和無氧條件？繪出有氧條件和無氧條件下實驗裝置圖。(3)怎樣鑒定有無CO2？如何比較CO2的多少？有無其他辦法？(4)怎樣鑒定有無酒精？如何操作？(5)如何保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活？討論、交流結(jié)束后，提出并展示學生繪的有氧和無氧條件下酵母菌細胞呼吸的裝置圖。預期結(jié)果：普通方法：通過接橡皮球（或氣泵）使酵母菌處于有氧環(huán)境；裝置四應封口放置一段時間，酵母菌消耗掉了錐形瓶中的氧氣后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。初步確定裝置如下圖所示：（有氧裝置）

裝置一、裝置二、裝置三

（無氧裝置）裝置四提問：(1)質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液、澄清的石灰水各有什么作用？(2)裝置一中盛有酵母菌培養(yǎng)液的錐形瓶能直接連通盛有澄清石灰水的錐形瓶嗎？(3)裝置二中盛有NaOH溶液的錐形瓶中長短導管連接方式正確嗎？(四)進行實驗提問:按照剛才的思路，具體應如何如何操作實驗？a.展示實驗步驟(五)分析實驗現(xiàn)象，得出結(jié)果分析實驗現(xiàn)象。共同完成表格:項目有氧呼吸無氧呼吸澄清的石灰水

能否產(chǎn)生CO2

酸性重鉻酸鉀溶液

能否產(chǎn)生酒精

結(jié)論：在有氧條件下，酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生較多的二氧化碳；在無氧條件下，細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。因此，其細胞呼吸的方式分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。(六)表達交流和再探究改進：酵母菌培養(yǎng)基的制備方法和酵母菌細胞呼吸方式的檢測方法。（生活實例）引入課題提出探究問題

學生通過葡萄釀制提出假設。

復習探究實驗的流程溴麝香草酚藍水溶液可檢測CO2，酸性條件下的重鉻酸鉀檢測酒精。如果澄清石灰水變渾濁或溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，怎說明有CO2產(chǎn)生。如果橙色的重鉻酸鉀變灰綠色則說明有酒精產(chǎn)生。

分組討論設計實驗

小組形式板圖交流，并分析

其他學生評價

總結(jié)歸納分析討論

分析現(xiàn)象共同完成表格,比較有氧呼吸和無氧呼吸。交流、討論

學生歸納并板書實驗結(jié)論交流、討論

讓學生體驗探究過程，領(lǐng)悟科學探究方法，養(yǎng)成尊重事實科學態(tài)度。

經(jīng)過學生的討論與修正，最終確定初步確定裝置

滲透科學方法和科學精神教育

培養(yǎng)學生的合作學習精神貼近生活，激發(fā)學生生物探究興趣。本節(jié)小結(jié)酵母菌兩種呼吸方式的反應式及發(fā)生條件。有氧條件：葡萄糖＋O2

H2O+CO2無氧條件：葡萄糖

酒精+

CO2理解有氧及無氧呼吸裝置。知道二氧化碳和酒精的檢測方法。課后質(zhì)疑

提問：我們課本上給出的實驗裝置有需要改進的地方嗎？利用你們所學的化學知識，想一想能不能將上述裝置進一步完善？最終確定改進裝置：有氧呼吸改進方法：裝置三連接裝有適量MnO2的錐形瓶，上面用裝有過氧化氫分液漏斗連接制造O2，來替換含有質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液錐形瓶，其余裝置不變。無氧呼吸改進方法：設