河北省高中生物第五章細胞的能量供應和利用5.3探究酵母菌細胞呼吸的方式學案

1、探究酵母菌細胞呼吸的方式探究目標 ：1、 說出酵母菌細胞在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物。2、使用一般的實驗器具掌握物質(zhì)鑒定的方法嘗試從現(xiàn)實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題。做出假設，確認變量，設計可行的實驗方案。教學重點和難點：1、 教學重點（1）酵母菌細胞在有氧和無氧條件下細胞呼吸產(chǎn)物（2）設計和實施實驗方案2、 教學難點: 設計和實施實驗方案 探究流程教師進程教師活動學生活動活動目標及說明復習提問導入新課提問：細胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì)，和直接能源物質(zhì)是什么？ATP分子高能磷酸鍵中的能量主要來源于什么？呼吸作用是在細胞中進行的，所以又叫細胞呼吸。細胞呼吸和我們平時所說的呼吸

2、一樣嗎？不一樣，平時所說是呼吸是指機體與外界進行氣體交換。什么是細胞呼吸？學生回答問題：主要能源物質(zhì)是糖類，直接能源物質(zhì)是ATP,ATP分子高能磷酸鍵中的能量主要來源于呼吸作用。溫故知新，通過復習導入新課使學生產(chǎn)生求知欲望學生表述過程中，教師仔細聆聽 引導學生確定本節(jié)課要探究的問題總結過渡細胞呼吸的概念。多媒體出示兩則資料。資料1：通風情況下，酵母菌發(fā)酵面團，蒸出松軟多空的饅頭。2：釀葡萄酒是在密封的環(huán)境中進行的，在這個過程中會產(chǎn)生大量氣體。釀的時間越長酒味越濃。提出生活中的問題，引導學生描述：家庭如何蒸饅頭？如何釀葡萄酒？從資料中可以看出生物在有氧和無氧條件下都可以進行細胞呼吸。那產(chǎn)物相同嗎

3、？繼續(xù)提問蒸熟的饅頭為什么比較松軟？在釀酒的過程中，除了有酒精生成還有什么氣體產(chǎn)生？細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解生成二氧化碳或其他產(chǎn)物釋放能量生成ATP的過程。學生甲乙分別闡述家庭蒸饅頭和釀葡萄酒的過程。學生思考回答饅頭松軟是因為生成二氧化碳。釀酒的過程中也產(chǎn)生了二氧化碳還有酒精。學生推測：生物在有氧條件下進行細胞呼吸產(chǎn)物是CO2，無氧條件下生成酒精和CO2引導學生從生活走進生物認識到生物科學與人們的生活密切相關激發(fā)學生學習生物的熱情，該處設計體現(xiàn)了高中生物新課程“注重于與生活現(xiàn)實的聯(lián)系”的課程理念小組討論，設計實驗方案檢驗假設正確與否需要通過實驗來證明，所以這節(jié)課要探究酵母

4、菌細胞呼吸方式。為什么選擇酵母菌，因為酵母菌是單細胞生物，在有氧和無氧條件下都可以生存。探究一般步驟是什么？給出實驗材料酵母菌，葡萄糖溶液，溴麝香草芬蘭溶液，酸性重鉻酸鉀溶液，橡皮球，錐形瓶，試管，滴管等。(實驗裝置以圖的形式畫出)同時提出問題，（1）本實驗的自變量是什么，因變量是什么？（2）怎樣控制有氧或無氧的條件（3）怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活（配置適宜的酵母菌培養(yǎng)液，溫度控制在25-35度（4）怎樣鑒定有無酒精的產(chǎn)生，怎樣鑒定有無二氧化碳的產(chǎn)生，如何比較二氧化碳產(chǎn)生多少用多媒體投影兩則背景知識（1）酵母菌是一種單細胞真菌屬異養(yǎng)生物，培養(yǎng)液中必須含有現(xiàn)成的有機物（2）檢測酒精

5、和二氧化碳的原理橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與究竟發(fā)生化學反應，變成灰綠色。二氧化碳可以用澄清石灰水或溴麝香草芬蘭溶液檢測（顏色由藍變綠，再變黃）學生小組討論設計實驗學生上臺展示設計方案回答：提出問題，做出假設，設計實驗，進行實驗，得出結論學生回答自變量是有無氧氣參與。因變量是是否有CO2和酒精生成等四個問題學生小組討論設計實驗上臺展示某組設計方案：（1）用兩個錐形瓶裝入配置好的等量的酵母菌培養(yǎng)液。（2）為了檢驗無氧條件下是否生成了二氧化碳，所以要連接一個檢驗裝置-溴麝香草酚藍溶液。有氧條件下的裝置也要連接溴麝香草酚藍溶液檢驗二氧化碳的生成。同時也要連通空氣。裝置圖如：裝置1：NaOH溶液

6、酵母菌培養(yǎng)液 溴麝香草酚藍裝置2：酵母菌培養(yǎng)液 溴麝香草酚藍有學生對有氧條件下的裝置提出質(zhì)疑，因為空氣中的二氧化碳會對實驗結果產(chǎn)生影響，所以要加一個除掉空氣中二氧化碳的裝置鏈接一個裝有氫氧化鈉是的錐形瓶，吸收掉空氣中的二氧化碳。注意培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和推理能力 提供學生未知的知識為學生順利完成實驗設計鋪路搭橋 完善實驗方案減少實驗的盲目性和隨意性增強實驗的科學性和真實性小組合作，實施方案進行實驗教師巡回查看及時指導由于本實驗難度大，花時多，教師在課前組織部分學生對該方案進行了反復試驗和改進取得了很好的效果并縮短了時間，依據(jù)上述設計方案，組裝裝置，開始實驗。實驗小組同學分工協(xié)作有的負責向錐形

7、瓶中通氣（注意持續(xù)進行），有的負責觀察溴麝香草酚蘭溶液的顏色變化，有的負責記錄一段時間后溴麝香草酚藍溶液由藍變黃（有氧比無氧先變黃）檢測無氧情況下是否有酒精生成，具體方法是去無氧條件下酵母菌培養(yǎng)液兩毫升于試管中再加入酸性重鉻酸鉀，輕輕震蕩使他們混合均勻觀察試管中溶液顏色變化結果是酵母菌培養(yǎng)液變成了灰綠色，說明生成了酒精小組內(nèi)成員的密切配合是實驗成功的關鍵。用最規(guī)范的操作收獲最貼近事實的結論小組交流，匯報結果，得出結論歸納酵母菌細胞呼吸的方式小組交流匯報實驗結果依據(jù)實驗結果得出結論：酵母菌在有氧條件下生成大量二氧化碳，在無氧條件下，生成少量的二氧化碳和酒精培養(yǎng)學生的歸納能力和表達能力啟發(fā)思維再探究提出問題：有人認為該實驗裝置中二氧化碳和酒精的生成是葡萄糖和水反應生成的與酵母菌無關如何駁斥這種錯誤觀點將有氧呼吸和無氧呼吸裝置各增設一個空白對照實驗裝置即各增加一個培養(yǎng)瓶中只加入葡萄糖水溶液，其他裝置分別和已有的裝置相同。然后分別檢驗空白裝置中是否有CO2或CO2和酒精生成，如果沒有這些物質(zhì)生成說明這個觀點是錯誤的培養(yǎng)學生解決問題的能力探究總結：本節(jié)課是一屆探究活動課，本堂課的活動中，讓學生經(jīng)歷了與科學家一樣的探究歷程，包括提出問題，作出假設，設計實驗，進行實驗，評價結果等。讓學生理解掌握科學研究的方法和技能，提高探究能力。同時聯(lián)系現(xiàn)實生活引導學生關注生活讓學生在現(xiàn)實生活的背景中學習生