第三节 细胞呼吸 教学设计 教案_细胞呼吸优秀教学设计
第三节 细胞呼吸 教学设计 教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“细胞呼吸优秀教学设计”。
教学准备
1.教学目标
1、识记细胞呼吸的概念和类型
2、理解有氧呼吸的概念、总反应式、过程、和图解,各阶段区别和联系。
3、掌握有氧呼吸物质和能量变化。
2.教学重点/难点
教学重点:
细胞的有氧呼吸过程及原理。教学难点:
细胞的有氧呼吸过程。
3.教学用具
教学课件
4.标签
教学过程
一、导入新课
生物体生命活动的主要能源物质、直接来源、根本来源各是什么? 把光能转化为高等动物肌肉收缩的机械能需要经历那些过程? 师:赛跑过程中要消耗什么? 生:能量
师:看到能量两个字,让我们想起之前给大家归纳的四大能源,其中,生物体生命活动的主要能源物质是什么?生物体各项生命活动所需能量的直接来源是什么?
生:糖类、ATP 师:这些有机物中的能量不能直接用于生命活动,必须转换成能量通货“ATP”才能直接用于各项生命活动。
师:有机物中稳定的化学能是通过什么生理活动转换成ATP中活跃化学能的? 生:细胞呼吸。从而引入课题 《细胞呼吸》
二、细胞呼吸的概念
生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放能量,生成ATP的总过程,叫做细胞呼吸。(又叫生物氧化)问题探论:
1.呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点? 相同点:都能分解物质,释放能量。
不同点:物质的体外燃烧——高温、反应剧烈、能量迅速全部释放。物质的体内分解
2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗?
不能。否则,组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解,能量会迅速地全部释放出来,细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗? 4.呼吸作用和呼吸有什么不同?
三、细胞呼吸的方式
(一)探究酵母菌呼吸的方式
酵母菌是一种单细胞真菌,属真核生物。在有氧气和无氧气的条件下都能生存,属于 兼性厌氧型生物。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物,可以确定酵母菌细胞呼吸的方式。实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验材料—酵母菌:单细胞真菌属真核生物,酵母菌是异养兼性厌氧型生物,培养时必须提供有机物 实验原理: 酵母菌通过细胞呼吸可产生二氧化碳。澄清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用于检测CO2。酵母菌通过细胞呼吸可产生酒精。重铬酸钾在酸性条件下,可用于检测酒精 探究实验步骤:
提出问题:酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精? 酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多? 实验假设:酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精 酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件多 实验方案设计:
自变量:控制有氧和无氧的条件,通气或密封瓶口放置一段时间是否有酒精产生的?——酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应是否有CO2产生?——通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。
比较CO2多少的方法——石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间 无关变量:保证酵母菌在整个实验过程中正常生活的方法——葡萄糖溶液培养、适宜的温度、pH、空气 第一步:配制酵母菌培养液。
第二步:用A、B两个锥形瓶装入配制好的等量酵母菌培养液。第三步:按图装置连接。
进行实验:有氧装置中,第三个锥形瓶:石灰水混浊程度高,溴麝香草酚蓝变色时间短
酵母菌滤液:加入重铬酸钾,颜色仍为橙色
无氧装置中,第二个锥形瓶:石灰水混浊程度低,溴麝香草酚蓝变色时间长 酵母菌滤液:加入重铬酸钾,颜色变为灰绿色 实验结论:
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2,在无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
(二)、细胞呼吸的方式:有氧呼吸、无氧呼吸
1、有氧呼吸
(1)主要场所:线粒体
(2)、概念:有氧呼吸是细胞在有氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
师:首先我们来讨论有氧呼吸,请同学们仔细阅读P71图4-25细胞呼吸,讨论 下列问题:
(3)有氧呼吸特点:有氧参加,有机物彻底氧化,释放大量能量,主要在线粒体中进行
(4)总方式程:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(2870kJ)(5)详细过程:有氧呼吸过程主要包括三个阶段(以葡萄糖为例)
①(细胞质基质中)1mol葡萄糖分解形成2 mol丙酮酸,同时产生少量的[H]和少
量的ATP—酶—2 mol。
C6H12O6 → 2C3H4O3+4 [H]+ATP(少)
②(线粒体基质)丙酮酸进一步分解成CO2和[H],同时产生少量的ATP—酶—2 mol,部分水也参与了反应。2C3H4O3+6H2O→6CO2+2O[H]+ATP(少)
③(线粒体内膜)一系列反应产生的[H],在线粒体中和氧气结合,在产生水的同时形成大量的ATP—酶—34mol。24[H]+6O2→12H2O+能量
(5)放能特点:呼吸作用释放能量的速度较慢,而且是逐步释放,适合细胞利用。释放出来的能量,一部分转变为热能散失掉,一部分以ATP形式储存在细胞中。11mol葡萄糖,放能2870KJ,其中1161KJ贮存于ATP形成38个ATP,效率40%,产热1709KJ,最后以热量形式散失。有氧呼吸是高等动植物呼吸的主要形式,因此通常所说的细胞呼吸就是指有氧呼吸。但是要注意细胞呼吸还有无氧呼吸的形式。酿酒是是运用到微生物的无氧呼吸。现在我们参照有氧呼吸,就能更容易学习无氧呼吸。
转入无氧呼吸的学习,要求学生阅读教材自学无氧呼吸的概念、场所、过程、物质和能量变化。
提出相关问题要求学生回答。
①为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少得多?
②为什么不同生物无氧呼吸的产物不同?无氧呼吸过程中,物质和 能量变化的特点是什么?
教师讲述:无氧呼吸的概念、特点、场所、过程。2.无氧呼吸
(1)无氧呼吸概念:细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。(2)特点:无氧,有机物分解不彻底,放能少(3)详细过程
第一阶段:与有氧呼吸第一阶段相同
第二阶段:(在细胞质基质中)丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳或乳酸。
方程式:C6H12O6 →酶2C2H5OH(酒精)+2CO2 + 能量 代表生物:大多数植物
C6H12O6 →酶 2C3H6O3(乳酸)+ 能量
代表生物:动物和高等植物的某些器官如马铃薯块茎,甜菜块根,玉米胚等。(4)放能特点:1mol葡萄糖分解成乳酸后,放能196.65KJ,其中61.8KJ贮存于ATP,其余的能量以热量的形式散失。
教师讲述:现在生物大多数是以有氧呼吸为主,是不是从生物一出现就出现了有氧呼吸呢?不是,在原始的大气中没有氧气,所以那时生物只有无氧呼吸,随着蓝藻和绿色植物出现,大气中出现了氧气,才有了有氧呼吸,所以,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上产生的。这说明了生物的生命活动是不断发展变化的,而且生物具有适应性。
引导学生自己设计表格比较有氧呼吸和无氧呼吸:抽学生到黑板绘制表格并填写内容
教师评价并展示参考表格以及内容:
四、细胞呼吸的意义
学生阅读细胞呼吸的意义,引导学生进行思维迁移联系所学的新陈代谢与ATP,三大营养物质代谢理解呼吸作用的意义。(1)为生物体的生命活动提供能量。(2)为体内其他化合物的合成提供原料。
应用:细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽,细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。
1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜 4.运动与损伤护理 细胞呼吸原理的应用:缺氧的情况下,植物组织进行无氧呼吸,产生酒精,不利其生长。
有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。
无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠乳酸发酵来获取能量,会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。缺氧的情况下,厌氧病菌大量繁殖,不利于伤口痊愈。细胞呼吸要消耗有机物,使有机物积累减少。因此,对粮食储藏和果蔬保鲜来说,要设法减少细胞呼吸,尽可能减少有机物的消耗。粮食储存:低温、低氧、干燥
水果蔬菜保鲜:低温、低氧、中等湿度
五、影响呼吸作用的因素及应用
拓展:通过本节学习,你能否总结出哪些条件会影响细胞呼吸的速率?
1、温度(影响呼吸酶的活性)
2、水(在一定的范围内,含水量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强)
3、氧气(O2直接影响呼吸速率和呼吸的性质。)
4、二氧化碳含量(CO2是呼吸作用的产物,对细胞呼吸有抑制作用。)
课堂小结
本部分教材内容由三大知识块构成,即有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸的意义,按照教学层次要求,均要求“理解”。在教材构成上,除以文字描述为主外,还有一图一表,图表都简明扼要阐明了教材的重点内容,在本内容中有三个重要的名词概念,细胞呼吸代替了原教材中的生物呼吸,强调了细胞是生物体的结构和功能单位。在有氧呼吸过程的图解中增加了反应物水的变化,有氧呼吸(高等动物和植物细胞呼吸的主要形式)和无氧呼吸是细胞呼吸的两种类型,也是两个重要的名词概念,均由细胞呼吸这一概念分化而来,故此细胞呼吸是一个重要的基本概念,在教学中不能忽视。根据细胞呼吸的概念理解呼吸的本质:有机物氧化分解,释放能量,形成ATP。
板书
第四章
第三节
细胞呼吸
一、细胞呼吸的概念
二、细胞呼吸的方式
1、有氧呼吸
2、无氧呼吸
三、细胞呼吸的意义
四、影响呼吸作用的因素及应用
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