高中生物必修一教案-4.3.1细胞呼吸产生能量1-苏教版

细胞呼吸 （第一课时 苏教版 高中生物 必修一） 一、教材分析 苏教版第四章第三节《细胞呼吸》是在初中阶段及前面学习了细胞部分生命 活动的基础上，进一步学习有关细胞呼吸的知识。本节主要介绍细胞呼吸的两种 方式、原理、过程及呼吸原理的应用。既加深了前面线粒体是“动力车间”、“能 量转换站”等知识的理解，又为后续学习生态系统内物质循环和能量流动等知识 打下基础。此外，细胞呼吸的相关内容也为学生今后学习其他生命活动及规律、 分析综合性问题奠定基础，因此它是本章的重点。 由于细胞呼吸的过程和原理内容较复杂，学生在学习上有一定的困难，因此 在教学设计时，本着深入浅出、循序渐进的精神，尽量选择最恰当的方式帮助学 生理解。在教学中，要根据教学内容的需要，教学实际情况的需要，充分发挥教 师的主导地位和学生的主体地位，引导学生观察、分析，让学生在探究中学习科 学探索的方法。 二、学情分析 学生在初中已经对细胞呼吸中分解有机物、释放能量等知识有了一定的了 解，而本节内容是从更深的理论层次来探讨生命的本质内容，具有较深的抽象性， 而且牵涉到许多化学知识，因此对学生而言，本节的学习有一定难度。但是学生 们此前已经掌握了 ATP、光合作用，主动运输和线粒体、细胞质基质这些细胞呼 吸有关的基础知识；此外，有关细胞呼吸这一知识在现实生活中的应用，学生是 非常感兴趣的。可以围绕细胞呼吸在实际生活中的应用的一些事例构建细胞呼吸 及有氧呼吸和无氧呼吸的概念，这样学生的学习积极性、主动性应该是比较高的。 三、教学目标 1.知识目标 （1）能阐述细胞呼吸的概念 。 （2）说出线粒体的结构和功能，阐述有氧呼吸概念。 （3）说明有氧呼吸的过程及原理。 2.能力目标 （1）通过分析有氧呼吸的过程，学会分析、解决 问题的能力。 （2）通过讨论活动，学会与人交流，逐步提高自己的语言表达能力。 3.情感、态度与价值观目标 （1）通过引导学生分析有氧呼吸的过程，培养学生分析问题的能力。 （2）通过学生观看多媒体演示及与教师的讨论活动，培养学生自学和主动理解 新知识的技巧。 （3）适当扩展有关认知面，如“科学减肥”，培养学生联系生活、生产实践的能 力。 四、教学重点和难点 在本节课中，有氧呼吸的三大生化反应阶段是本节课的重点，也是本节课的 难点。它不仅知识比较抽象复杂，而且在理解的过程中还要化学的知识。所以在 教学过程中，根据科学史事实材料，对其进行简化处理，采用“提出问题→分析 问题→解决问题”的策略，层层设疑，步步追问，让学生在问题的引导下，进行 自学、思考、分析、讨论，然后找出正确答案。并在此充分运用多媒体教学手段， 借助于它们的直观、形象、动态等多种功能来突出本节内容重点，化解本节内容 难点，使整个知识结构一目了然。 五、教学方法 1.概念教学方面，对“呼吸”“呼吸作用”“细胞呼吸”三个概念进行对比和剖析， 让学生理解细胞为呼吸作用提供场所和条件，并保障多步、有序、温和的放能过 程，使细胞能够获得相对稳定的能量“通货”ATP。 2. 以研究资料来激发学生主动求知的兴趣，让学生通过小组合作，分析和推断 出有氧呼吸在细胞的相应部位分步进行的结论，还有有氧呼吸的主要意义。 六、教学过程 过 程 教师活动 学生活动 意图 导 入 活动一：深呼吸 做呼吸运动时，消耗能量吗？直接供能物质是 什么？ 说话消耗能量吗？最常利用的能源物质是什 么？ 进行“深 呼吸”，思 考，回答 问题 提 出 问 题，引起 思考，激 发 探 究 的欲望。 葡萄糖中的能量怎么转变成 ATP 中的能量呢？ 细 胞 呼 吸 概 念 1.细胞呼吸的概念 细胞呼吸：糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞 内氧化分解为二氧化碳或其他产物，释放出能量， 并生成 ATP 的过程。 板书的同时进行提问： 细胞呼吸是化学反应吗？ 底物是什么？ 场所在哪里呢？ 反应类型是什么呢？（氧化分解登不等同于水 解？） 产物是什么？ 最终消耗能量还是释放能量？释放能量用于干 什么呢？ 类比光合作用，细胞呼吸还可以称为什么呢？细 胞呼吸等不等同于呼吸作用？ 阅 读 教 材，分析 并回答问 题。 对 “ 呼 吸”“呼 吸作用” “ 细 胞 呼吸”三 个 概 念 进 行 对 比 和 剖 析 细 胞 呼 吸 的 特 点 2. 细胞呼吸的特点 有机物在体外能进行氧化分解吗？比如木桌 子，什么现象呢？剧烈地发光发热。 有机物在你体内氧化分解时，发光吗，发热吗？ 剧烈地发光发热吗？不是，否则就变成了火人。 细胞呼吸的特点是什么？ 人体体温、pH 适宜，也就是在温和条件下，有机物在 酶的催化作用下，氧化分解，逐渐释放能量。 3.细胞呼吸的类型 根据有无氧气的参与，可以把细胞呼吸分为哪 两个类型？这里的“氧”是什么意思？ 阅 读 教 材，分析 并回答问 题。 对 概 念 进 行 深 描 培 养 学 生观察、 对 比 分 析 的 能 力 有 氧 呼 吸 概 念 4.有氧呼吸的概念 有氧呼吸：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作 用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳 和水，同时释放大量能量的过程。 引导学生对比“细胞呼吸”概念，找出有氧呼 吸三个关键词。 一定有谁的参与？为什么能释放大量能量？ 有氧呼吸怎样算是彻底？产物只有无机物，没有 有机物，否则就还有化学能残余。 它的发生场所是什么？它的各步反应又是如 何？ 线粒体有几层膜？ 内膜面积大，还是外膜面积大？ 内膜有什么特点？向内凸起成“嵴”。 为什么呢？增多有氧呼吸酶的附着位点。 其内侧是什么呢？ 分析、回 答问题 培 养 学 生 主 动 获 取 知 识 的 能 力 通过“先 学后 查”，强 化学生 对线粒 体 结 构 的 记忆。 有 氧 呼 吸 的 过 程 活动二、探究实验分析 科学家是如何发现有氧呼吸是具体发生在那 里的呢？请同学们分析一个实验。运用差速离心 法，将黄瓜子叶细胞中的各种细胞成分提取出来， 分别通入等量的氧气和 3H 标记的等量葡萄糖，一段 时间后检测各试管内的变化情况。 试 管 试管内成分 葡萄糖 的量 丙 酮 酸 [H]放 射性 CO2 1 号 细胞质基质 减少 有 有 无 分析实验 资料 激 发 学 生 主 动 求 知 的 兴趣，让 学 生 通 过 小 组 合作，分 析 和 推 断 出 有 氧 呼 吸 在 细 胞 的 相 应 部 位 分 2 号 细胞质基质 +线粒体 减少 有 有 有 3 号 线粒体 不变 无 无 无 引导学生分析实验内容，得出有氧呼吸场所和 相关部分产物的结论。 活动三：阅读有氧呼吸图解，自主构建有氧呼吸过 程，写出三个阶段的化学反应式。 分别找学生回答三个阶段的场所和反应式是什么， 并进行总结。 针对第一阶段：葡萄糖的分子式是什么？丙酮 酸的分子式是什么？少量能量能不能直接写 ATP？ 这里的少量能量约 60%以热能形式散失，约 40%用 于合成 ATP。如何配平？ 针对第二阶段：场所是什么？反应物都有谁？ 产物呢？如何配平？能量去路是如何的？ 针对第三阶段：场所是什么？第一、二阶段产 生的高能态氢总共是多少个？如何配平？ 阅 读 分 析，独立 写出三个 阶段反应 式，师生 补充。 步 进 行 的结论。 锻 炼 语 言 表 达 能力，引 导 学 生 对 每 个 反 应 式 配平，进 行 思 维 训练。 总 结 与 拓 展 活动四:根据黑板板书的三个阶段反应式总结 出有氧呼吸总的反应式( 方法是三个反应式左边 相加，右边相加，丙酮酸和［H］左、右抵消掉， 剩余的就是有氧呼吸总的反应式)。 书写总反应式时，应该将什么物质给消掉？中 间产物。各物质分别是第几阶段被反应或者产生 的？如何配平？产物中氧元素来源是分别是如何 的？ 对照三个 阶段的反 应式，迅 速回答。 通 过 归 纳总结， 主 动 获 取知识 活动五：阅读资料，分析有氧呼吸的意义 1mol 葡萄糖彻底氧化分解释放 2870KJ 的能量， 有 1161KJ 转移至 ATP（合成 38molATP），其余主要 以热能(1709KJ)的形式散失掉，能量效率高达 40%， 而内燃机的能量利用效率只有 15—25%。 拓展活动六：蓝藻、硝化细菌等原核生物进行 有氧呼吸的场所是什么？ 对比真核生物有氧呼吸的场所，第一阶段是？ 第二阶段是？第三阶段是？主要场所是？次要场 所是？原核生物有没有细胞器？有且只有核糖体 一种细胞器，没有线粒体。其有氧呼吸第一阶段的 场所和真核生物应该是一样的。那么第二、第三阶 段场所在哪里呢？它有没有膜结构？作为细胞结 构生物，一定有什么膜？细胞膜。其细胞膜就起了 线粒体内膜的功能，附着有有氧呼吸有关的酶，所 以，其场所为：细胞质基质和细胞膜。 补充问题：葡萄糖能不能进入线粒体氧化分解 供能？不能，有氧呼吸第一阶段的酶在不在线粒体 内？不在，在哪里？线粒体内有氧呼吸有关的酶是 第二和第三阶段的。 及时巩固 所学的知 识并发现 问题 分析、回 答问题 分析、回 答问题 帮 助 学 生 完 成 对 有 氧 呼 吸 部 分 和 整 体 认 知 的 自 然 过 渡。 进 一 步 拓 展 学 生思维， 使 学 生 明 白 有 氧 呼 吸 是 很 多 生 物 采 用 的 普 遍 性 呼 吸方式。 使 学 生 进 一 步 树 立 有 氧 呼 吸 是 分 阶 段、分场 所 进 行 的观念。 练 习 随堂练习： 1．下列关于细胞有氧呼吸过程的叙述中，正确的 是（ ） A、全过程必须有氧参与，并始终在线粒体中进行 B、第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的 [H]和 ATP C、第二阶段是丙酮酸分解成 CO2 和 H2O ，产生少量 的[H]和 ATP D、第三阶段是[H]和氧结合产生 H2O，同时生成大 量的 ATP 2．高等植物的细胞呼吸发生在（ ） A．所有活细胞 B．含有叶绿体的细胞 C．不含叶绿体的细胞 D．气孔周围的细胞 3．人进行有氧呼吸最常利用的物质和主要场所分 别是（ ） A．葡萄糖、叶绿体 B．葡萄糖、线粒体 C．脂肪、核糖体 D．ATP、线粒体 （补充：在此，从能源物质利用先后顺序的角度和 学生探讨“科学减肥”的道理） 4．有氧呼吸过程中的二氧化碳产生于（ ） A．丙酮酸彻底分解时 B．葡萄糖刚要分解时 C．ADP 形成 ATP 时 D．[H]和氧气结合时 5、用含 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子， 18O 转移的途径是（ ） A、葡萄糖→丙酮酸→水 B、葡萄糖→丙酮酸→氧 分析、个 别回答， 师生共同 补充 及 时 巩 固 所 学 的 知 识 并 发 现 问题，提 升 解 题 能力 C、葡萄糖→氧→水 D、葡萄糖→丙酮酸→ CO2 课 后 探 究 课后作业 1：完成新新学案 P63 页 课后作业 2：动动手 在一杯温水中加入一大勺面粉和一小包酵母，进行 搅拌。将这个杯子中的液体倒入透明的玻璃瓶或矿 泉水瓶内，再往瓶内加一些温水。看一看，闻一闻 有什么变化？ 记录课后 作业，并 于课下完 成 引 导 学 生 从 生 活 走 进 生物，从 而 激 发 学 习 的 热情，为 无 氧 呼 吸 的 做 好铺垫 板 书 设 计 第三节 细胞呼吸 一、细胞呼吸 1.概念 底物：有机物 场所：活细胞内 反应类型：氧化分解 产物：CO2 或其他产物 能量：释放能量，生成 ATP 2.类型 有氧呼吸和无氧呼吸 二、有氧呼吸 1，概念 2.三大阶段 以真核生物、葡萄糖做底物为例 第一阶段 细胞质基质 略 第二阶段 线粒体基质 略 第三阶段 线粒体内膜 略 3.总反应式 略 4.意义：（主）大多数生物获取能量的主要途径 补：蓝藻、硝化细菌等原核生物进行有氧呼吸的场所是：细胞质基质和细胞 膜 七、教学反思 遵照上述教学设计，我实施了这节课的教学活动，并取得了成功。主要表现 为：课堂气氛活跃，学生的自主探究和合作学习都很深入，学生之间的互动评价 学习得到充分的发展，学生的主体地位得到充分体现，从教学的效果来看，学生 不仅能够自主、准确地概括出有氧呼吸概念和过程，更重要的是，学生对概念的 获得，不再是被动地接受，而是利用各种直观教学手段，通过教师的引导和自己 的分析、总结，主动地归纳得出，学生通过这种学习方式获得的知识，是深刻的， 持久的。但在教学的实施过程中也发现了存在的问题和一些应该注意的地方，如 果能够做好这些，课堂教学的效果会有进一步的提高。