细胞呼吸(第一课时)
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人教版必修一《ATP的主要来源——细胞呼吸》(第1课时)教案——细胞呼吸●从容说课本节课内容需要约2课时完成。
第一节课为探究活动,探究酵母菌细胞呼吸的方式,第二节课学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念以及细胞呼吸原理应用于生活和生产实践的实例。
学生学过了ATP的知识,对于A TP作为能量的通货有了一定的认识,教师可以此为切入点,提出问题引入新课。
探究酵母菌细胞呼吸方式的活动要注意解决几个问题:了解酵母菌作为单细胞生物采取何种方式进行细胞呼吸;酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么;在实验中如何控制实验条件和检测实验结果;如何设计对照实验等。
当问题明确后,学生探究的过程就会成为探究学习细胞呼吸概念的过程,同时也是学习科学方法,养成科学态度以及建立科学价值观的过程。
教师要随时注意学生在探究过程中的问题,及时引导学生对科学概念的学习和理解。
比如在准备实验、观察现象、记录结果等方面,需要特别提醒学生,注意养成尊重事实的习惯,然后根据实验现象来分析可能的原因,将学习引向深入,为下面的概念学习铺设道路。
通过酵母菌细胞呼吸方式的探究,学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成的产物,这样就为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸打下了基础。
然后从酵母菌转向其他生物,为学生介绍普遍存在于生物体中的有氧呼吸和无氧呼吸,同时通过学习细胞呼吸作用,让学生了解细胞呼吸的本质是通过有机物的氧化分解为生命活动提供能量,维持细胞的正常生活。
关于细胞呼吸原理在生产和生活中的应用,可以先让学生分析课本中相关的图文资料,说明这些事例中所应用的细胞呼吸原理,再让学生联想其他事例,进行讨论和交流,从而认识到细胞呼吸原理在实践中应用的广泛性。
●三维目标1.知识与技能(1)说出线粒体的结构和功能。
(2)说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
(3)说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。
(4)进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
2.过程与方法(1)通过酵母菌细胞呼吸方式的探究,学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成的产物,为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸打下了基础。
细胞呼吸第一课时一、复习导入1.生物体生命活动的主要能源物质、直接能源物质、最终能源物质各是什么?2.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?二、细胞呼吸与实验在前面的内容中,我们学习了ATP,ATP高能磷酸键断裂会释放什么?〔能量〕而能量的主要来源就是呼吸作用,由于呼吸作用就在细胞内进行,因此也叫细胞呼吸。
注意:呼吸和呼吸作用的区别〔呼吸就是你吸气出气的过程;呼吸作用是体内的有机物被氧气氧化的过程,发生很多的化学反响。
〕〔1〕酵母菌大家都听过,它可以干嘛呢?它能够将糯米发酵制成我们常喝的甜酒。
由于酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,因此我们可以用它来研究细胞呼吸的不同方式。
A.提出问题:酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的〔有氧?无氧?〕B.作出假设C.设计实验D.进行实验E.得出结论问:想一想,你会如何设计这个实验呢?这个实验中的自变量、因变量、无关变量分别是?〔2〕讲解实验问:1、如何检测因变量〔CO2和酒精〕?2、如何控制自变量〔有氧和无氧〕?〔澄清的石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液,橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反响:橙色→灰绿色〕问: 有氧和无氧条件下CO2和酒精产生的量的多少如何判断?〔讲解结果〕三、有氧呼吸:〔1〕有氧呼吸的主要场所?〔2〕线粒体在细胞质中的分布情况?〔3〕内膜折叠形成嵴,有什么作用?〔4〕线粒体的哪些部位含有与有氧呼吸有关的酶?〔5〕有氧呼吸最常利用的物质是什么?〔6〕有氧呼吸的化学反响式?2.阅读教材P93—94三个自然段的内容并完成表格的填写4.思考:〔1〕产生CO2的阶段__(2)产生H2O的阶段__(3)氧气参与的阶段__(4)产生ATP的阶段____(5)产生ATP最多的阶段__(6)三个阶段的酶是否一样_______5.总结有氧呼吸中C、H、O的来龙去脉及有氧呼吸中能量的转化值板书细胞呼吸一、根本概念1.细胞呼吸2.有氧呼吸二、有氧呼吸过程总过程:第一阶段:葡萄糖的初步分解〔细胞质基质〕第二阶段:丙酮酸彻底分解〔线粒体基质〕第三阶段:[H]的氧化〔线粒体内膜〕。
第一课时〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。
我们知道,物质的燃烧需要氧气,发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。
拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氧的缓慢燃烧过程。
拉瓦锡的这一说法有道理吗?呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗?让学生思考和讨论。
引入新课,发现问题。
葡萄糖是细胞中的主要能源物质,在前面的学习中我们已经认识到这一点,细胞的生命活动离不开能量,许多化学反应都需要耗能,葡萄糖作为主要能源物质是怎样被细胞利用的呢?如同我们生活的环境一样,细胞要生活在常温、常压下,这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。
在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程,可以将葡萄糖分子中的能量释放出来,但又不伤及细胞。
又由于生命过程是持续不断的,需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放,随时地被细胞利用。
科学家发现在细胞中的确存在这样的过程,这就是细胞的呼吸作用。
启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同,产生认知冲突,提高思维兴奋性,继续学习。
观察现象,思考问题。
“呼吸作用”与我们通常了解的“呼吸”是一回事吗?问问学生是否知道呼吸与呼吸作用的区别,是否将呼吸与呼吸作用相等同?(可以带学生回忆人体呼吸的过程,让学生比较呼吸与呼吸作用的不同。
)其实“呼吸作用”并非我们学习过的“呼吸”,我们熟悉的“呼吸”指的是人和动物体与外界进行的气体交换过程。
而“呼吸作用”是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP,因此也叫做“细胞呼吸”。
正是因为所有生物的细胞都具备这一功能,才能保证所有生物正常的生命活动。
“呼吸”与“呼吸作用”的现象和本质是有所区别的。
〖板书〗细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳户其他产物,释放出能量并产生ATP的过程。
下面拿出提前一天放置在教室内的探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,配合课件进行提问:①酵母菌作为单细胞生物采取何种方式进行细胞呼吸?②酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么?③在实验中如何控制实验条件的检测实验结果?④如何设计对照实验讲述:通过酵母菌的探究活动,同学们发现了酵母细胞可以利用环境中的葡萄糖进行生命活动,而且这个过程在有氧气和无氧气的环境下都能完成,这说明气体的交换并非细胞呼吸的本质。
教育实习教案
(2013 届)
学院:化学与生命科学学院
专业:生物科学
班级:092 班
实习生:张敏学号:09260223 实习学校:浙江省嵊州爱德外国语学校
实习课程:高中生物学
实习学校教师:张吕(签名)高师指导教师:竺丽英(签名)授课时间:2012 年10 月29 日
浙江师范大学制
【教师提问】大家看一下书本73页的内容,需氧呼吸分成几个阶段的内容?
【学生回答】三个。
【追问】哪三个?
【学生回答】糖酵解,柠檬酸循环和电子传递链。
【教师讲述】首先我们来看一下第一个阶段,糖酵解,这个过程发生在细胞的细胞溶胶中。
我们来看一下它的具体过程。
【板书】1.糖酵解
反应场所:细胞溶胶
【课件展示】葡萄糖分解第一阶段动画。
【教师讲解】这就是需氧呼吸的第一阶段,因为葡萄糖开始分解,所以我们也称为糖酵解。
在这里我们发现形成ATP的同时产生了这样的氢,但是这里的氢跟我们平常所见氢原子有点不同,它具有很强的还原性,我们称为还原氢。
我们再来看一下这个动画过程,我们请一位同学来概述一下第一阶段的反应。
【学生回答】1分子葡萄糖在酶的作用下分解成2分子丙酮酸,并释放2个ATP的过程。
【教师提问】很好,我们说糖酵解这个过程的实质就是1分子葡萄糖在酶的作用下分解成2分子丙酮酸,同时释放了什么?
【学生回答】释放2个ATP和4个【H】(还原氢)。
【追问】除此之外还需要什么条件么?需不需要酶的催化?
【学生回答】需要。
【板书】画糖酵解的分解图
【教师提问】那么葡萄糖分解成丙酮酸就可以了吗?我们知道,丙酮酸过量对于人体而言是有害的,那么可不可能只到丙酮酸这个环节?
【学生回答】不会。
【追问】接下来会进入到那个阶段啊?
【学生回答】柠檬酸循环。
【板书】2.柠檬酸循环
场所:线粒体基质
【教师讲解】柠檬酸循环这个过程就不是在细胞溶胶中了,它是在线粒体基质中进行的,少量会发生在线粒体的嵴上。
在讲解这个过程之前,我们先来看看这个反应过程的动画,大致的了解这个阶段的总体过程。
【课件展示】需氧呼吸第二阶段——柠檬酸循环的动画。
【教师讲述】我们再请一个同学来描述一下,丙酮酸进入线粒体以后,它发生了一个什么样的变化。
【学生回答】丙酮酸在水的参与下,在酶的作用下分解成二氧化碳,并释放20个【H】和2个ATP。
【教师总结】**同学归纳的非常到位,柠檬酸循环的实质就是丙酮酸在水的参与下,在酶的作用下分解成二氧化碳,并释放20个【H】和2个ATP。
【板书】
【教师提问】我们说需氧呼吸有氧气的参与但是到目前为止还没有氧参与进来吧?前面我们说到[H]具有强还原性,那么根据大家在化学中的知识,我们知道,氧气它具有很强的氧化性,两个具有强还原性和强氧化性的物质能不能同时存在?
【学生回答】不能。
【追问】那么前面我们也说到,1分子葡萄糖水解能释放出30个ATP,现在前面来两个阶段只产生了4ATP,那么其他大量的能量来自于哪里?
【学生回答】第三阶段。
【追问】所以大家能否猜测一下需氧呼吸的第三阶段会怎么样?
【学生回答】【H】和氧气反应,同时生成大量ATP。
【教师总结】大家的猜测是非常正确的,经过前两个阶段的反应产生了24[H]在遇到具有强氧化性的O2的时候,就会在酶的作用下产生了水和大量的能量。
【板书】
【教师提问】其中这里的酶和前面两个阶段的都不一样,因为我们知道酶的催化具有哪种特性啊?【学生回答】专一性。
【教师总结】所以这里的这三种酶,它都是不一样的酶。
【教师讲述】这个一整个过程就是需氧呼吸的第三个环节,我们称之为做电子传递链,而这个反应是发生在线粒体的内膜中的。
【板书】3.电子传递链
场所:线粒体内膜
【教师讲解】我们再来整体的回顾一下整个需氧呼吸的过程。
【课件展示】有氧呼吸整体过程。
(根据课件中的动画,整体回顾需氧呼吸的总过程)
四、对比各阶段不同点,总结需氧呼吸方程、概念
【课件展示】需氧呼吸各个阶段对比表格。
【学生活动】我们通过表格大家对于需氧呼吸的过程已经基本掌握了,那么现在大家根据需氧呼吸的反应物及生成物,写一下需氧呼吸的总反应方程式。
【学生活动】上黑板上写方程。
【教师活动】点评,并书写出正确的反应方程式。
【板书】+能量
【教师提问】这个反应方程前后的水能不能约掉?
【学生回答】会。
【教师讲解】酸痛的真实原因是跑步的时候体内部分组织进行了无氧呼吸,产生了乳酸这种物质,这其实就是另外一种厌氧呼吸的方式类型,产生乳酸的厌氧呼吸类型。
所以根据这个产物的不同,我们经常将不同厌氧呼吸分为两种不同的类型:产生乳酸的厌氧呼吸和产生酒精的厌氧呼吸。
【板书】(2)第二阶段:丙酮酸(C3H4O3)+[H]
【教师讲解】由于糖酵解是在细胞溶胶中进行的,第二阶段也是在细胞溶胶中进行的,所以厌氧呼吸的场所就是细胞溶胶。
【板书】3.场所:细胞溶胶
八、课堂习题及时应用,巩固拓展本节知识
【教师讲解】那么这节课程的新课我们就学习到这里,具体两种厌氧呼吸的内容我们留到下节课在讲解,下面我们来做几个课堂练习。
1.有氧呼吸的三个阶段中,相同的产物是( A )
A.ATPB.H2O和CO2 C.丙酮酸和[H]D.H2O和ATP
2.植物的呼吸作用所吸入的O2用于形成( B)
A.CO2 B.H2OC.ATPD.丙酮酸
3.下列关于细胞呼吸的说法中,不正确的是(D )
A.细胞呼吸是重要的放能反应
B.细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程
C.细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程
D.细胞呼吸是细胞与环境间的气体交换
板书设计:
第四节细胞呼吸
一、细胞呼吸
1.概念
2.分类:需氧呼吸、厌氧呼吸
二、需氧呼吸
1.糖酵解
反应场所:细胞溶胶
2.柠檬酸循环
反应场所:线粒体基质
3.电子传递链
反应场所:线粒体内膜
4.总方程式:+能量
5.概念:细胞在氧气的参与下,利用酶催化糖分子形成二氧化碳和水并释放大量能量的过程。
三.需氧呼吸的特点
1.常温下进行
2.分阶段放能
3.能量部分存于ATP、部分热能散失
四、厌氧呼吸
1.概念:有机物小分子有机物+少量能量
2.过程
(1)第一阶段(糖酵解)
(2)第二阶段:丙酮酸(C3H4O3)+[H]
3.场所:细胞溶胶。