4.3细胞通过分解有机分子获取能量教案2022-2023学年高一上学期生物沪科版必修1

4.3 细胞通过分解有机分子获取能量 1、 教材分析 本节是高中生物必修1《分子与细胞》第四章《细胞代谢》的内容，教材首先通过演示实验“探究不同供氧环境下酵母菌的呼吸方式”创建了一个研究情景，通过对实验现象、数据及背后原理的分析阐明细胞生命活动中物质与能量的关系。并由此对细胞呼吸的方式进行展开，分别对有氧呼吸和无氧呼吸过程中物质与能量的变化进行阐述，进而帮助学生更好的建立物质与能量观。 2、 学情分析 在这节课之前学生糖类物质是主要的能源物质，但是对于糖类物质如何供能仍不清楚，同时学生在初中时已经初步学习了解过生物体可以通过呼吸作用获取能量并释放二氧化碳，但对于细胞呼吸物质与能量变化的过程并不清楚。 3、 教学目标 1、 能够通过图示和文字，从物质和能量的角度说明细胞呼吸的过程。 2、 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，认识不同条件下细胞获取能量的方式不同。 4、 教学重难点 重点及难点：细胞呼吸过程中的物质变化与能量转换 5、 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 教学说明 引入 在之前的我们已经学习了糖类是主要的能源物质，但是糖类这种能源物质并不能够直接应用于我们的生命活动，而是要将有机物中的化学能转化形成ATP这种直接能源物质才能够用于生物体的生命活动。那么糖类物质是如何形成ATP的呢？这节课我们将以酵母菌细胞为例，对这一过程进行学习。 回顾糖类物质以及ATP的主要功能，思考两者之间的关系。 演示实验 播放视频“探究不同供氧环境下酵母菌的呼吸方式”演示实验。 提问： 1、 为什么A瓶中需要加入少量石蜡油形成油膜？B瓶为什么输入NaOH过滤过的空气？ 2、 A、B两组实验中的产物在种类和含量上有什么区别？ 3、 在反应的前后，A、B两组的温度也出现了变化，这又说明了什么？ 观看演示实验，思考并回答问题。 回答： 1、 A瓶中加入石蜡油形成油膜，隔绝空气，形成无氧环境。B瓶输入空气，提供有氧环境。空气经NaOH过滤过，去除空气中的二氧化碳，排除对实验的干扰。 2、 A组产物中有酒精和少量二氧化碳，B组中产生的二氧化碳更多。 3、 酵母菌细胞呼吸的过程中有热（能量）释放。 围绕研究情景展开学习，思考细胞呼吸过程中的物质变化与能量转换。 有氧呼吸和无氧呼吸的物质变化过程 1、我们发现有氧呼吸比无氧呼吸产生了更多的二氧化碳，同时也没有酒精产生，那么他们两者之间具体的反应过程存在哪些差异？我们可以通过什么方法研究各种元素在有氧呼吸和无氧呼吸中的反应过程？ 1、 根据材料，利用同位素标记法，进一步推测有氧呼吸的物质变化过程。 2、 请学生上黑板填写物质变化过程，并进行解释。 3、 已推测出的物质变化并不完整，那么还可以对变化过程进行哪些补充？思考： 1）葡萄糖形成丙酮酸后，剩余的H去哪了？ 2）氧气在有氧呼吸过程中参与了怎样的物质变化？又会生成什么？ 4、 原本储存在葡萄糖中的化学能到哪里去了？能量分别被传递到了那些物质中？ 5、 请同学尝试通过对材料的分析，推测无氧呼吸的物质变化过程。并上黑板对有氧呼吸过程的物质变化和能量转化进行总结。 6、 对无氧呼吸的类型进行介绍 7、 结合物质与能量的关系，思考为什么有氧呼吸产生的能量要远远高于无氧呼吸？ 回答： 1、 同位素标记法。 2、尝试推测并填写反应过程。 3、思考并对物质变化过程进行补充 4、 思考有氧呼吸的物质变化和能量转化过程 5、 思考并进行总结 通过实验中有氧呼吸和无氧呼吸中产物的种类和含量不同。同时根据同位素标记法的结果，推测有氧呼吸物质变化过程。 进一步思考总结有氧呼吸物质变化过程。 思考有氧呼吸过程中能量如何转化。 思考总结 1、完成表格填写 2、刚刚进入高原时，会出现无力、头疼不适等症状在拿出氧气罐吸了几口之后这些症状又有所缓解，为什么？结合细胞呼吸内容进行解释。 思考并回答 4.3 细胞通过分解有机分子获取能量 1、 观看视频，思考并回答下列问题。 1、为什么A瓶中需要加少量石蜡油形成油膜？B瓶为什么需要不停的输入经NaOH滤过的空气？ 2、A、B两组实验中的产物在种类和含量上有什么区别？ 3、在反应的前后，A、B两组的温度也上升了，这又说明了什么？ 二、尝试通过对下列材料的分析，用箭头和文字推测有氧呼吸和无氧呼吸尝试通过对上述材料的分析，推测有氧呼吸和无氧呼吸中物质的变化过程。箭头横线上的括号内填场所，箭头指向的括号内填物质。 在酵母菌细胞呼吸实验中，利用14C对葡萄糖的碳原子进行标记。 在有氧条件下最初在酵母菌的细胞质基质中出现放射性，且含有放射性的物质是丙酮酸（C3H4O3）。紧接着在线粒体基质中也发现了放射性，含有放射性的物质是乙酰辅酶A（C2化合物）和二氧化碳。之后有更多含有放射性的二氧化碳中在线粒体基质中被检