5.3细胞呼吸的原理和应用——探究酵母菌细胞呼吸的方式 教学设计 2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

细胞呼吸的原理和应用——探究酵母菌细胞呼吸的方式 教学设计 1、 教学目标 学会描述有氧呼吸及无氧呼吸的过程，通过实验的各个环节，实现新课标所倡导的“主动、探究、合作”的理念。 二、教学重难点 学会描述有氧呼吸及无氧呼吸的过程，在整个实验教学的过程中尤其关注培养学生的合作、探究能力。 三、教学准备：预实验、阅读资料、课件、学生分组、实验装置的设置 四、教学过程 （一）酵母菌：联系生活——兼性厌氧型真菌 （二）实验原理：2.实验原理： （1）CO2检测 CO2+Ca(OH)2 → CaCO3 （2）酒精检测 酒精+酸性重铬酸钾→ 橙色变为灰绿色 酒精能使紫色酸性高锰酸钾褪色 （三）教材实验：发现教材中设计存在着以下几方面的局限性： 1、 实验装置复杂，无论是学生自主实验还是教师展示实验的开展都比较困难 2、 实验耗时长，按照教材所示的方式在预实验中用橡皮球通气花了近半个小时 3、 实验结果不够准确，无氧组很难把握氧气耗尽的时间，容易导致实验误差的出现 因此，在查阅了多种相关视频文献之后我尝试对实验装置进行了如下改进： 1、 用注射器代替锥形瓶，这样不仅使实验装置更为简便，而且还很好的解决了如何控制有氧、无氧环境的问题。 2、 用医用透明软管代替玻璃管 3、 在检测酒精时，用更为常见的酸性高锰酸钾溶液代替重铬酸钾溶液，这样也能有效解决活性干酵母中添加的SMS与重铬酸钾反应产生灰绿色导致实验误差的问题。 本实验两人一组，教师需准备以下材料（PPT展示），探究在有氧及无氧条件下酵母菌细胞呼吸情况，此外教师在课前需要制备酵母菌培养液、澄清石灰水、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液等实验材料。 （四）实验操作：经过讨论同学们设计出了如下的实验装置，在教材已有的两组实验的基础上，同学们还设计了空白对照组，让实验变得更加严密。 ①有氧组，为了排除有氧组空气中的CO2，先用注射器吸入一定量的NaOH溶液，然后注射器口朝下，缓慢吸入空气以去除空气中的CO2，再排除NaOH溶液，然后用注射器吸入40ml酵母菌培养液。为了增加酵母菌与空气的接触面积，应该让注射器水平放置，然后连接软管。 ②无氧组，直接吸入40ml酵母菌培养液，连接软管。在实验过程中，发现无氧组如果水平放置将出现培养液流入软管的问题，所以，无氧组注射器连接好之后应该倾斜放置。 ③对照组，吸入等量的葡萄糖溶液，连接软管。 在实验过程中，为了排除软管中空气对实验结果的干扰，我们在软管的起始端滴入了一滴清水，待水滴被酵母菌呼吸产生的CO2挤出软管后再将软管通入装有澄清石灰水的试管中，观察并记录气泡产生快慢及澄清石灰水变浑浊情况。 （五）实验结果分析： 实验结果：我们可以清晰的看出有氧组气泡产生速度明显大于无氧组，为了让结果更加直观，设计了表格来记录稳定时两组气泡的数量，经过前期的实验有氧组单位时间内产生气泡的速度大约是无氧组的三倍，澄清石灰水浑浊程度远大于无氧组，对照组澄清石灰水无沉淀产生；检测酒精的产生：有氧组及对照组酵母菌培养液不能使酸性高锰酸钾褪色，无氧组酵母菌培养液能使酵母菌培养液褪色。通过实验结果同学们得到了如下结论：酵母菌在有氧条件下能够产生大量的CO2，在无氧条件下能产生少量CO2和酒精。 设计意图：实验操作之后就是实验结果的展示与分析，实验结果的展示与分析是实验课的重点也是难点，它不仅可以培养学生描述实验现象的能力，也能够很好的实现新课标所倡导的培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知的能力以及交流与合作的能力。 （六）课后作业：在实验的最后教师根据学生实验结果引导学生一同分析实验误差及解决方案，最终完成本节实验课的内容。 2 学科网（北京）股份有限公司 $