5.3 细胞呼吸的原理和应用（教学设计）-【上好课】高一生物同步高效课堂（人教版2019必修1）

第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用 年级 高一年级 授课时间 2课时 课题 第3节 细胞呼吸的原理和应用 教材分析 本节教材的主要内容包括:细胞呼吸的方式、有氧呼吸和无氧呼吸过程中物质与能量的变化，以及细胞呼吸原理在生产生活中的应用。本节内容需要2课时完成。第1课时探究酵母菌细胞呼吸的方式，第2课时学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念，以及细胞呼吸原理的应用和生产实践中的实例。通过探究细胞呼吸方式的实验，渗透变量控制的方法，规范实验设计的思路，同时认识到酵母菌存在两种细胞呼吸的方式，并初步认识有氧和无氧条件下呼吸的产物不同。通过本节内容的学习不仅要知道“细胞呼吸”的含义，还要知道“有氧呼吸”“无氧呼吸”的过程、场所、生理意义以及它们之间的异同。 本节内容与前面所学的细胞质基质、线粒体、物质跨膜运输、酶、ATP 等内容都紧密联系。将本节学习内容与上述知识建立联系，可以更深刻地理解细胞生命活动中物质和能最变化的内在联系，更深刻地理解细胞是最基本的生命系统。通过学习本节内容的学习使学生更容易理解各种生命活动及规律。学习本节内容，还可以为后续学习光合作用等其他细胞代谢奠定基础。因此本节内容在全书中具有极为重要的作用。 教学目标 1.通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型。 2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 3.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。 4.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。 教学重、难点 1.教学重点 (1)探究酵母菌细胞呼吸的方式。 (2)有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 2.教学难点 (1)探究酵母菌细胞呼吸的方式。 (2)有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 教学过程 第1课时 教学内容 教师活动 学生活动 引入新课 【情境导入】 利用做馒头这一学生熟悉的情境，展示发面过程面团的变化图片，提出问题: 发面中会有很多的小孔，保鲜膜上有水珠，而且在发面时，早期并没有酒味，而后期会有酒味。 1.发面主要与什么微生物有关? 2.面团上的小孔是怎么产生的呢?保鲜膜上为什么会有水珠? 3.为什么早期没有酒味而后期会有酒味呢? 4.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的物质分别是什么呢? 通过对问题的探讨导入对细胞呼吸的学习。 观察发面过程面团的变化，思考有关问题，进入细胞呼吸的学习。 一、 细胞呼吸的方式 【概念诠释】 细胞呼吸定义：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，释放出能量并产生ATP的过程。细胞呼吸也叫呼吸作用。 呼吸作用的实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 【注意】呼吸≠呼吸作用 【布置任务】 任务一：探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验原理： 1.CO2的检测①通入澄清的石灰水： 澄清→浑浊 ②使溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄 2.酒精的检测 酸性重铬酸钾溶液：由橙色变成灰绿色 按照探究实验的步骤进行探究活动。 提出问题：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么? 作出假设：有氧呼吸会产生CO2，无氧呼吸会产生CO2和酒精。 设计实验：实验组 组A：有氧呼吸组 （对比实验） 组B：无氧呼吸组 对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。对比实验不设对照组，均为实验组，是对照实验的一种特殊形式。 引导学生思考： 如何控制有氧和无氧的条件？ 怎样鉴定有无酒精产生？ 怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？ 布置学生思考该实验变量的相关问题: (1)自变量是什么?如何设置自变量? (2)因变量是什么?如何检测因变量? (3)无关变量有哪些?如何控制无关变量? PPT展示自变量:有氧或无氧环境——通入氧气或密闭 因变量:产物的区别——通过观察相同时间内澄清石灰水混浊的程度或者相同混浊程度所需的时间长短，用滴管取出部分培养液加入酸性条件下的重铬酸钾检测。 无关变量:温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等。 根据以上提出的变量控制方案，提供锥形瓶、玻璃管等仪器，请学生以小组为单位组装实验装置，并设计实验。 实验步骤： 引导学生思考讨论以下问题： 以上锥形瓶中的溶液在实验中的作用分别是什么？ 10%NaOH的作用是：吸收空气中的CO2； 澄清的石灰水作用是：检测CO2的产生。 如何说明CO2产生的多少？ 根据石灰水的浑浊程度。 B瓶应封口放置一段时间后，在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？ 可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气，创造无氧环境。 实验现象： 实验结论： 1.酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精； 2.酵母菌在无氧条件