5.3细胞呼吸的原理和应用第1课时教学设计2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

5.3 细胞呼吸的原理和应用(教学设计) ( 第 ) ( 1 ) ( 页 ) 学科网(北京)股份有限公司 一、教材分析 第 1 节 有氧呼吸 本节课为高中生物新教材必修 1《分子与细胞》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》中的内容。本节课内容清晰,逻辑顺畅,但是难度 较大,学生理解起来比较困难。课程标准中要求学生掌握“生物是通过细胞呼吸将储 存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量”。 因此本节课的重点在于通过探究有氧呼吸的各个阶段,整理出有氧呼吸的总反应 式,并构建有氧呼吸的概念,且在探究有氧呼吸的过程中关注物质和能量的转化。这 节课的难点在于探究有氧呼吸三个阶段的过程,因此我设计了环环相扣的探究实验, 引导学生逐步厘清有氧呼吸各个阶段,旨在为构建有氧呼吸的概念做好铺垫。 二、学情分析 高一的学生逻辑思维较强,通过之前的学习对生物学已经有了自己的理解和学习 方法,而且学生在初中阶段就已经对细胞呼吸有所了解和认识。但是细胞呼吸是一个 微观的化学反应过程,学生理解起来可能有一定的困难,学生只有通过自主探究,才 能真正理解有氧呼吸过程中的物质与能量的变化。高中学生另一个显著的特点是求知 欲和自学能力较强,因此可尝试引导学生逐步探究有氧呼吸的三个阶段,在此基础上 总结有氧呼吸的总反应式并构建有氧呼吸的概念,以提高学生分析概括以及表达的能 力。 三、学习目标 1.描述线粒体利于进行有氧呼吸的结构特点(生命观念) 2.通过实验现象分析总结有氧呼吸的过程(科学探究) 3.说明有氧呼吸过程中物质和能量的变化,形成有氧呼吸的基本概念(科学思维) 四、重点和难点 重点:探究有氧呼吸三个阶段的过程,总结有氧呼吸的总反应 难点:有氧呼吸过程中物质和能量的转化,形成有氧呼吸的基本概念 五、教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 教学意图 情境导入 【视频导入】 1、播放神州十七号飞天的视频, 相比神州十七号飞天需要燃烧燃 料释放的能量,人体生命活动需要 的能量从何而来? 【温故知新】 1、能为人体生命活动直接供能的 物质是 ATP,主要是通过葡萄糖等 有机物在呼吸作用下被分解后进 而合成的 通过体外燃烧 激发学生对于 生物体内的能 量来源的兴趣, 进而引出本节 的主题:探究以 葡萄糖为底物 的有氧呼吸的 过程 探究一:有 氧呼吸过程 有氧呼吸的 场所 有氧呼吸的 第一阶段 1、推测有氧呼吸的场所可能在哪 里?具有什么结构特点利于其进 行有氧呼吸?细胞质基质有无可 能是有氧呼吸的场所? 实验一:破碎细胞,得到不同组分, 加入三只试管中,再加入图中所示 的相应物质。 分析实验原理: 分析实验的自变量和应变量: 将实验结果整理在表格中: 小组讨论,得出推论: 对比 1 号、2 号试管,分析葡萄萄 分解的场所在哪里?产物有什 么?对比 2 号、3 号试管,如何解 释 3 号试管中没有丙酮酸? 葡萄糖被分解形成丙酮酸的过程 中,是否还有其他反应物和产物? 信息 1:细胞质基质中,葡萄糖在 1、学生根据已有知识很容易回答 出线粒体,并总结出线粒体利于进 行有氧呼吸的结构特点 2、细胞呼吸的场所可能是线粒 体,也有可能是细胞质基质 回顾萤火虫的发光原理: 若实验中出现荧光说明葡萄糖被 分解,释放能量,合成 ATP 自变量:细胞中不同组分 因变量:葡萄糖的含量、生成物、 荧光强度 推论 1:葡萄糖不能在 分解 推论 2:葡萄糖在 中分解 生成 并释放少量的 推论 3:丙酮酸在 中分解 生成 并释放大量的 产物除丙酮酸外还有[H] 通过分析线粒 体的结构,建立 结构与功能相 适应的观念 通过实验探究, 总结有氧呼吸 第一阶段的反 应过程 有氧呼吸的 第二阶段 酶的催化下还能生成[H],该阶段 无 O2 参与 根据推论 2 与信息 1,尝试写出发 生在细胞质基质中的化学反应式: 葡萄糖分解后形成的丙酮酸将何 去何从? 线粒体具有膜结构和线粒体基质, 丙酮酸分解是在哪里呢? 类比实验一: 破碎线粒体,得到不同组分,加入 三只试管中,再加入图中所示的相 应物质。 分析实验原理: 分析自变量、因变量: 将实验结果整理在表格中: 小组讨论,得出推论: 对比 4 号、5 号试管,分析丙酮酸 分解的场所在哪里?产物有什 么?对比 5 号、6 号试管,如何解 释 6 号试管中产生大量能量? 根据推论 3:丙酮酸在线粒体中继 续分解 若实验中出现荧光说明丙酮酸被 分解,释放能量,合成 ATP 自变量:线粒体中的不同组分 因变量:丙酮酸的含量、生成物、 荧光强度 推论 4:丙酮酸不能在 上 分解 推论 5:丙酮酸在 中分解, 生成 并释放少量 推论 6:丙酮酸被分解后,在 上发生反应并释放大量 通过实验探究, 总结有氧呼吸 第二阶段的反 应过程