5.3探究酵母菌细胞呼吸的方式教学设计2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

探究酵母菌细胞呼吸的方式 教学设计 一、教学目标: 通过对酵母菌呼吸产物的假设,对探究酵母菌呼吸方式的实验设计,提升学生科学探究的核心素养。 二、教学重点: 引导学生设计探究酵母菌呼吸方式的实验 三、教学难点: 引导学生设计探究酵母菌呼吸方式的实验 四、教学过程: (一)引入 1.教师通过展示发面和酿葡萄酒的图片,引入酵母菌细胞的细胞呼吸; 2.教师引导学生分析发面过程产二氧化碳,酿酒过程产酒精,从而引出酵母细胞呼吸的两种产物,顺而提出本节课的引领问题:酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精? (二)作出假设 1.教师引导学生先试图提出答案 同学们给出的答案可能有: 有氧条件下产生CO2,无氧条件下产生酒精; 有氧条件下产生酒精,无氧条件下产生CO2; 有氧条件下和无氧条件下都产生酒精和CO2 ; 有氧、无氧条件下都产生CO2,无氧条件下产生酒精; 2.通过给出酵母菌是兼性厌氧生物来引导学生从有氧和无氧的条件出发,再根据自己已有的知识和经验,针对所提出的问题作出假设,并对学生进行分组 (三)设计实验 1.介绍设计实验的一般方法思路。 确定实验目的,明确自变量与因变量;再逐步细化,思考如何控制自变量和检测因变量;注意需要控制哪些可能影响实验结果的无关变量;在学习任务单上写出具体做法,包括材料用具和方法步骤。 2.提供相关资料 (1)酵母菌培养液的配制;取20 g 新鲜的食用酵母菌,分成两等份,分别放入锥形瓶 A (500 mL )和锥形瓶 B (500 mL )中。分别向瓶中注入240 mL 质量分数为5%的葡萄糖溶液。 (2)检测的CO2产生;CO2可使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 (3)检测酒精的产生;橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。具体做法是:各取2 mL 酵母菌培养液的滤液,分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g 重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%~97%)并轻轻振荡,使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 3.引导学生按照此上述方法思路来设计本节课的实验。 重点突出:自变量(有氧和无氧条件)和因变量的细化具体操作,以及无关变量(空气中的CO2、温度营养物质等)的发现和控制,总结得出无关变量的相同且适宜原则。 4.教师对每个小组写出的实验方案进行查阅,并讲解其中的多个注意事项,重点突出等量原则,保证单一变量,帮助学生对实验方案进行修改。 (四)进行实验 1.学生活动:用教师给出的元件来搭建实验装置,以提升学生科学探究能力 2.将观察到的实验现象记录在学习任务单上的表格中 项目 装置一 装置二 澄清的石灰水 能否产生CO2 酸性重铬酸钾溶液 能否产生酒精 3.教师提醒学生实验过程中注意实验安全 (五)分析结果,得出结论 1.学生对照实验结果总结二氧化碳和酒精的产生条件 2.引导学生得出“酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸,产生大量二氧化碳;酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳”的实验结论。 3.学生思考此实验哪个是实验组,哪个是对照组,从而引出和介绍对比实验 (六)小结 学生总结本节课,回顾科学探究的一般过程,重点回顾如何做出假设,如何进行实验设计,以及什么是对比实验。 五、课后练习 1.在探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是( ) A.吸收空气中的O2 B.吸收空气中的CO2 C.检测酒精的产生 D.检验CO2的产生 2.探究酵母菌在有氧和无氧条件下产生的CO2是否一样多的实验中,有无氧气和CO2的多少分别属于( ) A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量 C.自变量和无关变量 D.自变量和对照变量 3.在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到一些特殊的颜色反应,下列描述不正确的是( ) A.CO2可使澄清的石灰水变混浊 B.CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 4. 下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述,错误的是( ) A.根据短时间内澄清石灰水变混浊的程度,可检测CO2产生量的多少 B.根据酸性条件下乙醇使重铬酸钾变成灰绿色,可检测有无酒精产生 C.根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,可检测是否产生CO2 D.本实验的结论是:酵母细胞既可进行有氧呼吸,也可进行无氧呼吸 5.利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸,正确的操作方法是( )