5.3.1细胞呼吸的方式及有氧呼吸教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

新教材 生物学 人教版必修1 分子与细胞 第5章 第3节 教学设计 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 第1课时　细胞呼吸的方式及有氧呼吸 目录 一、核心素养对接 二、必备知识 三、探究实践 四、深化归纳 五、应用创新 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 第3节　细胞呼吸的原理和应用 第1课时　细胞呼吸的方式及有氧呼吸 一、核心素养对接 1.利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系。 2.对比分析有氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。 3.探究酵母菌细胞呼吸的方式，体验实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论 二、必备知识 1．实验原理 2．实验步骤 (1)酵母菌培养液的配制：酵母菌＋质量分数为5%的葡萄糖溶液。 (2)检测CO2的产生 ①方法：澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液。 ②装置如图所示 (3)检测酒精的产生：从A、B锥形瓶各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的2支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 3．实验现象 (1)甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊，但甲装置浑浊程度高。 (2)2号试管中溶液变成灰绿色，1号试管不变色。 4．实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)细胞呼吸产物 ①有氧条件：产生大量CO2。 ②无氧条件：产生酒精和少量CO2。 [实验关键·探究学习] 1．实验分析 (1)材料分析：酵母菌必须是新鲜的，防止酵母菌因存放时间过长而死亡，导致实验结果不明显。 (2)实验中的变量控制 有氧呼吸 无氧呼吸 自变量 O2的有无 自变量控制 通入空气，保证O2充足 先将瓶内的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 无关变量 温度、营养物质的浓度等 无关变量控制 空气先通入NaOH溶液中，以除去CO2 排除有氧呼吸的干扰 因变量 酵母菌的呼吸产物，如产物的多少、酒精的有无等 (3)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验的条件控制 ①有氧条件：装置连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 ②无氧条件：装置中B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变浑浊。 2．对比实验 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，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。在本节课的探究活动中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，它们之间形成相互对照，没有另设对照组，都是实验组。 3．实验拓展 (1)若探究种子的呼吸状况则不必遮光，但需要有“死种子”作对照。 (2)若探究“植株或幼苗”的呼吸状况，应进行遮光处理，以防止光合作用的干扰，同时可设置同种状况但死亡的植株或幼苗作对照。 (3)根据液滴移动的方向判断细胞呼吸方式的实验装置 ①装置分析：酵母菌在进行细胞呼吸时既有气体的产生又有气体的消耗，而气体量的变化会引起广口瓶中的压强变化，根据红色液滴的移动方向可判断细胞呼吸方式。 a．装置甲中的NaOH溶液，目的是吸收细胞呼吸产生的CO2，所以装置甲液滴移动的距离代表O2的消耗量。 b．装置乙中的清水不能吸收O2也不能吸收CO2，则装置乙中液滴移动的距离代表CO2产生量与O2消耗量的差值。 ②实验现象及结果分析 装置甲 装置乙 实验结果 红色液滴左移 红色液滴不移动 酵母菌只进行有氧呼吸 红色液滴不移动 红色液滴右移 酵母菌只进行无氧呼吸 红色液滴左移 红色液滴右移 酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 （一）呼吸作用的实质 细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。呼吸作用也叫细胞呼吸。 （二）有氧呼吸 1．主要场所——线粒体 (1)①外膜，②内膜，③嵴，④基质。 (2)线粒体增大膜面积的方式：内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴。 (3)有氧呼吸的酶分布在线粒体内膜和基质中。 2．总反应式 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。 3．过程(如图) (1)写出图中①②③代表的有氧呼吸的对应阶段。 ①第一阶段；②第二阶段；③第三阶段。 (2)写出a、b、c代表的物质。 a．丙酮酸；b.[H]；c.CO2；d.O2。 (3)三个阶段均释放出能量，释放能量最多的阶段是③(填图中序号)。 (4)写出图中①②③所处的场所。 ①细胞质基质；②线粒体基质；③线粒体内膜。 4．能量转化 微思考 葡萄糖为什么必须分解