5.3.2有氧呼吸教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

教学设计 课程基本信息 课题 5.3.2 有氧呼吸 课型 新授课 学科 生物 年级 高一年级 学段 高一 版本章节 人教版第5章第3节 教学目标 1.生命观念：认识线粒体是有氧呼吸的主要场所，更好地认同线粒体结构和功能相适应的观念； 理解有氧呼吸的概念和过程，建立物质和能量观。 2.科学思维：探究有氧呼吸的过程，培养学生的科学思维能力。 3.科学探究：基于“葡萄糖分解过程的初步探索”“葡萄糖彻底分解过程”“探究葡萄糖彻底分解过程 中能量释放情况”这三个活动，学会运用证据，有逻辑地进行科学探究。 4.社会责任：关注细胞呼吸原理在生产生活实际中的应用。 教学重难点 教学重点：有氧呼吸的过程及原理。 教学难点：有氧呼吸的过程及原理。  学情分析 学生通过对第1课时《探究酵母菌细胞呼吸的方式》，对细胞呼吸有一个宏观上的认识，本节课通过三个教学活动，引导学生学会运用证据，有逻辑地进行科学探究，可以培养学生科学探究能力。 教学准备 找相关资料： ①葡萄糖分解过程的初步探索；②葡萄糖彻底分解过程；③探究葡萄糖彻底分解过程中能量释放情况。  教学过程 教学任务 教学内容 设计意图 创新设计 (含AI应用) 旧知识回顾 【实验】探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 在有氧条件下， 酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水； 在无氧条件下， 酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。 学生回忆细胞呼吸的方式。   提出问题 对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。 提出问题： 1.有氧呼吸的具体过程是什么？ 2.有氧呼吸的场所在哪里呢？ 引导学生思考。   推导细胞呼吸的第一阶段                ⭐活动一：葡萄糖分解过程的初步探索 【实验一】在适宜的条件下，把活化的酵母菌置于研钵中研磨，将研磨的细胞匀浆经过差速离心法(填分离方法)分离后得到各种细胞成分，分别注入试管中。 分别向试管中通入用180标记的等量的氧气、用3H标记的等量的葡萄糖(探究元素的去路，可以使用同位素标记法)，一段时间后检测各试管变化情况，如表1: 【初步感知】通过实验结果，你觉得有氧呼吸是否是一步完成的?你是如何分析的?（组织学生回答） 【核心探讨】 1.通过第2、3组的对照可以知道： 葡萄糖在细胞质基质中分解， 产物是C3H4O3(丙酮酸)和[H]， 尝试写出这一步的化学反应式： 2.通过第2、3组的对照可以知道：葡萄糖不能在线粒体中分解； 再通过第2、4组的对照，请你推测，在线粒体中发生了什么反应？ 丙酮酸在线粒体中被分解为CO2、H2O。 【过渡】具体是如何进行的呢？ 培养学生分析与推理的能力，导出有氧呼吸的第一阶段场所、物质变化、能量转化。 利用AI搜索实验资料 回忆线粒体的结构 旧知识回顾：线粒体的结构 体会结构与功能相适应   推导细胞呼吸的第二阶段               ⭐活动二：探究葡萄糖彻底分解过程 【实验二】使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，通入用180标记的等量的氧气、用3H标记的等量的C33H4O3（丙酮酸），一段时间后检测各试管变化情况，如表2: 【核心探讨】 1.通过第5、6、7组的对照可以知道：丙酮酸在线粒体基质中分解， 产物是CO2、[H]，尝试写出这一步的化学反应式： 2.通过第5、6组的对照说明丙酮酸在线粒体膜状结构中不分解。 再对照第6、7组实验，请你推测，在线粒体膜状结构中发生了什么反应？ 尝试写出这一步的化学反应式： 学生继续探讨，导出有氧呼吸的第二阶段场所、物质变化、能量转化。 利用AI搜索实验资料 推导细胞呼吸的第三阶段 ⭐活动三：探究葡萄糖彻底分解过程中能量释放情况 【实验三】进一步探究，在上述实验的试管中加入荧光素和荧光素酶(荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光)，一段时间后检测各试管变化情况，如表3: 【思考】荧光素和荧光素酶的作用是什么？ 答：检测ATP含量的多少。 【核心探讨】 1.通过第1、2、3组的对照可知葡萄糖在细胞质基质分解时，释放少量能量。 2.通过第5、6组的对照可知丙酮酸在线粒体基质分解时，释放少量能量。 3.通过第6、7组的对照可知[H]在线粒体内膜上分解时，释放大量能量。 学生继续探讨，导出有氧呼吸的第三阶段场所、物质变化、能量转化。 利用AI搜索实验资料 实验 归纳小结 3、 有氧呼吸的过程 梳理有氧呼吸的过程 推导有氧呼吸总反应式 四、有氧呼吸的总反应式 有氧呼吸是一个非常复杂的过程。为了便于理解，可以将有氧呼吸分为三个阶段。 请同学们根据有氧呼吸的分阶段过程，写出有氧呼吸的总反应式。 （提醒学生，可以去掉中间产物，保留反应物和最终产物） 【思考】 1.尝试标注反应物：葡萄糖、氧气、水中的氧的去向。 2.有氧呼吸的总反应式两边的水能不能抵消？ 答：不能，第三阶段生成的水中的氢元素来源于前两阶段产生的[H]， 而氧元素来源于第三阶段的氧气。 因为生成物的水不是来自于反应物中的水，所以两边的水不能抵消。 3.有氧呼吸过程中产生的能量是不是全部用于合成ATP了？ 答：不是，少部分用于合成ATP，大部分以热能形式散失了。 自主构建有氧呼吸总反应式 归纳有氧呼吸的概念和特点 五、有氧呼吸的概念和特点 1.概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放能量，生成大量ATP的过程。 2.同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？ ①有氧呼吸过程温和。 ②有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放。 ③有氧呼吸释放的部分能量有相当一部分储存在ATP中。 获得有氧呼吸的特点 作业设计：自主构建无氧呼吸的知识： 家用酸奶机可以进行酸奶发酵和米酒发酵，酸奶发酵时，为什么牛奶要加满，盖子的排气孔要封闭？ 甜酒发酵时，米中间要挖一个窝，盖子留一个排气孔。试分析这是为什么？  板书设计/课堂小结   教学反思 本教学设计以构建概念和提升学生生物学科素养为目标，营造了探究和合作的氛围，始终贯穿物质与能量变化的生命观念。主要特点：给予复合教学实际的实验背景，引导学生进行资料分析，在不断探讨中加深认识，主动理解有氧呼吸的场所、过程、物质变化、能量转化以及生理意义，与生物学核心素养生命观念、科学思维、科学探究的要求一致。         学科网（北京）股份有限公司 $