3.4细胞呼吸为细胞生活提供能量（第1课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦“细胞呼吸为细胞生活提供能量”，核心知识点为细胞呼吸的本质及作为细胞代谢核心的作用。课堂导入通过区分呼吸与细胞呼吸概念，提问气体交换与细胞呼吸的关系，衔接后续探究酵母菌呼吸方式的实验，构建从概念到实验的学习支架。 其亮点是以“探究酵母菌呼吸方式”实验为核心，通过对比实验设计（有氧/无氧条件）、变量控制（自变量、因变量、无关变量）和产物检测（CO₂、酒精），落实科学探究和科学思维。结合课堂练习巩固，帮助学生建立结构与功能观，提升探究能力，也为教师提供完整实验方案和教学资源。

细胞呼吸为细胞生活提供能量 第三章 细胞的代谢 目 录 01 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 02 细胞呼吸是细胞代谢的核心 【核心素养】 1.生命观念：通过线粒体结构与细胞呼吸的关系建立结构与功能观 2.科学思维：运用模型与建模，构建细胞需氧呼吸的过程模型 3.科学探究：根据实验目的，设计“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论 【学习目标】 1.阐述细胞呼吸的本质，理解糖等有机物氧化分解的过程及能量变化 2.理解细胞呼吸作为细胞代谢核心的原因，明确其在细胞生命活动中的关键作用 3.分析细胞呼吸与其他细胞代谢活动的联系 问题探讨 细胞呼吸与我们通常所说的呼吸是两个不同但又有关系的概念。 呼吸是指人体从周围环境中吸入空气，利用其中的氧气，呼出二氧化碳的气体交换过程。 细胞呼吸是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程。 气体交换过程与细胞呼吸有什么关系呢？ 在气体交换过程中获得的氧气通过血液循环运送到身体的各个细胞，供细胞在有氧条件下分解有机物，有机物分解时产生的二氧化碳则通过气体交换排出体外。 01 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 酵母菌属于真菌，广泛分布于自然界中，尤其在葡萄等水果和蔬菜上更多。酵母菌与我们的生活有着密切的关系。在我们的生活以及食品、制药工业中，利用酵母菌的不同呼吸方式可以获得我们所需要的不同产物，如面包、馒头、各种酒类以及酒精等。 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来的有机物进行异养生活，以出芽生殖的方式产生后代。 酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧环境与无氧环境中都能生活，是一种天然发酵剂。不同的氧环境中酵母菌的呼吸方式是不同的，呼吸所产生的产物不同，产生的能量也有差异（实验原理）。 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【探究问题】 1.酵母菌在有氧或者无氧环境中进行呼吸的产物是什么？ 2.酵母菌在有氧或者无氧环境中进行的呼吸具有什么特点？ 【设计活动方案】 1.查阅有关酵母菌的资料，了解酵母菌在有氧或者无氧条件下的呼吸特点 2.依据酵母菌的生物学特性设计探究活动方案 活动方案应包括以下几个方面： （1） 选择实验材料与器具 （2） 确定实验操作步骤与方法 （3） 确定观察与记录实验现象的方式 设计活动方案时，特别要考虑下列两个问题： （1） 保证酵母菌有氧或者无氧的生活条件 （2） 检测酵母菌在有氧或者无氧条件下呼吸的产物的方法 活动：探究酵母菌的呼吸方式 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【设计活动方案】 分析变量 自变量 因变量 无关变量 ：细胞呼吸的条件 无氧 有氧 相互对照 细胞呼吸的产物CO₂ 酒精和CO2 ：影响实验结果的可变因素 相同且适宜 【选择实验材料与试剂】 1.酵母菌：可以使用新鲜酵母，也可以将市场销售的干酵母溶于少量的蒸馏水中 2.酵母菌培养液：5%葡萄糖溶液，可提供酵母菌生长繁殖所需要的物质与能量，用于酵母菌的培养 3.0.1%溴麝香草酚蓝溶液：一种酸碱指示剂，碱性溶液中呈蓝色，酸性溶液中呈黄色，可用于检测 CO2。当溶液中溶有 CO2 时，其颜色由蓝色变成绿色再变成黄色 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【选择实验材料与试剂】 4.澄清的石灰水：用于检测 CO2 的存在。当溶液中溶有 CO2 时，澄清的石灰水变浑浊 5.5%重铬酸钾溶液：重铬酸钾在酸性条件下为橙色，遇到酒精变成灰绿色，可用于检测溶液中的酒精 6. 10% NaOH 溶液：可吸收 CO2 7. 植物油：如菜籽油、花生油等。植物油可以覆盖溶液形成油脂层以创造无氧环境 活动：探究酵母菌的呼吸方式 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【供选择的实验器具】 锥形瓶 （500 mL、250 mL、100 mL、 50 mL）， 烧 杯 （500 mL、 250 mL、100 mL、50 mL），橡胶塞 （不同规格，有孔可以插玻璃管，与锥形瓶配套），试管，玻璃管 （直管、弯管），胶管，洗耳球 （或气泵） 等 【实验装置】 活动：探究酵母菌的呼吸方式 接橡皮球 （或气泵） 质量分数10%NaOH溶液 酵母菌培养液 澄清的石灰水 酵母菌培养液 澄清的石灰水 A B 有氧条件装置 无氧条件装置 【实验分析】 ①有氧条件装置:第一个锥形瓶中盛放的试剂是10%NaOH溶液，其目的是：使进入A瓶中的空气先经NaOH溶液处理，排除空气中的CO2对实验结果的干扰 ②无氧条件装置：在酵母菌培养液表面滴加一薄层植物油，植物油可以覆盖溶液形成油脂层以创造无氧环境 【注意事项】 1.装置气密性要好 2.有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气质量的充足 3.将葡萄糖溶液煮沸后冷却再加入新鲜的酵母菌或者先将酵母菌培养液的锥形瓶放置一段时间后再接入后续装置 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【细胞呼吸产物检测】 活动：探究酵母菌的呼吸方式 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应 CO2的检测 使溴麝香草酚蓝水溶液： 酒精的检测 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 橙色→灰绿 通入澄清的石灰水： 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【结果分析】 活动：探究酵母菌的呼吸方式 观察项目 有氧装置 无氧装置 澄清石灰水变浑浊程度 浑浊程度高 浑浊程度低 溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间 颜色变化时间短 颜色变化时间长 酸性重铬酸钾检验情况 无颜色变化 橙色→灰绿色 活动：探究酵母菌的呼吸方式 【实验结论】 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 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精 酵母菌 有氧 无氧 CO2（大量）和H2O 酒精和CO2（少量） 活动：探究酵母菌的呼吸方式 科学方法：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，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫作对比实验。在本节课的探究活动中，需要设置有氧和无氧两种条件，来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，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。 【思考】有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？ 活动：探究酵母菌的呼吸方式 验证空气中的CO2是否完全被吸收 课堂小结 探究酵母菌的呼吸方式 实验原理 实验设计 颜色反应 实验结论 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 得出结论 课堂练习 1.关于探究酵母菌细胞呼吸的方式实验，下列说法错误的是( ) A.设置的有氧条件组和无氧条件组均为实验组 B.在有氧条件组中，可将空气直接通入酵母菌培养液 C.若培养液中残留有葡萄糖，会对酒精的检测产生影响 D.应将酵母菌培养液置于密闭条件下一段时间，再检测无氧呼吸释放出的CO2 解析：探究酵母菌细胞呼吸的方式实验为对比实验，设置的有氧条件组和无氧条件组均为实验组，A正确；有氧呼吸实验装置中，先用NaOH除去空气中的CO2，否则空气中的CO2会对实验结果造成干扰，B错误；由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此培养液中若残留有葡萄糖，会对酒精的检测造成干扰，C正确；实验时将酵母菌培养液置于密闭条件下一段时间，再检测无氧呼吸释放出的CO2，这样可以保证引起澄清石灰水变浑浊的是无氧呼吸产生的CO2，D正确。 B 2.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浑浊 B.CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 C.乙醇在酸性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应，使溶液变成橙色 D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应，使溶液变成灰绿色 解析：乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应，使溶液变成灰绿色，C错误，D正确。 C 3.酵母菌是生物学实验中常用的实验材料。下图是某生物兴趣小组以酵母菌为材料开展的相关实验的研究装置，下列说法错误的是( ) A.选用A、B、C装置探究酵母菌需氧呼吸时的装置顺序是C→A→B B.探究酵母菌需氧呼吸时，设置10%的NaOH溶液的作用是吸收空气 中的CO2，以排除其对实验结果的干扰 C.利用E装置探究酵母菌呼吸类型，若在实验过程中液滴向左移 (不考虑环境因素的影响),则说明此装置中酵母菌进行了需氧呼吸 D.探究酵母菌厌氧呼吸时，D瓶需在表面滴加一薄层植物油，目的是让酵母菌充分繁殖 解析：探究酵母菌的需氧呼吸时，需按C→A→B的顺序连接装置，10%的NaOH溶液可吸收空气中的CO2,以排除其对实验结果的干扰，澄清石灰水可检测需氧呼吸的产物CO2,A、B正确；E装置中，NaOH溶液会吸收酵母菌细胞呼吸释放的CO2,若红色液滴左移(不考虑环境因素的影响),说明有O2消耗，酵母菌进行了需氧呼吸，C正确；探究酵母菌厌氧呼吸时，D瓶需在表面滴加一薄层植物油，目的是创造无氧环境，保证实验时酵母菌只进行厌氧呼吸，D错误。 D 感谢观看 $