ATP的主要来源—细胞呼吸教案

1全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计一、教案背景1，面向学生：□中学2，学科：生物2，课时：23，学生课前准备：一、课前预习课本二、完成预习学案二、教学课题1.知识与技能（1）说出线粒体的结构和功能。（2）说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（3）说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。（4）进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。2.过程与方法（1）通过酵母菌细胞呼吸方式的探究，学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成的产物，为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸打下了基础。（2）通过有氧呼吸和无氧呼吸教学课件，让学生了解细胞呼吸的本质是通过有机物的氧化分解为生命活动提供能量，维持细胞的正常生活。（3）通过让学生分析课本中相关的图文资料，说明这些事例中所应用的细胞呼吸原理。（4）通过比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，学会运用对比的方法识记理解相关的生物学知识，培养综合分析能力。3.情感态度与价值观（1）通过学习有氧呼吸的主要场所，树立结构和功能相适应的生物学基本观点。（2）通过分析有氧呼吸与无氧呼吸的关系，理解生命活动不断发展变化以及适应的特性，学会运用发展变化的观点认识生命。三、教材分析学生学过了ATP的知识，对于ATP作为能量的通货有了一定的认识，以此为切入点，提出问题引入新课。探究酵母菌细胞呼吸方式的活动要注意解决几个问题：了解酵母菌作为单细胞生物采取何种方式进行细胞呼吸；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么；在实验中如何控制实验条件和检测实验结果；如何设计对照实验等。当问题明确后，学生探究的过程就会成为探究学习细胞呼吸概念的过程，同时也是学习科学方法，养成科学态度以及建立科学价值观的过程。教学过程中要随时注意学生在探究过程中的问题，及时引导学生对科学概念的学习和理解。比如在准备实验、观察现象、记录结果等方面，需要特别提醒学生，注意养成尊重事实的习惯，然后根据实验现象来分析可能的原因，将学习引向深入，为下面的概念学习铺设道路。通过酵母菌细胞呼吸方式的探究，学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成的产物，这样就为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸打下了基础。然后从酵母菌转向其他生物，为学生介绍普遍存在于生物体中的有氧呼吸和无氧呼吸，同时通过学习细胞呼吸作用，让学生了解细胞呼吸的本质是通过有机物的氧化分解为生命活动提供能量，维持细胞的正常生活。2【教学重点与难点】重点：有氧呼吸的过程及原理。难点：1.细胞呼吸的原理和本质。2.探究酵母菌细胞的呼吸方式。教学之前用百度在网上搜索《ATP的主要来源—细胞呼吸》的相关教学材料，找了很多教案作参考，了解到教学的重点和难点，确定课堂教学形式和方法。然后根据课堂教学需要，利用百度搜索在搜索到有氧呼吸的视频，现场放给学生观看，加深印象。用百度网搜索下载细胞呼吸全过程的视频，让学生加强了解。四、教学方法自主学习：有氧呼吸的过程，无氧呼吸的过程合作探究：小组为单位合作探究酵母菌细胞呼吸方式小组为单位讨论有氧呼吸和无氧呼吸的区别五、教学过程【导入新课】在生物体内，能源物质有多种，如糖类是生物体生命活动的主要能源物质，脂肪是生物体主要的储能物质。在这些有机物中含有大量的化学能，但这些化学能并不能被生命活动直接利用，它们必须通过呼吸作用氧化分解，先把释放出的能量转移给细胞的能量“通货”——ATP，储存到ATP的高能磷酸键中。然后通过ATP为生物体的生命活动直接提供能量。由于呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫细胞呼吸。【讲授新课】问题探讨[思考]1.呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点?[学生]都是物质氧化分解释放能量的过程。[思考]2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗?[学生]不能，呼吸作用是在活细胞内进行的，是有机物在酶的催化作用下缓慢分解放能的过程。细胞内部是一个相对稳定的理化环境，因此，呼吸作用不会像燃料在体外燃烧那么剧烈。[思考]3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?[学生]能，有的生物体细胞可进行无氧呼吸分解有机物释放能量。[总结]一、细胞呼吸的概念细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。[探究]二、细胞呼吸的方式通过“探究酵母菌的呼吸方式”，根据日常生活中用酵母菌生产面包，啤酒的过程等例子，引导学生对酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物做出实验假设：※实验假设有氧CO2(大量)无氧酒精+CO2(少量)引导学生根据实验假设的产物，设计鉴定产物的的方法，从而自己总结出实验原理。※实验原理CO2：可使澄清的石灰水变________，也可使水溶液由蓝变________再变_________。3酒精：与________的重铬酸钾溶液变成根据实验假设、实验原理及设计实验过程中需要考虑到的几个问题，尝试自己设计实验，小组为单位，合作完成！※设计实验（1）怎样控制有氧、无氧的条件？（2）怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？（3）怎样控制空气中的二氧化碳对生成二氧化碳的影响？成果展示：以小组为单位对合作探究的成果进行展示！事实证明：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二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。※实验结论三、有氧呼吸重点讲解有氧呼吸的过程，先利用多媒体课件介绍有氧呼吸的主要场所——线粒体的结构，再利用多媒体制作的动画，重点讲解有氧呼吸的三个过程，讲解完成后，分阶段对有氧呼吸三个阶段从场所、过程、产物、能量、是否需氧几个方面让学生自己进行总结。巩固掌握有氧呼吸的过程。1、线粒体的结构：有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体大多数呈椭球形，具有内外两层膜。外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开。内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质，叫做线粒体基质。在线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。在线粒体内还含有少量的DNA和RNA，使线粒体能控制自身一部分物质和结构的形成，线粒体的大部分性状是由细胞核DNA控制的，因此，我们称线粒体为半自主性细胞器。2、有氧呼吸的过程：可以概括为三个阶段，每个阶段的反应都有相应的酶催化。第一阶段：一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸（C3H4O3），同时产生少量的氢和少量的能量，这些能量一部分以热能的形式散失，一部分供形成2个ATP。这个过程是在细胞质基质中进行的。C6H12O6酶2C3H4O3+4［H］+少量能量第二阶段：丙酮酸和水经过一系列反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量能量，这些能量也是一部分以热能的形式散失，一部分供形成2个ATP。这个阶段是在线粒体基质中进行产物生成的CO2的量有氧呼吸无氧呼吸4的。2C3H4O3+6H2O酶6CO2+20［H］+少量能量第三阶段：前两个阶段产生的24个［H］，经过一系列反应，与氧结合成水，同时释放大量的能量，这些能量一部分以热能形式散失，一部分供形成34个ATP。这个过程是在线粒体内膜上进行的。24［H］+6O2酶12H2O+大量能量【百度搜索】有氧呼吸的过程根据有氧呼吸三个阶段的反应式，引导学生写出有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O酶6CO2+12H2O+能量重点讲解氧气中的氧最终全部到生成的水中了。在做计算题以及元素转移类型题目经常需要用到这点。能量利用：在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解，生成6mol的二氧化碳和12mol的水，同时生成38molATP。每氧化分解1mol葡萄糖释放总能量2870kJ，其中有1161kJ转移至ATP的高能磷酸键上，能量转化效率为40%左右，其余部分的能量（1709kJ）就以热能的形式散失掉了。3、有氧呼吸三个阶段的比较四、无氧呼吸[思考]苹果储存久了，会有什么气味散发出来？剧烈运动后，你的胳膊、腿为什么会有酸胀的感觉？通过日常生活中的实例，引导出无氧呼吸。1、无氧呼吸的场所：线粒体基质2、过程：过程第一阶段第二阶段第三阶段反应场所需要条件反应底物生成物质是否需氧产生的能量5（1）酒精无氧呼吸的总反应式是：C6H12O6+2ADP+2Pi酶2C2H5OH+2CO2+2ATP大多数植物、酵母菌,苹果储藏过久,植物水淹（2）乳酸发酵的总反应式是：C6H12O6+2ADP+2Pi酶2C3H6O3+2ATP高等动物骨骼肌供氧不足、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）无氧呼吸的定义：一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。3、无氧呼吸的能量利用无氧呼吸过程中由于有机物氧化分解不彻底，所以能量转化效率较低，例如，1mol葡萄糖在分解成乳酸时，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存到ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失掉了。【百度搜索】细胞呼吸五、有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系小组为单位讨论有氧呼吸和无氧呼吸的不同点和相同点，对成果进行展示！六、细胞呼吸原理的应用本部分内容为了解。见课本资料分析。[当堂检测]：1、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可使溴麝香草酚蓝水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变成橙色D、乙醇在酸性条件下能与橙色的铬酸钾溶液反应变成灰绿色2、人体进行有氧呼吸的主要场所是（）Ａ、肺细胞Ｂ、内环境Ｃ、线粒体比较内容有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物能量相同点联系实质6Ｄ、细胞质基质3、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是（）Ａ、第一、二阶段Ｂ、第一、三阶段Ｃ、第二、三阶段Ｄ、第一、二、三阶段4、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（）Ａ、分解有机物Ｂ、释放能量Ｃ、需要酶催化Ｄ、有机物分解不彻底5、贮存水果和粮食时，充加CO２或抽取空气，能延长贮存的时间，主要是由于（）Ａ、抑制有氧呼吸Ｂ、促进有氧呼吸Ｃ、抑制无氧呼吸Ｄ、促进无氧呼吸六、教学反思七、教师个人介绍省份：山东省学校：青州第三中学姓名：贾芝职称：二级教师电话：0536—3871314电子邮件：[e-mail]通讯地址：山东省潍坊市青州市个人简介：2002—2005年就读于章丘市第四中学，2005—2009年就读于曲阜师范大学，2009—至今工作于青州第三中学。