ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸教學(xué)設(shè)計-3?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。說明有氧呼吸和無氧呼吸的概念、過程和特點。理解細(xì)胞呼吸的原理，并能說出其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。2.能力目標(biāo)通過分析有氧呼吸和無氧呼吸的過程，培養(yǎng)學(xué)生運用歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維方法分析問題的能力。設(shè)計實驗探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計、實施和分析能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)通過學(xué)習(xí)細(xì)胞呼吸的原理，讓學(xué)生體會生命活動的有序性和物質(zhì)、能量變化的統(tǒng)一性，樹立辯證唯物主義世界觀。關(guān)注細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，認(rèn)同生物科學(xué)的價值，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點有氧呼吸的過程和原理。無氧呼吸的過程和特點。細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。2.教學(xué)難點有氧呼吸過程中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換。細(xì)胞呼吸原理的綜合應(yīng)用。三、教學(xué)方法講授法、討論法、實驗法、演示法、多媒體輔助教學(xué)法四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）展示一組運動員在劇烈運動后肌肉酸痛的圖片，提問學(xué)生：為什么運動員劇烈運動后會感到肌肉酸痛？引導(dǎo)學(xué)生思考這與細(xì)胞呼吸有什么關(guān)系，從而引出本節(jié)課的主題ATP的主要來源細(xì)胞呼吸。（二）細(xì)胞呼吸的概念和類型（5分鐘）1.細(xì)胞呼吸的概念通過多媒體展示細(xì)胞呼吸的定義：細(xì)胞呼吸是指有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，理解細(xì)胞呼吸的概念要點。2.細(xì)胞呼吸的類型提問學(xué)生：根據(jù)細(xì)胞呼吸過程中是否有氧氣參與，細(xì)胞呼吸可以分為哪幾種類型？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。（三）探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（20分鐘）1.實驗原理展示酵母菌的圖片，介紹酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。講解實驗原理：酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳和水；在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳。二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，也可以使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃；橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。2.實驗設(shè)計教師引導(dǎo)學(xué)生分組討論實驗設(shè)計思路，要求學(xué)生思考以下問題：如何設(shè)置有氧和無氧的條件？怎樣檢測細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和酒精？實驗的自變量、因變量和無關(guān)變量分別是什么？如何控制無關(guān)變量？學(xué)生分組討論后，每組派代表發(fā)言，教師對學(xué)生的發(fā)言進行點評和完善，形成如下實驗設(shè)計方案：實驗材料：新鮮的食用酵母菌、5%葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚藍水溶液、橙色重鉻酸鉀溶液、濃硫酸、錐形瓶、橡皮球、玻璃導(dǎo)管、滴管等。實驗步驟：配制酵母菌培養(yǎng)液：將新鮮的食用酵母菌放入5%葡萄糖溶液中，攪拌均勻。組裝實驗裝置：將酵母菌培養(yǎng)液分別注入兩個錐形瓶中，其中一個錐形瓶通過橡皮球不斷通入空氣，另一個錐形瓶密封。檢測細(xì)胞呼吸產(chǎn)物：將兩個錐形瓶中的培養(yǎng)液分別通入澄清石灰水和溴麝香草酚藍水溶液中，觀察溶液顏色的變化；取少量無氧條件下培養(yǎng)的酵母菌培養(yǎng)液，加入橙色重鉻酸鉀溶液，再滴加濃硫酸，振蕩后觀察溶液顏色的變化。3.實驗實施學(xué)生分組按照實驗設(shè)計方案進行實驗操作，教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意實驗安全和規(guī)范操作。4.實驗結(jié)果分析學(xué)生觀察并記錄實驗現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果：有氧條件下，澄清石灰水變渾濁的速度快，溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃的時間短，說明有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的速度快。無氧條件下，澄清石灰水變渾濁，溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，且橙色重鉻酸鉀溶液變成灰綠色，說明無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳和酒精。5.實驗結(jié)論教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論：酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳和水；在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳。（四）有氧呼吸（20分鐘）1.線粒體的結(jié)構(gòu)和功能展示線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，講解線粒體的結(jié)構(gòu)特點：線粒體具有雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，增大了內(nèi)膜面積，嵴上和基質(zhì)中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。介紹線粒體的功能：線粒體是細(xì)胞進行有氧呼吸的主要場所，細(xì)胞生命活動所需的能量大約95%來自線粒體。2.有氧呼吸的過程利用多媒體動畫展示有氧呼吸的全過程，將有氧呼吸的過程分為三個階段進行講解：第一階段：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量[H]，釋放少量能量，生成少量ATP。第二階段：丙酮酸進入線粒體基質(zhì)，與水反應(yīng)生成二氧化碳和大量[H]，釋放少量能量，生成少量ATP。第三階段：前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧氣結(jié)合生成水，釋放大量能量，生成大量ATP。引導(dǎo)學(xué)生分析有氧呼吸過程中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換，總結(jié)有氧呼吸的總反應(yīng)式：C?H??O?+6O?+6H?O→6CO?+12H?O+能量強調(diào)有氧呼吸三個階段的場所、反應(yīng)物、生成物、能量變化等要點，通過表格形式進行總結(jié)（如下表所示）：|階段|場所|反應(yīng)物|生成物|能量變化||::|::|::|::|::||第一階段|細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)|葡萄糖|丙酮酸、[H]|少量能量||第二階段|線粒體基質(zhì)|丙酮酸、水|二氧化碳、[H]|少量能量||第三階段|線粒體內(nèi)膜|[H]、氧氣|水|大量能量|（五）無氧呼吸（15分鐘）1.無氧呼吸的過程利用多媒體動畫展示無氧呼吸的全過程，將無氧呼吸的過程分為兩個階段進行講解：第一階段：與有氧呼吸的第一階段完全相同，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量[H]，釋放少量能量，生成少量ATP。第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化為乳酸。引導(dǎo)學(xué)生分析無氧呼吸過程中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換，總結(jié)無氧呼吸的總反應(yīng)式：產(chǎn)生酒精的無氧呼吸：C?H??O?→2C?H?OH+2CO?+少量能量產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸：C?H??O?→2C?H?O?（乳酸）+少量能量強調(diào)無氧呼吸兩個階段的場所、反應(yīng)物、生成物、能量變化等要點，通過表格形式進行總結(jié)（如下表所示）：|階段|場所|反應(yīng)物|生成物|能量變化||::|::|::|::|::||第一階段|細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)|葡萄糖|丙酮酸、[H]|少量能量||第二階段|細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)|丙酮酸|酒精和二氧化碳或乳酸|少量能量|2.無氧呼吸與有氧呼吸的比較通過表格形式引導(dǎo)學(xué)生比較無氧呼吸與有氧呼吸的異同點（如下表所示）：|比較項目|有氧呼吸|無氧呼吸||::|::|::||反應(yīng)條件|需要氧氣|不需要氧氣||反應(yīng)場所|細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體|細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)||分解產(chǎn)物|二氧化碳和水|酒精和二氧化碳或乳酸||釋放能量|大量|少量||特點|有機物徹底氧化分解|有機物不徹底氧化分解|（六）細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用（10分鐘）1.細(xì)胞呼吸原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用通過多媒體展示一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實例，引導(dǎo)學(xué)生分析其中細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用：中耕松土：可以增加土壤中氧氣含量，促進根細(xì)胞的有氧呼吸，有利于根對礦質(zhì)離子的吸收。水稻田定期排水：防止水稻幼根因缺氧而進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精，對根細(xì)胞造成毒害。2.細(xì)胞呼吸原理在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用介紹發(fā)酵工業(yè)的概念，展示一些發(fā)酵產(chǎn)品的圖片，講解細(xì)胞呼吸原理在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用：酵母菌釀酒：利用酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理。醋酸菌制醋：利用醋酸菌在有氧條件下將酒精氧化為醋酸的原理。3.細(xì)胞呼吸原理在其他方面的應(yīng)用展示一些其他方面應(yīng)用細(xì)胞呼吸原理的實例，引導(dǎo)學(xué)生分析：包扎傷口時要用透氣的消毒紗布：防止厭氧菌大量繁殖。提倡慢跑等有氧運動：避免肌細(xì)胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸而使肌肉酸脹乏力。（七）課堂小結(jié)（5分鐘）引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)細(xì)胞呼吸的概念、類型、過程、原理以及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等要點。教師利用思維導(dǎo)圖的形式進行總結(jié)展示，幫助學(xué)生梳理知識體系，強化記憶。（八）課堂練習(xí)（5分鐘）布置幾道與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，及時鞏固所學(xué)知識。練習(xí)題如下：1.有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP的階段是（）A.第一階段B.第二階段C.第三階段D.三個階段都產(chǎn)生大量ATP2.無氧呼吸與有氧呼吸相比，下列敘述肯定不正確的是（）A.需酶參與B.能釋放二氧化碳C.是一個逐步釋放能量的過程D.能生成大量ATP3.蔬菜和水果長時間儲存、保鮮所需要的條件應(yīng)為（）A.低溫、干燥、低氧B.低溫、濕度適中、低氧C.高溫、干燥、高氧D.高溫、濕度適中、高氧4.用含1?O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，1?O轉(zhuǎn)移的途徑是（）A.葡萄糖→丙酮酸→水B.葡萄糖→丙酮酸→氧C.葡萄糖→氧→水D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳（九）課后作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)：完成教材課后練習(xí)題。2.拓展作業(yè)：查閱資料，了解細(xì)胞呼吸原理在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，并撰寫一篇簡短的報告。五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對細(xì)胞呼吸的概念、類型、過程、原理以及應(yīng)用等方面有了較為系統(tǒng)的理解和掌握。在教學(xué)過程中，通過實驗探究、多媒體展示、問題引導(dǎo)等多種教學(xué)方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)