atp的主要来源细胞呼吸教案范文精选3篇
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1、 教材分析
本节课是人教版高中生物学教材《生物必修1分子与细胞》第五章第三节“细胞呼吸”第2课时的内容,而第1课时安排的是实验课题──“探究酵母菌的呼吸方式”。涉及的知识点主要有细胞呼吸的过程及细胞呼吸原理的应用,其中有氧呼吸的过程及原理是教学的重点,细胞呼吸的原理和本质是教学的难点。
由于学生不是空着脑袋走进教室的,在日常生活和以往的学习中,他们已经初步形成了对“细胞呼吸”的认知。因此,教师必须熟悉学生原有认知结构的状况,准确把握教学的起点,并通过创设问题情境、联系生产实践等措施制造认知冲动,以寻求新知识与学生认知结构中已有知识同化的最佳途径。
2、 教学目标
知识目标 说出线粒体的结构和功能;说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同;说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。
能力目标 通过观察、归纳、推理等方法,培养自主学习能力及逻辑思维能力;注重与现实生活的联系,在解决实际问题中提高生物科学素养。
情感目标 体会生物体结构与功能相统一的观点,以及生物与环境相统一的观点;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。
3 、教学过程
激趣法导入 多媒体展示有关“雾霾天气”的新闻报道,指出吸入空气中的不良飞尘及有害物质,会导致呼吸系统疾病的发生和传播,而治理“雾霾”,还需全社会“同呼吸共命运”。社会热点必然会激发学生的兴趣,这时教师趁势抛出疑问:通过呼吸我们吸进了O2,排出了CO2,那么CO2 是从哪里来的,O2又到哪里去了呢?简单的设问不仅拉近了课堂与现实生活的联系,而且能促使学生回顾有关细胞呼吸的知识。学生作答后,教师要帮助学生厘清平常生活所说的“呼吸”与细胞呼吸的关系。
有氧呼吸 多媒体展示柠檬酸循环的过程简图,讲解克雷布斯博士发现柠檬酸循环的故事,并指出进入体内的营养成分在糖酵解、柠檬酸循环、氧化磷酸化等一系列呼吸作用下得到分解,产生能量。这样学生不仅领悟到科学研究所需要的坚韧不拔的精神和善于捕捉一切有用信息的能力,而且深刻体会到有氧呼吸过程的复杂性。
Flash动画分三步演示有氧呼吸的化学反应过程(选择的动画要注意以细胞及线粒体的结构为背景来呈现每个阶段的反应式),并要求学生口述每个阶段的场所、反应物、产物、条件及能量释放情况。教师指出学生的错误或不完善的地方,然后师生共同归纳三个阶段的反应式如下:
教师在黑板上板书有氧呼吸的总反应式,并提出问题:反应式前后都有H2O,为什么没有消掉?引发学生思考有氧呼吸第二阶段参与反应的水与第三阶段产生的水所存在的区别。等待学生做出正确的回答后,进一步提出系列问题:①如果用18O标记O2,则反应结束,18O会出现在何种物质上?②能量的释放过程与体外燃烧有何不同?③释放的大量能量全部用于生命活动吗?教师对学生给出的答案进行评价,并归纳讲解有氧呼吸的概念。
无氧呼吸 设问:①苹果储藏久了为什么有酒味?②人剧烈运动后肌肉为什么会有酸胀感?自然过渡到无氧呼吸的学习。为了引导学生自主阅读教材,可以设置一系列的问题:①就有氧呼吸的三个阶段而言,无氧呼吸肯定没有哪一阶段?②为什么无氧呼吸释放的能量要比有氧呼吸少?未释放的能量储存在哪里?③为什么不同生物或不同器官无氧呼吸的产物不同?教师对问题的答案给予一定的提示,并引导学生结合多媒体展示的图解(见图1)分析无氧呼吸每个阶段的场所、反应物、产物、条件及能量释放情况,进而归纳出无氧呼吸的概念及总反应式。最后以填写表格(见表1)的方式,让学生来比较分析有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式的异同。
表1
细胞呼吸原理的应用 列举工农业生产和日常生活中常见的几个实例,如:粮油种子贮藏必须使种子风干;水果和蔬菜保鲜中低温或降低空气中氧含量;水稻生产中的适时露田和晒田等,以引导学生知识的迁移应用。学生通过对这些实例的分析和思考,懂得如何控制影响细胞呼吸的外界条件来为生产生活服务,达到活学活用的目的。
课堂作业 多媒体展示“米酒”制作的流程,让学生思考下列问题:①开始酿酒时,为什么要在米饭中间挖一个洞?②制作过程中,为什么洞里先出来的是水后出来的才是酒?③如果把盆口敞开,是否有酒产生?④用手摸一下盆壁,为什么会感到发热?通过创设贴近生活的问题情境,激发学生探究的热情,并让学生真切地感受到生活离不开生物知识。
4、 教学反思
本课的最大特色是以建构主义理论为指导,采用“问题导学”的教学方法。问题的设计着眼于教材的核心知识和学生的“最近发展区”,让学生在问题的驱动下更有效地学习。从而使学生在接触文本的过程中,同已有的生活知识经验、生物学习经验、自我的问题解决经验对话,深入理解文本,并建构新的知识体系。良好的问题情境的创设,加上巧妙的课堂点拨,学生学到的不仅仅是知识,更是问题解决的思想和方法。学生为解决问题而获得生物知识,反过来,又在不断地应用知识解决实际问题的过程中,提升思维能力和自主学习能力。
教学准备
教学目标
1知识目标
①说出线粒体的结构和功能。
②理解有氧呼吸和无氧呼吸的过程,说明它们的异同点。
③掌握呼吸方式的判断并会利用呼吸作用方程式计算。
2能力目标
①培养学生自主学习能力和发现问题能力。
②通过分组讨论和交流,培养学生主动思考、处理信息、合作学习、分析问题、解决问题能力。
③通过辨析等评价方式,培养学生能够在一定的情境中灵活应用所学知识,做出合理判、正确结论的能力。
3情感、态度与价值观目标
①希望通过翻转课堂教学模式提高学生学习的主动性,培养学生之间交流、合作精神。
②让学生知道理论来源于生活,而又用于生活。将课堂上学到的理论知识应用到生活和生产实践中,不断地去发现问题,解决问题。
教学重难点
1有氧呼吸和无氧呼吸过程及原理。
2细胞呼吸原理和本质
3根据呼吸作用方程式的相关计算
教学过程
【导入】本课导语
生物体生命活动都需要能量,而且能量的直接提供者ATP,ATP中的能量主要储存在高能磷酸键中。对于生物体来说ATP中的能量都可以来源于呼吸作用,本节课主要来复习细胞呼吸。
【活动】细胞呼吸学生活动
活动1
问题1:生物体内有多种供能物质,各种能源物质在供能上有怎样的关系?
问题2:细胞呼吸是ATP的主要来源,ATP还有哪些来源呢?
【讲授】请两个同学写出细胞呼吸反应式,引导出细胞呼吸类型、概念和过程的复习。
PPT分别展示有氧呼吸、无氧呼吸完整过程,提出相应问题
问题3:有氧产物CO2、H2O中的氧原子的来源?
追问:如果提供18O2,可以产生放射性C18O2吗?
问题4:有同学认为反应式中的“能量”就是“ATP中的能量”,对吗?
问题5:为什么不同生物的无氧呼吸产物不同呢?
最后,讨论辨析:
1、没有线粒体的生物就不能进行有氧呼吸吗?
2、有线粒体的生物就一定会发生有氧呼吸吗?
总结:酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸,产生CO2和水;在无氧的条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量CO2。
【讲授】细胞呼吸讲授
引导学生理解实验结果,总结细胞呼吸方式。总结细胞呼吸方程式。引导学生利用方程式计算酵母菌的呼吸方式。
【练习】细胞呼吸练习
1.酵母菌在有氧时进行有氧呼吸,无氧时进行无氧呼吸,将酵母菌放在含有培养液的密闭的锥形瓶中,测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为
∶∶∶∶0
解析:用“并列比较法”解。此题中的酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,此时CO2释放量比O2的吸收量大,由此可知生物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。从有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可以看出,有氧呼吸时O2的吸收量与CO2的释放量相同,假设O2的吸收量为1mol,则因CO2的释放量是吸收量的2倍,所以共释放CO2的量为2mol,有氧呼吸时释放的CO2量与吸收O2量相同,因此也是1mol,那么无氧呼吸释放CO2的量则为1mol。又由上述有氧呼吸与无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸产生lmolCO2需要消耗1/6mol葡萄糖,而无氧呼吸时产生1molCO2需要消耗1/2mol葡萄糖,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为(1/6)∶(1/2)=1∶3。答案:B
【测试】细胞呼吸当堂测试
.有一瓶子有酵母菌的葡萄液,吸进氧气的体积与放出二氧化碳体积之比是3:5这是因为
A有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸
B有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸
C有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸
D有1/4的葡萄糖用于有氧呼吸
【作业】细胞呼吸作业
高一生物上册必修1《ATP的主要来源──细胞呼吸》教案【二】
教学准备
教学目标
1.知识与能力目标:
(1)会分析实验现象,探究酵母菌的细胞呼吸方式。
(2)概述有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程
(3)通过讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同,提高自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力
2.过程与方法目标:
(1)通过比较学习有氧呼吸和无氧呼吸,学会用对比的方法识记并理解相关的生物学知识。
(2)运用准确的生物学语言阐述探究的过程和结果,提高语言表达和逻辑思维能力。
3.情感态度与价值观目标:
(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)养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和团队合作意识。
(3)通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,学会用发展的观点认识生命
教学重难点
1.教学重点:细胞呼吸的基本过程及原理的应用。
2.教学难点:探究酵母菌的细胞呼吸方式及对实验现象进行合理分析。
教学过程
【导入】问题探讨
1.两者的共同点是:都是物质的氧化分解过程;都能产生二氧化碳等产物,并且都释放出能量。
2.不能。否则,组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解,能量会迅速地全部释放出来,细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。
3.在无氧条件下,细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是,无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。
〖问题〗以“本节聚焦”发问,引起学生的思考注意。
〖板书〗细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳户其他产物,释放出能量并产生ATP的过程。
【讲授】有氧呼吸
〖讲述〗结合课本图5-9来讲述有氧呼吸的全过程。(适当可补充一些方程式)
有氧呼吸使有机物彻底氧化分解,是生物体高效率地获取能量的反应过程。其反应过程包含许多反应步骤,基本可分为三个连续的阶段,第一阶段是在细胞质的基质中进行,产生丙酮酸和[H]并可释放少量能量;第二阶段在线粒体中进行,丙酮酸和H2O脱[H]产生CO2也可释放少量能量;第三阶段也在线粒体中进行,第一、二阶段产生的[H]与O2反应产生H2O并可释放大量的能量。三个阶段有不同的酶参与催化。
细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来,除小部分以热能的形式散失,大部分转移到ATP中,随时提供生命活动的需要。
酶
〖板书〗
酶
〖小字部分的问题〗学生思考计算回答,教师提示。
有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使×1025个ATP转化为ADP。
〖解释〗因为1mol的物质含有×1023个分子,所以,每氧化1mol的葡萄糖,则生成6mol的二氧化碳和6mol的水,并生成38mol的ATP。在标准状态标准状态(是指作用物的质量浓度为1mol/L、pH为、温度为25℃的状态。)下,1molADP形成1molATP,需要的能量,那么,38个ATP就需要1161kJ的能量。每氧化1mol葡萄糖释放出来的能量是2870kJ,其中只有1161kJ被保留在ATP中,它们可供细胞生命活动利用。这就是说,有氧呼吸的能量转换效率约为40%左右,其余的能量则以热能的形式散失或作他用。
【讲授】无氧呼吸
无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的,有机物的氧化分解不彻底,产生的能量较少。微生物的无氧呼吸通常称为发酵,有两种类型:酒精发酵和乳酸发酵。
酶
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
酶
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C3H6O3+2ATP
从上述反应式可以看出,细胞在有氧呼吸时,吸收O2的量与放出的CO2量相同,而无氧呼吸时不需要O2,但产生CO2。这样,如果某种生物呼吸时,吸收O2的量与放出CO2的量相同,则该生物只进行有氧呼吸;如果某种生物不吸收O2,但有CO2释放,则说明该生物只进行无氧呼吸;如果某种生物释放的CO2量比吸收的O2的量多,则说明该生物既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。在有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时,哪种细胞呼吸占优势,则要从CO2的释放量与O2吸收量的差值来计算。
【活动】有氧呼吸与无氧呼吸的关系
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
反应条件
需要O2、酶和适宜的温度
不需要O2,需要酶和适宜的温度
呼吸场所
第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体内
全过程都在细胞质基质内
分解产物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
释放能量
较多,1mol葡萄释放能量2870kJ,其中1161kJ转移至ATP中
1mol葡萄糖释放能量(生成乳酸)或222kJ(生成酒精),其中均有转移至ATP中
相同点
其实质都是:分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动需要
相互联系
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同,之后在不同条件下,在不同的场所沿不同的途径,在不同的酶作用下形成不同的产物:
一、目标专题:
必修课本1第五章细胞的能量供应和利用一,本专题新旧内容更改概况:本章旧人教版内容包括新陈代谢与酶、新陈代谢与ATP、光合作用、细胞呼吸、植物的水分和矿质营养、三大营养物质代谢、新陈代谢的类型等八个内容。新教材内容变更为:第1节降低化学反应活化能的酶;第2节细胞的能量“通货”——ATP;第3节ATP的主要来源——细胞呼吸;第4节能量之源——光和光合作用。
二、《ATP的主要来源——细胞呼吸》
(一)教学目标知识目标:1、了解呼吸作用的概念、类型、场所、生理意义、以及在生产、生活实践上的运用。2、理解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解,区别和联系。3、掌握有氧呼吸物质和能量变化的特点。能力目标:1﹑通过引导学生分析有氧呼吸的过程,培养学生分析问题的能力。2﹑通过学生读书及与教师的讨论活动,培养学生自学和主动理解新知识的技能技巧。3﹑通过学生讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同,培养学生自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力。4﹑适当扩展认知面,培养学生联系生活、生产实践的能力。情感态度价值观:1﹑在教学中,通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点,认识生命。2﹑通过联系生产、生活等实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育
(二)教学重点、难点:
1、教学重点:有氧呼吸的过程
2、教学难点:有氧呼吸中物质变化和能量变化
(三)教学课时:1课时
(四)教具准备课件
(五)教学过程:
1,导入新课回顾旧知“糖类是生物体主要的能源物质,直接的能源物质是ATP”,设疑“储存在糖类中稳定的化学能如何转变为机体生命活动所需的能量?”,开篇引题,激发学生学习新知的热情,引出细胞呼吸。
2,呼吸作用的概念和类型呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸。解析概念:实质:分解有机物,释放能量。生成ATP类型:有氧呼吸和无氧呼吸
3,有氧呼吸动画展示有氧呼吸示意图,并提出问题辅助学生思考:①有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段?②有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里?生成物H2O中的O又从何而来?③有氧呼吸过程中哪几个阶段有〔H〕产生?其去向如何?④有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生?产量最多的是哪一个阶段?⑤有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么?⑥C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸?
认真仔细观看示意图,借助图示分析﹑讨论问题备注:这一环节中,教师要充分发挥主导作用带动学生的`积极性,保证学生的主体性地位。这就要求教师备课时要尽可能的周全,方能以精准的方式为不同层次的学生服务。
分步重现有氧呼吸过程,加意学生的反馈信息,及时解疑,请学生独立完成空白表格有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸少量第二阶段线粒体丙酮酸H2OCO2、少量第三阶段线粒体、O2H2O有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量1mol葡萄糖释放2870KJ,有1161KJ转移至ATP(合成38molATP)
总结概念:有氧呼吸是指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
4,练习巩固
5,课后探究课题设计目的:以生活中常见实例为切入点,要求学生以既有知识为依托,借助各种资料,完成探究实验。预习无氧呼吸,找出两种呼吸方式的知识衔接点。资料:农村有家庭酿制甜酒酿的技术,请同学们组成合作小组一起探究甜酒酿的酿制过程并能提出相关问题继续探究。①加酒药前为什么先要使米饭冷却?而后为什么还要保温?②加的酒药是什么?③既然是酒为什么会甜?④在瓷坛内的米饭中挖一个洞的目的是什么?⑤酿制甜酒酿时,总是先来“水”,后来“酒”,为什么?⑥可用大豆制甜酒酿吗?