《ATP的主要来源-细胞呼吸》教学设计

高中生物教学设计ATP的主要来源细胞呼吸第2 课时一、教材内容分析呼吸作用是生物界中所有生物每时每刻都在进行的生命活动。“细胞呼吸”是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修1分子与细胞第五章细胞的能量供应和利用中第三节的内容。教材首先简要概括地介绍了呼吸作用的概念，再重点讲述有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用三大部分内容，为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、酶、ATP等内容紧密联系，也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础。二、学情分析细胞呼吸是一个微观的化学反应过程，学生理解起来可能有一定的困难，需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地展示出来，帮助学生理解。课堂上教师要引导学生积极思考探索，提出并解决疑惑，敏锐地发现生成性问题，灵活地运用多种教学手段，使学生在轻松活跃的课堂氛围中掌握本节课所揭示的细胞呼吸的本质，使知识结构完整化、逻辑化、系统化，并能在一定范围内迁移应用。三、教学目标1.知识目标（1）说明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）探讨细胞呼吸原理的应用。2.能力目标（1）通过比较有氧呼吸与无氧呼吸的概念及过程，培养归纳、分析、比较的能力。（2）通过资料和图片阅读，思考讨论，问题探究等活动，培养提取信息和分析信息的能力。3.情感态度价值观（1）通过学习线粒体是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，逐步学会自觉地用发展变化的观点认识生命。（3）通过联系生产、生活等实际，激发学习生物学的兴趣，养成关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和生命科学价值观。四、教学重点和难点1.教学重点：有氧呼吸的过程及原理。解决方法：通过动态的课件展示，阐明有氧呼吸的过程及原理。2.教学难点：细胞呼吸的原理及本质 解决方法：通过比较有氧呼吸和无氧呼吸的共同特征，了解细胞呼吸的原理和本质。五、课时安排1课时六、教学方法讲解法、启发法。七、教具准备课件，视频八、学生活动1指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。2通过问题探究，思考和讨论启发学生理解细胞呼吸的本质和过程。九、教学设计思路课堂上教师借助多媒体通过问题引导和动画图片展示，帮助学生理解细胞呼吸的原理。穿插联系生活实际的讨论，构建正确的能量供应模型，并通过习题现场检测教学成果，并结合重点解析学生的疑惑。十、教学实施过程教学环节教 学 活 动设 计 意 图教师活动学生活动回顾与导入新课一、细胞呼吸的概念回顾细胞呼吸的概念。二、细胞呼吸的类型上节课的探究实验得知细胞呼吸分为两类：有氧呼吸和无氧呼吸。对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。熟悉概念。使学生对细胞呼吸有总体的认识；由上节课内容的回顾引导学生记忆探究实验的相关结果。（一）有氧呼吸场所（一）有氧呼吸1.有氧呼吸的顺利进行需要有氧的参与。2.作为生物体内的代谢反应，还需要有酶的参与。（提示：本章第一节内容）3.在前面学习细胞器的时还了解到线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。提问：从生物学结构与功能相适应的观点出发，线粒体的哪些结构与此功能相适应的特点？线粒体为什么被称为细胞的“动力车间”，能为生命活动提供能量呢？展示线粒体结构示意图，标示出各部分结构名称。说明线粒体基质与内膜上分布着有氧呼吸相关的酶。思考线粒体的结构，回忆其功能；猜测有氧呼吸的过程。通过几道填空题，帮助学生建立起新旧知识的联系，培养学生知识迁移的能力；提出问题，激发学生的好奇心，主动地参与获取新知识，树立结构与功能相适应的生物学基本观点。过程设置问题导读，引导学生注意有氧呼吸过程中的反应物和生成物以及能量变化。在学生阅读基础上，播放动画展示并分步讲解有氧呼吸的三个阶段。第一阶段：葡萄糖的初步分解（发生在细胞质的基质中）在酶的催化作用下，分子葡萄糖脱氢氧化成两分子丙酮酸,脱下少量的氢H,释放少量的能量, 一部分能量散失，少量储存在ATP中。第二阶段：丙酮酸的彻底分解（发生在线粒体基质中）在酶的催化作用下，两分子丙酮酸氧化脱羧,分解生成二氧化碳和H,释放出少量能量,一部分能量散失，少量储存在ATP中。第三阶段：H和氧结合生成水，释放大量能量（发生在线粒体内膜上）在酶的催化作用下，前两阶段产生的H，与氧气结合生成水，同时释放大量的能量，生成较多的ATP。列出每个过程的反应方程应式，强调H的写法，酶的催化作用以及各阶段生成的能量多少。阅读教材内容；观察三个阶段中物质和能量的变化；注意反应进行的场所变化。结合动画展示，画面生动活泼，持续动态的过程说明反应一直在进行，能量一直在生成，以提供充足的能量供机体的生命活动。突出重点，突破难点，为后面讲解反应中各元素的来源，反应物和生成物之间的关系奠定基础。总反应式由三个阶段的反应方程式推出有氧呼吸的总反应式，请学生上台写出反应式，并修正讲解。讲述：根据有氧呼吸的过程可知：氧化分解1mol葡萄糖需要消耗6mol氧气和6mol水，将产生12mol水和6mol二氧化碳，释放出大量的能量，形成38mol ATP。其表达式为： 酶C6H12O66HO6O6CO212HO能量通过问题，进一步理解有氧呼吸表达式。1.有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？CO2中的C和O都来自C6H12O62.有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？来自O归纳总结出总反应式讨论问题，并获取知识以动态的课件引导学生化抽象为具体，加深对有氧呼吸的理解。比较有氧呼吸的三个阶段通过表格比较三个阶段，它们有哪些共同点与不同之处呢？ 共同点：都需要酶的参与不同点：从反应场所，反应物，生成物，放能四个方面进行比较。强调：1.反应场所从细胞质到线粒体中，又从线粒体基质到线粒体内膜上的区别。2.第三阶段产生大量能量，与氧气参与反应有关。3.各阶段的反应物与产物之间的联系：第一阶段产生的丙酮酸参与第二阶段的反应；第一、二阶段的反应产物H作为第三阶段的反应物参与反应。填表格，分析各阶段反应产物之间的关系加深学生对有氧呼吸三个阶段过程的了解，并深入剖析物质与能量变化的关系。能量联系生活实际，导入有氧呼吸过程中释放的能量的学习：1.汽车的行驶需要燃烧汽油提供能量（图片）；2.萤火虫的发光需要有氧呼吸产生的ATP提供能量（视频）。讲述：在生物体内，lmol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放出2870KJ能量，其中有1161KJ左右能量储存在ATP中(大约为38molATP)供给生命活动需要(其余能量1709kJ以热能形式散失了)，可见有氧呼吸能量转变效率只有40%左右。以饼状图形式展示能量的转化比例，并配合图片说明其利用途径。了解有氧呼吸过程能量和转化通过分析有氧呼吸释放的大量能量，理解呼吸作用为机体的生命活动提供能量来源；用饼状图清晰明了的说明能量转化的大约比例及用途。概念请学生讨论后自己总结出有氧呼吸的概念。（给予提示：可从反应条件、反应物、产物，能量变化几个方面入手）从概念中提炼出关键词，帮助学生理解与记忆。在细胞呼吸的概念和有氧呼吸过程的基础上讨论得出有氧呼吸的概念；学会标记关键词培养学生的知识的归纳整合知识的能力，突出以学生为主体，自主学习概念建构的过程。有氧呼吸小结通过顺口溜的新鲜形式，帮助学生巩固有氧呼吸的反应过程。“第一阶段，糖变酸；第二阶段，水来掺，你搅拌，我搅拌，冒出气泡CO2；第三阶段，氢氧见，化作纯水御春寒。”要求掌握有氧呼吸的主要场所，总反应式的书写以及能量去向。领会顺口溜表达的含义，及时总结有氧呼吸的主要内容。以顺口溜的形式增添了学习乐趣，培养学生对生物学习的兴趣；培养学生养成及时巩固所学知识的良好学习习惯。（二）无氧呼吸导入（二）无氧呼吸导入：以运动明星刘翔短跑比赛的图片吸引学生注意力。问题探讨激发学生的探究欲望，鼓励学生自主学习。场所过程反应式通过自学，参照有氧呼吸过程的学习，得出无氧呼吸各阶段的反应方程式和反应场所（细胞质基质）。注意：1.无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同；2.第二阶段丙酮酸分解不彻底，而有氧呼吸丙酮酸被彻底分解。3.无氧呼吸的第二阶段根据产物的不同分为乳酸发酵和酒精发酵。阅读课文，观察归纳并分析不同生物无氧呼吸的产物。提示学生注意无氧呼吸与有氧呼吸反应场所的差异，以及第二阶段产物的差异。概念能量释放引导学生参考有氧呼吸的概念归纳得出无氧呼吸的概念，并试着标出关键词。了解无氧呼吸释放的能量（196.65KJ），与有氧呼吸（2870KJ）相比较少。问题探讨：与有氧呼吸相比，同样是分解葡萄糖，为什么无氧呼吸只能够释放少量能量？（无氧呼吸的第二阶段丙酮酸分解不彻底，大部分能量储存在有机物中，因此只释放出少量能量。）学生讨论，归纳阐述无氧呼吸的概念。思考问题培养学生的分析和归纳能力；加强知识点之间的联系。引导学生在学习新知识过程中多提问，多思考。无氧呼吸小结总结无氧呼吸的反应场所，特点并举出不同生物无氧呼吸产物不同的实例。归纳无氧呼吸的特点培养学生归纳，提取知识要点的能力。有氧呼吸与无氧呼吸的比较出示相应表格，放映有氧呼吸与无氧呼吸的区别（反应场所，反应条件，反应产物，释放能量）与联系。揭示细胞呼吸的本质是：分解有机物，释放能量。讨论，完成表格培养学运用对比，归纳的学习方法解决问题。细胞呼吸的原理通过箭头表明细胞呼吸的两种类型及其产物，分析得出细胞呼吸的原理和本质。理解细胞呼吸各概念之间的关系构建知识框架，使学生领悟现象背后的本质。细胞呼吸原理的运用三、细胞呼吸原理的运用运用细胞呼吸原理，分析生产实践中的现象。介绍细胞呼吸原理常常运用的几个领域。1.发酵技术：酿酒等2.农业生产：晒田等3.粮食储藏和果蔬保鲜：低温储藏等让学生生结合细胞呼吸的原理，分析生活现象。培养学生分析问题，解决问题的能力；让学生不仅了解生物异化作用的原理，还懂得原理如何运用。树立科学理论的发展是与社会实践相适应的观点。课堂练习1.填空，总揽本节课知识要点；2.选择题，巩固教学重点；3.选择题，用原理解释生活现象。学生做练习通过对学生练习结果的评价，了解学生对知识的掌握情况，以便确定下一步的补偿性学习安排。十一、板书设计