细胞呼吸教学设计---有氧呼吸

细胞呼吸教学设计一、教学内容与任务分析本节内容选自浙科版教材必修一第三章第四节细胞呼吸第一课时，课标中的要求是：说明细胞呼吸。本节课内容依次是细胞呼吸的本质、细胞呼吸与燃烧的异同点、细胞呼吸的分类、有氧呼吸与呼吸的区别，有氧呼吸的三个阶段，有氧呼吸在生活中的应用。本节课是建立在初中学习过能量的获得、呼吸的概念以及高中学习过线粒体的结构和功能、物质跨膜运输、酶和ATP的基础上。了解细胞呼吸的本质及过程能使学生进一步了解对细胞中物质和能量的代谢，向学生渗透生物体内物质和能量变化相统一的观点，且帮助学生构建个体（宏观）水平和细胞（微观）水平代谢之间的联系，同时又为后续的知识无氧呼吸的学习奠定了基础。通过本节课的教学，可以引起学生对细胞内新陈代谢过程的兴趣，有助于后面内容的深入学习，因此在教材中占据重要地位。二、学习者分析高二学生的分析、推理和抽象思维能力不强，学习方法和认识水平欠缺。呼吸作用涉及到自身的生命活动，可以激发学生的求知欲和好奇心。学生在初中学习了生物呼吸的相关知识，并通过亲身体验获得许多与细胞呼吸有关的信息，对细胞呼吸具有一定的感性认识，但认识有限；通过化学知识的学习，对氧化反应的机理有所了解，但在有机化学方面，如糖的彻底氧化分解所发生的一系列氧化还原反应以及这些反应所伴随的能量的变化，学生理解有一定的困难。细胞呼吸是一个微观的化学反应过程，所以需借助直观的多媒体手段进行辅助教学。三、教学重点和难点教学重点：解释细胞呼吸的实质说明细胞呼吸的三个阶段教学难点：说明细胞呼吸的三个阶段四、教学目标1.知识（1）说明细胞呼吸的本质（2）得出细胞呼吸的类型（3）区别有氧呼吸和体外燃烧的异同点（4）阐明有氧呼吸和呼吸的区别（5）指出细胞呼吸三个阶段的原料（6）区别细胞呼吸三个阶段的场所（7）说明细胞呼吸三个阶段的产物2.能力（1）通过对酵母菌呼吸方式及酵母菌匀浆实验的观察和分析，初步学会根据实验现象作出合理的解释（2）通过对“有氧呼吸的过程”等图群学习，提高对图表的学习和理解能力（3）通过对有氧呼吸在生活中的应用的探讨，提高学生将知识应用于实际问题的意识与能力。3.情感态度与价值观（1）通过说明糖在细胞中氧化放能的过程，感受生命活动的复杂、精细和奇妙（2）通过对比生物体呼吸和有氧呼吸，形成个体（宏观）水平和细胞（微观）水平相统一的观点教师活动学生活动设计意图1创设问题情境，引导学生思考，导入新课教师导教 展示人们爬山、跑步的图片，讲述生物的生命活动需要消耗能量，结合前面的学习知道葡萄糖是细胞中的主要能源物质，但是生物体生命活动所需能量的直接来源是ATP。提问：如何将作为主要能源物质的葡萄糖转变成可被人体利用的ATP。导出细胞呼吸的概念：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。带领学生一起做两次深呼吸提问：“呼吸作用”与我们通常所说的“呼吸”是一回事吗? 教师讲解 我们熟悉的“呼吸”指的是人和动物体与外界进行的气体交换过程。而“细胞呼吸”指的是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并释放出能量过程。正是因为所有生物的细胞都具备这一功能，才能保证所有生物正常的生命活动。“呼吸”与“细胞呼吸”的现象和本质都是有所区别的。教师导教 “神舟7号”火箭腾空需要燃料的燃烧提供能量，燃烧是剧烈的氧化过程，这一反应需要消耗氧气，产生二氧化碳并释放大量能量。 同样，运动员在运动时，全身细胞分裂、肌肉收缩、神经传导等一切生命活动所需要的能量也来自于细胞内的一种类似“燃料燃烧”的过程细胞呼吸产生的ATP。学生进行思考学生活动 深呼吸运动师生互动总结出细胞呼吸和燃烧的异同点：相同点：本质上都是氧化分解有机物释放能量的过程。不同点：细胞呼吸较之于燃料燃烧，有机物能在温和条件下被酶催化而氧化分解，能量逐步释放出来，没有剧烈的发光发热现象。引导把握细胞呼吸是葡萄糖转变为人体可利用的ATP的桥梁。设计意图：神舟七号成功飞天的引入，一方面激发学生民族自豪感，另一方面顺利引入燃料燃烧和细胞呼吸的区别、联系，引出细胞呼吸的本质。2创设实验情境，引导学生探究，深入主题教师导教提问：细胞呼吸是否需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸，生成CO2，释放能量呢？观看探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验学生学习学生总结出： 酵母菌在有氧无氧条件下都能 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。在无氧的条件下，酵母菌在无氧条件下产生酒精，还产生少量的能量。设计意图： 引入探究酵母菌细胞呼吸的方式的视频，将科学探究的程序引入课堂，将实验现象展示在学生眼前，给人直观感受。3观察、对比、分析需氧呼吸过程。教师导教 细胞中需氧呼吸的场所在哪里？我们先来看一个实验。将酵母菌制成匀浆，用离心机离心，得到上清液（细胞溶胶）和沉淀物（含线粒体），在三只试管中分别加入等量的酵母菌匀浆、上清液、沉淀物，试管不封闭，进行以下实验：（1）分别向这三只试管中加入等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙三支试管中最终分别得到的物质为：甲 CO2和H2O ， 乙丙酮酸 ， 丙葡萄糖。（2）分别向三只试管中加入等量的丙酮酸。甲、乙、丙三支试管中最终分别得到的物质为：甲CO2和H2O，乙丙酮酸 ， 丙CO2和H2O。提问：两组试管中发生的变化不同，说明什么问题？教师导教那么细胞溶胶与线粒体，谁是需氧呼吸的主要场所？需氧呼吸的过程到底包括哪些阶段？下面我们一起来研究！电脑动画模拟线粒体结构及需氧呼吸每一阶段的过程、条件、产物和场所教师导教第一阶段：葡萄糖在细胞溶胶中脱氢分解为两分子丙酮酸，共产生少量能量。教师导教第二阶段：丙酮酸进入线粒体，在水的参与下，继续脱氢分解为二氧化碳，同样产生少量能量。教师导教 第三阶段：从外界吸入的氧在线粒体中与前两次脱下的氢发生氧化反应，产生水，同时释放出大量的能量。（这样，逐步反映需氧呼吸的全过程，同时让学生在三个反应式的基础上，合并成一个总的反应式：） 酶 C6H12O66HO6O6CO212HO能量展示总表：需氧呼吸场所反应物产物释放能量第一阶段第二阶段第三阶段学生学习 在教师引导下，小组合作学习，经讨论后，得出问题结论。提示：酵母菌需氧呼吸最初在细胞溶胶，将葡萄糖分解为丙酮酸。丙酮酸进一步氧化分解，生成CO2和H2O，在线粒体中进行。葡萄糖不能在线粒体中直接被分解学生学习观察、体会需氧呼吸过程的复杂性，了解每一阶段都有很多中间步骤，以及线粒体结构与功能的适应性。学生学习学生对照图解写出第一步的反应式： 酶 C6H12O6 2CH3COCOOH+4H+能量（少量）学生学习学生对照图解写出第二步的反应式： 酶 2CH3COCOOH6HO 6CO220H+能量（少量）学生学习学生对照图解写出第三步的反应式： 酶24H+6O 12HO+能量（大量）设计意图：通过电脑动画模拟，可逐步展示三个阶段的化学变化过程，让学生对每一阶段的变化进行重点观察，有利于难点的突破。4创设生活情境，引导学生分析需氧呼吸原理的应用。教师导教教师利用生活中的事例启发学生思考：“如果有人向你请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果，你能利用学过的需氧呼吸原理，提供一些有价值的建议或措施吗？”教师可将这个问题细分成几个小问题。（1）为有利于贮藏蔬菜和水果，贮藏室内是绝对无氧还是将氧气控制在一个较低的范围内？（2）库存粮食为什么一定要晒干，并且要将仓库建立在地势高且干燥的地方呢？（3）为了提高大棚蔬菜的产量，为什么要在夜间适当地降低温度？师生互动师生共同讨论： 从降低需氧呼吸的化学变化过程分析，大致归纳出储存环境的三点最基本要求是低温、低湿、低氧。设计意图：学以致用，是学生学习的最终目的。通过联系生活、生产实际的探讨，逐步培养学生应用知识于实际问题的意识与能力。