細胞呼吸教學設計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上ATP的主要來源細胞呼吸教學設計與案例細胞呼吸教學設計與案例（第2課時）一、教學目標的確定課程標準的具體內(nèi)容標準中，與本節(jié)有關(guān)的表述是：“說明細胞呼吸，探討其原理的應用”；在相應的活動建議中，列入了“探究酵母菌的呼吸方式”。結(jié)合教材內(nèi)容，可見本節(jié)內(nèi)容在知識目標和能力目標上的要求是比較高的，知識方面要達到理解水平，能力方面要能夠設計和實施探究酵母菌的呼吸方式的探究實驗。二、教學設計思路對生物體的呼吸作用，學生并不陌生。通過初中階段的學習，學生已經(jīng)知道呼吸作用的本質(zhì)是細胞內(nèi)的有機物氧化分解釋放能量。但是，有機物是怎樣氧化分解并釋放能量的？這一過程與有機物在生物體外的燃燒有

2、什么不同（后者也是氧化分解并釋放能量）？這一過程必須要有氧的參與嗎？在無氧條件下能不能進行？這些問題學生并不清楚，可利用學生已有的知識和經(jīng)驗，創(chuàng)設新的問題情境，激發(fā)學生的探究欲望。然后讓學生探究酵母菌的呼吸方式。以上內(nèi)容可用1課時。第2課時主要進行知識性內(nèi)容的教學。關(guān)于細胞呼吸的概念，應注意指出它與平常所說的“呼吸”不同，后者是指氣體交換。關(guān)于有氧呼吸的過程，可以講授法為主，適當采用直觀教學手段，說明有氧呼吸三個階段的發(fā)生部位、過程和產(chǎn)物，特別要對氧的作用和ATP的形成作重點講解。關(guān)于無氧呼吸，可先讓學生回憶自己所做酵母菌呼吸方式的探究，討論無氧呼吸的條件和產(chǎn)物。再讓學生回憶劇烈運動后肌肉酸痛

3、的經(jīng)歷，引導他們嘗試從細胞呼吸的角度分析原因，在此基礎上教師指出無氧呼吸還可以生成乳酸。這樣學生對無氧呼吸的原料和產(chǎn)物都比較清楚了，可出示無氧呼吸的總反應式。關(guān)于無氧呼吸兩個階段的發(fā)生部位、過程和產(chǎn)物，可以講授法為主進行教學，特別要明確指出無氧呼吸是有機物不徹底的氧化分解、釋放能量的效率低等特點。無氧呼吸的定義由學生自己總結(jié)，教師做補充。上述內(nèi)容的教學完成之后，讓學生聯(lián)系實際分析細胞呼吸原理的應用。可先讓學生閱讀教材“資料分析”中所提供的資料，討論這些事例中包含哪些有關(guān)細胞呼吸的原理，然后再展開聯(lián)想，列舉生產(chǎn)和生活中應用細胞呼吸原理的其他事例，并進行解釋。這一部分內(nèi)容的學習，既是知識的鞏固和遷

4、移的過程，又是體現(xiàn)科學、技術(shù)和社會相互關(guān)系，體現(xiàn)生物學知識的價值的過程。三、教學實施的程序教學過程教學內(nèi)容教學手段目標達成情境創(chuàng)設    我們知道，物質(zhì)的燃燒需要氧氣，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是法國化學家拉瓦錫。拉瓦錫還曾經(jīng)把生物的呼吸作用比作碳和氫的緩慢燃燒過程。拉瓦錫的這一說法有道理嗎？呼吸作用能夠像燃料燃燒那樣劇烈嗎？讓學生思考和討論。引入新課，發(fā)現(xiàn)問題。新課學習葡萄糖是細胞中的主要能源物質(zhì)，在前面的學習中我們已經(jīng)認識到這一點，細胞的生命活動離不開能量，許多化學反應都需要耗能，葡萄糖作為主要能源物質(zhì)是怎樣被細胞利用的呢？    如同我們生

5、活的環(huán)境一樣，細胞要生活在常溫、常壓下，這就意味著在細胞內(nèi)葡萄糖不可能通過燃燒釋放出能量。在細胞中應該有一個類似葡萄糖燃燒的過程，可以將葡萄糖分子中的能量釋放出來，但又不傷及細胞。又由于生命過程是持續(xù)不斷的，需要葡萄糖將儲存的能量逐步地、緩慢地釋放，隨時地被細胞利用?？茖W家發(fā)現(xiàn)在細胞中的確存在這樣的過程，這就是細胞的呼吸作用。啟發(fā)學生對比燃燒有機物釋放能量和細胞內(nèi)利用有機物中的能量之間的異同，產(chǎn)生認知沖突，提高思維興奮性，繼續(xù)學習。觀察現(xiàn)象，思考問題。新課學習    “呼吸作用”與我們通常了解的“呼吸”是一回事嗎？    問問學生是否

6、知道呼吸與呼吸作用的區(qū)別，是否將呼吸與呼吸作用相等同？    （可以帶學生回憶人體呼吸的過程，讓學生比較呼吸與呼吸作用的不同。）    其實“呼吸作用”并非我們學習過的“呼吸”，我們熟悉的“呼吸”指的是人和動物體與外界進行的氣體交換過程。而“呼吸作用”是指有機物在細胞內(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，因此也叫做“細胞呼吸”。正是因為所有生物的細胞都具備這一功能，才能保證所有生物正常的生命活動?！昂粑迸c“呼吸作用”的現(xiàn)象和本質(zhì)是有所區(qū)別的。    首先通過酵母菌的探究

7、活動，同學們發(fā)現(xiàn)了酵母細胞可以利用環(huán)境中的葡萄糖進行生命活動，而且這個過程在有氧氣和無氧氣的環(huán)境下都能完成，這說明氣體的交換并非細胞呼吸的本質(zhì)。細胞呼吸的實質(zhì)是有機物的氧化分解，能量的釋放和利用。在學生已有知識背景下主動建構(gòu)新知識。提出問題，引起思考。新課學習    有機物在體外燃燒時，其中儲存的能量是一次性全部釋放出來的，并且以光和熱的形式表現(xiàn)出來。這就相當于放在高處的大石塊，由于本身的重量和所在的高度具有了很大的勢能。若石塊從高處直接落下來，勢能會迅速地轉(zhuǎn)變成動能釋放出來，產(chǎn)生強大的沖擊力。而細胞的生命過程所需的能量需要不斷地釋放出來，需要隨時補充給細胞。這就

8、像放在高處的石塊必須經(jīng)過許多臺階緩緩滾動到最低層，將能量一點點釋放出來一樣，只有這樣釋放出來的能量才能被有效地、充分地利用。發(fā)生在細胞內(nèi)的細胞呼吸無論是在有氧條件下還是在無氧條件下，其過程的進行均是如此。    細胞呼吸是一個由多種酶參與催化，多步驟的過程。細胞呼吸通常是在有氧的情況下進行的，但是某些細胞也可以在無氧的環(huán)境下進行呼吸。在有氧條件下，細胞中的有機物會徹底氧化分解成為無機物，自然會放出全部的能量。無氧條件下，細胞中的有機物降解成為其他的有機物，釋放出一部分能量。總之，通過有機物的氧化分解，釋放能量，被細胞利用，生命過程得以正常進行。這便是細胞呼吸的實質(zhì)

9、所在。    那么以上這樣兩個過程又是如何發(fā)生的呢？形象地比喻，啟發(fā)學生理解細胞呼吸的實質(zhì)。啟發(fā)學生想像，加深學生的理解。新課學習    一、有氧呼吸    有氧呼吸是細胞中進行的分解有機物釋放能量的重要生命過程。它的總化學反應式是：    C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O + 能量    有氧呼吸可以分為三個階段進行。    第一階段：葡萄糖的降解階段。    a.發(fā)生部位：細胞

10、質(zhì)基質(zhì)。    b.過程：在酶催化下葡萄糖分解為丙酮酸。    c.產(chǎn)物：丙酮酸、少量H和少量ATP。    第二階段：丙酮酸分解階段。    a.發(fā)生部位：細胞線粒體的基質(zhì)內(nèi)。    b.過程：在酶的催化下，丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和H。    c.產(chǎn)物：二氧化碳、H、少量ATP。    第三階段：H和氧結(jié)合生成水，釋放大量能量的階段。    a.發(fā)生

11、部位：細胞線粒體內(nèi)膜上。    b.過程：在酶的催化下，前兩階段釋放的H和氧結(jié)合形成水，并釋放出大量能量，形成大量ATP。    c.產(chǎn)物：水和ATP。    此處一定要讓學生理解有氧呼吸的中間過程和中間產(chǎn)物，有條件的學校可以根據(jù)學生理解和接受能力的情況，將有氧呼吸的主要過程（三羧酸循環(huán)）較詳細地介紹給學生，便于學生理解。    二、無氧呼吸    無氧呼吸是指細胞可以在無氧的條件下，將有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，并釋放出少量能量的過程。它的總

12、反應式是：    C6H12O6 6CO2 + 2C2H5OH（酒精）+少量能量    C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量    通常無氧呼吸分為兩個階段。    第一階段：葡萄糖降解階段。    a.發(fā)生部位：細胞質(zhì)基質(zhì)中。    b.過程：與有氧呼吸相同。    c.產(chǎn)物：丙酮酸、少量ATP。    第二階段：丙酮酸繼續(xù)分解階段。

13、    a.發(fā)生部位：細胞質(zhì)基質(zhì)。    b.過程：在不同酶的催化下，丙酮酸繼續(xù)分解產(chǎn)生酒精和二氧化碳或乳酸，并釋放出少量能量。    c.產(chǎn)物：酒精和二氧化碳或乳酸，少量能量。    最常見的無氧呼吸發(fā)生在微生物身上，常常稱為“發(fā)酵”，如酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。人和高等動物細胞內(nèi)也有類似乳酸發(fā)酵的過程。人在劇烈運動時，或從平原進入高原時，身體的局部組織缺氧，產(chǎn)生的丙酮酸不能及時進入線粒體進行有氧氧化，于是丙酮酸可以通過乳酸發(fā)酵的途徑進行無氧呼吸。無氧呼吸只能形成少量ATP，與有氧呼吸相比

14、相差很大。    有條件的學校，老師可以進一步分析無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸的去路，以便加深學生對這一過程的理解。例如，無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸最終可以進入肝臟，在那里形成丙酮酸再次進入線粒體參與有氧氧化；同時產(chǎn)生的乳酸進入血液中還可以進一步刺激呼吸，加快氧氣的供應等。多媒體軟件的展示或掛圖的說明。也可以在黑板上畫版圖進行說明。 畫版圖說明無氧呼吸過程，板書其要點。利用教學媒體增加教學的直觀性，促進學生對概念的理解。小結(jié)    學習了細胞呼吸之后可以讓學生自己設計一個比較表，比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同，在這個過程中幫助學生梳理概念，理解細胞呼吸的原理。    可以鼓勵一部分學有余力的學生討論ATP與細胞呼吸的關(guān)系，比如可以讓這部分學生進一步了解ATP在能量儲存和釋放中扮演的角色；了解ATP與生命活動的密切關(guān)系；了解ATP與酶活動的關(guān)系等。讓這