高一生物上册必修1《ATP的主要来源──细胞呼吸》教案【一】
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
A.1∶6 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶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1 mol,则因CO2的释放量是吸收量的2倍,所以共释放CO2的量为2 mol,有氧呼吸时释放的CO2量与吸收O2量相同,因此也是1 mol,那么无氧呼吸释放CO2的量则为1 mol。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l mol CO2需要消耗1/6 mol葡萄糖,而无氧呼吸时产生1 mol CO2需要消耗1/2 mol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2.3×1025个ATP转化为ADP。
〖解释〗因为1 mol的物质含有6.02×1023个分子,所以,每氧化1 mol的葡萄糖,则生成6 mol的二氧化碳和6 mol的水,并生成38 mol的ATP。在标准状态标准状态(是指作用物的质量浓度为1 mol/L、pH为7.0、温度为25 ℃的状态。)下,1 mol ADP形成1 mol ATP,需要30.54 kJ的能量,那么,38个ATP就需要1 161 kJ的能量。每氧化1 mol葡萄糖释放出来的能量是2 870 kJ,其中只有1 161 kJ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,1 mol葡萄释放能量2870 kJ,其中1161 kJ转移至ATP中
1 mol葡萄糖释放能量196.65 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精),其中均有61.08 kJ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: