ATP的主要來源——細胞呼吸教學設計-3?一、教學目標1.知識目標說出線粒體的結構和功能。說明有氧呼吸和無氧呼吸的概念、過程和特點。理解細胞呼吸的原理，并能說出其在生產生活中的應用。2.能力目標通過分析有氧呼吸和無氧呼吸的過程，培養學生運用歸納與概括、演繹與推理等科學思維方法分析問題的能力。設計實驗探究酵母菌細胞呼吸的方式，培養學生的實驗設計、實施和分析能力。3.情感態度與價值觀目標通過學習細胞呼吸的原理，讓學生體會生命活動的有序性和物質、能量變化的統一性，樹立辯證唯物主義世界觀。關注細胞呼吸原理在生產生活中的應用，認同生物科學的價值，激發學生學習生物學的興趣。二、教學重難點1.教學重點有氧呼吸的過程和原理。無氧呼吸的過程和特點。細胞呼吸原理在生產生活中的應用。2.教學難點有氧呼吸過程中物質變化和能量轉換。細胞呼吸原理的綜合應用。三、教學方法講授法、討論法、實驗法、演示法、多媒體輔助教學法四、教學過程（一）導入新課（5分鐘）展示一組運動員在劇烈運動后肌肉酸痛的圖片，提問學生：為什么運動員劇烈運動后會感到肌肉酸痛？引導學生思考這與細胞呼吸有什么關系，從而引出本節課的主題ATP的主要來源細胞呼吸。（二）細胞呼吸的概念和類型（5分鐘）1.細胞呼吸的概念通過多媒體展示細胞呼吸的定義：細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成ATP的過程。引導學生閱讀教材，理解細胞呼吸的概念要點。2.細胞呼吸的類型提問學生：根據細胞呼吸過程中是否有氧氣參與，細胞呼吸可以分為哪幾種類型？學生回答后，教師總結：細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。（三）探究酵母菌細胞呼吸的方式（20分鐘）1.實驗原理展示酵母菌的圖片，介紹酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。講解實驗原理：酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，產生二氧化碳和水；在無氧條件下進行無氧呼吸，產生酒精和二氧化碳。二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，也可以使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃；橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發生化學反應，變成灰綠色。2.實驗設計教師引導學生分組討論實驗設計思路，要求學生思考以下問題：如何設置有氧和無氧的條件？怎樣檢測細胞呼吸產生的二氧化碳和酒精？實驗的自變量、因變量和無關變量分別是什么？如何控制無關變量？學生分組討論后，每組派代表發言，教師對學生的發言進行點評和完善，形成如下實驗設計方案：實驗材料：新鮮的食用酵母菌、5%葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚藍水溶液、橙色重鉻酸鉀溶液、濃硫酸、錐形瓶、橡皮球、玻璃導管、滴管等。實驗步驟：配制酵母菌培養液：將新鮮的食用酵母菌放入5%葡萄糖溶液中，攪拌均勻。組裝實驗裝置：將酵母菌培養液分別注入兩個錐形瓶中，其中一個錐形瓶通過橡皮球不斷通入空氣，另一個錐形瓶密封。檢測細胞呼吸產物：將兩個錐形瓶中的培養液分別通入澄清石灰水和溴麝香草酚藍水溶液中，觀察溶液顏色的變化；取少量無氧條件下培養的酵母菌培養液，加入橙色重鉻酸鉀溶液，再滴加濃硫酸，振蕩后觀察溶液顏色的變化。3.實驗實施學生分組按照實驗設計方案進行實驗操作，教師巡視指導，提醒學生注意實驗安全和規范操作。4.實驗結果分析學生觀察并記錄實驗現象，教師引導學生分析實驗結果：有氧條件下，澄清石灰水變渾濁的速度快，溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃的時間短，說明有氧呼吸產生二氧化碳的速度快。無氧條件下，澄清石灰水變渾濁，溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，且橙色重鉻酸鉀溶液變成灰綠色，說明無氧呼吸產生了二氧化碳和酒精。5.實驗結論教師引導學生根據實驗結果得出結論：酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，產生二氧化碳和水；在無氧條件下進行無氧呼吸，產生酒精和二氧化碳。（四）有氧呼吸（20分鐘）1.線粒體的結構和功能展示線粒體的結構示意圖，講解線粒體的結構特點：線粒體具有雙層膜結構，內膜向內折疊形成嵴，增大了內膜面積，嵴上和基質中含有與有氧呼吸有關的酶。介紹線粒體的功能：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，細胞生命活動所需的能量大約95%來自線粒體。2.有氧呼吸的過程利用多媒體動畫展示有氧呼吸的全過程，將有氧呼吸的過程分為三個階段進行講解：第一階段：葡萄糖在細胞質基質中被分解成丙酮酸，產生少量[H]，釋放少量能量，生成少量ATP。第二階段：丙酮酸進入線粒體基質，與水反應生成二氧化碳和大量[H]，釋放少量能量，生成少量ATP。第三階段：前兩個階段產生的[H]與氧氣結合生成水，釋放大量能量，生成大量ATP。引導學生分析有氧呼吸過程中物質變化和能量轉換，總結有氧呼吸的總反應式：C?H??O?+6O?+6H?O→6CO?+12H?O+能量強調有氧呼吸三個階段的場所、反應物、生成物、能量變化等要點，通過表格形式進行總結（如下表所示）：|階段|場所|反應物|生成物|能量變化||::|::|::|::|::||第一階段|細胞質基質|葡萄糖|丙酮酸、[H]|少量能量||第二階段|線粒體基質|丙酮酸、水|二氧化碳、[H]|少量能量||第三階段|線粒體內膜|[H]、氧氣|水|大量能量|（五）無氧呼吸（15分鐘）1.無氧呼吸的過程利用多媒體動畫展示無氧呼吸的全過程，將無氧呼吸的過程分為兩個階段進行講解：第一階段：與有氧呼吸的第一階段完全相同，葡萄糖在細胞質基質中被分解成丙酮酸，產生少量[H]，釋放少量能量，生成少量ATP。第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉化為乳酸。引導學生分析無氧呼吸過程中物質變化和能量轉換，總結無氧呼吸的總反應式：產生酒精的無氧呼吸：C?H??O?→2C?H?OH+2CO?+少量能量產生乳酸的無氧呼吸：C?H??O?→2C?H?O?（乳酸）+少量能量強調無氧呼吸兩個階段的場所、反應物、生成物、能量變化等要點，通過表格形式進行總結（如下表所示）：|階段|場所|反應物|生成物|能量變化||::|::|::|::|::||第一階段|細胞質基質|葡萄糖|丙酮酸、[H]|少量能量||第二階段|細胞質基質|丙酮酸|酒精和二氧化碳或乳酸|少量能量|2.無氧呼吸與有氧呼吸的比較通過表格形式引導學生比較無氧呼吸與有氧呼吸的異同點（如下表所示）：|比較項目|有氧呼吸|無氧呼吸||::|::|::||反應條件|需要氧氣|不需要氧氣||反應場所|細胞質基質、線粒體|細胞質基質||分解產物|二氧化碳和水|酒精和二氧化碳或乳酸||釋放能量|大量|少量||特點|有機物徹底氧化分解|有機物不徹底氧化分解|（六）細胞呼吸原理的應用（10分鐘）1.細胞呼吸原理在農業生產中的應用通過多媒體展示一些農業生產中的實例，引導學生分析其中細胞呼吸原理的應用：中耕松土：可以增加土壤中氧氣含量，促進根細胞的有氧呼吸，有利于根對礦質離子的吸收。水稻田定期排水：防止水稻幼根因缺氧而進行無氧呼吸，產生酒精，對根細胞造成毒害。2.細胞呼吸原理在發酵工業中的應用介紹發酵工業的概念，展示一些發酵產品的圖片，講解細胞呼吸原理在發酵工業中的應用：酵母菌釀酒：利用酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸產生酒精的原理。醋酸菌制醋：利用醋酸菌在有氧條件下將酒精氧化為醋酸的原理。3.細胞呼吸原理在其他方面的應用展示一些其他方面應用細胞呼吸原理的實例，引導學生分析：包扎傷口時要用透氣的消毒紗布：防止厭氧菌大量繁殖。提倡慢跑等有氧運動：避免肌細胞因無氧呼吸產生大量乳酸而使肌肉酸脹乏力。（七）課堂小結（5分鐘）引導學生回顧本節課所學內容，總結細胞呼吸的概念、類型、過程、原理以及在生產生活中的應用等要點。教師利用思維導圖的形式進行總結展示，幫助學生梳理知識體系，強化記憶。（八）課堂練習（5分鐘）布置幾道與本節課內容相關的練習題，讓學生在課堂上完成，及時鞏固所學知識。練習題如下：1.有氧呼吸產生大量ATP的階段是（）A.第一階段B.第二階段C.第三階段D.三個階段都產生大量ATP2.無氧呼吸與有氧呼吸相比，下列敘述肯定不正確的是（）A.需酶參與B.能釋放二氧化碳C.是一個逐步釋放能量的過程D.能生成大量ATP3.蔬菜和水果長時間儲存、保鮮所需要的條件應為（）A.低溫、干燥、低氧B.低溫、濕度適中、低氧C.高溫、干燥、高氧D.高溫、濕度適中、高氧4.用含1?O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，1?O轉移的途徑是（）A.葡萄糖→丙酮酸→水B.葡萄糖→丙酮酸→氧C.葡萄糖→氧→水D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳（九）課后作業（5分鐘）1.書面作業：完成教材課后練習題。2.拓展作業：查閱資料，了解細胞呼吸原理在其他領域的應用，并撰寫一篇簡短的報告。五、教學反思通過本節課的教學，學生對細胞呼吸的概念、類型、過程、原理以及應用等方面有了較為系統的理解和掌握。在教學過程中，通過實驗探究、多媒體展示、問題引導等多種教學方法，激發了學生的學