四川省成都市高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.3 ATP 和細(xì)胞呼吸教案 新人教版必修1

四川省成都市高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.3ATP和細(xì)胞呼吸教案新人教版必修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課選自四川省成都市高中生物教材第五章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”中的5.3節(jié)，內(nèi)容包括：

1.ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)；

2.細(xì)胞呼吸的類型及其過程；

3.有氧呼吸和無氧呼吸的異同點(diǎn)；

4.ATP與細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系；

5.生活中的實(shí)例，說明細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象的觀察、描述和分析能力，通過學(xué)習(xí)ATP和細(xì)胞呼吸，使學(xué)生能夠準(zhǔn)確把握細(xì)胞能量代謝的基本過程；

2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察和分析細(xì)胞呼吸過程，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和解決問題的能力；

3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析生活中的細(xì)胞呼吸實(shí)例，提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力；

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過對(duì)比有氧呼吸和無氧呼吸的異同，使學(xué)生理解科學(xué)概念間的內(nèi)在聯(lián)系，提高學(xué)生的邏輯思維和批判性思維能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、功能以及細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)知識(shí)。此外，學(xué)生對(duì)生物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解，如糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的組成及功能，這為學(xué)習(xí)ATP和細(xì)胞呼吸打下了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和探索性學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的興趣，具備一定的觀察能力和動(dòng)手操作能力。在學(xué)習(xí)和解決問題的過程中，學(xué)生傾向于合作學(xué)習(xí)和討論，善于從多角度分析問題。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)時(shí)，更傾向于通過具體實(shí)例來理解和掌握抽象概念。

3.學(xué)生在學(xué)習(xí)本章節(jié)內(nèi)容時(shí)可能遇到的困難和挑戰(zhàn)有以下幾點(diǎn)：

a.對(duì)ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理解不夠深入，難以將其與細(xì)胞能量代謝聯(lián)系起來；

b.細(xì)胞呼吸過程較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以把握各個(gè)階段的變化和聯(lián)系；

c.對(duì)有氧呼吸和無氧呼吸的異同點(diǎn)理解不夠清晰，容易混淆；

d.在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題時(shí)，學(xué)生可能缺乏將理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合的能力，需要教師引導(dǎo)和啟發(fā)。教學(xué)資源1.硬件資源：

-生物實(shí)驗(yàn)室

-投影儀

-計(jì)算機(jī)及多媒體設(shè)備

2.軟件資源：

-生物學(xué)科教學(xué)軟件

-ATP與細(xì)胞呼吸教學(xué)PPT

-細(xì)胞模型和動(dòng)畫演示

3.課程平臺(tái)：

-學(xué)校課程管理系統(tǒng)

-班級(jí)學(xué)習(xí)交流群

4.信息化資源：

-電子教材

-網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源（含圖片、視頻等）

5.教學(xué)手段：

-實(shí)驗(yàn)教學(xué)

-講授與討論

-案例分析

-小組合作學(xué)習(xí)

-互動(dòng)問答

-課后在線輔導(dǎo)

6.輔助材料：

-細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)

-ATP與細(xì)胞呼吸學(xué)習(xí)手冊(cè)

-練習(xí)題及答案解析教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解ATP和細(xì)胞呼吸的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)ATP和細(xì)胞呼吸的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。提出問題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解ATP的化學(xué)組成、特點(diǎn)以及細(xì)胞呼吸的類型和過程。結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解，突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞細(xì)胞呼吸的過程和ATP的作用展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

總結(jié)歸納：

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)ATP和細(xì)胞呼吸的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)ATP和細(xì)胞呼吸知識(shí)的掌握情況。鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與細(xì)胞呼吸相關(guān)的拓展知識(shí)，如生物電池等，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合細(xì)胞呼吸內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的ATP和細(xì)胞呼吸內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)?？隙▽W(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識(shí)點(diǎn)梳理一、ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)

1.ATP的分子結(jié)構(gòu)：由腺嘌呤、核糖和三個(gè)磷酸基團(tuán)組成。

2.ATP的功能：作為細(xì)胞內(nèi)能量傳遞和轉(zhuǎn)換的“能量貨幣”。

3.ATP的合成與分解：通過磷酸化和脫磷酸化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存和釋放。

二、細(xì)胞呼吸的類型及其過程

1.有氧呼吸：

a.階段一：糖類分解為丙酮酸，生成少量ATP和NADH；

b.階段二：丙酮酸進(jìn)入線粒體，生成乙酰輔酶A，進(jìn)一步氧化分解，生成大量ATP和NADH；

c.階段三：氧化磷酸化，NADH和FADH2在線粒體內(nèi)通過電子傳遞鏈產(chǎn)生ATP。

2.無氧呼吸：

a.產(chǎn)物：乳酸或酒精和二氧化碳；

b.過程：糖類分解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乳酸或酒精和二氧化碳。

三、有氧呼吸和無氧呼吸的異同點(diǎn)

1.相同點(diǎn)：

a.都是分解代謝過程；

b.都能釋放能量，生成ATP；

c.都涉及到糖類的分解。

2.不同點(diǎn)：

a.進(jìn)行場(chǎng)所：有氧呼吸在線粒體中進(jìn)行，無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行；

b.產(chǎn)物：有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水，無氧呼吸產(chǎn)生乳酸或酒精和二氧化碳；

c.能量產(chǎn)生：有氧呼吸產(chǎn)生的能量多，無氧呼吸產(chǎn)生的能量少。

四、ATP與細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系

1.ATP是細(xì)胞呼吸過程中能量的直接來源。

2.細(xì)胞呼吸過程中，ATP的合成和分解是能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵步驟。

五、生活中的實(shí)例，說明細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

1.呼吸作用與運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸增強(qiáng)，為身體提供能量；

2.酵母發(fā)酵：制作面包、饅頭等食品時(shí)，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，使面團(tuán)膨脹；

3.乳酸菌發(fā)酵：制作酸奶等乳制品時(shí)，乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；

4.生物電池：利用生物體內(nèi)的酶，將有機(jī)物氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為電能。典型例題講解例題一：簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成及其功能。

答案：

ATP的化學(xué)組成為腺嘌呤、核糖和三個(gè)磷酸基團(tuán)。其功能為細(xì)胞內(nèi)能量傳遞和轉(zhuǎn)換的“能量貨幣”。

例題二：請(qǐng)描述細(xì)胞有氧呼吸的三個(gè)階段及其發(fā)生的場(chǎng)所。

答案：

第一階段：糖類分解為丙酮酸，生成少量ATP和NADH，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。

第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體，生成乙酰輔酶A，進(jìn)一步氧化分解，生成大量ATP和NADH，發(fā)生在線粒體基質(zhì)。

第三階段：氧化磷酸化，NADH和FADH2在線粒體內(nèi)通過電子傳遞鏈產(chǎn)生ATP，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜。

例題三：比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同點(diǎn)。

答案：

相同點(diǎn)：都是分解代謝過程；都能釋放能量，生成ATP；都涉及到糖類的分解。

不同點(diǎn)：進(jìn)行場(chǎng)所：有氧呼吸在線粒體中進(jìn)行，無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行；產(chǎn)物：有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水，無氧呼吸產(chǎn)生乳酸或酒精和二氧化碳；能量產(chǎn)生：有氧呼吸產(chǎn)生的能量多，無氧呼吸產(chǎn)生的能量少。

例題四：請(qǐng)解釋細(xì)胞呼吸過程中ATP的合成與分解。

答案：

細(xì)胞呼吸過程中，ATP的合成與分解是能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵步驟。在糖類分解的過程中，通過磷酸化反應(yīng)，ADP和無機(jī)磷酸（Pi）結(jié)合生成ATP，儲(chǔ)存能量；在能量消耗過程中，ATP通過脫磷酸化反應(yīng)分解為ADP和無機(jī)磷酸（Pi），釋放能量。

例題五：舉例說明細(xì)胞呼吸原理在生活中的應(yīng)用。

答案：

1.呼吸作用與運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸增強(qiáng)，為身體提供能量；

2.酵母發(fā)酵：制作面包、饅頭等食品時(shí)，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，使面團(tuán)膨脹；

3.乳酸菌發(fā)酵：制作酸奶等乳制品時(shí)，乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；

4.生物電池：利用生物體內(nèi)的酶，將有機(jī)物氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為電能；

5.燃料電池：利用氫氣、甲烷等燃料的氧化反應(yīng)產(chǎn)生電能，其原理與細(xì)胞呼吸相似。

例題六：請(qǐng)解釋為什么說ATP是細(xì)胞內(nèi)的“能量貨幣”？

答案：

ATP作為細(xì)胞內(nèi)的“能量貨幣”，因?yàn)樗羌?xì)胞內(nèi)能量傳遞和轉(zhuǎn)換的媒介。細(xì)胞內(nèi)各種生物化學(xué)反應(yīng)需要能量時(shí)，ATP可以直接提供，而當(dāng)細(xì)胞需要儲(chǔ)存能量時(shí)，能量又可以轉(zhuǎn)化為ATP。

例題七：請(qǐng)簡(jiǎn)述細(xì)胞有氧呼吸過程中，丙酮酸是如何進(jìn)入線粒體的？

答案：

細(xì)胞有氧呼吸過程中，丙酮酸通過檸檬酸穿梭機(jī)制進(jìn)入線粒體。在細(xì)胞質(zhì)中，丙酮酸與輔酶A結(jié)合生成乙酰輔酶A，然后通過檸檬酸穿梭進(jìn)入線粒體基質(zhì)，參與進(jìn)一步的氧化分解。

例題八：請(qǐng)解釋為什么說無氧呼吸產(chǎn)生的能量較少？

答案：

無氧呼吸產(chǎn)生的能量較少，原因有以下幾點(diǎn)：

1.無氧呼吸過程中，有機(jī)物氧化不徹底，產(chǎn)生的能量較少；

2.無氧呼吸過程中，產(chǎn)生的乳酸或酒精等產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞具有一定的毒性，限制了能量的進(jìn)一步產(chǎn)生；

3.無氧呼吸過程中，沒有電子傳遞鏈的參與，無法產(chǎn)生氧化磷酸化過程中的大量ATP。

例題九：請(qǐng)描述細(xì)胞呼吸過程中，電子傳遞鏈的作用。

答案：

電子傳遞鏈?zhǔn)羌?xì)胞呼吸過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要作用如下：

1.將NADH和FADH2中的電子傳遞給氧氣，生成水；

2.在電子傳遞過程中，通過質(zhì)子泵將質(zhì)子從線粒體基質(zhì)泵入線粒體內(nèi)膜間隙，形成質(zhì)子梯度；

3.質(zhì)子梯度驅(qū)動(dòng)ATP合酶，使ADP和無機(jī)磷酸（Pi）結(jié)合生成ATP。

例題十：請(qǐng)舉例說明如何通過實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞呼吸過程。

答案：

實(shí)驗(yàn)方法如下：

1.收集細(xì)胞產(chǎn)生的氣體（如CO2），通過澄清石灰水變渾濁程度來判斷細(xì)胞呼吸的強(qiáng)弱；

2.測(cè)定細(xì)胞內(nèi)ATP含量的變化，反映細(xì)胞呼吸過程中能量的產(chǎn)生；

3.通過測(cè)定細(xì)胞內(nèi)氧氣消耗速率，判斷細(xì)胞有氧呼吸的強(qiáng)弱；

4.利用同位素標(biāo)記法，追蹤細(xì)胞呼吸過程中C、H、O等元素的流向，分析細(xì)胞呼吸的具體過程。教學(xué)反思與改進(jìn)在教學(xué)過程中，我深刻地認(rèn)識(shí)到ATP和細(xì)胞呼吸這部分內(nèi)容的重要性，它既是生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是學(xué)生在生活中可以應(yīng)用的知識(shí)。通過教學(xué)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣較高，但同時(shí)也存在一些困難和挑戰(zhàn)。

首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)方面存在一定的困難，他們往往難以將ATP與細(xì)胞能量代謝聯(lián)系起來。為了幫助學(xué)生更好地理解這部分內(nèi)容，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中采用更直觀的教學(xué)方法，如使用模型和動(dòng)畫演示，以及設(shè)計(jì)一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中感受ATP的作用。

其次，細(xì)胞呼吸的過程較為復(fù)雜，學(xué)生往往難以把握各個(gè)階段的變化和聯(lián)系。為了幫助學(xué)生更好地理解這部分內(nèi)容，我計(jì)劃在教學(xué)中采用逐步引導(dǎo)的方法，從簡(jiǎn)單的概念入手，逐步深入，讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上形成完整的知識(shí)體系。

此外，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題時(shí)，往往缺乏將理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合的能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的這一能力，我計(jì)劃在教學(xué)中增加一些與生活實(shí)際相關(guān)的案例，讓學(xué)生通過分析案例來理解和掌