高中生物-細胞呼吸的原理及應用教學設計學情分析教材分析課后反思

教學設計

一、教學目標

知識目標

1、說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。

2、說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

3、探討細胞呼吸原理的應用。

能力目標

1、通過合作探究培養(yǎng)學生對信息的獲取、判斷和利用能力。

2、通過問題解答，培養(yǎng)學生的語言表述能力和解決實際問題能力。

3、通過學生對生活現(xiàn)象的描述，培養(yǎng)學生對于知識的應用能力、發(fā)散能力和遷移能力。

情感態(tài)度與價值觀

1、通過對實驗結(jié)論的討論，培養(yǎng)了學生的合作精神、探究意識。

2、通過對實驗探究的分析，調(diào)動學生學習生物學的主動性。

3、通過對細胞呼吸原理的運用，增強學生對于自身的了解和對社會問題的關注。

二、教學重難點

1、重點：有氧呼吸的過程及其原理的應用

2、難點：有氧呼吸的過程

三、教學手段

多媒體課件，實物模型。

四、教學過程

導入：看2012年倫敦奧運會男子20公里競走視頻。

教師介紹：這是2012年倫敦奧運會，男子20公里競走；陳定以1小時18分46秒的

成績奪得冠軍，并打破奧運會記錄。成為繼劉翔之后第二名在奧運會日徑賽場奪金的中國男

運動員。

問題1：陳定在競走過程中消耗的直接能源物質(zhì)是什么？

學生答：“ATP”

問題2：陳定在競走過程中為其供能的主要能源物質(zhì)是什么？

學生答：“葡萄糖（等有機物）」

教師說：葡萄糖不是直接能源物質(zhì)，哪怎樣為之供能呢？這節(jié)課我們就學習第2節(jié)

細胞呼吸。

（過渡語）大家想一下，我們的細胞呼吸是否需要氧氣？

學生答：需要

教師說：我們把需要氧氣參與的細胞呼吸稱為有氧呼吸。

一、有氧呼吸

問題1:想想前面細胞器的有關知識，真核生物有氧呼吸的主要場所在哪里？

學生答“線粒體”

讓我們來看一下線粒體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，思考：“線粒體崎的作用？”

學生答：線粒體峭的作用是大大增大了線粒體內(nèi)膜面積。

讓我們以小組為單位，在白板上畫一個大的線粒體的剖面圖。

（過渡語）線粒體是有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖，葡萄糖的氧

化分解是否在線粒體中進行？

我們來看實驗一：探究葡萄糖的氧化分解的場所？（用3H標記葡萄糖即C63H46,飛標記氧

氣即弋2）（選自科學家OltoMeyerhof和GustavEMbden研究從葡萄糖開始至產(chǎn)生丙酮酸的

這兩組實驗結(jié)果相同，能得出什么結(jié)論？

學生答：葡萄糖的分解不在線粒體中。那會在哪里呢？

③

裝置

一段時間后

葡萄糖減少，氧氣量不變，有書標記的丙酮酸和3H標記的［H］生

成，同時溫度略微升高。

小組討論:

與上述實驗比較，這組實驗能得出什么結(jié)論？

學生答：葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中氧化分解，葡萄糖分解產(chǎn)生了丙酮酸、［H］和少量熱量。

小組合作：選出所需要的物質(zhì)，在白板的相應位置上，用+、箭頭連接模擬該反應過程。

酶

CnHwOfi--------------------->2GH。（丙酮酸）+4［H］+少量能量

細胞質(zhì)基質(zhì)

（過渡語）丙酮酸的氧化分解是否一定是在線粒體中進行？

我們來看?下實驗二：探究丙酮酸能否在線粒體中氧化分解

一段時間內(nèi)酮酸和氧氣的量都減少，有CQ和丙酮酸和氧氣的量都不變，溫度不

后泣小生成,同時溫度顯著升高.變V

小組討論:

①號裝置與②號裝置比較，能得出什么結(jié)論？

學生答：丙酮酸能在線粒體中氧化分解，丙酮酸與氧氣在線粒體中轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水，同

時產(chǎn)生大量能量。

該反應在線粒體的哪個部位進行？

閱讀資料1（選自人教版課本教材，2007年2月第2版）

丙酮酸和水徹底分解成二氧億碳和[H],并釋放出少量的能量。這一階段不需要氧的參

與，是在線粒體基質(zhì)中進行的。

上述兩個階段產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的化學反應，與氧結(jié)合形成水，同時釋放出大量

的能量。這一階段需要氧的參與，是在線粒體內(nèi)膜上進行的。

小組討論：選出需要的物質(zhì)，在合適的位置，用+與箭頭連接模擬反應過程。

教師說：誰來展示一下自己小組的結(jié)果，并向大家介紹其的大致過程？

學生答：略。

酶

2CHQ3（丙酮酸）+6H2O------------->6CO2+20[H]+少量能量

線粒體基質(zhì)

酶

24[II]+6O2ftHQ+大量能量

線粒體內(nèi)膜

教師說：小組討論根據(jù)有氧呼吸這三個階段反應式歸納一下有氧呼吸總反應式？

1、有氧呼吸總的化學反應式

酶

C6H1206+6比。+6。2+12H20+能量

誰能根據(jù)有氧呼吸的反應式用最簡練的語言描述有氧呼吸的過程？

2、有氧呼吸的概念

有氧呼吸是指細胞在立的參與下，通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物.

徹底一氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，地放能量,生成大量皿_的過程。

（過渡語）根據(jù)有氧呼吸內(nèi)容推測一下：如何貯藏小麥種子？

學生答：低溫、干燥、低氧等條件。

教師說：是不是氧氣濃度越低越好？

學生答：略。

教師說：對或不對，小麥種子在無氧條件下也能進行細胞呼吸，我們把這種細胞呼吸稱為無

氧呼吸。

二、無氧呼吸

現(xiàn)在我們看一下無氧呼吸過程視頻。請根據(jù)視頻信息說出無氧呼吸的總反應式。

1、反應式

酶

以％2。6窕HsOII（酒精）+2C02+少量能量

代表生物：釀酒酵母菌、多數(shù)植物細胞等。

酶

Q.H1206油IQ；（乳酸）+少量能量

代表生物：乳酸菌、高等動物細胞等。

根據(jù)情況而定，不一定提出（思考討論：1、為什么丙酮酸不能進入線粒體？

因為沒有氧氣，不能進行有氧呼吸。

2、為什么有氧呼吸過程中丙酮酸不能在細胞質(zhì)基質(zhì)中完成無氧呼吸的反應過程？

因為氧氣會抑制無氧呼吸。）

根據(jù)無氧呼吸反應式和有氧呼吸的概念，請概括一下無氧呼吸？

2、概念

無氧呼吸是指細胞在無氧條件下,通過顯的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹

底的氧化產(chǎn)物,釋放少最能量，生成少最ATP的過程。

根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸內(nèi)容，小組討論細胞呼吸的實質(zhì)是什么？

細胞呼吸的實質(zhì)是分解有機物，釋放能量，合成ATP的過程

根據(jù)細胞呼吸內(nèi)容，小組討論：

陳定在競走過程中葡劭糖等有機物是通過什么途徑為其供能？

三、細胞呼吸原理的應用

思考：哪些生活實例與細胞呼吸有關？

學生說：

1、利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下（往往是先通入空

氣一段時間，然后再密封），可以生產(chǎn)各種酒。

思考：為什么要先通入空氣，后密封？

學生答：先通入空氣，有利于酵母菌進行有氧呼吸產(chǎn)生大量能量，從而可以大量繁殖；后密

封是為了提供一個無氧環(huán)境，有利于酵母菌進行無氧呼吸，從而產(chǎn)生酒精。

2、當皮膚破損較淺時，為什么包扎傷口需要選用透氣性強的創(chuàng)口貼？

學生答：氧氣會抑制破傷風芽胞桿菌的細胞呼吸，從而防止破傷風芽狗桿菌的大量繁殖。

3、稻田為什么要定期排水？

學生答：如果稻田長時間不排水，水稻的根部會進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精，酒精積累，從而

導致酒精中毒，根變黑或腐爛。

4、怎樣促進小麥種子的萌發(fā)？

學生答：提供充足的氧氣、水分和適宜的溫度等。

小結(jié)

「反應場所

C有氧呼吸,、反應條件

細胞呼吸\反應程度

<反應產(chǎn)物

無氧呼吸=>能量多少

細胞呼吸原理的應用

作業(yè)：把有氧呼吸與無氧呼吸過程的異同點整理到筆記本上。

學情分析

學生在初中已經(jīng)對呼吸的氣體交換現(xiàn)象、呼吸作用中分解有機物、釋放能量等知識有了

一定的了解，而本節(jié)內(nèi)容是從更深的理論層次來探討生命的本質(zhì)內(nèi)容，具有較深的抽象性,

而且牽涉到許多化學知識，因此對學生而言，本節(jié)的學習有一定的難度。但是，有關細胞呼

吸這一知識在現(xiàn)實生活中的應用較廣，如釀酒時先通氣后密封，蘋果儲存久了有酒香，劇烈

運動會感到肌肉酸痛等。因此。如果圍繞這些事例構(gòu)建細胞呼吸及有氧呼吸和無氧呼吸的概

念，學生的學習積極性、主動性應該是比較高的。

效果分析

1、本節(jié)課通過一系列情境的設置，引導學生答疑、質(zhì)疑、討論過程中讓學生建構(gòu)知識

體系，并通過教師及時掌握反饋信息，適時點撥、調(diào)節(jié)，讓學生在動手討論中形成良好的思

維習慣，并通過投影等直觀教學手段，較好地解決了教學中的重點和難點，預測能收到較理

想的教學效果，而且通過留出一定的時間讓學生提問，體現(xiàn)了以學生為主體的思想。

2、本節(jié)課充分體現(xiàn)和落實了新課標的要求。從具體的實踐中，我體會到課堂中各個環(huán)

節(jié)是一個有機的整體，有些環(huán)節(jié)是糅合在一起的，比如自學探究與合作釋疑。在自主探究、

合作釋疑中教師要做好有效調(diào)捽,及時鋪設將知識拓展的問題,才能引導學生思維不斷深入：

并在全班學生合作探究后仍不能解決的時候給予解疑點撥，所以教師的作用是貫穿始終的，

這就要求教師不斷學習先進的教育理念，充分了解學生的認知結(jié)構(gòu)，善于將知識問題化，錘

煉課堂語言，充分發(fā)揮自己的實踐智慧，采用各種有效地教學設計，構(gòu)建高效快樂課堂！

教材分析

“細胞呼吸”選自人教版必修一《分子與細胞》第五章第三節(jié)內(nèi)容。教材首先介紹了呼

吸作用的概念，然后重點講述了有氧呼吸、無氧呼吸和呼吸作用的意義三大部分內(nèi)容；它與

前面所學的線粒體的結(jié)構(gòu)和功能、主動運輸、新陳代謝與ATP等內(nèi)容有密切的聯(lián)系，也為今

后學習其他生命活動及規(guī)律奠定基礎，因此是本章的重點內(nèi)容。同時這節(jié)內(nèi)容也是高考的熱

點。

首先，有氧呼吸的過程，是本節(jié)課的教學重點。因為學生在初中已經(jīng)學習過生物呼吸的

有關知識，有了一定的了解。但限于初中學生的認知水平，對呼吸作用的過程幾乎未涉及。

突破策略：通過提問、讀書、思考、理解反應式及圖解、課堂練習來突出。通過簡表列出有

氧呼吸和無氧呼吸的比較，簡明地抓住要點。

其次，有氧呼吸中物質(zhì)變化和能量變化，是本節(jié)課的教學難點。因為學生的化學知識,

尤其是有機化學知識不足。在呼吸作用的過程中，糖的徹底分解，需經(jīng)過一系列的氧化還原

反應，這些反應所伴隨的能量變億，學生理解有一定的困難。

突破策略：利用多媒體形象地說明有氧呼吸過程的三個階段和兩個場所，通過引導、思

考，讓學生理解呼吸作用的實質(zhì)和相關呼吸作用的運算法則。

評測練習

1.細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應用廣泛，以下分析不正確的是()

A.選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體細胞的有氧呼吸

B.要及時為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細胞的正常呼吸

C.皮膚破損較深的患者，應及時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清

D.慢跑可以促進人體細胞的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量

2.有氧呼吸過程中釋放的CO?中的氧()

A.全部來自氧氣B.全部來自水

C.全部來自葡萄糖D.來自葡萄糖和水

3.如圖是人體內(nèi)不完整的細胞呼吸示意圖，有關敘述正確的是()

A.人體在劇烈運動時，所需能量主要由②途徑提供乳酸

B.在有氧條件下，過程②③將受到抑制

C.細胞內(nèi)產(chǎn)生C02的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

D.過程④產(chǎn)生的ATP最多，過程③需要水的參與

4.下圖是有氧呼吸的過程圖解，請依圖回答：

(1)寫出長方框內(nèi)1、2、3所依次代表的物質(zhì)名稱：

(2)依次填出橢圓框內(nèi)4、5、6所代表的能量的多少

(3)有氧呼吸的主要場所是,進入該場所的呼吸底物是—

答案解析：LA2.D3.1)

4.(1)丙酮酸H20co2(2)少量少量大量(3)線粒體丙酮酸

課后反思

一、本節(jié)課成功之處

1、課后通過與學生交流詢問，得知通過這種緊密與數(shù)學、化學知識相聯(lián)系的教學方法

與過程能有效調(diào)動學習積極性，培養(yǎng)主動參與的學習態(tài)度，培養(yǎng)合作學習的能力、圖文信息

轉(zhuǎn)換能力和用準確的科學術(shù)語闡述觀點的能力。學生對有氧呼吸與無氧呼吸的過程與區(qū)別理

解透徹，并能通過二氧化碳與氧氣的含量變化準確理解細胞呼吸的過程。

2、教學活動注重師生溝通教學過程是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程。教學過

程中，師生形成了一個“學習共同體”，參與學習過程，進行心靈的溝通與