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湖北省恩施清江外国语学校 彭邦凤
【教学目标】
1.知识目标
①通过学习，进一步认识线粒体的结构和功能,理解线粒体是有氧呼吸的主要场所；
②通过自主学习，理解细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程；
③通过比较和讨论，理解细胞有氧呼吸和无氧呼吸的异同和联系；
④结合实例综合分析，了解细胞呼吸原理在实践中的应用；
2.能力目标
①通过自主学习，培养学生的自学能力和分析、归纳和总结能力；
②通过合作探究，培养学生对信息的获取、判断与利用能力；
③通过讨论、展示与点评，培养学生的语言表达能力和评价能力；
④通过课堂练习，培养学生对于知识的应用能力、发散能力和迁移能力。
3.情感目标
①通过探究与展示，调动学生学习生物学的主动性；
②通过实例分析，增强学生对自身的了解和对社会问题的关注。
【教学重点和难点】
1.教学重点
有氧呼吸的过程及原理。
2.教学难点
⑴细胞呼吸的原理和本质；
⑵探究酵母菌细胞的呼吸方式。
【教学方法】
问题导学——指导学生自主学习、归纳、比较；
学生探究与展示——暴露学习盲点，突现学生的成功之处；
教师点评——抓住学生自学探讨中的盲点、问题点，弄清问题本源；
多媒体设备展示——教师、学生展示、交流与素材补充。
【教学时间】 2课时
【教学过程】
第1课时
新课导入
生物在生命活动中所需的能量直接来源于ATP的水解，ATP是生命活动的直接能源物质，ATP在生物体主要通过什么方式获得呢？
一、细胞呼吸的概念
问题导学：
预习课本P91，思考讨论：
1．呼吸作用与物质燃烧的异同点？
2．呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么强烈吗？
3．在无氧条件下，细胞能否通过呼吸作用释放能量吗？
4．呼吸与呼吸作用的区别？
5．什么是细胞呼吸？正确理解细胞呼吸需要注意哪些方面？细胞呼吸有哪些方式？细胞呼吸一定需氧参与吗？
探究展示：（略）
教师点评：（选择性板书）
1．不同之处——场所不同、条件不同（是否需要酶的参与、活化能高低）；
相同之处——都是物质氧化，都能释放能量。
2．细胞呼吸是体内物质氧化分解并释放能量的过程，不一定要有氧气参与，也可通过无氧呼吸的形式释放能量。
3．“氧化”中的“氧”是氧化分解，而不是在“氧气”作用下分解。
4．注意呼吸是呼吸系统的生理作用过程，是机体进行气体交换的过程，包括肺部气体交换和组织气体交换。呼吸作用指的是细胞内进行物质氧化分解的过程。
5．理解与把握细胞呼吸的概念，应注意：
场所——细胞内的氧化分解；
原料——有机物，主要是葡萄糖；
产物——二氧化碳或其它产物；
能量——释放能量，而不是释放ATP；只为ATP形成提供所需能量，释放的能量只是部分生成了ATP。
方式：依据是否需氧而分为有氧呼吸和无氧呼吸。
条件：酶、氧的有无等。
二、实验探究：探究酵母菌细胞呼吸的方式
问题导学：
预习P91～93，完成问题：
酵母菌是单细胞真菌，新陈代谢类型属于 ，在有氧和无氧的条件下都能生存。请结合所学知识，探究其在不同条件下细胞呼吸的情况。
1．提出问题： 。
2．作出假设： 。
3．设计实验： 。
4．进行实验： 。
5．分析实验，讨论、交流： 。
6．总结：酵母菌在 条件下进行细胞呼吸。氧化相等质量的底物时，在有氧条件下，酵母菌进行细胞呼吸的方式是 呼吸；在无氧条件下，可以 呼吸的方式进行细胞呼吸。
探究展示：（略）
教师点评：（选择性板书）
1．实验探究的基本程序要明确、依据原理要正确、实验设计要严谨、实验操作要正确、实验记载要准确、实验结论要讨论；
2．探究中值得讨论的几个问题：如何检验二氧化碳？只检验二氧化碳能否证明其呼吸作用的方式？如何检验酒精？只检验酒精能否证明其呼吸作用的方式？教材实验装置的各部结构作用是怎样的？是否科学合理？能否可进行改进？
课堂巩固：
1．人体进行有氧呼吸的场所是（ ）
A．肺泡 B．细胞质基质 C．线粒体 D．细胞质基质和线粒体
2．下列有关试剂使用不正确的是（ ）
A．用溴麝香草酚蓝鉴定CO2 B．用班氏糖定性试剂鉴定可溶性还原糖
C．用双缩脲试剂鉴定DNA D．用橙色的重铬酸钾鉴定酒精
3．在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能产生的 CO2的是（ ）
A．葡萄糖＋细胞膜已经破裂的细胞 B．葡萄糖＋线粒体
C．丙酮酸＋核糖体 D．丙酮酸＋内质网
4．简述酵母菌呼吸方式的探究原理与操作方法。
第二课时
三、有氧呼吸
问题导学：
预习P93～94，完成问题：
1．回顾线粒体的结构：具有内、外双层膜，内膜向内折叠形成 ，嵴的周围充满了 。在线粒体的 和 含有与有氧呼吸有关的酶。思考，为什么说线粒体是有氧呼吸的主要场所？
2．有氧呼吸如何进行？在哪儿进行？其底物、产物、条件怎样？
3．有氧呼吸分几步完成？各步反应的反应式是怎样的？
4．以表格的形式比较有氧呼吸三个阶段的反应物、场所、条件、产物及放能情况。
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有氧呼吸 |
场所 |
反应物 |
产物 |
条件 |
放能 |
|
第一阶段 |
|||||
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第二阶段 |
|||||
|
第三阶段 |
5．有氧呼吸的总反应式如何书写？如何定义有氧呼吸？
探究展示：（略）
教师点评：（选择性板书）
1．注意有氧呼吸三个阶段的反应式、场所、条件、产物及放能情况。
2．正确各阶段及总反应式应注意：一是条件要标明；二是反应物、生成物（水既是反应物也是生成物，不可抵销）；三是放能，而不是ATP，ATP的生成是另一个反应。
四、无氧呼吸
学案导学：
预习P94～95，完成问题：
1．何为无氧呼吸？有哪些类型？不同类型有何异同？
2．无氧呼吸过程分哪几个阶段？各阶段的反应式、原料、产物、条件、场所是怎样的？
3．哪些生物可以进行无氧呼吸？人和动物可以进行无氧呼吸吗？动物、植物与微生物进行无氧呼吸的情况相同吗？
4．列表比较有氧呼吸和无氧呼吸
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呼吸方式 |
有氧呼吸 |
无氧呼吸 | |
|
不 同 点 |
场所 |
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条件 |
|||
|
产物 |
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能量变化 |
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相 同 点 |
联系 |
||
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实质 |
|||
探究展示：（略）
教师点评：（选择性板书）
1．无氧呼吸因其产物不同而分为酒精发酵和乳酸发酵；
2．均分为两个阶段，不同在于第二阶段，第一阶段是相同的；要能够正确书写各个阶段的反应式、场所、原料、产物与条件。
3．对生物的无氧呼吸应注意以下几点：一是乳酸菌、破伤风杆菌及体内寄生虫均进行无氧呼吸；二是不同生物进行无氧呼吸的产物种类可能不同，动物无氧呼吸的产物是乳酸，植物无氧呼吸一般产生的是酒精（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚和苹果果实产生的是乳酸），微生物两种情况均有；三是多数进行有氧呼吸的生物仍然保留有无氧呼吸的能力。
4．有氧呼吸与无氧呼吸的比较应注意：
五、细胞呼吸原理的应用
学案导学：
预习P95～96，完成问题：
细胞呼吸原理在实践中有哪些应用？应用原理是怎样的？影响细胞呼吸速率的因素有哪些？如何影响？
探究展示：（略）
教师点评：（选择性板书）
1．细胞呼吸原理应用广泛：在作物栽培、水果保鲜、粮油贮藏、疾病防止等各方面。
中耕松土：疏松土壤使根细胞进行充分的有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收，还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。过于板结或长期水淹，会导致土壤空气不足，根进行无氧呼吸产生酒精毒害根细胞，使根系变黑、腐烂。
粮油种子贮藏：要风干、降温，降低氧气含量，能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。
果、蔬菜保鲜：适度低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，可抑制呼吸作用，减少营养消耗。
疾病防止：用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。
微生物发酵：酵母菌是兼性厌氧微生物，在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。
2．应用的基本原理是充分利用影响细胞呼吸的因素进行人为干预，影响细胞呼吸的进行，达到促进或抑制细胞呼吸的进行而加以应用研究。
3．影响呼吸速率的外界因素：
温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。
氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。土壤空气的多少影响根系的吸收，若进行无氧呼吸，产生过多酒精，还可能导致根部细胞坏死。
水分：一般来说，细胞水分充足（自由水/结合水的大小），呼吸作用将增强。
CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
课堂巩固：
1．下列有关线粒体的描述中，不正确的是（ ）
A．线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加
B．线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶
C．线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与
D．细胞产生 CO2的部位一定是线粒体
2．在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可以判断此过程（ ）
A．一定是有氧呼吸 B．一定不是产生乳酸的无氧呼吸
C．一定是无氧呼吸 D．一定不是产生酒精的无氧呼吸
3．生物体吸收的O2用于（ ）
A．在线粒体内含成CO2 B．在细胞质基质中与 [H] 结合生成水
C．部分形成 CO2，部分与 [H] 结合生成水 D．在线粒体内与 [H] 结合生成水
4．用含1818O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O 转移的途径是（ ）
A．葡萄糖 —— 丙酮酸 —— 氧 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
5．马铃薯块茎进行无氧呼吸只能释放少量能量，其他能量（ ）
A．贮藏在葡萄糖中 B．存留于酒精中 C．存留于乳酸中 D．以热能形式散失
6．在营养丰富、水分充足、气温适宜、黑暗密闭的环境中，分别培养下列生物，一段时间后，仍能生存的是（ ）
A．乳酸菌 B．蘑菇 C．白菜 D．蚯蚓
7．新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中能适当延长保存时间的原因是（ ）
A．呼吸作用减弱 B．呼吸作用加强 C．光合作用减弱 D．促进了物质的分解
8．把青蛙和小白鼠从 25 ℃ 的温室中移到 5 ℃ 的环境中，这两种生物的需氧量变化是（ ）
A．两种动物的需氧量都减少 B．青蛙的需氧量减少，小白鼠的需氧量增加
C．两种动物的需氧量都增加 D．青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量减少
9．在马拉松长跑中，运动员骨骼肌肌纤维所消耗的能量主要来自（ ）
A．葡萄糖的有氧分解 B． 丙酮酸的水解 C． 葡萄糖的酵解 D． 脂肪酸的氧化
10．人在剧烈运动后，血浆中的 pH 会明显下降，其原因是（ ）
A．血浆中乳酸过少 B．血浆中 CO2过多 C．血浆中乳酸过多 D．血浆中丙酮酸过多
11．酵母菌无氧呼吸产生 A mol CO2，人在正常情况下消耗等量的葡萄糖，可形成CO2（ ）
A．7/3Amol B．1/12Amol C．6Amol D．3Amol
12．制作泡菜时泡菜坛子必须密封，其原因是（ ）
A．防止产生的乳酸挥发 B．防止水分过度蒸发
C．防止氧气进入坛内 D．防止坛内蔬菜萎蔫
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