高中生物人教版（2019）必修一5.3.1细胞呼吸的方式与有氧呼吸（教案）

第五章 细胞的能量供应和利用
第三节 细胞呼吸的原理和应用
一 细胞呼吸的方式与有氧呼吸
【教学目标的确定】
课程标准与本节对应的要求是：“说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。”根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1.通过探究活动，掌握酵母菌细胞的呼吸方式，并在探究的过程中理解细胞呼吸的概念。
2.掌握有氧呼吸的过程。
【教学重难点】
教学重点：探究酵母菌细胞的呼吸方式；有氧呼吸的过程。
教学难点：探究酵母菌细胞的呼吸方式；有氧呼吸的过程。
【教学步骤】
1.新课导入
教师：展示发酵生产葡萄酒的车间的图片，讲解用酵母菌制作饲料添加剂和葡萄酒的区别。
教师：都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封
教师：通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进 旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在氧条件下分解有机物产生酒精。
教师：为什么通气有利于酵母菌大量繁殖
教师：在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
教师：在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义
教师：密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。
教师：那么细胞呼吸是否需要氧气？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？
2.新课讲授
一、细胞呼吸的方式
教师：展示酵母菌的图片，讲解酵母菌的呼吸方式。
教师：讲解探究酵母菌细胞呼吸的方式的探究流程。
提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→得出结论→表达交流。
讲解各个步骤应该怎么做以及注意事项。
教师：课件展示探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验过程，也可带领学生进行实验。
教师：展示这个实验的实验现象，讲解实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。
二、有氧呼吸
教师：展示有氧呼吸的主要场所，讲解线粒体的结构特点。
教师：结合线粒体的结构，通过展示图片，讲解有氧呼吸的三个过程。
第一阶段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。
第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。
第三阶段：上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
教师：讲解三个阶段的反应式，引导学生进行总结，讲解有氧呼吸的总反应式。
教师：在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？
教师：有氧呼吸的能量转化效率大约为34%。结合上一节所学内容，1 mol ATP分子的高能键含有30.54J的能量，因此，1mol葡萄糖能够使32 mol ADP分子转化为ATP分子。
教师：与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
教师：燃烧是一种迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能量，这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用，主要表现在两个方面：可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。
3.板书设计
5.3.1细胞呼吸的方式与有氧呼吸
一、细胞呼吸的方式
探究酵母菌细胞呼吸的方式：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→得出结论→表达交流
二、有氧呼吸
第一阶段：细胞质基质
第二阶段：线粒体基质
第三阶段：线粒体内膜
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