5.3 细胞呼吸的原理和应用(第1课时) 课件（共22张PPT1个视频）2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019)必修一

(共22张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
（第1课时）
第五章：
1
2
本节焦点
如何针对一个问题做出假设并设计实验
什么是对比实验？
酵母菌的细胞呼吸方式及产物是什么
3
如何控制自变量，检测因变量，如何找到无关变量以及如何控制无关变量
1.细胞呼吸的方式
细胞呼吸是否一定需要氧吗？
生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？
请用实例来论证你的猜想。
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
发面
酿酒
面团中加入酵母菌，几个小时后发现面团里面有许多孔隙。你知道这些孔隙是怎么形成的吗？
酿制早期通氧气，后期隔绝氧气产生酒精，发酵装置要定期排气体。结合上述对氧气条件的控制，你能得到什么启发吗？
酵母菌细胞呼吸可产生CO2
酵母菌细胞呼吸可产生酒精
酵
母
菌
针对以上材料提出自己想要探索的问题？
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌是一类单细胞真菌，它与人类的生活息息相关。做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
小资料
电镜下的酵母菌
实验选材
酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精？
根据自己已有的知识和经验，针对所提出的问题作出假设
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
如：
有氧条件下产生CO2，无氧条件下产生酒精；
有氧条件下产生酒精，无氧条件下产生CO2；
有氧条件下和无氧条件下都产生酒精和CO2；
有氧、无氧条件下都产生CO2，无氧条件下产生酒精；
…
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结果
得出结论
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倒计时
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1
确定
实验
目的
2
3
细化
控制无
关变量
自变量是什么？
因变量是什么？
无关变量是什么？
如何控制自变量
如何检测因变量
控制那些可能影响实验结果的因素。
4
写出具
体做法
方法步骤
材料用具等
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结果
得出结论
探究 实验
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
实验结果
得出结论
自变量
因变量
有氧/无氧条件
是否产生CO2/酒精
通气/密封
用澄清石灰水、
重铬酸钾溶液检测
实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式
细化：
CO2能使澄清石灰水变浑浊
酒精能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变灰绿色
其它量保持一致
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
橡皮球（或气泵）
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结果
得出结论
活动：搭建实验装置
A
B
C
D
E
运用以上元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置
有氧呼吸装置：甲同学 E-A-D；乙同学 ：E-C-A-D
无氧呼吸装置：甲同学 B-D；乙同学 ：B-D
空气中的二氧化碳
让空气先通过NaOH溶液
温度
置于相同适宜温度下
营养物质
给予相同的适量营养
无关变量的相同且适宜原则
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
控制无关变量
除自变量还有哪些因素会影响实验结果？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结果
得出结论
探究 实验
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
实验结果
得出结论
实验步骤
称取等量的两份食用酵母菌（10g）；
配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；
搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；
培养、观察、检测、记录
探究 实验
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
实验结果
得出结论
探究 实验
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
实验结果
得出结论
现象：
澄清石灰水：
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
溴麝香草酚蓝水溶液:
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结果
得出结论
都变浑浊，有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊
都变黄，有氧呼吸装置比无氧呼吸的变色时间短
蓝
绿
黄
检测CO2的产生情况：石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短
探究 实验
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
实验结果
得出结论
检测酒精的方法：
　　各取2mL酵母培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%），并轻轻震荡，使其混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。
注意：是将酸性重铬酸钾溶液滴加至酵母培养液滤液中，不能反过来加！
探究 实验
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
实验结果
得出结论
检测酒精的产生
实验结果
刚加入重铬酸钾 一段时间以后
A
B
A
B
探究 实验
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
实验结果
得出结论
酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；
酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精。
条件 澄清的石灰水的变化/出现变化的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液
甲组(有氧)
乙组(无氧)
变浑浊，速度快
变浑浊，速度慢
无变化
出现灰绿色
实验结论
细胞呼吸的方式
有氧呼吸
无氧呼吸
现象总结
思考
对比实验（相互对照实验）
设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
2.对比实验
本实验的两组都是实验组
对比实验：
对照实验：
实验组1：
实验组2：
对照组：
实验组：
结果未知
结果未知
结果已知
结果未知
思考
对比实验与对照实验的区别？
2.对比实验
小结
科学探究的一般过程
自变量
因变量
无关变量
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
回答：
(1)A 组设置气泵的目的是 ，同时让气泵加入的气体先经过NaOH溶液的目的是 。预期A组装置中溴麝香草酚蓝会从蓝色变为 色。
(2)B组未设置气泵的目的是使酵母 。预期溴麝香草酚蓝会从蓝色
变为 色。
1.下图为比较酵母菌细胞呼吸方式的两组实验。A、B 组培养液中的酵母菌
数量与葡萄糖含量均相同。实验装置均放在 30℃的环境中，8～10 h 后，两组装置中 的溴麝香草酚蓝变为不同的颜色。
去除通入空气中的二氧化碳以排除空气中 CO2对实验结果的干扰
给酵母菌培养液通入空气
黄
无法进行需氧呼吸
绿
A组
B
组
体悟巩固
(3)比较 A、B 两组的实验结果，A 组中的酵母菌以 呼吸为主。判断的理由是：
① ,
② 。
B 组中的酵母菌通过 呼吸会产生 和 。
(4)本实验说明，酵母菌细胞呼吸方式是：在 时进行 呼吸，
在 时进行 呼吸。
需氧
通入空气给酵母提供了氧气
溴麝香草酚蓝从蓝色变为黄色表明有较多 CO2产生。
厌氧
CO2
乙醇
氧气不足（或无氧）
厌氧
氧气充足
需氧
A组
B
组
体悟巩固