《细胞呼吸的原理和应用（第 2 课时）》教学设计
教学目标
1 ．说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2 ．说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
教学重难点
细胞呼吸原理的应用。
教学过程
一、导入新课
复习导入：
1. 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌细胞呼吸的产物：
有氧呼吸：CO2+H2O；实验现象：澄清石灰水浑浊程度深，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变 绿再变黄时间短，加入酸性重铬酸钾不变色。
无氧呼吸：CO2+酒精；实验现象：澄清石灰水浑浊程度浅，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝 变绿再变黄时间长，加入酸性重铬酸钾后由橙色变成灰绿色。
2. 细胞呼吸的方式：有氧呼吸与无氧呼吸的过程
二、讲授新课
（一）细胞呼吸的方式
1 ．无氧呼吸
教师提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗？并列举一些无氧呼吸的 例子，如苹果储存久了，会有什么气味散发出来？剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生 什么感觉？
教师以幻灯片为辅助，介绍乳酸途径的无氧呼吸和酒精途径的无氧呼吸过程。并概括总 结出两种无氧呼吸的化学反应式。
教师参照有氧呼吸的概念，总结出无氧呼吸的概念。 教师分析比较两种无氧呼吸方式的异同：
相同点：
1．第一阶段完全相同；2 ．都在细胞质基质中进行；3 ．都只在第一阶段产生少量能量； 不同点：
第二阶段不同。教师引导比较有氧呼吸和无氧呼吸，完成表格。
（二）细胞呼吸原理的应用
教师进行总结课本P95思考 讨论部分，讲解每个例子有关细胞呼吸原理的应用：
例子 应用原理
包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或 “创可贴 ”等敷料； 为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌 的繁殖，有利于伤口的愈合；
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐， 在控制通气的情况下，可以生产各种酒； 酵母菌在有氧环境下大量繁殖，在无 氧环境下进行酒精发酵；
花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根 系生长，需要及时松土透气； 促进根有氧呼吸产生大量能量，促进 对无机盐离子的吸收；
储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温 度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的 呼吸作用，以延长保质期； 降低氧气含量，抑制细胞呼吸，从而 减少有机物的消耗；
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只 能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤 后，病菌就容易大量繁殖； 避免破伤风杆菌进行无氧呼吸而大 量繁殖，引发破伤风；
提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：有氧运 动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生 大量乳酸。乳酸的大量累积会使肌肉酸胀乏力。 不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过 多的乳酸而使肌肉酸胀无力。
三、课堂总结
四、堂上训练
1. 某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母 菌等。据此分析涨袋现象的原因，判断以下解释是否合理。
（1）是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。( )
（2）如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的。( )
2.下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下，O2 吸收量与CO2 释放量的变化，下列 有关叙述正确的是 ( )
A ．氧气浓度为 0 时，该器官不进行呼吸作用
B. 氧气浓度在 10%以下时，该器官只进行无氧呼吸 C. 氧气浓度在 10%以上时，该器官只进行有氧呼吸 D. 保存该器官时，氧气浓度越低越好《细胞呼吸的原理和应用（第 1 课时）》教学设计
教学目标
1 ．进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
2 ．掌握对比实验的设计。
3 ．说出线粒体的结构和功能。
教学重难点
【教学重点】
1. 探究酵母菌细胞的呼吸方式。
2. 有氧呼吸的过程及原理。 【教学难点】
细胞呼吸的原理和本质。
教学过程
一、导入新课
葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。把葡萄酿成美酒的过程中，要归功于酵母菌。在利 用酵母菌生产葡萄酒时，需要密封发酵。但是在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养基 通气。都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封呢？这些都是与酵母菌进行 不同的细胞呼吸有关。
二、讲授新课
（一）细胞呼吸的概念、实质和类型
细胞呼吸的概念是有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物， 释放出能量并生成 ATP 的过程；
细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量；包括有氧呼吸和无氧呼吸两 种类型。
（二）细胞呼吸的方式
细胞呼吸是否都需要氧？有氧呼吸与无氧呼吸的产物是否一样呢？我们一起利用酵母 菌为实验材料设计实验来探究吧。
1 ．探究酵母菌细胞呼吸的方式
（1）背景材料：酵母菌是一种单细胞真菌，它在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼
性厌氧菌。
（2）实验原理：
CO2 的检测：CO2 能使澄清的石灰水变浑浊、CO2 能使溴麝香草酚蓝溶液颜色由蓝→绿 →黄；CO2产生量的多少可以根据石灰水的混浊度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长 短来判断。
酒精的检测：重铬酸钾（橙色）+ 酒精 → 灰绿色（酸性条件）
（3）提出问题：
①怎样控制有氧和无氧条件？
②怎样鉴定酒精和 CO2 的产生？如何比较 CO2 产生的多少？
③怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？
（4）实验设计（讲解实验装置）
①有氧条件的控制： 向盛有酵母细胞和葡萄糖溶液的锥形瓶（A瓶）不断通入空气。
注意：通入A瓶的空气先要通过NaOH溶液， 目的是除去空气中的CO2 ，保证A瓶中检测 到的CO2是由于酵母菌有氧呼吸产生的。
无氧条件的控制：密封盛有酵母菌和葡萄糖的锥形瓶（B瓶）
注意：B瓶应封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的瓶子，这样做是为了耗尽瓶内的 氧气，以证明B瓶产生的CO2是无氧条件下产生的（确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧 呼吸产生的。）
②鉴定有无酒精产生：（酸性）重铬酸钾（橙色）+ 酒精 → 灰绿色。 鉴定有无CO2产生，比较产生CO2 的多少。
A ．鉴定有无CO2 的产生：CO2 能使澄清的石灰水变浑浊；CO2能使溴麝香草酚蓝溶液由 蓝 → 绿 → 黄。
B ．CO2产生的多少：灰水变浑浊的速度及程度；溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短。
③保证酵母菌能正常生活：必需的营养物质（葡萄糖液）+适宜的温度（18~25℃)。）
（4）实验过程。
①配制酵母菌培养液 ②按图示安装实验装置 ③检测 CO2 的生成、酒精的产生
（5）观察、记录实验结果：A、B两组装置中石灰水都变混浊，且A中混浊程度高且快。 B组试管中溶液由橙色变成灰绿色，A组试管不变色。
（6）实验结论：酵母菌在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸产生CO2 ，且有氧时产 生的多。酵母菌在有氧呼吸时不产生酒精，在无氧呼吸时产生酒精。
2 ．有氧呼吸
（1）教师提出问题：在学习细胞器的内容中，与细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么？ 阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构，指导学生进行观察和表述： 1 ．线粒体是由多少层膜组成；2 ．外膜和内膜在形态上有什么区别。
（2）教师以幻灯片为辅助，讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、 能量的变化、产物。
第一阶段：一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中释放能量，一 部分被ADP捕获（把ADP转变成ATP），并脱下[H] 。这一过程在细胞质的基质完成。
第二阶段：丙酮酸进入线粒体内，继续脱[H] ，氧化分解成二氧化碳，同时释放能量合 成ATP。
第三阶段：前两阶段脱下的[H]在线粒体内，与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的O2 结合成水。在此过程中释放大量的能量，合成大量的ATP。
教师引导学生对有氧呼吸三个阶段进行比较并完成表格。
（3）教师总结有氧呼吸过程总反应式的整理，并讲解呼吸作用过程中的能量问题。
1 mol的葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水，释放出2870kJ的能量，其中 977.28 kJ 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。可见，呼吸过程中释放 的能量，只有34%的能量储存在ATP中，用于维持其他生命活动。其余以热的形式散失了。
教师总结出有氧呼吸的概念。
三、课堂反馈
判断下列说法的正误
1.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，必须保证酵母菌是新鲜的、有活性的。( )
2.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，根据石灰水变浑浊的程度可以确定二氧化碳产生量 的多少 ( )
3.在检验酵母菌细胞呼吸产物时，涉及一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是 ( )
A. 二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊
B. 二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C. 乙醇在碱性条件下与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D. 乙醇在酸性条件下与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
4.将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细 胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液 分别放入甲、乙、丙 3 支试管内，同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最 终能产生 CO2 和 H2O 的试管是 ( )
A. 甲 B.丙 C. 甲和乙 D.丙和乙
四、课堂总结
