高中生物-城陽某中學生物紀麗珍細胞呼吸的原理和應(yīng)用教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

教學設(shè)計

一學習目標

1.能描述線粒體適于進行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)，說明有氧呼吸過程中物

質(zhì)與能量的變化，形成結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念。

2.通過對有氧呼吸相關(guān)實驗材料的分析，闡明有氧呼吸過程中物質(zhì)

與能量的變化，初步形成科學探究的能力。

3.通過比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同，闡明細胞呼吸的實質(zhì)，形

成科學思維。

4.探討細胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，形成環(huán)境保護的生命

觀念和社會責任。

二教學重點和難點有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化

解決策略：通過材料分析及相關(guān)實驗設(shè)計探究，讓學生自主構(gòu)建細胞

呼吸的過程、場所、物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化，讓學生認識到細胞作為生

命系統(tǒng)在利用能量方面的特點，從而進一步加深對生命本質(zhì)的理解。

三教學過程

學習任務(wù)教師組織和引導(dǎo)學生活動設(shè)計意圖

課堂引入一一新鮮種子的圖片，積極思引起學生

感知細胞引導(dǎo)學生思考潮濕和發(fā)熱的原考：新鮮興趣，也讓

呼吸產(chǎn)生因，然后讓學生把手伸進糖果堆，種子中的學生能感

水，同時分析不能潮濕和發(fā)熱的原因是什物質(zhì)分受到物質(zhì)

釋放能量么？解，產(chǎn)生分解，同時

引出先前學過的和細胞呼吸相關(guān)了水，釋伴隨著能

的細胞器一一線粒體放出了能量的釋放。

量。單獨

的葡萄糖

不能分

解，需要

合適的條

件和場

所。

帶著問題

進入今天

的學習

體會結(jié)構(gòu)

認識線粒

與功能相

回憶細胞體的內(nèi)

適應(yīng)，調(diào)動

呼吸的相線粒體的結(jié)構(gòu)和功能是什么？膜，外膜，

學生記憶，

關(guān)內(nèi)容基質(zhì)等結(jié)

迅速進入

構(gòu)

主題

I實驗：在適宜的條件下，把萌

推導(dǎo)有氧學生分析培養(yǎng)學生

發(fā)3?4天的黃瓜子葉置于研缽中

呼吸過程實驗現(xiàn)象分析問題

研磨，將研磨的細胞勻漿差速離

中物質(zhì)和進行推和解決問

心后得到了細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒

能量的變體，現(xiàn)利用這些成分進行實驗，理：1.葡題的能力，

化研究細胞呼吸過程是怎樣發(fā)生萄糖不能導(dǎo)出有氧

的。被線粒體呼吸過程

實驗過程；現(xiàn)把勻漿及分離得到

分解中葡萄糖

的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，注入幾

2.葡萄糖分解生成

支試管中，并使各試管懸液體積

在細胞質(zhì)C02和110,

相等，各試管之間同一成分的濃2

度相同（如下表所示），然后在一基質(zhì)中被并釋放出

定的適宜條件下分別進行以下實分解，生能量

驗。成丙酮

祺曾1234

細胞負祭后?線”停線檢體場忸質(zhì)基質(zhì)線軌體酸，生成

所含

*???+丙酬8

成分

心?0,0?6

處理了少量能

在為宜條件下.反應(yīng)5分伸

時間

實舞苗/**少.后苛景泉不及

UCO八物0量。

理般需CO-HQ產(chǎn)生沒有反應(yīng)，西胡簸產(chǎn)生

產(chǎn)生

問題：1.試管1的作用是什么？3.丙酮酸

2.通過試管2和試管3的在線粒體

比較能發(fā)現(xiàn)葡萄糖分解的場所中被分

是，產(chǎn)生的物質(zhì)解，生成

是____________O

了較多的

3.通過試管2和試管4的

能量。

比較能發(fā)現(xiàn)線粒體______L能或不

能）利用葡萄糖，線粒體利用的

物質(zhì)是_____________,并生成

了________________o

4.實驗得出的結(jié)論是：_

5.為了知道在細胞質(zhì)基質(zhì)

和線粒體中，物質(zhì)分解有沒有釋

放能量，同學們做了進一步實驗，

在試管1至試管4中，加入了熒

光素和熒光素酶，檢測發(fā)光的強

度。結(jié)果：試管1和試管4發(fā)出

較強的熒光，試管2沒出現(xiàn)熒光，

試管3發(fā)出較弱熒光。因此，可

以得出結(jié)論：_________________

（螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有

熒光素和熒光素酶。熒光素接受

ATP提供的能量后就被激活。在熒

光素酶的催化作用下，熒光素與

氧發(fā)生化學反應(yīng)，形成氧化熒光

素并且發(fā)出熒光。）

II在第I組實驗結(jié)束后，有同學學生分析培養(yǎng)學生

想進一步的確認丙酮酸在線粒體實驗現(xiàn)象分析問題

中分解的部位。請利用以下實驗

進行推和解決問

推導(dǎo)有氧材料設(shè)計實驗探究丙酮酸在線粒

理：題的能力，

呼吸過程體中分解的部位。

1.丙酮酸能獨立完

中物質(zhì)和實驗材料：若干試管，破碎線粒

的分解發(fā)

體后分離得到的線粒體膜狀結(jié)構(gòu)成實驗設(shè)

能量的變

和線粒體基質(zhì)，丙酮酸，氧氣，生在線粒計，培養(yǎng)學

化

熒光素和熒光素酶等。體基質(zhì)，生的書面

實驗過程：并且產(chǎn)生表達能力

實驗現(xiàn)象：

和閱讀能

了C02,釋

實驗結(jié)論：

放了少量力

總結(jié)：閱讀課本P92-P93頁有氧

能量

呼吸部分，寫出有氧呼吸的分步

學生再聯(lián)

反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

系課本上

（1）______________場所：_____

⑵_____________場所：_____的相關(guān)內(nèi)

⑶_____________場所：—容完善有

總反應(yīng)方程式：____________氧呼吸的

通過視頻，訂正答案，同時引起

過程，并

學生興趣

討論修正

【典例1】根據(jù)有氧呼吸過程,自

通過任務(wù)

鞏固有氧

主連線有氧呼吸三個階段中的物

學生獨立歸納評價

呼吸過程

質(zhì)變化：

完成任務(wù)學生對有

中物質(zhì)和?ATP的產(chǎn)生a.第一階朋鋁胞質(zhì)基勖

②CO：的產(chǎn)生后，進行氧呼吸過

能量的變③網(wǎng)的產(chǎn)生h第二階段（線粒體基質(zhì)）

@H：0的利用討論修正程的掌握

化⑤0制利用c.第三階段（魅體醴）

釧川的利用情況

①HQ的產(chǎn)生

有氧呼吸概念：細胞在氧的參與

學生對有

下，通過多種酶的催化作用，把讓學生構(gòu)

總結(jié)有氧氧呼吸形

葡萄糖等有機物徹底氧化分解，建有氧呼

呼吸成系統(tǒng)的

產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，吸的體系

認識

生成大量ATP的過程。

閱讀課本94頁無氧呼吸部分，并

自主構(gòu)建學生閱讀自主閱讀

回答下列問題：

無氧呼吸1.有些生物除了進行有氧呼吸教材，構(gòu)獲得概念，

的知識外，還能進行無氧呼吸。不同生建無氧呼學生分析，

物無氧呼吸的產(chǎn)物是不是相同？吸體系，學生解答

請舉例說明。學生解

2.無氧呼吸的過程可以分為哪幾答，學生

個階段？寫出無氧呼吸總的反應(yīng)提問，形

方程式并注明反應(yīng)場所？成無氧呼

3.為什么無氧呼吸過程中釋放的吸知識體

能量比有氧呼吸少？

系

過無*不*完吸全分是好?在,林2故?取1氣彳合經(jīng)?與的的m情及下.等有機崎楨

■■一廣*?

項目有秋呼吸無弱呼吸思考，填

條件需氧氣.施應(yīng)的?不需氣氣，相應(yīng)的爵

場所編胞質(zhì)基質(zhì)、線箱體繼電質(zhì)基質(zhì)

不同點酒精和二H化碳寫表格

二U化破和水

產(chǎn)物或者乳酸比較有氧

能信大?(fiMf38AIP)少?（熱能+2ATP）理解細胞

過程第一艙段支全相同.

相同點呼吸和無

比較有氧實就分解有機物.粒放靛■,產(chǎn)生AIP呼吸的結(jié)

氧呼吸的

總結(jié)：有氧呼吸和無氧呼吸都屬

呼吸和無果不一定

異同點，加

于細胞呼吸。

氧呼吸的產(chǎn)生無機

深對細胞

細胞呼吸是指有機物在細

異同點物，實質(zhì)

呼吸的理

胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生

是分解有

成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能解

機物，釋

量并生成的過程。

ATP放能量

細胞呼吸除了能為生物體

提供能量，還是生物體代謝的樞

紐。

讓學生認

屢識到細胞

讓學生列呼吸和我

抑制無視呼圖者缸繁殖.無視匍H發(fā)斡保迸育機吟Q

應(yīng)用細胞襲」：圖舉生活生們的健康，

呼吸的知產(chǎn)中的其生活，生產(chǎn)

孤融外殿盛瀛巧黑U

U0S”◎色■■全■■■■.冷■■只■■h土?????原???江3?11?不星

識u■■■,q號無■以?嚴幺乂■￡■文.他事例并息息相關(guān)，

拓展：農(nóng)田松土給全球氣候變暖進行分析培養(yǎng)學生

可能帶來哪些影響？的社會責

任。

四板書設(shè)計，也是小結(jié)

第3節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用

一線粒體的結(jié)構(gòu)和功能(畫圖)

二有氧呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化

C6H1206+6H2O602-^U

6CO2+12H2O+能量(2870E)

三無氧呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化

c6Hl2。6」72c2H50H(酒精)

+2CO2+ggS(225.94kJ)

C6H1206-^U2C3H603(O)

+能量(196.655

四細胞呼吸在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用

學情分析

學生對細胞呼吸有一個面上的認識，通過細胞器線粒體的學習，

已經(jīng)形成一定概念，但是細胞呼吸是一個微觀的化學反應(yīng)過程，學生

理解起來可能有一定的困難，需要教師幫助學生克服對微觀結(jié)構(gòu)認識

的困難，結(jié)合化學和物理相關(guān)知識，并完成各種觀察、實驗等探究性

學習活動，讓學生能說明生物通過細胞呼吸將將儲存在有機分子中的

能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量，讓學生從物質(zhì)和能量的視角分

析呼吸作用的過程。

效果分析

新鮮種子中的物質(zhì)分解，產(chǎn)生了水，釋放出了能量。單獨的葡萄

糖不能分解，需要合適的條件和場所。讓學生帶著問題進入今天的學

習，引起學生興趣，也讓學生能感受到物質(zhì)分解，同時伴隨著能量的

釋放。然后，學生分析實驗現(xiàn)象進行推理：1,葡萄糖不能被線粒體分

解2.葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解，生成丙酮酸，生成了少量能量。

3,丙酮酸在線粒體中被分解，生成了較多的能量。培養(yǎng)學生分析問題

和解決問題的能力，導(dǎo)出有氧呼吸過程中葡萄糖分解生成C02和H20,

并釋放出能量。

緊接著，學生分析實驗現(xiàn)象進行推理：1,丙酮酸的分解發(fā)生在線

粒體基質(zhì)，并且產(chǎn)生了C02,釋放了少量能量學生再聯(lián)系課本上的相

關(guān)內(nèi)容完善有氧呼吸的過程，并討論修正。培養(yǎng)學生分析問題和解決

問題的能力，能獨立完成實驗設(shè)計，培養(yǎng)學生的書面表達能力和閱讀

能力。學生獨立完成任務(wù)后，進行討論修正。

通過任務(wù)歸納評價學生對有氧呼吸過程的掌握情況。學生閱讀教

材，構(gòu)建無氧呼吸體系，學生解答，學生提問，形成無氧呼吸知識體

系。自主閱讀獲得概念，學生分析，學生解答，思考，填寫表格。理

解細胞呼吸的結(jié)果不一定產(chǎn)生無機物，實質(zhì)是分解有機物,釋放能量。

通過比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同點，加深對細胞呼吸的理解，然

后，讓學生列舉生活生產(chǎn)中的其他事例并進行分析，讓學生認識到細

胞呼吸和我們的健康，生活，生產(chǎn)息息相關(guān)，培養(yǎng)學生的社會責任，

本節(jié)課完成了教學目標。

教材分析

本節(jié)教材的主要內(nèi)容包括：細胞呼吸的方式、有氧呼吸和無氧呼

吸過程中物質(zhì)和能量的變化，以及細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

本節(jié)內(nèi)容與前面所學的細胞的生物膜系統(tǒng)、線粒體的結(jié)構(gòu)和功能、物

質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健⒚?、ATP等內(nèi)容都有緊密的聯(lián)系。將本節(jié)學習內(nèi)

容與上述知識建立聯(lián)系，可以更深刻地理解生命活動中物質(zhì)和能量變

化的內(nèi)在聯(lián)系，更深刻地理解細胞是最基本地生命系統(tǒng)。學習本節(jié)內(nèi)

容，可以為后續(xù)學習光合作用等其他細胞代謝奠定基礎(chǔ)。

我們具體來看細胞呼吸的原理和應(yīng)用這部分內(nèi)容。

有氧呼吸主要發(fā)生在線粒體，因此教材先介紹了線粒體的亞顯微

結(jié)構(gòu)。然后給出有氧呼吸的總反應(yīng)式，讓學生對有氧呼吸中的物質(zhì)轉(zhuǎn)

變有了一個大概了解后，再具體學習有氧呼吸的過程。

有氧呼吸過程非常復(fù)雜，依據(jù)課標要求，并結(jié)合高中生的認知水

平，教材只對三個階段做了概要的介紹。新教材用了一個更形象化的

圖來示意有氧呼吸的過程。該圖示除了像現(xiàn)行教材那樣反映了有氧呼

吸不同階段的物質(zhì)變化，還同時示意每個階段的反應(yīng)場所，從而讓學

生明確有氧呼吸過程是分階段分場所進行的，每一階段的反應(yīng)都需要

在特定場所中才能進行（因為底物、酶等條件只能由相應(yīng)的反應(yīng)場所

提供），這體現(xiàn)了細胞內(nèi)各部分的分工與協(xié)作，也能反映細胞內(nèi)部結(jié)

構(gòu)（成分）和功能是相適應(yīng)的。另外，圖示還用箭頭和星形的大小示

意釋放能量的多少，特別直觀、容易理解和記憶。

新教材講到第二階段“不需要氧氣的直接參與「這句話的含義

是：氧氣雖然不是第二階段的反應(yīng)物，但是第二階段需要氧氣參與才

能持續(xù)進行。

實踐中，為了方便學生記憶，我們常會將有氧呼吸的三個階段寫成分

階段的反應(yīng)方程式（只寫了反應(yīng)物和產(chǎn)物）：

第一階段：CN206f2c3HG+4[H]+少量能量

第二階段：2c3HQ3+6H20f6co2+20[出+少量能量

第三階段：24[H]+02f12H2。+大量能量

這種寫法確有參考價值，它便于學生記住每個階段的反應(yīng)物和產(chǎn)

物分別是什么。

新教材Imol葡萄糖氧化分解后儲存在ATP中的能量數(shù)值發(fā)生了變

化，新教材修改了有氧呼吸生成ATP的量，這反映了科學知識并不是

終極知識，而是會隨著新的發(fā)現(xiàn)而補充、更新和完善。教師在教學中

也應(yīng)該將這種對科學本質(zhì)的認識潛移默化地傳遞給學生。

教材通過將有氧呼吸和體外葡萄糖燃燒比較，讓學生明確，體內(nèi)

有機物的氧化分解是在相對溫和的條件下進行的，能量也是分階段逐

步釋放的，并且釋放的部分能量儲存在ATP。

新教材的處理是先介紹有氧呼吸和無氧呼吸，在此基礎(chǔ)上進行歸納總

結(jié)，然后得出細胞呼吸。這樣的處理方式更加自然順暢，說教意味更

淡一點。

教材先通過思考討論，分析生產(chǎn)生活中應(yīng)用細胞呼吸原理的事例,

之后正文再做總結(jié)。這些內(nèi)容的教育價值在于引導(dǎo)學生將所學知識應(yīng)

用于生產(chǎn)、生活實際，增強社會責任意識。

新教材精選了課后練習，概念檢測的第1題在設(shè)定情境下設(shè)問，

突出了問題的情境性；第2題要讓學生假定細胞呼吸的底物是葡萄糖

（糖類），然后再進行分析；第3題是一個很好的探究酵母菌呼吸作

用場所的實驗設(shè)計，有可以繼續(xù)拓展的空間。拓展應(yīng)用題第1題是和

生產(chǎn)實踐相結(jié)合的，并注意引導(dǎo)學生關(guān)注生態(tài)環(huán)境問題；第2題引導(dǎo)

學生思考有氧呼吸和無氧呼吸的關(guān)系，早期地球生物只能無氧呼吸,

有氧呼吸是從無氧呼吸進化而來的，題目設(shè)計滲透了進化的思想。這

些題目設(shè)計能夠有效地促進學生生物學素養(yǎng)的發(fā)展。

細胞呼吸的原理和應(yīng)用限時訓(xùn)練

-選擇題（每小題只有一個選項符合題目要求）

1.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是（）

①都在線粒體中進行②都需要防③都需要④都產(chǎn)生ATP⑤

都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng)

A.②③⑤B.②④⑤

C.②③④D.①②⑤

2.細胞有氧呼吸過程中，吸入的。2最終形成了（）

A.C02B.H20

C.ATPD.丙酮酸

3.下圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖,其中不可能發(fā)生的反應(yīng)是（）

A.②處發(fā)生有氧呼吸第二階段

B.①處產(chǎn)生ATP

C.②處產(chǎn)生C02

D.③處發(fā)生［H］與O2結(jié)合的反應(yīng)

4.買罐頭食品時，發(fā)現(xiàn)罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起,請勿選購”

的字樣。引起蓋子鼓起最可能的原因是（）

A.好氧型細菌呼吸,產(chǎn)生CO2和H20

B.微生物呼吸,產(chǎn)生C02和C2H50H

C.乳酸菌呼吸,產(chǎn)生C02和C3H6。3

D.酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO?和H20

5.下列關(guān)于細胞呼吸的敘述,正確的是（）

A.水稻根部主要進行無氧呼吸,所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境

B.荔枝在無氧、保持干燥、零下低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時間

C.快速登山時,人體主要是從分解有機物產(chǎn)生乳酸的過程中獲得能量

D.玉米秸稈經(jīng)酵母菌發(fā)酵可產(chǎn)生酒精,是通過酵母菌的無氧呼吸實現(xiàn)

的

6.用含180的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子,可檢測到“的轉(zhuǎn)

移途徑是（）

A.葡萄糖一丙酮酸一上0

B.葡萄糖丙酮酸—02

C.葡萄糖一02fH2。

D.葡萄糖一丙酮酸一CO2

7.酵母菌在進行呼吸作用的過程中，能產(chǎn)生CO?的場所是（）

①細胞質(zhì)基質(zhì)②線粒體③細胞膜④內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

A.①②B.②③C.①④D.③④

8.（2019全國理綜m,4）若將n粒玉米種子置于黑喑中使其萌發(fā)，得到

〃株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這〃粒干種子相比,這些黃化苗的有機

物總量和呼吸強度表現(xiàn)為（）

A.有機物總量減少，呼吸強度增強

B.有機物總量增加，呼吸強度增強

C.有機物總量減少,呼吸強度減弱

D.有機物總量增加，呼吸強度減弱

二選擇題（每小題有一個或多個選項符合題目要求）

9.下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程,表示物

質(zhì),①?④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中

B.圖中物質(zhì)c為[H],它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生

C.圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期,其中e為ATP

D.①④③過程為有氧呼吸的三個階段,其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和

02

10.馬鈴薯塊莖儲藏不當會出現(xiàn)酸味,這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的

無氧呼吸有關(guān)。下列敘述錯誤的是（）

A.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖

B.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來

C.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATP

D.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生

11.下列是外界因素影響呼吸速率的圖示，由圖可知下列說法正確的

是

氟無氧呼哆一

I著氧呼吸

51015202530()2濃度/%

乙

°CO?濃度°含水量

丙丁

A.超過最適溫度,呼吸酶活性降低,細胞呼吸受抑制

B.02濃度為10%時適宜儲藏水果、蔬菜

C.適當提高CO?濃度利于儲藏水果、蔬菜

D.種子含水量是制約種子細胞呼吸強弱的重要因素

三非選擇題

12.下圖為不同生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解，請據(jù)圖回答下

列問題。