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生物教案设计ATP的主要来源——细胞呼吸生物组高一年级2010年12月20日《细胞的能量供应和利用》一.课标要求：（1）说明酶在代谢中的作用（2）解释ATP在能量代谢中的作用（3）说明细胞的呼吸方式的方式，原理和实质，简述有氧呼吸的过程。（4）说明光合作用的原理和应用二.教材分析：本章的教材包括章首页，4节课文，2个实验，3个资料分析，3个探究，3个思考与讨论，1个“科学技术社会”以及“本章小结”和本章“自我检测”第一节主要介绍了酶在细胞代谢中的作用、酶的本质及酶的三个特性。第二节主要介绍了ATP分子的组成和结构特点，ATP具有与ADP相互转化的特性，以及ATP在细胞生命活动中的作用等内容。第三节《ATP的主要来源—细胞呼吸》主要介绍了细胞呼吸的两种方式。它们的原理和大致过程，以及呼吸原理在生活生产中的应用。三.学情分析：本节在学生学习的初中生物学的基础上创设拉瓦锡等科学家研究人的呼吸作用的“问题探讨”引导学生通过分析呼吸作用与物质燃烧的异同点等问题进入本章学习。而且学生在初中阶段已学过有关绿色植物和人体的呼吸作用以及对真菌细菌与食品制作之间的关系有一定的了解，所以教材一开始给出了概括性很强的细胞呼吸的定义给学生。四.教学目标：1.知识目标：简述线粒体的结构和功能，说明细胞的呼吸方式，原理和实质，探讨细胞呼吸原理和应用2.能力目标：通过有关资料的分析，思考讨论，探究等的问题讨论中。培养学生运用语言表达能力以及分享信息的能力。3.情感态度价值观：认同科学家不仅要继承前人的科研成果。同时还要有质疑，创新，勇于实践的科学精神和态度。ATP的主要来源——细胞呼吸（第二课时）一、教学目标1、知识目标：（1）、说出线粒体的结构和功能。（2）、说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（3）、说明细胞呼吸的原理。2、能力目标：通过学习有氧呼吸与无氧呼吸的概念和过程，让学生分析比较二者的区别和联系，培养学生综合、归纳、分析、比较能力。3、情感态度价值观：了解高等动物和人在缺氧条件下以无氧呼吸方式暂时供能弥补能量不足，树立生物体与外界环境相适应的生物学观点。二、教学重点和难点1.教学重点：有氧呼吸的过程及原理。（解决方法：通过课件或挂图阐明有氧呼吸的过程及原理。）2.教学难点：细胞呼吸的原理和本质。三、教学方法与手段：讲授、讨论、提问、启发法。四、教具准备：课件五．教材处理1．学生状况分析与对策对于生物体的呼吸作用，学生并不陌生，通过初中阶段的学习，学生已经知道呼吸作用的本质是细胞内的有机物和氧化分解释放能量，并且通过高中生物的学习，学生已具备了细胞能源物质和直接能源物质等生物学知识，但是，有机物是怎样氧化分解并释放能量的？这一过程与有机物在生物体外的燃烧有什么不同（后者也是氧化分解并释放能量）？这一过程必须要有氧的参与吗？在无氧条件下能不能进行？这些问题学生并不清楚，可利用学生已有的知识和经验，创设新的问题情境，激发学生的探究欲望。细胞呼吸是一个微观的化学反应过程，学生理解起来可能有一定的困难，需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地表示出来，帮助学生理解。2．教学内容的组织学习安排“细胞呼吸”是人教版高中课程标准实验教科书《生物1·分子与细胞》第五章第三节的内容。本节介绍了生物异化作用的一个重要过程，为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、酶、ATP等内容有密切的联系，也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础。在设计教学过程中要符合新课程理念，充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位。利用学生原有的知识结构，精心创设问题情境，引导学生大胆的提出问题，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，运用讲解，提问，讨论等方法组织教学。六．教学过程导入：通过上节课探究实验，我们知道了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，酵母菌进行有氧呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，通过无氧呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。［师生互动］（一）有氧呼吸对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。1.主要场所：线粒体。引导学生复习线粒体的结构（利用多媒体课件）师：线粒体有哪些结构与呼吸作用相适应？2..过程（１）引导学生，回顾初中学过的有关呼吸的知识，在讨论中板书有氧呼吸的反应式。即C6H12Ｏ6＋Ｏ2CO2＋H2Ｏ＋能量呼吸作用的过程学生现阅读课本P93～P94相关内容，自己总结。然后教师讲解。有氧呼吸过程可以概括地分为三个阶段，每个阶段的反应都有相应的酶催化。关于呼吸作用过程的教学，可根据多媒体显示讲解，在讲解中讲清以下几点：①首先应指出，下面以葡萄糖为例讲述呼吸作用过程。其他有机物也可以通过呼吸作用氧化分解。②第一阶段：葡萄糖的降解阶段。a.发生部位：细胞质基质。b.过程：在酶催化下葡萄糖分解为丙酮酸。c.产物：丙酮酸、少量[H]和少量ATP。第二阶段：丙酮酸分解阶段。a.发生部位：细胞线粒体的基质内。b.过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]。c.产物：二氧化碳、[H]、少量ATP。第三阶段：[H]和氧结合生成水，释放大量能量的阶段。a.发生部位：细胞线粒体内膜上。b.过程：在酶的催化下，前两阶段释放的[H]和氧结合形成水，并释放出大量能量，形成大量ATP。c.产物：水和ATP。（此处一定要学生理解有氧呼吸的中间产过程和产物，有条件的学校可以根据学生理解和接受能力的情况，将有氧呼吸的主要过程较详细地介绍给学生，便于学生理解。）（2）在整理出三个阶段后，根据学生状况，进一步分析以下几点：①引导学生，将呼吸作用的反应式配平即C6H12Ｏ6＋6O26CO2＋6H2Ｏ＋能量配平过程中，提问，呼吸作用产生的H2O中的O，来自哪种原料?（学生回答出：来自O2），接着提出，消耗6分子的O2应该产生12个分子的H2O，可是，如果形成12分子的H2O，又需要24个H，一分子的C6H12Ｏ6，只有12个H，差12个H来自哪里?最后指出，呼吸作用还消耗水。因而呼吸作用的反应式应改为：C6H12Ｏ6＋6Ｏ2＋6H2O6CO2＋12H2Ｏ＋能量才能反映其本质。（解决了这一环节，其他物质的来龙去脉就可迅速解释清楚。）③分析呼吸作用过程中的能量问题。学生阅读课本P94小字计算：1mol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1161kJ左右的能量被ADP捕获，储存在ATP中（约38mol的ATP）。可见，呼吸过程中释放的能量，只有40％储存在ATP中，用于推动其他生命活动。其余以热的形式散失了。教师：因此，在有些情况下，如新鲜蔬菜、粮食等保存，通过控制呼吸速率，可减少有机物的消耗。（使学生将所学知识与实际生活联系起来）3.归纳有氧呼吸概念学生根据有氧呼吸过程总结概念。（培养学生归纳总结的能力）人体的细胞会不会进行无氧呼吸？学生先思考讨论。（二）无氧呼吸1.无氧呼吸过程学生阅读课本P94～P95相关内容，自己先总结。教师讲解：通常无氧呼吸分为两个阶段。第一阶段：葡萄糖降解阶段。a.发生部位：细胞质基质中。b.过程：与有氧呼吸相同。c.产物：丙酮酸、少量ATP。第二阶段：丙酮酸继续分解阶段。a.发生部位：细胞质基质。b.过程：在不同酶的催化下，丙酮酸继续分解产生酒精和二氧化碳或乳酸，并释放出少量能量。c.产物：酒精和二氧化碳或乳酸，少量能量。教师：请学生写出有关化学方程式：C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋少量能量C6H12Ｏ62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量提问：两种呼吸作用，有何共同点？教师：在远古时期，地球的大气中没有氧气，那时微生物的呼吸是无氧呼吸。随着大气中出现了氧气，细胞内出现了有氧呼吸的酶类，在无氧呼吸的基础上发展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留无氧呼吸的能力，使生物体或部分器官组织在缺氧条件下，作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现（举例）。有些微生物，至今仍只在无氧的条件下生活。人类在生活和生产中，对其有很多利用（举例）。播放多媒体课件观看无氧呼吸全过程。2.归纳无氧呼吸概念参照有氧呼吸的概念，指导学生用准确而精练的语言概括无氧呼吸的定义。3.发酵无氧呼吸如果不用于高等动植物和人体，而用于微生物则叫做发酵。需要指出的是，工业上所说的发酵，并非完全是无氧的，如醋酸发酵就是需要氧的。［课堂练习］以表格的形式比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧分解产物释放能量联系（四）细胞呼吸原理的应用对照课本P95，引导学生说出它们应用的呼吸原理。［课堂小结］根据板书引导学生复习回顾本节课内容。［布置作业］练习P961、2、3、4题●板书设计第二课时细胞的呼吸和呼吸原理的应用（一）有氧呼吸1.有氧呼吸的过程（1）第一阶段C6H12O62丙酮酸＋4[H]＋少量能量（2ATP）（细胞质的基质）（2）第二阶段2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]＋少量能量（2ATP）（线粒体基质）（3）第三阶段6O2＋24[H]12H2Ｏ＋大量能量（34ATP）（线粒体内膜）总反应式：C6H12Ｏ6＋6Ｏ2＋6H2O6CO2＋12H2Ｏ＋能量2.有氧呼吸概念（二）无氧呼吸1.无氧呼吸过程（1）第一阶段：与有氧呼吸完全相同。（2）第二阶段：生成乳酸或酒精和CO2。总反应式：C6H12Ｏ62C3H6O3（乳酸）＋少量能量C6H12Ｏ62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量2.无氧呼吸概念3.发酵（三）细胞呼吸原理的应用教学反思：通过本节教学过程，要求学生对于两种呼吸方式的过程能过清楚的了解。尤其是对于有氧呼吸的三阶段要求学生应该熟练掌握。在实际教学过程中，通过课堂练习发现学生对于有氧呼吸的整体过程掌握较好，但对于有氧呼吸三阶段的具体过程理解不够透彻，教学目标基本达成。所以，在接下来的教学过程中要对有氧呼吸三阶段的内容进行有效的巩固复习，以使学生更好的掌握。