探究酵母菌的呼吸方式教案

1、探究醉母菌的呼吸方式孙晖、张蓿蓿、陈小婕、陈徐羽心一、教材分析：在新课程人教版高中必修一分子与细胞教材中，有一个很重要的探究实验：探究酵母菌的呼吸方式。教材对该实验仅提供实验原理、参考案例和相关的参考资料。二、学情分析：学生一般都有亲身经历过或看到做泡菜、做酸奶等与发酵有关的活动，但是不清楚其反映的过程。三、教学目标：.知识与技能(1)知道酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的不同条件和产物；(2)描述酵母菌细胞呼吸的过程，说出细胞呼吸的本质(3)能够运用酵母菌呼吸对比装置的搭建技巧.过程与方法(1)能正确搭建酵母菌细胞呼吸实验的装置(2)用表格方式记录观察到的现象.情感态度与价值观(1)学会小组合作、共

2、享实验方案(2)形成探究实验思路，养成尊重实验事实的习惯四、重难点：【重点】：掌握酵母菌细胞呼吸的方式与差别【难点】：设计、进行实验，对实验结果做出分析与判断。五、器材准备：酵母菌培养液、锥形瓶五个、橡皮球、玻璃导管数根、澄清石灰水、质量分数为10%勺氢氧化钠溶液、重铭酸钾溶液、浓硫酸(95%-97%六、教学过程:教学内容教师行为学生活动一、复习导入张：提出生活中的问题引导学 生描述：家庭如何蒸馒头？如何 酿酒？蒸熟的馒头为什么比较松 软？酒的主要成分是酒精，它是 酵母菌在什么条件下产生的？酒 精和一氧化碳是酵母菌在有氧条学生甲、乙分别阐述 家庭蒸馒头和酿酒的 过程。学生根据初中生物 学知识和

3、生活经验，尝 试作出各种假设：二、新课讲解活动一：设计实验方案件下还是无氧条件下产生的？让学生做出假设，教师对其 进行归纳。刚才同学们提出了很多的疑问， 在这些问题中，我们选择一两个 问题来进行探究。1、酵母菌能使糖类发酵产生酒 精，但是不清楚是在有氧条件下 还是在无氧条件下进行，那我们 可以提出问题，酒精是酵母菌什 么条件下产生的？2、酵母菌的呼吸会产生二氧化 碳，但不同条件下产生的二氧化 碳是否一样多呢？在提出问题之后，我们要根据问 题做出假设，我们应该作什么样 的假设呢？（学生回答）孙：假设：酵母菌在有氧呼吸时 产生CO2在无氧呼吸时产生 CO2 和酒精。接下来，我们要通过实验来验证 假

4、设。我们可将上面的两个假设 合成一个假设，即酵母菌在有氧 和无氧条件下均能进行细胞呼 吸。因为只有这个假设成立，其 呼吸产物有差别的假设成立。那 如何设计实验呢？首先我们应该明确实验的目的， 是验证有氧和无氧下能否进行呼 吸的问题。因此应该设计两个实 验组：有氧条件和无氧条件。思考讨论：1、本实验的自变量、 因变量、无关变量是什么？学生甲：CO2是酵母菌 在有氧条件下产生的， 酒精是酵母菌在无氧 条件下产生的；学生 乙：CO2是酵母菌在无 氧条件下产生的，酒精 是酵母菌在有氧条件 下产生的；学生丙：CO2 和酒精都是酵母菌在 有氧条件下产生的；学 生丁： CO开口酒精都是 酵母菌在无氧条件下

5、产生的。自变量：是否有氧气因变量：CO2酒精2、如何控制有氧和无氧的条件？无关：密闭；持续通气活动二：实施方案，做实验3、怎样鉴定后无酒精产生？怎样 鉴定后尢二氧化碳厂生？如何比 较一氧化碳产生的多少？分别向两支试管滴加 0.5ml的酸性重需酸钾 溶液并轻轻振荡，混合 均匀，观察试管中溶液 颜色的变化。观察澄清石灰水是否 变浑浊；浑浊程度。小婕：明确以上问题后，开始设 计实验，进行实验。由于条件的 限制，我们就以某小组的实验方 案为例来进行学习。材料用具：活性酵母菌、5%勺葡 萄糖溶液，澄清的石灰水、酸性 重铭酸钾溶液、澳麝香草酚监水 溶液、橡皮球、锥形瓶、弯头玻 璃管、试管、滴管等实验步骤：

6、1、用A、B两个锥形瓶装入配 制好的等量酵母菌培养液；2、为检验两瓶是否有气体产生， 橡皮塞上均插入一玻璃管，A瓶另加一只玻璃管，并用橡皮球通 过玻璃管向锥形瓶内吹气，以保 证A瓶有氧气存在，B瓶无氧；3、将A、B瓶分别与装有澄清 的石灰水的锥形瓶相连，观察澄 清石灰水是否父浑浊。请问有氧呼吸装置中氢氧化钠 溶液的作用是什么？ 一段时间以 后。观察两个装置中的澄清石灰根据课堂所学，思考回 答问题，及时发现不足 之处水的浑浊程度，并做好记录。4、检测A、B锥形瓶中是否有 酒精生成：取两支洁净试管，做 好标记，分别从两个锥形瓶中取 出2ml酵母菌培养液，分别向两 支试管滴加 0.5ml的酸性重铭酸

7、 钾溶液并轻轻振荡，混合均匀， 观察试管中溶液颜色的变化。结 果是：取自A瓶的培养液没有变 色，取自B瓶的培养液变成了灰 绿色，说明有酒精生成。活动三：分析实验结果，得出结 论。羽心：分析结果得到结论：通过 对以上实验结果的分析，可得到以下结论：酵母菌在有氧和无氧条件下均能 进行细胞呼吸，均能产生二氧化在有氧的条件下，酵母菌通过细 胞呼吸产生大量的二氧化碳； 在无氧的条件下，酵母菌通过细 胞呼吸产生酒精和少量的二氧化到此我们的实验结论就得到了， 但是同学们你们在该实验过程中 是否发现了问题。或者对该实验 是否有什么疑问呢？（提示：实 验设计原则：对照组实验）该实 验缺少对照，继续探究：有人认为

8、：实验装置 中酒精和二氧化碳的产生是葡萄 糖水溶液的纯化学反应，与酵母 菌无关，你如何看待这种观点？ 进一步补充实验装置，增加对照 组实验。教师总结：在该实验中我们设置 了两个实验组，像这样设置两个 或两个以上的实验组，通过对结三、本课总结1.酵母菌的呼吸方式（有氧呼吸 和无氧呼吸）果的比较分析，来探究某种因素 与实验对象的关系，这样的实验 叫做对比实验。对比实验也是科 学探究中常用的方法之一。 另外, 该实验的无关变量很多，必须严 格控制，要平衡和消除无关变量 对实验的影响，对照试验是最好 的方法。张：通过以上的探究实验，我们 得知酵母菌有两种呼吸方式，实 际上这也是自然界的生物的呼吸 方式

9、。CbHizOb+ZADP + 2Pi2.有氧，无氧呼吸的对比四、整理实验台骂 2c2H5OHSCO2 + 2ATPCsHuQb 书 8ADP+6O2+附0+3EPi6CO2+12H2O+38ATP自三炉呜-无三户明呼物S所W于塞在挣粒用内布利医串币念有莒工不当费分解一枷C02?已注隅海瘠.小芾在校和枝m试验结束后，收拾实验台面，把 实验器具放回原来的位置七、板书设计:探究酵母菌的呼吸方式无市中愁1甲眄笛主妻在找国体内罪用后紧的把L篇窄j苧许不需基薛产四+002.由 M03当 32H&CJH-猿版阖詈+情如丰眇*-八、教学反思:探究酵母菌细胞呼吸的方式教材分析探究酵母菌细胞呼吸的方式选自新课程

10、人教版高中生物必修1分子与细胞中的第5 章第 3 节 ATP 的主要来源细胞呼吸。探究酵母菌细胞呼吸方式是本节教学的难点，是在学习第二节”细胞的能量通货一一ATP的基础上，进一步学习“ ATP-主要来源一一细胞呼吸”，结合探究“酵母菌细胞呼吸的方式”进一步理解细胞呼吸的条件、 产物和类型， 通过酵母菌细胞呼吸方式的探究， 学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成的产物， 为后面学习“细胞呼吸的过程”知识作以必要的知识铺垫。本节教材在简要介绍细胞呼吸概念之后， 设计实验探究, 帮助学生体验探究过程, 学习实验方法， 主动建构知识和概念。有利于培养学生的表达能力、思维能力和实验能力，充分体现了新课

11、标的要求。本章节的教材知识与日常生产生活有较多联系，有利于培养学生理论联系实际、学以致用的能力。二、教学思路酵母菌是一种单细胞真菌， 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。 本节教学运用了探究性实验的一般步骤，包括：提出问题，作出假设，设计实验，实验操作以及得出结论，交流讨论等。 引导学生从生活情境中提出问题并作出假设， 通过同桌讨论， 师生合作共同设计实验方案，明确实验变量，让学生亲手进行实验操作。产物C2H5OH 的检测需要排除由C6H12。6造成的干扰，这需要较长时间，所以在本节课教学中舍弃对 C2H5OH 的检测。 另外， 采用朗威数字化

12、信息采集系统中的二氧化碳传感器检测 CO2 的含量，让学生感受到实验室内数字化设备带来的便捷。 实验结束后学生交流实验结果。在整个实验教学过程中，引导学生主动参与、乐于探究、勤于思考，使课堂呈现出自主、探究和合作的学习方式，激发了他们探究实验的兴趣，并领悟了探究实验的方法、 步骤。 通过探究， 学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成产物， 为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸打下基础， 另外培养了他们交流与合作的能力、动手操作的能力、创造性思维的能力和探究实验的能力， 达到 了有效教学的目的。三.学情分析高一学生在初中学习过相关内容，对细胞呼吸知识有一定的浅层次的了解，经 过高中前阶段生物课程的学习

13、，学生已经掌握线粒体的结构和功能、糖类的功能 等知识，对细胞呼吸有了进一步的了解，但对细胞怎样利用糖类还不清楚。另一方 面，部分学生思维灵活，探究意识强，欲望高，但也有部分学生习惯被动地接受知识， 还不具备进行独立探究能力。因此在教学中探究能力培养的基础上， 一定要注意 面向全体学生，积极调动学生的全员参与意识。四、教学目标知识目标：1.知道酵母菌在在有氧和无氧条件下都能产生，并且在有氧条件 下产生的多；2.掌握对比实验的设计方法。能力目标：1.培养学生探究能力，促进学生思维发展；提高学生合作、交流 以及自主学习的能力；2.尝试自行设计实验，提高知识迁移能力。情感、态度与价值观：1.体验生物科

14、学的价值，关注生产生活实践；2.乐于学 习生物学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。五、教学重难点教学重点：关于酵母菌细胞呼吸的方式”探究实验教学难点：酵母菌细胞呼吸的实验设计与分析对比性实验设计的方法。教学活动的组织六、实验器材及试剂朗威数据采集器、CO2传感器、支口试管、单孔橡皮塞、5ml注射器、大小 烧杯、酵母粉、5% C6H12。6、植物油、计算机等。七、教学过程教学内容教师行为学生活动设计意图提问：我在讲课、你们在听课的过程 中需要消耗能量，细胞内提供能量 的细胞器是什么？线粒体为什么可以提供能量？提出：细胞内有机物的氧化分解过程 叫做细胞呼吸。细胞呼吸作用一定 需

15、要O2吗？在无氧条件下能不能 发生，大家可能都提过这样的问题, 今天，就让我们通过实验来解开心 中的疑惑，一起来探究细胞呼吸的 方式。实验材料的选择是实验成功与 否的关键，细胞呼吸是生物所共有 的生命活动。我们需要选择容易获 得，容易培养，在有氧和无氧条件 下都能生存的生物作为实验材料。在考虑该问题之前，大家先看 ppt （展示葡萄酒和面包的图片）， 这是生活中常见的两种食品，这两 种食品看似无关联，但在制作过程 中都加入了同一种生物，大家知道 是什么吗？集体回答：线粒体2.线粒体是有氧呼吸的主 要场所，有氧呼吸过程中 通过分解有机物提供能 量。集体回答：酵母菌提问：我们已经学习过酵母菌，谁来

16、 给咱回忆一下酵母菌的特点？学生回答：酵母菌是单细胞真菌，是 兼性厌氧性微生物，在有 氧和无氧条件下都能生 存。引导学生从生活 走向生物，认识 生物科学与生产 生活的密切联 系，激发兴趣与 学习热情。提出：根据酵母菌兼性厌氧的特点， 在本实验中就选择酵母菌作为实验 材料（ppt展示实验题目）。探究实验步骤包括提出问题、 作出假设、设计实验、实验操作、 得出结论，交流讨论等几个过程。 因此，我们就围绕这5个环节展开学生阅读材料，思考并讨 论2.提出问题，做 出假设对酵母菌细胞呼吸方式的探究。在提出问题之前，大家先阅读 ppt展示的资料拓展，能帮助你们 提出什么问题呢？同学们的讨论可归纳为：酵母

17、菌呼吸作用会产生CQ和C2H5OH, 但不知是在什么条件下？在正式确 定问题之前，请同学们看看课本上 介绍检测C2H5OH的方法是什么？提出：用酸性重铭酸钾检测C2H5OH 是因为C2H50H具有还原性，而 C6H12。6也具有还原性，能将重铭 酸钾还原。因此，检测有无C2H50H 产生时，最好将培养液中的 C6H1206消耗掉，但这需要较长时 问，考虑到时间的关系和实验室提 供的设备，我们将该探究实验的问 题确定为：酵母菌在有氧条件还是无氧条件下产生C02?提问：针对该问题，你会做出什么样 的假设呢？提出：我们就假设C02是酵母菌在有 氧条件下产牛的。假设是否正确, 需要通过实验验证，在做实

18、验之前, 我们需要设计实验，使实验结果更 准确。学生提出问题：.啤酒制作中需要酵母菌，说明酵母菌呼吸作用 可以产生C2H5OH,但不知 是在什么条件下？.膨大的面团有许多空隙，说明有CO2产生，但 不知是在什么条件下？学生阅读并回答：与酸性的重铭酸钾反应, 由橙色变成灰绿色。学生思考回答：资料显示发面过程中产生 C02,发面应该会与02接 触，因此，就假设C02是 酵母菌在有氧条件下产生 的。利用已有知识和 生活实际延展问 题，为探究酵母 菌的呼吸奠定基 础。通过相关的 知识背景，面向 全体学生，温故 而知新，帮助学 生更快融入新的 场景。从生活走向教 学，再从教学走 向生活，这也正 体现了实

19、践与理 论的关系：理论 来自实践，受实 践检验同时又指 导实践。提问：.在本实验中，我们要设置对 比实验，请同学们阅读课本，并思 考如何设置对比实验。.该实验中的自变量、因变量 和无关变量分别是什么？体验探究过程， 体验科学乐趣。在实验设计的完 善过程中，逐步 减小实验的盲目 性和随意性，增 强实验的科学性 和真实性。学生阅读并回答：.有氧条件下酵母菌培养 液与无氧条件酵母菌培养 液即为对比实验。.自变量：是否有。2?因变量：是否有CO2产生 无关变量：温度，反应时 问，培养液中的量，酵母 菌的量。.实验操作提问：在确定对照试验和实验变量 后，我们需要理清实验步骤有哪 些？.如何配制酵母菌培养

20、液？.如何控制无氧环境？.如何检测因变量？提出：在本实验中我们采用朗威数字 化信息采用朗威数字化信息采集系 统中的二氧化碳传感器检测CO2的含量。这种方式通过采用传感器和数据采 集器将产生的CO2的含量以数字的 形式展现出来，结果更准确，直观。在本实验中还应遵循单一变量 原则，以确定实验中因变量的不同 是由自变量不同导致的。学生讨论，回答：1.5%的葡萄糖溶液；.在发酵液中滴加适量的 植物油，创造无氧环境；. CO2的检测：CO2可使澄 清的石灰水变混浊；也可 使澳麝香草酚蓝水溶液由 蓝变绿再变黄.）（根据澄 清石灰水变浑浊程度或澳 麝香草酚蓝水溶液变成黄 色的时间长短，可以鉴定 酵母菌培养液中CO2的产 生情况。在进行实验之前，我们要先了 解实验器材，大家观察实验台，可 以看到有两个小烧杯内装有已经称 好的0.2g的酵母菌粉，两个试剂 瓶，分别装有5%的葡萄糖和植物 油，一个大烧杯，2个支口试管， 铁架台上夹有两个传感