5探究酵母菌细胞呼吸的方式教案

教案设计探究酵母菌细胞呼吸的方式一、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：探究酵母菌细胞呼吸的方式。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或看到过制葡萄酒等与发酵有关的活动，但是不清楚其反映的过程。教学目标：1．知识目标（1）知道酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的不同条件和产物。2．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。3．情感态度与价值观（1）体验生物科学的价值，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。教学重难点：重点（1）掌握酵母菌细胞呼吸的方式与差别。难点酵母菌细胞呼吸方式的实验设计与分析。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%的氢氧化钠溶液、重铬酸钾溶液、浓硫酸（95%~97%）装置一装置二装置三装置四教学过程：教学内容教师行为预设学生行为设计意图复习引入提问：生物体生命活动所需的主要能源物质和直接能源物质分别是什么？ATP分子高能磷酸键中的能量主要来源于什么？

展示：细胞呼吸概念。复习以前的学习内容，构建新知识激发兴趣，导入新课。实验探究介绍：酵母菌一种单细胞真菌。在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。引导学生描述：如何酿酒？葡萄酒通常是用酵母菌酿制的；野生酵母菌附在葡萄皮表面，它们在有氧条件下能生活。(一)提出问题1.酵母菌在什么条件下，使葡萄糖发酵产生酒精？2.酵母菌在有氧与无氧条件下进行细胞呼吸所产生的CO2是否一样多？(二)作出假设1.酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精。2.酵母菌有氧条件下产生的CO2比无氧条件下多。展示：有氧条件：葡萄糖＋O2

H2O+CO2无氧条件：葡萄糖

酒精+

CO2讲述：要想解答以上内容，必须进行实验探究。活动：请同学介绍探究实验的一般步骤。提问：依据探究实验的流程我们已经作了探究实验的前两步。接下来该如何设计实验呢？(三)设计实验分析：自变量、因变量，无关变量。强调：要遵循单一变量原则、平行重复原则。教师通过设置自探提纲，引导学生分组讨论并设计实验展示自探提纲：(1)如何培养酵母菌？(2)怎样控制有氧和无氧条件？绘出有氧条件和无氧条件下实验装置图。(3)怎样鉴定有无CO2？如何比较CO2的多少？有无其他办法？(4)怎样鉴定有无酒精？如何操作？(5)如何保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？讨论、交流结束后，提出并展示学生绘的有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的装置图。预期结果：普通方法：通过接橡皮球（或气泵）使酵母菌处于有氧环境；装置四应封口放置一段时间，酵母菌消耗掉了锥形瓶中的氧气后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。初步确定装置如下图所示：（有氧装置）

装置一、装置二、装置三

（无氧装置）装置四提问：(1)质量分数为10%的NaOH溶液、澄清的石灰水各有什么作用？(2)装置一中盛有酵母菌培养液的锥形瓶能直接连通盛有澄清石灰水的锥形瓶吗？(3)装置二中盛有NaOH溶液的锥形瓶中长短导管连接方式正确吗？(四)进行实验提问:按照刚才的思路，具体应如何如何操作实验？a.展示实验步骤(五)分析实验现象，得出结果分析实验现象。共同完成表格:项目有氧呼吸无氧呼吸澄清的石灰水

能否产生CO2

酸性重铬酸钾溶液

能否产生酒精

结论：在有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生较多的二氧化碳；在无氧条件下，细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。因此，其细胞呼吸的方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。(六)表达交流和再探究改进：酵母菌培养基的制备方法和酵母菌细胞呼吸方式的检测方法。（生活实例）引入课题提出探究问题

学生通过葡萄酿制提出假设。

复习探究实验的流程溴麝香草酚蓝水溶液可检测CO2，酸性条件下的重铬酸钾检测酒精。如果澄清石灰水变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，怎说明有CO2产生。如果橙色的重铬酸钾变灰绿色则说明有酒精产生。

分组讨论设计实验

小组形式板图交流，并分析

其他学生评价

总结归纳分析讨论

分析现象共同完成表格,比较有氧呼吸和无氧呼吸。交流、讨论

学生归纳并板书实验结论交流、讨论

让学生体验探究过程，领悟科学探究方法，养成尊重事实科学态度。

经过学生的讨论与修正，最终确定初步确定装置

渗透科学方法和科学精神教育

培养学生的合作学习精神贴近生活，激发学生生物探究兴趣。本节小结酵母菌两种呼吸方式的反应式及发生条件。有氧条件：葡萄糖＋O2

H2O+CO2无氧条件：葡萄糖

酒精+

CO2理解有氧及无氧呼吸装置。知道二氧化碳和酒精的检测方法。课后质疑

提问：我们课本上给出的实验装置有需要改进的地方吗？利用你们所学的化学知识，想一想能不能将上述装置进一步完善？最终确定改进装置：有氧呼吸改进方法：装置三连接装有适量MnO2的锥形瓶，上面用装有过氧化氢分液漏斗连接制造O2，来替换含有质量分数为10%的NaOH溶液锥形瓶，其余装置不变。无氧呼吸改进方法：设