2024-2025学年新教材高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的原理和应用教案新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中生物——细胞的能量供应和利用

2.教学年级和班级：2024-2025学年，高中一年级一班

3.授课时间：2024年11月15日

4.教学时数：45分钟

二、教学内容

1.细胞呼吸的原理和过程

2.细胞呼吸在生产生活中的应用

三、教学目标

1.理解细胞呼吸的原理和过程

2.掌握有氧呼吸和无氧呼吸的异同

3.能够运用细胞呼吸的知识解决实际问题

四、教学方法

1.采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究细胞呼吸的原理和过程

2.利用实验和案例，让学生直观地了解细胞呼吸在生产生活中的应用

五、教学步骤

1.导入：通过提问方式引导学生回顾细胞呼吸的相关知识

2.讲解：详细讲解细胞呼吸的原理和过程，重点比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同

3.案例分析：分析细胞呼吸在生产生活中的应用，如农作物种植、运动等

4.小组讨论：学生分组讨论如何运用细胞呼吸的知识解决实际问题

5.总结：对本次课程的内容进行总结，强调重点知识点

六、作业布置

1.复习本次课程的内容，整理笔记

2.结合自己的生活经验，思考如何运用细胞呼吸的知识解决问题，下节课分享

七、教学反思

课后对本次教学进行反思，看是否达到教学目标，学生是否掌握细胞呼吸的知识，有哪些需要改进的地方。二、核心素养目标1.生命观念：通过本节课的学习，使学生建立“细胞是生命的基本单位”的生命观念，理解细胞呼吸对于细胞生命活动的重要性。

2.科学思维：培养学生分析问题、解决问题的能力，能够运用细胞呼吸的原理和过程来解释生产生活中的现象。

3.科学探究：通过实验和案例分析，培养学生的观察能力、实验设计和操作能力，提高学生的科学探究能力。

4.社会责任：使学生认识到细胞呼吸在生产生活中的应用，能够运用所学知识为社会发展做出贡献，提高学生的社会责任感。三、学习者分析1.知识基础：学生已经掌握了细胞的基本结构、能量的来源和形式等基础知识，对于细胞的代谢过程有一定的了解。

2.兴趣与能力：学生对于生物科学有着浓厚的兴趣，具备一定的观察和实验操作能力，能够进行简单的科学探究。

3.困难与挑战：细胞呼吸的过程较为复杂，涉及多个酶和代谢途径，学生可能难以理解其详细过程。同时，将理论知识应用到实际问题中，解决实际问题可能对学生来说是一个挑战。四、教学方法与手段1.教学方法：

a.问题驱动法：通过提问引导学生主动探究细胞呼吸的原理和过程。

b.案例分析法：利用实验和实际案例，让学生直观地了解细胞呼吸的应用。

c.小组讨论法：分组讨论，培养学生的合作意识和解决问题的能力。

2.教学手段：

a.多媒体教学：利用PPT、视频等展示细胞呼吸的原理和过程，提高学生的学习兴趣。

b.实验教学：安排细胞呼吸实验，让学生亲身体验和观察细胞呼吸过程。

c.网络资源：利用互联网资源，提供相关的学习资料和案例，拓宽学生的知识视野。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：发布预习任务，设计预习问题，监控预习进度

学生活动：自主阅读预习资料，思考预习问题，提交预习成果

教学方法/手段/资源：自主学习法，信息技术手段

作用与目的：帮助学生提前了解细胞呼吸的基本概念，为课堂学习做好准备。

2.课中强化技能

教师活动：导入新课，讲解知识点，组织课堂活动，解答疑问

学生活动：听讲并思考，参与课堂活动，提问与讨论

教学方法/手段/资源：讲授法，实践活动法，合作学习法

作用与目的：通过详细讲解和实践活动，帮助学生深入理解细胞呼吸的原理和过程，掌握相关技能。

3.课后拓展应用

教师活动：布置作业，提供拓展资源，反馈作业情况

学生活动：完成作业，拓展学习，反思总结

教学方法/手段/资源：自主学习法，反思总结法

作用与目的：巩固学生在课堂上学到的知识，通过拓展学习和反思总结，提高学生的综合应用能力。

举例：在课前自主探索环节，教师可以发布关于细胞呼吸预习资料的视频，设计一系列引导性问题，如“细胞呼吸的定义是什么？”、“有氧呼吸和无氧呼吸有哪些区别？”让学生在观看视频的同时，思考并回答问题。学生在预习过程中，可以通过查阅相关资料或向老师请教来解决问题，并将在预习过程中遇到的问题和自己的理解提交给老师。

在课中强化技能环节，教师可以通过一个有趣的实验来导入新课，例如“酵母菌发酵实验”，让学生观察酵母菌在不同条件下的呼吸现象。在讲解知识点时，教师可以结合实验结果，详细解释细胞呼吸的原理和过程。接着，教师可以组织学生进行小组讨论，讨论如何将细胞呼吸原理应用到实际问题中，例如“运动时如何提高细胞呼吸效率？”。学生在这一过程中通过实践活动和合作学习，能够更好地理解和掌握细胞呼吸的知识。

在课后拓展应用环节，教师可以根据课堂内容布置相关的作业，如“总结细胞呼吸的原理和过程，并举例说明其在生产生活中的应用”。同时，教师可以提供一些拓展资源，如关于细胞呼吸在农业、医学等领域应用的案例，供学生进一步学习和思考。学生完成作业后，可以利用老师提供的拓展资源进行进一步的学习，并通过反思总结，对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。六、知识点梳理1.细胞呼吸的定义与意义

-细胞呼吸是指细胞内有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程。

-细胞呼吸是生命活动的基础，为细胞提供了所需的能量，维持了细胞的正常功能。

2.细胞呼吸的类型

-有氧呼吸：在有氧条件下，有机物完全氧化，产生大量的能量。

-无氧呼吸：在无氧条件下，有机物不完全氧化，产生少量的能量。

3.有氧呼吸的过程

-糖解作用：葡萄糖在细胞质中被分解成丙酮酸和少量的能量。

-丙酮酸的氧化：丙酮酸进入线粒体，经过一系列的反应被氧化，产生二氧化碳和更多的能量。

-电子传递链：电子传递链是细胞呼吸过程中产生能量的主要环节，发生在线粒体的内膜上。

4.无氧呼吸的过程

-糖解作用：与有氧呼吸的糖解作用相同，产生丙酮酸和少量的能量。

-乳酸发酵：丙酮酸被还原成乳酸，释放出少量的能量。

5.细胞呼吸的调控

-细胞呼吸的速率受到多种因素的调控，如氧气浓度、有机物的浓度、温度等。

-细胞呼吸的调控机制包括酶的活性调控、代谢途径的调控等。

6.细胞呼吸在生产生活中的应用

-农业：通过了解植物细胞呼吸的原理，可以优化农业生产，提高作物的产量和品质。

-医学：细胞呼吸的原理在医学领域中有重要的应用，如肿瘤细胞的代谢研究、器官移植的排斥反应等。

-运动生理：了解细胞呼吸的原理，可以帮助运动员提高运动效率，减少运动损伤。

7.实验方法和技术在细胞呼吸研究中的应用

-氧气消耗法：通过测定细胞呼吸过程中氧气的消耗量来计算细胞呼吸的速率。

-乳酸测定法：通过测定细胞呼吸过程中乳酸的生成量来计算细胞呼吸的速率。

-放射性同位素示踪法：利用放射性同位素标记有机物，追踪其在细胞呼吸过程中的代谢途径。七、教学反思与改进教学是一门艺术，也是一门科学。每一次教学结束后，我都会进行反思，评估教学效果，并识别需要改进的地方。以下是我对本次“细胞的能量供应和利用”教学的反思和改进措施。

首先，我意识到在课前自主探索环节，虽然我发布了一些预习任务和问题，但并没有提供足够的指导，导致部分学生在预习过程中感到迷茫。为此，我计划在未来的教学中，提供更详细的预习指导，包括预习资料的筛选、问题的设置等，以确保学生能够有效地进行预习。

其次，在课中强化技能环节，我发现自己在讲解知识点时过于详细，导致部分学生跟不上节奏。此外，课堂活动的组织也有待改进。为此，我计划在未来的教学中，注重引导学生主动参与，通过提问、讨论等方式，激发学生的学习兴趣。同时，我会调整讲解的节奏，确保学生能够跟上我的思路。

此外，我也注意到在课后拓展应用环节，虽然我布置了一些作业，但并没有对学生的工作进行充分的反馈。这导致学生无法及时了解自己的学习成果，也无法及时进行调整。为此，我计划在未来的教学中，加强对学生作业的批改和反馈，及时给予学生指导和建议。八、课后作业1.完成细胞呼吸的概念图，包括有氧呼吸和无氧呼吸的过程，以及能量的产生和消耗。

2.总结有氧呼吸和无氧呼吸的异同点，并用自己的话进行解释。

3.分析细胞呼吸在人体运动中的作用，解释为什么剧烈运动时人会感到疲劳。

4.讨论细胞呼吸在农业生产中的应用，如如何通过调节氧气供应来提高作物的产量和品质。

5.设计一个实验来探究不同氧气浓度对细胞呼吸速率的影响，记录实验过程和结果，并分析实验结论。

答案：

1.细胞呼吸的概念图包括有氧呼吸和无氧呼吸的过程，以及能量的产生和消耗。有氧呼吸包括糖解作用、丙酮酸的氧化和电子传递链三个阶段，无氧呼吸包括糖解作用和乳酸发酵两个阶段。在有氧呼吸中，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体被氧化成二氧化碳和水，同时释放出大量的能量。在无氧呼吸中，丙酮酸被还原成乳酸，释放出少量的能量。

2.有氧呼吸和无氧呼吸的异同点如下：

-相同点：有氧呼吸和无氧呼吸都包括糖解作用和能量的产生。

-不同点：有氧呼吸还包括丙酮酸的氧化和电子传递链阶段，无氧呼吸还包括乳酸发酵阶段。有氧呼吸产生的能量比无氧呼吸多，但需要氧气的参与。

3.细胞呼吸在人体运动中的作用是提供能量，支持肌肉收缩和维持其他生命活动。剧烈运动时，细胞呼吸的速率加快，能量需求增加。但由于氧气供应不足，细胞呼吸转向无氧呼吸，导致乳酸积累，使人感到疲劳。

4.细胞呼吸在农业生产中的应用包括调节氧气供应来提高作物的产量和品质。例如，通过控制土壤湿度、施肥和灌溉等方式，可以调节作物根系的氧气供应，促进细胞呼吸，从而提高作物的生长速度和产量。

5.设计一个实验来探究不同氧气浓度对细胞呼吸速率的影响，可以采用以下步骤：

-准备实验材料：包括不同浓度梯度的氧气溶液、细胞样本（如酵母菌、动物细胞等）、实验容器、pH计、计时器等。

-设计实验步骤：将细胞样本分别放入不同浓度梯度的氧气溶液中，记录实验开始时间。在一定时间间隔内，测定细胞的代谢产物（如二氧化碳、乳酸等）的浓度，并记录结果。

-分析实验结果：根据实验结果，分析不同