2024-2025学年新教材高中生物 第三章 细胞的物质基础 第三节 影响细胞呼吸速率的因素教案 北师大版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第三章细胞的物质基础第三节影响细胞呼吸速率的因素教案北师大版必修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：影响细胞呼吸速率的因素

2.教学年级和班级：高中一年级生物班

3.授课时间：2024-2025学年第三章第三节

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.知识目标：

a.理解细胞呼吸的基本概念。

b.掌握影响细胞呼吸速率的内外因素。

c.了解细胞呼吸在生物体中的作用。

2.能力目标：

a.能够通过实验探究影响细胞呼吸速率的因素。

b.能够运用所学知识解释生活中的生物学现象。

3.情感目标：

a.培养学生对生物学的兴趣和探究精神。

b.增强学生的环保意识和生命观念。

教学重点：

1.细胞呼吸的概念及过程。

2.影响细胞呼吸速率的因素。

教学难点：

1.实验操作和数据分析。

2.细胞呼吸与实际生活的联系。

教学过程：

1.导入（5分钟）

a.复习细胞呼吸的概念。

b.提问：细胞呼吸速率受哪些因素影响？

2.新课讲解（15分钟）

a.讲解细胞呼吸的过程。

b.分析影响细胞呼吸速率的因素。

3.实验探究（15分钟）

a.分组进行实验，观察不同条件下细胞呼吸速率的变化。

b.记录实验数据，进行数据分析。

4.总结与拓展（10分钟）

a.总结影响细胞呼吸速率的因素。

b.拓展：细胞呼吸在生物体中的作用及实际应用。

5.课堂小结（5分钟）

a.回顾本节课所学内容。

b.强调细胞呼吸在实际生活中的意义。

作业布置：

1.复习本节课所学内容，预习下一节课程。

2.完成实验报告，分析实验结果。

教学反思：

1.及时关注学生的学习反馈，调整教学方法。

2.注重培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

3.结合实际生活，提高学生的学习兴趣。二、核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：

1.科学思维：通过探究影响细胞呼吸速率的因素，使学生能够运用科学方法进行实验设计与数据分析，形成逻辑思维和批判性思维。

2.生命观念：强化学生对细胞结构与功能、生物体能量代谢等方面的认识，树立生命观念，提高对生命的尊重和责任感。

3.探究精神：鼓励学生在课堂上积极提问、发表见解，培养其主动探究、解决问题的能力。

4.合作交流：分组实验和讨论过程中，培养学生团队合作精神，提高沟通表达和交流能力。

5.环保意识：结合细胞呼吸原理，引导学生关注生态环境，培养其环保意识，树立绿色生活观念。三、学情分析本节课针对的是高中一年级生物班的学生，他们在知识、能力、素质等方面具有以下特点：

1.知识层面：

-学生已经掌握了细胞的基本结构和功能，了解了细胞呼吸的基本概念。

-对于影响细胞呼吸速率的因素，学生可能有一定的了解，但可能不够系统、深入。

-学生对于实验操作和数据处理的技能有待提高。

2.能力层面：

-学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但批判性思维和创造性思维尚需培养。

-学生在实验操作方面能力参差不齐，部分学生对实验仪器操作不够熟练，需要加强指导。

-部分学生具备较好的团队合作能力，但仍有部分学生需要提高在团队中的沟通与协作。

3.素质层面：

-学生对生物学具有一定的兴趣，但部分学生对抽象的理论知识缺乏耐心。

-学生在道德素质方面表现良好，尊重生命，关注生态环境。

-学生在课堂上的参与度和积极性有待提高。

4.行为习惯：

-部分学生课堂纪律较好，能认真听讲、积极发言；但仍有部分学生注意力不集中，容易分心。

-学生在课后作业完成方面存在差异，部分学生认真负责，部分学生需要督促。

-学生在实验过程中，部分学生能够严格遵守实验规程，部分学生可能存在操作不规范的现象。

对课程学习的影响：

1.知识层面：学生对细胞呼吸概念的理解和掌握程度直接影响到本节课的学习效果。教师需要针对学生的知识盲点进行重点讲解，帮助学生构建完整的知识体系。

2.能力层面：学生的实验操作能力和数据分析能力对课程学习影响较大。教师应关注学生个体差异，针对性地进行指导，提高学生的实践能力。

3.素质层面：学生的兴趣和探究精神对学习生物学具有重要意义。教师应激发学生的学习兴趣，培养其科学素养和环保意识。

4.行为习惯：学生的课堂参与度和纪律性对课程学习氛围及效果产生直接影响。教师需关注学生的行为习惯，营造积极向上的课堂环境。四、教学方法与手段1.教学方法：

a.讲授法：针对细胞呼吸的基本概念和影响细胞呼吸速率的因素，采用讲授法进行系统讲解，帮助学生掌握理论知识。

b.讨论法：在讲解过程中，设置问题引导学生进行思考和讨论，提高学生的课堂参与度和积极性，培养其批判性思维。

c.实验法：通过分组实验，让学生亲自动手操作，观察影响细胞呼吸速率的因素，培养学生实践能力和探究精神。

2.教学手段：

a.多媒体设备：利用多媒体课件展示细胞呼吸过程、影响细胞呼吸速率的因素等教学内容，形象直观地呈现抽象知识，提高学生的学习兴趣。

b.教学软件：运用生物学教学软件，如虚拟实验室、动画演示等，帮助学生更好地理解细胞呼吸过程和实验操作方法。

c.网络资源：提供相关网络资源，引导学生课下自主查阅资料，拓展知识面，提高自学能力。

具体实施：

1.讲授法：

-在讲解细胞呼吸的基本概念时，结合生活实例，让学生了解细胞呼吸在生物体中的重要性。

-讲解影响细胞呼吸速率的因素时，通过图示和案例，使学生更加直观地理解。

2.讨论法：

-针对影响细胞呼吸速率的因素，提出问题，引导学生展开讨论，分析各种因素对细胞呼吸的影响。

-组织学生分享自己的观点，鼓励他们提出疑问，培养批判性思维。

3.实验法：

-设计实验方案，明确实验目的、步骤和注意事项。

-学生分组进行实验，观察不同条件下细胞呼吸速率的变化，记录实验数据。

-实验结束后，组织学生分析实验结果，讨论影响细胞呼吸速率的因素。

4.多媒体设备：

-使用多媒体课件展示细胞呼吸过程，帮助学生形象地理解抽象知识。

-通过动画演示，让学生直观地了解实验操作步骤和技巧。

5.教学软件：

-利用生物学教学软件，如虚拟实验室，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高实验操作的熟练度。

-使用动画演示功能，帮助学生理解细胞呼吸过程中的关键步骤。

6.网络资源：

-提供相关网络资源链接，引导学生课下自主查阅资料，加深对细胞呼吸知识的理解。

-鼓励学生将所学知识运用到实际生活中，提高知识运用能力。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线平台，发布关于细胞呼吸的预习资料，包括PPT、视频和相关的文档，明确预习目标和要求，强调理解细胞呼吸的基本概念。

-设计预习问题：围绕“影响细胞呼吸速率的因素”，设计一系列探究性问题，如“温度如何影响细胞呼吸速率？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过在线平台的数据分析功能，监控学生的预习进度，及时给予反馈，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，自主阅读资料，理解细胞呼吸的基本过程。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记、思维导图或疑问提交至平台，以便老师了解预习情况。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生自主学习能力和独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信，实现资源的共享和进度的监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解课程内容，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和对细胞呼吸概念的理解。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个关于运动员在高原训练的视频，引出影响细胞呼吸速率的因素，激发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解细胞呼吸的过程，结合实际案例，帮助学生理解影响呼吸速率的因素。

-组织课堂活动：设计小组讨论和实验活动，让学生在实践中探究不同条件下细胞呼吸的变化。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：在小组讨论和实验中，积极探究，体验知识的应用。

-提问与讨论：勇敢提出问题，参与课堂讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生深入理解知识点。

-实践活动法：通过实验和小组讨论，培养学生的动手能力和团队合作能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解细胞呼吸的原理，掌握影响呼吸速率的因素。

-通过实践活动，培养学生的实验技能和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课内容，布置关于细胞呼吸速率影响因素的课后作业。

-提供拓展资源：推荐相关书籍、网站和视频，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用拓展资源，进行深入学习。

-反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：帮助学生发现学习中的不足，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固学生对细胞呼吸知识点的理解和应用。

-通过拓展学习，拓宽知识视野，提高自我学习能力。

-通过反思总结，促进学生的自我认识和成长。六、知识点梳理1.细胞呼吸的基本概念：

-细胞呼吸是指生物体细胞在氧气参与下，将有机物分解成二氧化碳、水和能量的过程。

-细胞呼吸包括三个阶段：糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。

2.细胞呼吸的过程：

-糖解：在细胞质中，糖类分解成较小的分子，产生少量ATP和NADH。

-Krebs循环：在线粒体基质中，糖解产生的产物进入Krebs循环，生成更多的ATP、NADH和FADH2。

-氧化磷酸化：在电子传递链中，NADH和FADH2释放的电子被氧气接收，生成大量的ATP。

3.影响细胞呼吸速率的因素：

-温度：温度对细胞呼吸酶的活性有直接影响，适宜的温度能提高细胞呼吸速率。

-氧气浓度：氧气是细胞呼吸的底物之一，氧气浓度的增加可以提高细胞呼吸速率。

-有机物浓度：细胞呼吸需要有机物作为底物，有机物浓度的增加可以提高细胞呼吸速率。

-pH：细胞呼吸过程中，酶的活性受pH影响，适宜的pH有利于细胞呼吸的进行。

-细胞的水分状态：水分充足时，细胞呼吸速率较高；水分不足时，细胞呼吸速率降低。

4.细胞呼吸与生物体的关系：

-细胞呼吸是生物体获取能量的主要途径，为生物体提供生命活动所需的能量。

-细胞呼吸产生的ATP是细胞内能量的通用货币，用于各项生命活动。

5.细胞呼吸在生物体中的应用：

-运动生理学：运动员在高原地区训练，以提高细胞对低氧环境的适应能力。

-农业生产：合理调节土壤温度、湿度和氧气浓度，有助于提高作物根系的呼吸作用，促进生长。

-医学：研究细胞呼吸与疾病的关系，如肿瘤细胞具有高代谢特点，与细胞呼吸异常有关。

6.细胞呼吸的实验探究：

-实验原理：通过测量一定时间内细胞呼吸产生的二氧化碳或消耗的氧气量，判断细胞呼吸速率。

-实验方法：采用溶液法、呼吸仪等方法进行实验。

-实验步骤：设计实验组与对照组，观察不同条件下细胞呼吸速率的变化。

7.细胞呼吸在日常生活中的应用：

-食物保鲜：降低食物的温度和氧气浓度，可以减缓食物的腐败过程，延长保质期。

-呼吸健康：了解细胞呼吸原理，有助于预防呼吸道疾病，提高生活质量。七、典型例题讲解解答：

-分析：温度可以影响酶的活性，从而影响细胞呼吸速率。

-解答：在一定范围内，随着温度的升高，细胞呼吸速率会增加，因为酶活性增强。但当温度超过一定范围时，酶活性会受到破坏，导致细胞呼吸速率下降。

2.题目：某实验中，测量了不同氧气浓度下细胞呼吸速率的变化。请分析氧气浓度对细胞呼吸速率的影响。

解答：

-分析：氧气是细胞呼吸的底物之一，氧气浓度的变化会影响细胞呼吸速率。

-解答：在一定范围内，随着氧气浓度的增加，细胞呼吸速率会增加，因为氧气供应充足。但当氧气浓度过高时，细胞呼吸速率反而会下降，可能是因为氧气对细胞产生毒性作用。

3.题目：某实验中，测量了不同有机物浓度下细胞呼吸速率的变化。请分析有机物浓度对细胞呼吸速率的影响。

解答：

-分析：有机物是细胞呼吸的底物之一，有机物浓度的变化会影响细胞呼吸速率。

-解答：在一定范围内，随着有机物浓度的增加，细胞呼吸速率会增加，因为底物供应充足。但当有机物浓度过高时，细胞呼吸速率反而会下降，可能是因为有机物对细胞产生毒性作用。

4.题目：某实验中，测量了不同pH下细胞呼吸速率的变化。请分析pH对细胞呼吸速率的影响。

解答：

-分析：pH可以影响酶的活性，从而影响细胞呼吸速率。

-解答：在一定范围内，适宜的pH有利于细胞呼吸的进行，因为酶活性最佳。但当pH过高或过低时，酶活性会受到破坏，导致细胞呼吸速率下降。

5.题目：某实验中，测量了不同水分状态下的细胞呼吸速率变化。请分析水分状态对细胞呼吸速率的影响。

解答：

-分析：水分充足时，细胞呼吸速率较高，因为水分参与细胞呼吸过程。

-解答：当水分充足时，细胞呼吸速率较高。但当水分不足时，细胞呼吸速率会下降，因为水分不足会影响细胞呼吸过程中的物质运输和代谢。八、内容逻辑关系①细胞呼吸的定义：生物体细胞在氧气参与下，将有机物分解成二氧化碳、水和能量的过程。

②细胞呼吸的三个阶段：糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。

③细胞呼吸的作用：为生物体提供生命活动所需的能量。

2.影响细胞呼吸速率的因素

①温度：适宜的温度能提高细胞呼吸速率，过高或过低会影响酶的活性。

②氧气浓度：氧气浓度的增加可以提高细胞呼吸速率，过高会产生毒性作用。

③有机物浓度：有机物浓度的增加可以提高细胞呼吸速率，过高会产生毒性作用。

④pH：适宜的pH有利于细胞呼吸的进行，过高或过低会影响酶的活性。

⑤细胞的水分状态：水分充足时，细胞呼吸速率较高，水分不足时，细胞呼吸速率降低。

3.细胞呼吸与生物体的关系

①细胞呼吸是生物体获取能量的主要途径，为生物体提供生命活动所需的能量。

②细胞呼吸产生的ATP是细胞内能量的通用货币，用于