高中生物-细胞呼吸的原理及应用教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计

一、教学目标

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、探讨细胞呼吸原理的应用。

能力目标

1、通过合作探究培养学生对信息的获取、判断和利用能力。

2、通过问题解答，培养学生的语言表述能力和解决实际问题能力。

3、通过学生对生活现象的描述，培养学生对于知识的应用能力、发散能力和迁移能力。

情感态度与价值观

1、通过对实验结论的讨论，培养了学生的合作精神、探究意识。

2、通过对实验探究的分析，调动学生学习生物学的主动性。

3、通过对细胞呼吸原理的运用，增强学生对于自身的了解和对社会问题的关注。

二、教学重难点

1、重点：有氧呼吸的过程及其原理的应用

2、难点：有氧呼吸的过程

三、教学手段

多媒体课件，实物模型。

四、教学过程

导入：看2012年伦敦奥运会男子20公里竞走视频。

教师介绍：这是2012年伦敦奥运会，男子20公里竞走；陈定以1小时18分46秒的

成绩夺得冠军，并打破奥运会记录。成为继刘翔之后第二名在奥运会日径赛场夺金的中国男

运动员。

问题1：陈定在竞走过程中消耗的直接能源物质是什么？

学生答：“ATP”

问题2：陈定在竞走过程中为其供能的主要能源物质是什么？

学生答：“葡萄糖（等有机物）」

教师说：葡萄糖不是直接能源物质，哪怎样为之供能呢？这节课我们就学习第2节

细胞呼吸。

（过渡语）大家想一下，我们的细胞呼吸是否需要氧气？

学生答：需要

教师说：我们把需要氧气参与的细胞呼吸称为有氧呼吸。

一、有氧呼吸

问题1:想想前面细胞器的有关知识，真核生物有氧呼吸的主要场所在哪里？

学生答“线粒体”

让我们来看一下线粒体的亚显微结构示意图，思考：“线粒体崎的作用？”

学生答：线粒体峭的作用是大大增大了线粒体内膜面积。

让我们以小组为单位，在白板上画一个大的线粒体的剖面图。

（过渡语）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，葡萄糖的氧

化分解是否在线粒体中进行？

我们来看实验一：探究葡萄糖的氧化分解的场所？（用3H标记葡萄糖即C63H46,飞标记氧

气即弋2）（选自科学家OltoMeyerhof和GustavEMbden研究从葡萄糖开始至产生丙酮酸的

这两组实验结果相同，能得出什么结论？

学生答：葡萄糖的分解不在线粒体中。那会在哪里呢？

③

装置

一段时间后

葡萄糖减少，氧气量不变，有书标记的丙酮酸和3H标记的［H］生

成，同时温度略微升高。

小组讨论:

与上述实验比较，这组实验能得出什么结论？

学生答：葡萄糖在细胞质基质中氧化分解，葡萄糖分解产生了丙酮酸、［H］和少量热量。

小组合作：选出所需要的物质，在白板的相应位置上，用+、箭头连接模拟该反应过程。

酶

CnHwOfi--------------------->2GH。（丙酮酸）+4［H］+少量能量

细胞质基质

（过渡语）丙酮酸的氧化分解是否一定是在线粒体中进行？

我们来看•下实验二：探究丙酮酸能否在线粒体中氧化分解

一段时间内酮酸和氧气的量都减少，有CQ和丙酮酸和氧气的量都不变，温度不

后泣小生成,同时温度显著升高.变V

小组讨论:

①号装置与②号装置比较，能得出什么结论？

学生答：丙酮酸能在线粒体中氧化分解，丙酮酸与氧气在线粒体中转化为二氧化碳、水，同

时产生大量能量。

该反应在线粒体的哪个部位进行？

阅读资料1（选自人教版课本教材，2007年2月第2版）

丙酮酸和水彻底分解成二氧亿碳和[H],并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参

与，是在线粒体基质中进行的。

上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量

的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。

小组讨论：选出需要的物质，在合适的位置，用+与箭头连接模拟反应过程。

教师说：谁来展示一下自己小组的结果，并向大家介绍其的大致过程？

学生答：略。

酶

2CHQ3（丙酮酸）+6H2O------------->6CO2+20[H]+少量能量

线粒体基质

酶

24[II]+6O2ftHQ+大量能量

线粒体内膜

教师说：小组讨论根据有氧呼吸这三个阶段反应式归纳一下有氧呼吸总反应式？

1、有氧呼吸总的化学反应式

酶

C6H1206+6比。+6。2+12H20+能量

谁能根据有氧呼吸的反应式用最简练的语言描述有氧呼吸的过程？

2、有氧呼吸的概念

有氧呼吸是指细胞在立的参与下，通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物.

彻底一氧化分解，产生二氧化碳和水，地放能量,生成大量皿_的过程。

（过渡语）根据有氧呼吸内容推测一下：如何贮藏小麦种子？

学生答：低温、干燥、低氧等条件。

教师说：是不是氧气浓度越低越好？

学生答：略。

教师说：对或不对，小麦种子在无氧条件下也能进行细胞呼吸，我们把这种细胞呼吸称为无

氧呼吸。

二、无氧呼吸

现在我们看一下无氧呼吸过程视频。请根据视频信息说出无氧呼吸的总反应式。

1、反应式

酶

以％2。6窕HsOII（酒精）+2C02+少量能量

代表生物：酿酒酵母菌、多数植物细胞等。

酶

Q.H1206油IQ；（乳酸）+少量能量

代表生物：乳酸菌、高等动物细胞等。

根据情况而定，不一定提出（思考讨论：1、为什么丙酮酸不能进入线粒体？

因为没有氧气，不能进行有氧呼吸。

2、为什么有氧呼吸过程中丙酮酸不能在细胞质基质中完成无氧呼吸的反应过程？

因为氧气会抑制无氧呼吸。）

根据无氧呼吸反应式和有氧呼吸的概念，请概括一下无氧呼吸？

2、概念

无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过显的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻

底的氧化产物,释放少最能量，生成少最ATP的过程。

根据有氧呼吸和无氧呼吸内容，小组讨论细胞呼吸的实质是什么？

细胞呼吸的实质是分解有机物，释放能量，合成ATP的过程

根据细胞呼吸内容，小组讨论：

陈定在竞走过程中葡劭糖等有机物是通过什么途径为其供能？

三、细胞呼吸原理的应用

思考：哪些生活实例与细胞呼吸有关？

学生说：

1、利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下（往往是先通入空

气一段时间，然后再密封），可以生产各种酒。

思考：为什么要先通入空气，后密封？

学生答：先通入空气，有利于酵母菌进行有氧呼吸产生大量能量，从而可以大量繁殖；后密

封是为了提供一个无氧环境，有利于酵母菌进行无氧呼吸，从而产生酒精。

2、当皮肤破损较浅时，为什么包扎伤口需要选用透气性强的创口贴？

学生答：氧气会抑制破伤风芽胞杆菌的细胞呼吸，从而防止破伤风芽狗杆菌的大量繁殖。

3、稻田为什么要定期排水？

学生答：如果稻田长时间不排水，水稻的根部会进行无氧呼吸，产生酒精，酒精积累，从而

导致酒精中毒，根变黑或腐烂。

4、怎样促进小麦种子的萌发？

学生答：提供充足的氧气、水分和适宜的温度等。

小结

「反应场所

C有氧呼吸,、反应条件

细胞呼吸\反应程度

<反应产物

无氧呼吸=>能量多少

细胞呼吸原理的应用

作业：把有氧呼吸与无氧呼吸过程的异同点整理到笔记本上。

学情分析

学生在初中已经对呼吸的气体交换现象、呼吸作用中分解有机物、释放能量等知识有了

一定的了解，而本节内容是从更深的理论层次来探讨生命的本质内容，具有较深的抽象性,

而且牵涉到许多化学知识，因此对学生而言，本节的学习有一定的难度。但是，有关细胞呼

吸这一知识在现实生活中的应用较广，如酿酒时先通气后密封，苹果储存久了有酒香，剧烈

运动会感到肌肉酸痛等。因此。如果围绕这些事例构建细胞呼吸及有氧呼吸和无氧呼吸的概

念，学生的学习积极性、主动性应该是比较高的。

效果分析

1、本节课通过一系列情境的设置，引导学生答疑、质疑、讨论过程中让学生建构知识

体系，并通过教师及时掌握反馈信息，适时点拨、调节，让学生在动手讨论中形成良好的思

维习惯，并通过投影等直观教学手段，较好地解决了教学中的重点和难点，预测能收到较理

想的教学效果，而且通过留出一定的时间让学生提问，体现了以学生为主体的思想。

2、本节课充分体现和落实了新课标的要求。从具体的实践中，我体会到课堂中各个环

节是一个有机的整体，有些环节是糅合在一起的，比如自学探究与合作释疑。在自主探究、

合作释疑中教师要做好有效调捽,及时铺设将知识拓展的问题,才能引导学生思维不断深入：

并在全班学生合作探究后仍不能解决的时候给予解疑点拨，所以教师的作用是贯穿始终的，

这就要求教师不断学习先进的教育理念，充分了解学生的认知结构，善于将知识问题化，锤

炼课堂语言，充分发挥自己的实践智慧，采用各种有效地教学设计，构建高效快乐课堂！

教材分析

“细胞呼吸”选自人教版必修一《分子与细胞》第五章第三节内容。教材首先介绍了呼

吸作用的概念，然后重点讲述了有氧呼吸、无氧呼吸和呼吸作用的意义三大部分内容；它与

前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、新陈代谢与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，因此是本章的重点内容。同时这节内容也是高考的热

点。

首先，有氧呼吸的过程，是本节课的教学重点。因为学生在初中已经学习过生物呼吸的

有关知识，有了一定的了解。但限于初中学生的认知水平，对呼吸作用的过程几乎未涉及。

突破策略：通过提问、读书、思考、理解反应式及图解、课堂练习来突出。通过简表列出有

氧呼吸和无氧呼吸的比较，简明地抓住要点。

其次，有氧呼吸中物质变化和能量变化，是本节课的教学难点。因为学生的化学知识,

尤其是有机化学知识不足。在呼吸作用的过程中，糖的彻底分解，需经过一系列的氧化还原

反应，这些反应所伴随的能量变亿，学生理解有一定的困难。

突破策略：利用多媒体形象地说明有氧呼吸过程的三个阶段和两个场所，通过引导、思

考，让学生理解呼吸作用的实质和相关呼吸作用的运算法则。

评测练习

1.细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，以下分析不正确的是()

A.选用透气性好的“创可贴”，是为保证人体细胞的有氧呼吸

B.要及时为板结的土壤松土透气，以保证根细胞的正常呼吸

C.皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清

D.慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸，使细胞获得较多能量

2.有氧呼吸过程中释放的CO?中的氧()

A.全部来自氧气B.全部来自水

C.全部来自葡萄糖D.来自葡萄糖和水

3.如图是人体内不完整的细胞呼吸示意图，有关叙述正确的是()

A.人体在剧烈运动时，所需能量主要由②途径提供乳酸

B.在有氧条件下，过程②③将受到抑制

C.细胞内产生C02的场所为细胞质基质和线粒体

D.过程④产生的ATP最多，过程③需要水的参与

4.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：

(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称：

(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少

(3)有氧呼吸的主要场所是,进入该场所的呼吸底物是—

答案解析：LA2.D3.1)

4.(1)丙酮酸H20co2(2)少量少量大量(3)线粒体丙酮酸

课后反思

一、本节课成功之处

1、课后通过与学生交流询问，得知通过这种紧密与数学、化学知识相联系的教学方法

与过程能有效调动学习积极性，培养主动参与的学习态度，培养合作学习的能力、图文信息

转换能力和用准确的科学术语阐述观点的能力。学生对有氧呼吸与无氧呼吸的过程与区别理

解透彻，并能通过二氧化碳与氧气的含量变化准确理解细胞呼吸的过程。

2、教学活动注重师生沟通教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程。教学过

程中，师生形成了一个“学习共同体”，参与学习过程，进行心灵的沟通与