【核心素养】44能量的获得-浙教版科学九上探究学案

4.4能量的获得核心素养核心素养化学观念：知道细胞呼吸的含义，懂得有机物的氧化分解是生命活动所需能量的来源;列举人体及植物进行无氧呼吸的实例，比较其与有氧呼吸的异同点;举例说明在不同环境中生活的动物获得氧气的方式不同。科学思维:通过比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点，进一步培养分析归纳的能力通过了解不同动物多样的呼吸器官，进一步建立结构与功能相适应的科学思想。科学探究与实践:能通过观察实验，分析、归纳获取知识，培养科学探究的能力;培养学生合作学习的能力。科学态度与责任:培养学生对科学的求知欲，培养学生用科学指导生活的良好思维品质课前预习课前预习1.在氧气的参与下，有机物的分解较为彻底，并释放出较多的能量，这种呼吸作用方式叫做有氧呼吸。2.在一般情况下，人体每天进行各种生理活动所需的能量大多来源于糖类，也有一部分来源于脂肪，极少数来源于蛋白质，3.细胞在缺氧的条件下,将糖类等有机物分解成尚未彻底氧化的产物，释放少量能量的过程称为无氧呼吸。人体(动物)的无氧呼吸文字表达式:。植物的无氧呼吸:。4.有些微生物能长期进行无氧呼吸，微生物的无氧呼吸被称为发酵，如人们可利用乳酸菌的发酵作用生产泡菜、酸奶等食品。有些微生物在有氧情况下进行有氧呼吸，在无氧情况下则能进行无氧呼吸，如人们将酵母菌的这一特点，分别应用于制作面包和酿酒等。课中研学课中研学任务一:探究无氧呼吸。【思考与讨论】1.水稻等植物长期淹水后，容易出现“烂根”现象，你能解释这一现象吗？2.大多数动、植物都将有氧呼吸作为呼吸作用的主要方式，为什么？【答案】1.水稻等植物长期淹水后,造成根部缺氧,无法进行有氧呼吸,而无氧呼吸会产生酒精,酒精在细胞内过多积累会对细胞产生毒害作用，造成“烂根”。2.一是无氧呼吸产生的能量较少:二是无氧呼吸的产物对大多数动、植物有一定的毒害作用。【读图P161页】1．葡萄为什么会变成酒？酒桶为什么要密封？酿酒过程发生的主要变化是什么？2．你还知道哪些人类利用微生物发酵进行生产的例子？【答案】1.葡萄中含有葡萄糖,在无氧条件下,经酵母菌发酵能产生酒精。酒桶密封是为了形成无氧环境。酿酒过程发生的主要变化是2.制作酸奶、泡菜、干酪、酱油、食醋等。【思考与讨论】1.有氧呼吸与无氧呼吸有哪些相同点和不同点？2.从事重体力劳动的人为什么食量要大一些？3.动物在长期的进化过程中形成了多种不同的呼吸方式和呼吸器官，如蝗虫的呼吸器官是________，鱼的呼吸器官是_________，青蛙的呼吸器官是__________，鸟类的肺与特殊的_________相通。4.为什么蒸熟的馒头、烤制的面包里面有很多小孔？【答案】1.有氧呼吸和无氧呼吸的相同点是都能分解有机物释放供生物体利用的能量。不同点是有氧呼吸能彻底氧化分解有机物,释放较多的能量,而无氧呼吸对有机物的分解不彻底,释放较少的能量，同时产生一些中间产物。2.从事重体力劳动的人消耗的能量多,因为能量主要来自人所吃食物中的有机物的氧化分解,所以从事重体力劳动的人食量要大一些。3.气管鳃肺和皮肤气囊4.制作馒头、面包的面团经酵母菌发酵后产生了大量二氧化碳,蒸馒头或烤制面包时,二氧化碳受热膨胀,因此,在蒸熟的馒头和烤制的面包里面会出现很多小孔。易误易混总结易误易混总结1.误认为无氧条件下生物都会死亡。[辨析]自然界中大多数生物都是需氧型的，在无氧环境中虽然能短时间进行无氧呼吸，但是无氧呼吸时间过长会影响其正常生活。但也有些生物是厌氧型的，它们在无氧环境中能长期生存，不会死亡，如乳酸菌。2.误认为温度发生变化时,不同动物的耗氧量变化相同。[辨析]动物有恒温动物与变温动物之分，当温度降低时，恒温动物为了维持体温，需要消耗较多的氧气来进行呼吸作用，以产生更多的热量;而变温动物的体温会随环境温度的降低而降低，耗氧量会随之减少。课堂任务课堂任务总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。课后练习课后练习1.如图是酵母菌呼吸作用示意图，下列说法正确的是（）A．利用酵母菌在条件Y下进行的呼吸可进行酿酒B．酵母菌在条件X下进行的呼吸被称为发酵C．物质a是水，物质b是二氧化碳D．等量葡萄糖在条件X下比在条件Y下产生的能量多【答案】B【解析】本题主要考查酵母菌在有氧和无氧条件下产生的物质相关知识。

【解答】A、利用酵母菌在条件X（无氧）下进行的呼吸可进行酿酒，A不符合题意；

B、酿酒要用到酵母菌，在无氧的条件下，酵母菌能分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳，因此酵母菌发酵时产生的气体是二氧化碳，即酵母菌在条件X（无氧）下进行的呼吸被称为发酵，B符合题意；

C、在有氧存在时，葡萄糖被彻底分解成二氧化碳和水，释放出大量能量，因此物质a是二氧化碳，物质b是水，C不符合题意；

D、与有氧呼吸相比较，酵母菌在无氧条件下呼吸时，其产物所不同的是有酒精的产生，其释放的能量也较少，因此等量葡萄糖在条件X（无氧）下比在条件Y（有氧）下产生的能量少，D不符合题意。

故答案为：B2.氧在人体细胞中的作用是（）A．分解有机物为细胞生命活动提供能量B．分解食物为人体提供营养C．分解无机物为人体提供能量D．分解水、释放热量【答案】A3.酵母经常用来制作面包，下图是面包的制作过程，下列说法正确的是（

）A．为缩短发酵时间，生面团放置环境的温度越高越好B．生面团保持在30℃一小时后，面团含有的有机物总量减少了C．生面团烘烤后体积膨大是因为烘烤过程中酵母菌产生了更多的二氧化碳D．乳酸菌无氧呼吸也会产生二氧化碳，因此可以用乳酸菌代替酵母菌制作面包【答案】B【分析】做面包要用到酵母菌，酵母菌经过发酵可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包疏松多孔。【详解】A.温度太高，会导致酵母菌被高温杀死，故A错误。B.酵母菌呼吸作用能分解有机物，产生酒精和二氧化碳，因此生面团保持在30℃一小时后，面团含有的有机物总量减少了，故B正确。C.生面团烘烤后体积膨大是因为酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳受热膨胀，而使面团进一步膨胀变大，故C错误。D.用酵母菌制作面包，利用了酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸的性质，而乳酸菌只能进行无氧呼吸，且会产生乳酸，故不能用乳酸菌代替酵母菌制作面包，故D错误。【点睛】做这题的关键是掌握酵母菌在食品制作中的作用。4.人在进行剧烈运动时，处于暂时相对缺氧状态下的骨骼肌，可以通过无氧呼吸获得少量能量。此时，葡萄糖分解为（）。A．酒精 B．酒精和二氧化碳C．乳酸 D．乳酸和二氧化碳【答案】C【解析】【分析】有氧呼吸：需要氧气；有机物彻底分解；产生大量能量；能量彻底释放．无氧呼吸：没有氧气参与反应，有机物不能彻底分解，一般不生成二氧化碳，而是生成酒精和水或者乳酸。

【解答】人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，人在进行剧烈运动时，处于暂时相对缺氧状态下的骨骼肌，可以通过无氧呼吸获得少量能量，此时，葡萄糖分解为乳酸。ABD不符合题意，C选项正确。

故答案为：C

5.取甲、乙两只活蝗虫，将甲蝗虫的胸部和腹部浸入水中，乙蝗虫的头部浸入水中，结果是（）。A．甲蝗虫先死 B．乙蝗虫先死 C．同时死 D．都不死【答案】A【解析】【解答】蝗虫身体分为头、胸、腹三部分。其中头部是感觉和摄食中心；胸部和腹部体节两侧有成对的气门，空气由气门进入体内的气管进行气体交换，蝗虫以此完成呼吸。因此将蝗虫的头浸入水中，蝗虫依然能呼吸，不会死亡；而将蝗虫的胸腹部浸入水中，由于气门闭塞，氧气无法进入体内，导致蝗虫窒息而死。因此，结果是甲蝗虫先死，所以A正确。

故答案为：A。

【分析】蝗虫属于节肢动物，身体分节，由头、胸、腹三部分所组成；蝗虫的身体外面包着一层外骨骼，可以防止体内水分的蒸发；蝗虫的感觉器官有触角、复眼等。6.下列叙述符合生物学原理的是（）A．水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B．登山时人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳和水的过程C．蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中，可延长保鲜时间D．淀粉经发酵可产生酒精，是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的【答案】B【分析】水稻根部主要进行有氧呼吸，水稻的茎是中空的，作用就是把空气中的氧气直接输送到根部，进行有氧呼吸。【详解】水稻主要进行的是有氧呼吸，只能适应短暂的无氧条件，长期缺氧会根部产生大量酒精毒害死亡，A错误；快速登山时，人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳的有氧呼吸过程，B正确；疏菜保鲜应该是低温、低氧和适宜的湿度，来抑制蔬菜的呼吸作用，C错误；淀粉经发酵可产生酒精，是通过酵母菌发酵实现的，D错误。【点睛】本题是对细胞呼吸方式的考查，在平时的学习中要注意掌握一些基础性的知识，才能灵活解答。7.如图甲和乙所示，小科用两种方式进行酵母菌发酵葡萄汁制作葡萄酒。图甲装置中含有一定量的氧气，图乙装置中不含氧气；其他条件相同且适宜。测得一段时间内图甲和乙装置中酒精含量的变化趋势如图丙所示。”下列相关说法错误的是（）A．图甲装置中的氧气含量减少B．图乙装置中的二氧化碳含量增加C．甲乙两个装置中的糖分都在减少D．图丙中的曲线②表示图乙装置中的酒精含量变化【答案】D【详解】A．图甲装置中酵母菌进行的有氧呼吸，因此氧气含量减少，A正确。B．图乙装置中在无氧的条件下，酵母菌发酵产生酒精和二氧化碳，因此的二氧化碳含量增加，B正确。C．不论图甲的酵母菌进行的有氧呼吸，还是图乙装置中的酵母菌无氧呼吸，酵母菌均能分解有机物，甲乙两个装置中的糖分都在减少，C正确。D．图甲一开始进行的有氧呼吸，不能产生酒精，后来进行无氧呼吸，产生酒精，所以图丙中的曲线②表示图甲装置中的酒精含量变化趋势，D错误。故选D。8.某研究小组准备探究微生物的呼吸作用，设计实验方案如下：关闭活栓后根据U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化。（忽略其他原因引起的容积变化，碳酸氢钠饱和溶液不吸收二氧化碳气体）（1）若观察到甲组右管液面上升，可判断微生物有氧呼吸时（填“氧气的消耗量”或“二氧化碳的产生量”）。（2）若观察到甲、乙两组实验中右管液面都不变，该微生物可能是（填“酵母菌”或“乳酸菌”）进行无氧呼吸。【答案】（1）氧气的消耗量（2）乳酸菌【解析】酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳，不消耗氧气，甲组实验右管液面不变，乙组实验右管液面下降。

【解答】（1）有氧呼吸消耗装置中的氧气，氧气的减少使左右液面产生高度差，所以若观察到甲组右管液面上升，可判断微生物有氧呼吸时氧气的消耗量；

（2）乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，无气体产生，也没有消耗氧气，所以甲、乙两组实验中右管液面都不变。9.酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小科利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物，操作如下：①将装置A置于35℃恒温水浴锅中。②打开止水夹K均匀地通入氮气，待装置中的空气排净后，关闭止水夹K，再将带有1g酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中，观察实验现象。（1）将装置A置于35℃恒温水浴锅中目的是。（2）实验前为什么要先通入氮气?答：。（3）酵母菌的无氧呼吸的文字表达式：。【答案】（1）使酵母菌的活性强（2）赶走氧气，防止酵母菌进行有氧呼吸（3）葡萄糖酵母菌→【解析】生物体内各种化学反应需要酶，酶具有高效性，但发挥高效性需要适当的温度或者PH等条件。

【解答】（1）将装置A置于35℃恒温水浴锅，这样酵母菌的活性强，酵母菌体内各种酶活性高，酵母菌更容易将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。

（2）氮气可以排出转置中的空气，空气中含有氧气，防止酵母菌进行有氧呼吸。

（3）酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。文字表达式为葡萄糖酵母菌→酒精＋二氧化碳＋能量（少量）10.某物流公司为帮助边远地区的农民将养殖的鸡蛋运输出去，需要对鸡蛋进行保鲜和防破损处理。采用的方法是：第一步将新鲜鸡蛋放入澄清石灰水中浸泡几分钟，取出晾干。第二步晾干后的鸡蛋放置在凹形的海绵垫的鸡蛋托上各鸡蛋间彼此不接触。第三步在泡沫箱底部放入几块冰袋，再将装有鸡蛋的鸡蛋托放在冰袋上方，并密封保存。小金同学查阅资料发现鸡蛋壳上约有7000多个肉眼看不见的小孔，它是气体进出鸡蛋的通道，也是细菌等微生物进人鸡蛋的通道，请你运用科学知识回答下列问题：①采取第一步方法的原理是。②采取第二步方法的作用是。③采取第三步方法的目的是。【答案】鸡蛋呼吸作用产生的二氧化碳与鸡蛋表面附着的氢氧化钙反应，生成了碳酸钙，从而堵塞了蛋壳的空隙，阻止了空气中氧气进入，减弱了鸡蛋的呼吸作用；海绵垫的鸡蛋托，增大了接触面积，减小了压强，减少了鸡蛋的破损；冰会熔化吸热，具有降温的作用，温度越低，鸡蛋的呼吸作用越弱，减小了有机物的分解【解析】第一步：二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙，堵住蛋壳的小孔。第二步：物质从固态变成液态发生熔化，需要吸热，从而制造低温环境。第三步：当压力相等时，受力面积越大，压强越小。据此分析鸡蛋保鲜和防止破损的原理。

【解答】第一步：鸡蛋呼吸作用产生的二氧化碳与鸡蛋表面附着的氢氧化钙反应，生成了碳酸钙，从而堵塞了蛋壳的空隙，阻止了空气中氧气进入，减弱了鸡蛋的呼吸作用；

第二步：海绵垫的鸡蛋托，增大了接触面积，减小了压强，减少了鸡蛋的破损；

第三步：泡沫箱内的冰会融化，融化吸热，具有降温的作用，温度越低，鸡蛋的呼吸作用越弱，进一步减小了有机物的分解。11.近年来骑行成为越来越多人锻炼身体的一种时尚，这种积极的户外健身方式，体现了一种乐观向上的人生态度。请根据所学回答问题：（1）骑行运动需要氧气。空气中的氧气进入血液后，与血液中的红细胞内的相结合，被运输到各组织细胞。