2024-2025学年新教材高中生物 第二章 细胞的结构与功能 第二节 叶绿体和线粒体（1）教学实录 北师大版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第二章细胞的结构与功能第二节叶绿体和线粒体（1）教学实录北师大版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析2024-2025学年新教材高中生物第二章“细胞的结构与功能”第二节“叶绿体和线粒体（1）”主要介绍了叶绿体和线粒体的结构、功能和相互关系。本节内容与课本紧密关联，旨在帮助学生理解细胞呼吸和光合作用的过程，为后续学习细胞代谢打下基础。核心素养目标培养学生对细胞结构和功能的探究能力，提升学生运用生物学知识解释自然现象的能力。通过学习叶绿体和线粒体的结构和功能，强化学生对细胞能量转换的理解，提高学生的科学思维和生命观念。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了细胞的基本结构和功能，对细胞膜、细胞质、细胞核等基本概念有初步了解。此外，他们对细胞呼吸和光合作用的基本原理也有所接触。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中生普遍对生物学充满好奇心，对细胞结构和功能的学习兴趣较高。他们在学习上表现出较强的逻辑思维能力，能够通过观察和分析图片、模型等方式来理解抽象概念。学习风格上，部分学生偏好通过实验和实践活动来学习，而另一些学生则更倾向于通过阅读和思考来吸收知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习叶绿体和线粒体时可能会遇到以下困难：一是对复杂细胞结构的理解，二是叶绿体和线粒体在细胞中的功能差异，三是如何将理论知识与实际应用相结合。此外，学生对细胞呼吸和光合作用过程的理解可能不够深入，需要通过本节课的学习来加强。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有北师大版高中生物必修1教材。

2.辅助材料：准备叶绿体和线粒体的结构图、功能流程图、相关实验视频等多媒体资料。

3.实验器材：准备显微镜、叶绿体和线粒体样品、染色剂等实验所需器材。

4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，确保学生能安全、有效地进行实验和讨论。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示光合作用和细胞呼吸的自然现象图片，引导学生思考这些现象背后的生物学原理。

2.提出问题：为什么植物可以进行光合作用，而动物只能进行细胞呼吸？这背后的细胞器是什么？

3.学生回答：引导学生回顾已学知识，提出可能的答案。

4.引导进入新课：明确本节课将学习叶绿体和线粒体的结构和功能。

二、讲授新课（25分钟）

1.叶绿体的结构（5分钟）

-展示叶绿体的结构图，讲解叶绿体的组成和各部分的功能。

-结合视频展示叶绿体的光合作用过程。

2.叶绿体的功能（10分钟）

-讲解叶绿体如何进行光合作用，产生氧气和有机物。

-分析光合作用的化学方程式，讲解能量转换的过程。

3.线粒体的结构（5分钟）

-展示线粒体的结构图，讲解线粒体的组成和各部分的功能。

-结合视频展示线粒体的细胞呼吸过程。

4.线粒体的功能（5分钟）

-讲解线粒体如何进行细胞呼吸，产生能量。

-分析细胞呼吸的化学方程式，讲解能量转换的过程。

三、巩固练习（10分钟）

1.课堂练习：分发练习题，包括选择题、填空题和简答题，让学生在规定时间内完成。

2.学生展示：邀请部分学生展示解题过程，其他学生进行点评。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：叶绿体和线粒体的结构有何不同？

2.提问：叶绿体和线粒体的功能有何联系？

3.学生回答：鼓励学生积极回答问题，教师给予评价和补充。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：如果植物缺少叶绿体，会对光合作用产生什么影响？

2.学生讨论：分组讨论，探讨线粒体功能的重要性。

3.分组展示：各小组汇报讨论结果，教师点评。

六、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.教师引导学生思考：叶绿体和线粒体的结构与功能对我们有什么启示？

2.学生总结：鼓励学生总结本节课所学，提升科学思维和生命观念。

七、总结与反馈（5分钟）

1.教师总结：回顾本节课的主要内容，强调叶绿体和线粒体在细胞代谢中的重要性。

2.学生反馈：鼓励学生分享学习心得，教师给予评价和鼓励。

教学过程总用时：45分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

-叶绿体和线粒体的电镜照片，用于展示细胞器的细微结构。

-光合作用和细胞呼吸的详细流程图，帮助学生理解能量转换的复杂过程。

-实验视频，展示植物细胞中叶绿体的提取和观察，以及动物细胞中线粒体的活性染色和观察。

-相关的科学文献，如关于叶绿体和线粒体研究的最新论文，供学生深入了解前沿科学。

2.拓展建议：

-学生可以通过在线生物学论坛或相关的生物学社区，了解叶绿体和线粒体研究的新进展。

-鼓励学生阅读《细胞生物学》等相关书籍，以更深入地理解细胞器的结构和功能。

-组织学生进行小组项目，研究叶绿体和线粒体在特定生物体内的作用，如植物的光补偿点和动物的能量代谢。

-利用网络资源，如生物学教育网站，查找与叶绿体和线粒体相关的虚拟实验，让学生在虚拟环境中进行实验操作。

-设计一个关于叶绿体和线粒体在生态系统中的作用的课程项目，让学生通过实地考察或模拟实验来探究这些问题。

-推荐学生观看科普纪录片，如《生命的奇迹》等，了解细胞器在自然界中的作用。

-鼓励学生参与学校的科学展览或生物奥林匹克竞赛，以展示他们对叶绿体和线粒体知识的理解和应用。

-通过在线课程或MOOC（大规模开放在线课程），让学生接触更广泛的生物学知识，尤其是细胞生物学领域的前沿内容。

-引导学生关注生物学相关的新闻和科学报告，了解叶绿体和线粒体研究在解决实际问题中的应用。典型例题讲解1.例题：

叶绿体是植物细胞中进行光合作用的细胞器，下列关于叶绿体的描述正确的是：

A.叶绿体只存在于植物的叶片细胞中

B.叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光

C.叶绿体中的叶绿素是光合作用的唯一色素

D.叶绿体中的光合作用过程只发生在叶绿体的类囊体薄膜上

答案：B

说明：叶绿体存在于绿色植物的叶片、茎和果实等部位，因此A选项错误。叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，因此B选项正确。叶绿素是光合作用的主要色素，但不是唯一色素，因此C选项错误。光合作用的光反应和暗反应都发生在叶绿体的类囊体薄膜上，因此D选项正确。

2.例题：

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，下列关于线粒体的描述正确的是：

A.线粒体只存在于动物细胞中

B.线粒体中的ATP合酶是线粒体内膜上的主要酶

C.线粒体中的氧化磷酸化过程不产生水

D.线粒体中的细胞色素c是线粒体内膜上的主要色素

答案：B

说明：线粒体存在于动物细胞、植物细胞和真菌细胞中，因此A选项错误。线粒体内膜上的ATP合酶是线粒体内膜上的主要酶，参与氧化磷酸化过程，因此B选项正确。氧化磷酸化过程中，水是作为电子传递链的最终受体，因此C选项错误。线粒体内膜上的主要色素是细胞色素c，但不是唯一的色素，因此D选项错误。

3.例题：

光合作用和细胞呼吸是细胞能量代谢的两个重要过程，下列关于这两个过程的描述正确的是：

A.光合作用和细胞呼吸都是细胞内能量代谢的过程

B.光合作用和细胞呼吸都发生在细胞的细胞质中

C.光合作用和细胞呼吸都产生ATP

D.光合作用和细胞呼吸都消耗氧气

答案：A

说明：光合作用和细胞呼吸都是细胞内能量代谢的过程，因此A选项正确。光合作用发生在叶绿体的类囊体薄膜上，而细胞呼吸发生在线粒体和细胞质中，因此B选项错误。光合作用和细胞呼吸都产生ATP，但光合作用产生的是有机物中的化学能，细胞呼吸产生的是ATP中的化学能，因此C选项正确。光合作用不消耗氧气，而是产生氧气，因此D选项错误。

4.例题：

叶绿体中的光合作用过程包括光反应和暗反应，下列关于这两个过程的描述正确的是：

A.光反应和暗反应都发生在叶绿体的类囊体薄膜上

B.光反应和暗反应都需要水的参与

C.光反应和暗反应都产生氧气

D.光反应和暗反应都消耗能量

答案：A

说明：光反应和暗反应都发生在叶绿体的类囊体薄膜上，因此A选项正确。光反应需要水的参与，通过光解水产生氧气，而暗反应需要水的参与，通过水的光解产生ATP和NADPH，因此B选项正确。光反应产生氧气，而暗反应不产生氧气，因此C选项错误。光反应消耗能量，将光能转化为化学能，而暗反应释放能量，因此D选项错误。

5.例题：

线粒体中的细胞呼吸过程包括三个阶段，下列关于这三个阶段的描述正确的是：

A.细胞呼吸的三个阶段都发生在线粒体中

B.细胞呼吸的三个阶段都产生ATP

C.细胞呼吸的第一阶段产生丙酮酸和NADH

D.细胞呼吸的第三阶段消耗氧气

答案：C

说明：细胞呼吸的三个阶段分别为糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化，其中糖酵解和柠檬酸循环发生在线粒体外，氧化磷酸化发生在线粒体内，因此A选项错误。细胞呼吸的三个阶段都产生ATP，但产生的数量不同，因此B选项错误。细胞呼吸的第一阶段产生丙酮酸和NADH，因此C选项正确。细胞呼吸的第三阶段消耗氧气，因此D选项正确。内容逻辑关系①叶绿体的结构与功能

-重点知识点：叶绿体的结构组成（类囊体、叶绿素、淀粉粒等）、光合作用的两个阶段（光反应、暗反应）。

-重点词句：叶绿体的类囊体薄膜是光反应的场所，叶绿体的基质是暗反应的场所。

②线粒体的结构与功能

-重点知识点：线粒体的结构组成（内膜、基质、嵴等）、细胞呼吸的三个阶段（糖酵解、柠檬酸循环、氧化磷酸化）。

-重点词句：线粒体内膜是氧化磷酸化的场所，线粒体基质是柠檬酸循环的场所。

③叶绿体与线粒体的相互关系

-重点知识点：光合作用产生的ATP和NADPH用于线粒体的细胞呼吸过程，线粒体产生的ATP为叶绿体的光合作用提供能量。

-重点词句：光合作用和细胞呼吸是细胞能量代谢的两个重要过程，相互依赖，共同维持细胞的生命活动。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学：在讲解叶绿体和线粒体的结构和功能时，我尝试采用互动式教学，让学生通过小组讨论、角色扮演等方式参与课堂，这样可以提高学生的参与度和学习兴趣。

2.实践操作：为了让学生更直观地理解细胞器的功能，我安排了叶绿体和线粒体的提取实验，让学生亲自动手操作，这样不仅加深了他们对知识的理解，也提高了他们的实验技能。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不足：在讲解细胞呼吸和光合作用的过程中，我发现部分学生对化学方程式的理解不够深入，这可能是因为我没有充分地引导学生进行思考和推导。

2.学生参与度不均：虽然我采用了互动式教学，但发现部分学生仍然比较被动，参与讨论的积极性不高，这需要我在今后的教学中更加关注学生的个体差异，提供更多的参与机会。

3.实验指导不够：在实验环节，我发现部分学生在操作过程中存在一些错误，这可能是因为我在实验指导上不够细致，需要我在今后的教学中加强对实验操作的讲解和示范。

反思改进措施（三）改进措施

1.深化教学深度：在讲解化学方程式时，我将更多地引导学生进行推导和思考，通过