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視頻標(biāo)簽：細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：統(tǒng)編教材人教版高一必修一《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》泰安
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統(tǒng)編教材人教版高一必修一《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》泰安長(zhǎng)城中
《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
【課堂導(dǎo)入】面團(tuán)激趣，微課助學(xué)
教師展示自己制作的兩個(gè)面團(tuán)，在同樣的面粉和水的條件下，一個(gè)大一個(gè)小，提出問(wèn)題：大的面團(tuán)中加入了什么？面團(tuán)變大的原因是什么？氣孔的產(chǎn)生是因?yàn)楫a(chǎn)生了什么氣體？學(xué)生思考并快速的回答出酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳。
進(jìn)一步追問(wèn)：你對(duì)酵母菌了解多少？我們通過(guò)一個(gè)微課來(lái)了解一下酵母菌的“怪脾氣”吧。
【學(xué)習(xí)任務(wù)一】探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
【合作探究一】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌的呼吸方式
學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸是否都能產(chǎn)生二氧化碳和酒精。教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思考以下四個(gè)問(wèn)題來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
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實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量分別是什么？如何控制無(wú)關(guān)變量？
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利用以下實(shí)驗(yàn)材料繪制出實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)圖
（酵母菌、10%的NaOH溶液、5%的葡萄糖溶液、澄清石灰水、酸性重鉻酸鉀溶液、錐形瓶、導(dǎo)管等）
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如何檢測(cè)有無(wú)二氧化碳和酒精的產(chǎn)生？
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請(qǐng)寫出你的實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果。
學(xué)生活動(dòng)要求：先獨(dú)立思考完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，再小組合作討論完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。
學(xué)生完成后請(qǐng)小組代表展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并講解裝置的設(shè)置和意圖，以及如何檢測(cè)有無(wú)二氧化碳和酒精的產(chǎn)生，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。再請(qǐng)其他小組的同學(xué)評(píng)價(jià)或提出改良建議。
【歸納總結(jié)】酵母菌在
有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生
二氧化碳和水；在無(wú)氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生
二氧化碳和酒精。
【學(xué)習(xí)任務(wù)二】有氧呼吸的過(guò)程
【合作探究二】探究有氧呼吸的過(guò)程
在探究了酵母菌細(xì)胞呼吸的方式后，我們知道了酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸，那么大家一定對(duì)有氧呼吸的過(guò)程充滿了好奇，大家想知道關(guān)于有氧呼吸過(guò)程的哪些方面？學(xué)生思考后回答：有氧呼吸的場(chǎng)所在哪里？有氧呼吸的反應(yīng)式是什么？氧氣在哪里被利用？等一些問(wèn)題，由這些問(wèn)題展開(kāi)對(duì)有氧呼吸過(guò)程的探究。
問(wèn)題一：有氧呼吸的場(chǎng)所在哪里？
[資料卡1] 分離酵母菌的不同結(jié)構(gòu)，分別加入相同濃度葡萄糖溶液，在其他條件均適宜的條件下，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（注：細(xì)胞勻漿含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體）
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A組 |
B組 |
C組 |
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細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) |
線粒體 |
細(xì)胞勻漿 |
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思考：分析以上資料，推測(cè)葡萄糖在哪個(gè)場(chǎng)所被消耗？線粒體對(duì)葡萄糖的分解有何作用？
得到結(jié)論：有氧呼吸的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。
問(wèn)題二：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解后的產(chǎn)物是什么？
[資料卡2]大量的科學(xué)研究表明：有氧呼吸的場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。先由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)完成葡萄糖的初步分解，之后由線粒體完成剩下的部分。同時(shí)，有科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞勻漿組中，葡萄糖(C
6H
12O
6)減少的同時(shí)，丙酮酸（C
3H
4O
3）含量增加。
得到結(jié)論：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸，后在線粒體被利用。
問(wèn)題三：在有氧呼吸過(guò)程中還有其他中間產(chǎn)物產(chǎn)生嗎？
[資料卡3] 2,6–二氯酚靛酚是一種藍(lán)色染料，能被還原劑還原成無(wú)色，準(zhǔn)備三支試管，完成下面的實(shí)驗(yàn)：
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試管 |
1號(hào) |
2號(hào) |
3號(hào) |
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細(xì)胞不同結(jié)構(gòu) |
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) |
線粒體 |
細(xì)胞勻漿 |
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物質(zhì) |
葡萄糖
2,6–二氯酚靛酚 |
丙酮酸
2,6–二氯酚靛酚 |
葡萄糖
2,6–二氯酚靛酚 |
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實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
褪色 |
褪色 |
褪色 |
分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到結(jié)論：在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中產(chǎn)生還原劑（[H]）。
問(wèn)題四：氧氣在哪里被利用？
[資料卡4]
分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到結(jié)論：氧氣在線粒體被消耗。
思考：若想要知道氧原子轉(zhuǎn)移到哪種產(chǎn)物中，應(yīng)該用什么方法探究？
問(wèn)題五：能量在哪個(gè)場(chǎng)所產(chǎn)生？不同場(chǎng)所產(chǎn)生能量的多少？
[資料卡5]螢火蟲發(fā)光器中有熒光素，體外條件下能量也可使螢光素發(fā)光，發(fā)光的強(qiáng)弱與能量多少有關(guān)。
分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到結(jié)論：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生少量能量，線粒體產(chǎn)生大量能量。
【合作探究三】構(gòu)建有氧呼吸模型
學(xué)生活動(dòng)要求：請(qǐng)同學(xué)們請(qǐng)閱讀教材92-93頁(yè)，梳理有氧呼吸的各階段的反應(yīng)物、產(chǎn)物、場(chǎng)所及能量變化，通過(guò)箭頭及必要的文字說(shuō)明，構(gòu)建有氧呼吸過(guò)程圖解。
學(xué)生分小組構(gòu)建有氧呼吸的過(guò)程模型，稍后小組代表上臺(tái)展示講解本組的作品，其他小組的同學(xué)評(píng)價(jià)該作品并提出建議。教師適當(dāng)引導(dǎo)點(diǎn)撥，總結(jié)升華。
【歸納總結(jié)】
1. 有氧呼吸的總反應(yīng)式:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量
2.有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指細(xì)胞在
氧的參與下，通過(guò)多種
酶的催化作用，把
葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生
二氧化碳和水，釋放能量，生成大量
ATP的過(guò)程。
【隨堂檢測(cè)】學(xué)案固學(xué)
學(xué)案的固學(xué)案部分設(shè)置了三個(gè)習(xí)題，習(xí)題難度不大，屬于基礎(chǔ)性問(wèn)題，目的是檢測(cè)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，使學(xué)生收獲成功的喜悅。學(xué)生在學(xué)習(xí)完本節(jié)課的內(nèi)容后，獨(dú)立完成固學(xué)案的習(xí)題，檢測(cè)自己對(duì)知識(shí)的掌握和理解。學(xué)生做完后老師請(qǐng)學(xué)生對(duì)答案并講解解題思路。
【課后作業(yè)】研究性學(xué)習(xí)
對(duì)家庭釀酒過(guò)程及原理、蘋果的最佳儲(chǔ)藏方法以及其他問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查研究，可以分組活動(dòng)，下節(jié)課在班上進(jìn)行展示。
【板書設(shè)計(jì)】
5.3 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用
一、探究酵母菌的呼吸方式
有氧呼吸：產(chǎn)生二氧化碳和水
無(wú)氧呼吸：產(chǎn)生二氧化碳和酒精
三個(gè)階段 場(chǎng)所
反應(yīng)式
總反應(yīng)式：C
6H
12O
6+6O
2+6H
2O→6CO
2+12H
2O+能量
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