细胞呼吸教案.doc

第四节 细胞呼吸一、教学目标【知识目标】1解释细胞呼吸就是糖的氧化。2说出糖酵解、柠檬酸循环（第二课时）的主要过程。3描述电子传递与氧化磷酸化过程。（第二课时）4概述乳酸发酵与乙醇发酵。（第三课时）5解释细胞呼吸是细胞代谢的核心。（第四课时）6关注细胞呼吸的知识与人们生产生活的关系。【能力目标】1通过分析细胞呼吸的过程，帮助学生形成分析问题、解决问题的能力，培养他们良好的思维品质。2通过师生一起分析蛋白质和脂肪进入柠檬酸循环的方式，培养学生知识的迁移和综合能力。（第二课时）3通过分析多种物质的代谢过程，培养学生的抽象思维能力。【情感态度与价值观】1不要孤立地看待某一种生命现象，既要重视局部对于整体的作用，又要重视局部间的联系。2感受生命的奇妙，生命是一个复杂、精细、高效的自动运转过程，形成科学的价值观和世界观。3通过学生之间的讨论，师生、生生之间的交流，学生享受愉快地合作交流的乐趣，培养合作交流的意识。二、教材分析【教材的地位作用】“细胞呼吸”是本章的重点内容之一。教材在分析了物质的交换方式、能量通货ATP和生物催化剂酶以后，安排了细胞呼吸这一节。细胞呼吸是生物界所有生物每时每刻都在进行的生命活动。教材先简要叙述了细胞呼吸的概念，然后重点分析了细胞呼吸的本质、需氧呼吸和厌氧呼吸的生理过程以及细胞呼吸的意义。提出细胞呼吸就是糖的氧化，是放能反应。需氧呼吸需经历糖酵解、柠檬酸循环和NADH中的高能电子在呼吸链中的传递。厌氧呼吸是在无氧的条件下发生的，如乳酸发酵和乙醇发酵。最后概括性地指出细胞呼吸是细胞代谢的具体表现，细胞呼吸是细胞的代谢中心。【教学重难点】1教学重点：细胞呼吸的概念，及需氧呼吸的过程；厌氧呼吸的类型及过程；细胞呼吸与细胞代谢的关系。2教学难点：需氧呼吸的三个阶段既是教学重点又是教学的难点，让学生结合书本插图，通过阅读、讨论等方法，掌握葡萄糖氧化分解的过程，关注每个阶段产生的ATP、NADH, FADH2的产生情况。三、学情分析教材从学生熟悉的呼吸入手，通过比较呼吸与细胞呼吸的差异，开门见山地引出了细胞呼吸的概念。接着通过与木头燃烧的比较，得出细胞呼吸的实质就是糖的氧化，而作为本节内容的重头戏，教材分别采用彩色图解、方程图解等方法详细阐述了需氧呼吸及厌氧呼吸的生理过程，这部分由于涉及到一部分生化内容，学生比较难接受，所以可适当补充些生化知识，同时结合化学基础知识，便于学生理解掌握。最后，在学习了细胞呼吸的具体过程之后，教材概括性地总结了细胞呼吸的生理意义，指出细胞呼吸是细胞的代谢中心。学习了细胞呼吸的原理后，结合社会、生活实践中，指导学生能利用细胞呼吸的原理来解释平常生活中的一些实际问题，体现STS思想。四、教学设计【设计思路】对生物体的呼吸作用，学生并不陌生。通过初中阶段的学习，学生已经知道呼吸作用的本质是细胞内的有机物氧化分解释放能量，但这仅仅是感性上的认识。有机物是怎样氧化分解并释放能量的？这一过程与有机物在生物体外的燃烧有什么不同？这一过程必须要有氧的参与吗？在无氧的条件下能不能进行？细胞呼吸对于细胞的代谢有什么重要意义？这些问题学生并不清楚。高中阶段将从分子水平上解决这些问题。本节共有4个课时。第1课时的教学可结合学生已有的知识和经验，从学生所熟悉的“呼吸”和“木头燃烧”入手，引导学生思考“呼吸”与“细胞呼吸”的区别，“细胞呼吸”与“木头燃烧”的区别，从而真正理解细胞呼吸的实质就是糖的氧化这一标题。对于这一部分的教学可采用讲授、交流与讨论相结合的教学模式，充分发挥学生的主体作用，使学生主动地获取生物学新知识。另外，在需氧呼吸的糖酵解阶段教学过程中运用了图片、多媒体动画，形象地展示了细胞呼吸糖酵解阶段具体过程。【教学过程】【第一课时】教学流程教师活动学生活动教学意图导入新课【讲述】我们知道，所有生物体的一切生命活动都需要能量。无论是我们人类还是肉眼难寻的细菌；无论是千姿百态的动物还是漫山遍野的植物，如果能量供应一旦停止，生命也就结束了。【提问】那么，生物体又是如何产生和提供能量的呢？设置疑问，让学生思考，迅速进入新课的教学。联系生活，引入新课。细胞呼吸的概念一、细胞呼吸就是糖的氧化细胞呼吸与木头燃烧的区别和联系细胞呼吸从糖酵解开始课后小结【提问】“细胞呼吸”与我们通常所说的“呼吸”是一回事吗？（可以带学生回忆人体呼吸的过程，让学生比较呼吸与细胞呼吸的不同。）【指导学生交流】师生共同得出：“细胞呼吸”并非我们学习过的“呼吸”，我们熟悉的“呼吸”指的是人和动物体从周围环境中吸入空气，利用其中的氧气，同时呼出二氧化碳。它是一种宏观的气体交换过程。而“细胞呼吸”是指细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程。任何生物体进行的生命活动所需要的能量无不来自细胞呼吸。“呼吸”与“细胞呼吸”的现象和本质是有所区别的。【提问】那么，细胞呼吸的过程又是如何发生的呢？细胞呼吸的实质又是什么呢？【讲述】细胞呼吸必须有氧参加，氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水，同时释放能量。反应如下：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量【创设情境】但是，早在18世纪法国化学家拉瓦锡（Aavoisier） 就发现木头燃烧也需要氧，发生的也是类似的反应，并且把细胞呼吸比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。【提问】拉瓦锡的这一说法有道理吗？细胞呼吸与木头燃烧有什么区别和联系呢？【指导学生交流】演示木头燃烧的实验，指导学生联系细胞呼吸的概念，比较细胞呼吸与木头燃烧的异同点。【师生讨论】得出：1区别：有机物在体外燃烧时，是在高温下发生的，其中储存的能量是一次性全部释放出来的，并且以光和热的形式表现出来；而细胞呼吸是细胞在常温、常压下将葡萄糖氧化分解，所产生的能量有相当一部分储存在ATP中，其余的则转变成热能释放，在这个过程中能量是逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。这就相当于放在高处的大石块，由于本身的重量和所在的高度具有了很大的势能。燃烧就像石块从高处直接落下来，势能会迅速地转变成动能释放出来，产生强大的冲击力。细胞呼吸就像在高处的石块经过许多台阶缓缓滚动到最低层，将能量一点点释放出来，而只有这样释放出来的能量才能被有效地、充分地利用。【提问】那么，细胞中葡萄糖的能量利用效率有多少呢？每个ATP分子中的能量大约是一个葡萄糖分子中能量的1%，细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成约38个ATP分子。所以，细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为30%。与现有的机械相比，这是很高的效率了。例如，传统的蒸汽机，能量转化效率只有8%，现代化的汽车引擎，能量转化效率也只有25%左右。【讲述】2、联系：在化学中我们知 道，物质得电子或H称为被还原，失电子或H称为被氧化。葡萄糖分子与氧反应的方程式如下： 糖分子失去氢原子C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 氧分子获得氢原子【指导学生交流】分析在细胞呼吸过程中，物质的得失电子情况。【讲述】从上述的方程式中，我们可以发现，不管是在木材燃烧的过程中还是在细胞呼吸的过程中，都是糖分子失去氢原子，氧分子获得氢原子，也就是在这两个个过程中都是糖被氧化了。所以无论是木材的燃烧还是细胞呼吸，反应的实质是一样的，都是纤维或葡萄糖的碳氧化为二氧化碳，其中的氢被氧化成水。在糖的氧化反应中，葡萄糖分子中发生了化学键的变化，化学键所储存的能量通过氧化还原作用释放出来。【提问】那么细胞呼吸又是如何缓慢而又有效地释放其中的能量的呢？【讲述】细胞呼吸是细胞内一系列由多种酶参与催化、有控制的氧化还原反应。我们可以将反应划分为三个阶段：糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链，如图313所示（教材P75 图313细胞呼吸的三个阶段）。通过这一系列的氧化还原反应，葡萄糖被彻底分解成CO2和H2O，而储存在其中的能量也分阶段地、缓慢地释放出来，一部分储存到ATP中，供生物体生命活动所需要。【背景介绍】糖酵解名称的由来，是因为动物进行呼吸作用时候，首先利用糖元作为呼吸基质，把它转变成葡萄糖，然后葡萄糖在无氧条件下进行分解而生成乳酸，所以这个过程称为糖酵解。【指导学生阅读，组织学生讨论】得出以下结论：1、场所：细胞质基质2、过程：一个葡萄糖分子转变为两个丙酮酸3、产物：2个丙酮酸、2个ATP、2个NADH糖酵解的全部反应如下：C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH+2H+2ATP【介绍】NADH是一种还原型辅酶，氧化形式为NAD+，是氢的载体，在电子传递链中将被氧气。【讲述】我们前面讲到，细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成约38个ATP分子。而在糖酵解过程中只产生2个ATP，所以葡萄糖分子中的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中。【小结】引导学生一起回顾本节课的主要内容，理解细胞呼吸的实质就是糖的氧化，是一系列有控制的氧化还原反应，可细分为糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段，对于这三个阶段具体的来龙去脉下节课讨论学习。回忆旧知，小组讨论、交流、比较，最后得出结论。启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中释放能量之间的差异，产生认知冲突，提高思维兴奋性。通过形象地比喻，启发学生理解细胞呼吸的实质。计算、分析得出：细胞呼吸中葡萄糖的能量利用高。结合化学基础知识，组织学生讨论，分析细胞呼吸过程中，物质的得失电子，启发学生深入理解细胞呼吸的实质。学生分析图表，使学生能从整体上把握细胞呼吸。学生带着问题阅读，组织学生讨论得出糖酵解的场所、过程及产物，最后总结出糖酵解的总反应式。总结、概括提出问题，引起思考。在学生已有的知识背景下主动建构新知识。联系生活，思考问题，启发想象，加深理解。分析数据，培养学生分析问题的能力。培养学生分析、归纳与总结的能力。培养学生读图能力。同时给下节课作铺垫。启发学生总结和概括，培养学生的归纳能力。板书设计:1、 细胞呼吸概念有氧呼吸厌氧呼吸2、 细胞呼吸3、细胞呼吸三阶段：需氧呼吸场所反应物产物能量糖酵解柠檬酸循环电子传递链【反馈检测】1、呼吸作用的实质是( )。 A分解有机物，储藏能量 B合成有机物，储藏能量 C分解有机物，释放能量 D合成有机物，释放能量2、关于细胞呼吸的特点，下列表述中不正确的是( )。 A需要多种酶参与 B释放二氧化碳 C分解有机物不彻底 D生成大量的ATP3、新鲜蔬菜放在冰箱里的冷藏室里，能适