高中生物 第三節(jié)ATP的主要來源 綠色植物的呼吸作用教案 新人教版必修1.doc

綠色植物的呼吸作用教學目標1使學生了解呼吸作用的概念；掌握有氧呼吸的過程，理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同；理解呼吸作用的意義；通過對有氧呼吸和無氧呼吸的比較以及呼吸作用的意義，理解呼吸作用的本質(zhì)；通過呼吸作用和光合作用的對比，理解兩者的區(qū)別與聯(lián)系。2通過引導學生分析有氧呼吸的過程，培養(yǎng)學生分析問題的能力；通過學生討論對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同、對比光合作用和呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系，培養(yǎng)學生對比和歸納的能力，并指導對比和歸納的學習方法。3在教學中，通過分析有氧呼吸和無氧呼吸的關系，滲透生命活動不斷發(fā)展變化以及適應的特性。使學生逐步學會自覺地用發(fā)展變化的觀點，認識生命。在教學中，通過聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實際，激發(fā)學生學習生物學的興趣，培養(yǎng)學生關心科學技術的發(fā)展，關心社會生活的意識和進行生命科學價值觀的教育。重點、難點分析1有氧呼吸的過程，是本課題的教學重點。因為：學生在初中已經(jīng)學習過生物呼吸的有關知識，對呼吸的氣體交換現(xiàn)象、呼吸作用中分解有機物，釋放能量等知識，有了一定的了解。但限于初中學生的化學知識和認識水平，對呼吸作用的過程幾乎未涉及。高中學習呼吸作用，重點放在使學生認識呼吸作用的基本過程，理解呼吸作用的本質(zhì)上，可使學生對生物的呼吸作用的認識提高到一個新水平。呼吸作用過程的知識，是學生理解其分解有機物，釋放能量，產(chǎn)生atp的本質(zhì)的基礎；是理解有氧呼吸和無氧呼吸區(qū)別和聯(lián)系的基礎；是理解生物呼吸作用與植物光合作用區(qū)別與聯(lián)系的基礎。學生認識呼吸作用過程，有利于理解內(nèi)外因素對呼吸作用的影響，有利于理解呼吸作用的意義。如，從呼吸作用過程中，學生可以認識到分解有機物，釋放能量的同時伴隨atp的形成，atp進一步推動其它生命活動的進行。又如，從呼吸作用過程中，學生可以認識到，呼吸作用中有一系列的中間產(chǎn)物產(chǎn)生，這些中間產(chǎn)物，可以是形成其它有機物的原料，由此理解呼吸作用對其它有機物代謝的意義。2呼吸作用的生理意義，是教學的又一重點。因為：學生雖然知道，呼吸作用可為其它生命活動提供能量。但對通過這一作用洪能的必要性，一般說不清楚。其原因是，學生對生物體能量攝入、貯存、釋放和利用規(guī)律的認識不清。通過分析呼吸作用的意義，可使學生進一步澄清這些問題。在呼吸作用意義的教學中，可以聯(lián)系呼吸過程中的一些中間產(chǎn)物，說明這些中間產(chǎn)物，可以為體內(nèi)其它化合物的合成提供原料。體內(nèi)脂肪等有機物分解的中間產(chǎn)物，也可以進入呼吸過程徹底分解，使學生了解呼吸作用是各種有機物代謝的樞紐。3有氧呼吸的過程，是教學的難點。因為：學生的化學知識，尤其是有機化學知識不足。在呼吸作用的過程中，糖的徹底分解，需經(jīng)過一系列的氧化還原反應，這些反應所伴隨的能量變化，學生理解有一定的困難。呼吸作用的過程比較抽象，現(xiàn)又缺乏直觀教具，是學生對其理解困難的又一原因。教學過程設計一、本課題的參考課時為二課時。二、第一課時：1 教學過程的設計思路：2關于教學過程的說明：（l）開始教師以提問的形式復習光合作用。如，讓學生板書光合作用的總反應式、學生敘述光合作用的概念等。在此基礎上，教師指出，綠色植物在葉綠體內(nèi)，通過光合作用把二氧化碳和水合成有機物；把光能轉(zhuǎn)變成化學能，以穩(wěn)定的形式，儲存在有機物中。當各種生命活動需要能量時，再通過氧化分解有機物，把穩(wěn)定的化學能釋放出來，轉(zhuǎn)變成活躍的形式利用。這種分解有機物，釋放能量的過程就是呼吸作用。引出課題。（2）呼吸作用有兩種類型，有氧呼吸和無氧呼吸。通常所說的呼吸作用是指有氧呼吸。到此，教師引導學生，回顧初中學過的有關呼吸的知識，在討論中板書有氧呼吸的反應式。即：接著提出，呼吸作用是怎樣進行的呢？引出有氧呼吸的過程。（3）關于呼吸作用過程的教學，可按圖解（圖214），邊講邊畫，步步推進。在講解中講清以下幾點：首先應指出，下面以葡萄糖為例講述呼吸作用過程。其它有機物也可以通過呼吸作用氧化分解。第一階段，一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸，在分解的過程中釋放能量，一部分被atp捕獲（把adp轉(zhuǎn)變成atp），并脫下h。這一過程在細胞質(zhì)的基質(zhì)完成。第二階段，丙酮酸進入線粒體內(nèi)，繼續(xù)脫h，氧化分解二氧化碳。同時釋放能量合成atp。第三階段，前兩階段脫下的h在線粒體內(nèi)，與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的o2結合成水。在此過程中釋放大量的能量，合成大量的atp。（4）在整理出三個階段后，根據(jù)學生狀況，進一步分析以下幾點： 引導學生，給呼吸作用的反應式配平。配平過程中，提問，呼吸作用產(chǎn)生的ho中的o，來自哪種原料？（學生回答出：來自o。），接著提出，消耗6分子的o2 應該生產(chǎn)12個分子的h2o，可是，如果形成12分子的h2o，又需要24個h，一分子的c6h12o6只有12個隊差12個h來自哪？最后指出，呼吸作用還消耗水。因而呼吸作用的反應式應改為：才能反應其本質(zhì)。解決了這一環(huán)節(jié)，其它物質(zhì)的來龍去脈就可迅速解釋清楚。分析呼吸作用過程中的能量問題。教師指出，lmol的葡萄糖徹底氧化分解成二氧化碳和水，釋放出2870kj的能量，其中1255kj左右的能量被atp捕獲，儲存在atp中（約38mol的atp）?？梢?，呼吸過程中釋放的能量，只有44儲存在atp中，用于推動其它生命活動。其余以熱的形式散失了。因此，在有些情況下，如新鮮蔬菜、糧食等保存，通過控制呼吸速率，可減少有機物的消耗。3呼吸作用的三個階段，后兩個階段都是在線粒體中進行的。另外，從能量角度看，在細胞質(zhì)的基質(zhì)中進行的第一步產(chǎn)生4mol的atp，其余34mol的atp，是在線粒體中產(chǎn)生的。因此，線粒體是呼吸作用的主要場所。4.呼吸作用的一系列化學反應，都需要酶的催化。因此，凡影響酶的內(nèi)外因素都會影響呼吸作用的速度。三、第二課時：1教學過程的設計思路：2關于教學過程的說明：（1）首先復習有氧呼吸的過程、場所以及物質(zhì)和能量的變化。在學生回答有氧呼吸過程中，教師可特別指出：氧氣的利用（用于與脫下的h結合成水），以及利用的場所（線粒體）。到此，進一步提出，無氧呼吸是否也要氧化脫紅？如果脫下氫，氫又是怎樣處理的？由此引入對無氧呼吸的學習。（2）教師可按下圖（圖215），邊講邊畫，分析無氧呼吸產(chǎn)生酒精和乳酸的反應。并在與有氧呼吸的對比中，認識以下幾點：無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段是相同的，在有氧的情況下，丙酮酸進入線粒體繼續(xù)氧化分解，脫下的氫與氧氣結合而消耗，即進行有氧呼吸；在無氧情況下，則在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，在酶的作用下，利用第一階段脫下的氫，把丙酮酸還原成酒精或乳酸。因此，兩種呼吸作用是在丙酮酸后分道揚鏡的。兩種呼吸作用，不僅在過程上有共同點，而且都具有分解有機物，釋放能量，產(chǎn)生atp的本質(zhì)。無氧呼吸，由于沒有徹底分解有機物，所以釋放的能量少，合成atp少。因此，利用有機物分解獲得atp的效率低。又由于無氧呼吸產(chǎn)生的小分子有機物，如酒精和乳酸，在細胞中大量積累，對細胞有毒害。因此大多數(shù)生物不能長時間用無氧呼吸維持生命，澇田時應及時排水就是這個道理。在遠古時期，地球的大氣中沒有氧氣，那時微生物的呼吸，是無氧呼吸。隨著大氣中出現(xiàn)了氧氣，細胞內(nèi)出現(xiàn)了有氧呼吸的酶類，在無氧呼吸的基礎上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無氧呼吸優(yōu)越，有氧呼吸逐漸成為絕大多數(shù)生物的主要呼吸形式，但還保留無氧呼吸的能力，使生物體或部分器官組織在缺氧條件下，作為有氧呼吸的補充，是生物的適應性的表現(xiàn)（舉例）。有些微生物，至今仍只在無氧的條件下生活。人類在生活和生產(chǎn)中，對其有很多利用（舉例）。（3）關于呼吸作用的意義，教師盡量啟發(fā)學生，根據(jù)呼吸作用的過程和本質(zhì)，歸納出來。生物體內(nèi)的糖類、脂類、蛋白質(zhì)等有機物都富含能量。但這些能量不能直接供各種生命活動利用。需要通過呼吸作用，分解有機物，釋放能量，轉(zhuǎn)化到“能量貨幣”atp中，由atp直接推動各種生命的進行，如細胞的分裂、礦質(zhì)元素的吸收、有機物之間的轉(zhuǎn)化等。因此，呼吸作用的意義之一是，為生物體的生命活動提供能量。呼吸過程是各種有機物相互轉(zhuǎn)化的樞紐（如圖216）。由于呼吸作用的生理意義，生物體生長發(fā)育的旺盛的時期和部位，呼吸作用較強。反之較弱。（4）最后讓學生對比呼吸作用與光合作用的異同。教師可以從兩者的發(fā)生場所、條件、物質(zhì)變化、能量變化、意義等方面，列表讓學生歸納。四、本課題教學中應注意的問題：1在教學中，應根據(jù)學生的基礎情況，決定擴展和深入的程度。如，呼吸過程中消耗水分、呼吸作用在各種有機物相互轉(zhuǎn)化中的意義等，可以不講。2在聯(lián)系實際過程中，盡量聯(lián)系本地區(qū)學生熟悉的生活和生產(chǎn)。小資料一、呼吸速率：呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時間內(nèi)，分解有機物的速率。它是植物呼吸作用強弱的生理指標。因為測定有機物分解的速率是非常困難的，所以一般以測定植物釋放二氧化碳或吸收氧氣的速率來衡量呼吸速率。因呼吸作用是植物物質(zhì)代謝的中心環(huán)節(jié)，通常呼吸速率作為植物生理活動強弱的指標。二、影響呼吸速率的因素：1內(nèi)部因素。不同種類植物的呼吸速率不同，一般旱生植物，生長緩慢，呼吸速率比水生植物低；陰生植物所處的光強度較弱，呼吸也較弱，呼吸速率比陽生植物低。同一種植物在不同的生長發(fā)育時期，呼吸速率也不同，一般在幼苗期、開花期等生長旺盛期，呼吸速率增高。同一種植物的不同器官，呼吸速率也不同，一般生殖器官比營養(yǎng)器官高，幼嫩組織器官比衰老的組織器官高。2.外界因素對呼吸速率的影響。（1）溫度：呼吸作用是一系列的化學過程，這些化學反應大多需要酶來催化完成，而酶的活性直接受溫度的影響，因此溫度對呼吸作用的影響很大。一般植物在0以下，呼吸作用很弱或幾乎停止，呼吸作用的最適溫度一般在2535之間，呼吸作用的最高點，一般在4555。（2）氧氣：呼吸作用需要游離的氧