《探究酵母菌細胞呼吸的方式》說課稿(全國實驗說課大賽獲獎案例)

1、探究酵母菌細胞呼吸的方式說課稿一、使用教材人民教育出版社高中生物必修一分子與細胞第五章第三節(jié)：ATP的主要來源一一細 胞呼吸。二、實驗器材器材：自動充氣裝置（自制）、試管、具支試管、直角玻璃彎管、量筒、溫度計、玻璃 棒、燒杯、天平、試管架試劑：酵母菌、葡萄糖溶液、氫氧化鈉溶液、酸性重鋁酸鉀溶液、猊麝香草酚藍水溶液。 三、實驗創(chuàng)新要點：（-）創(chuàng)設(shè)自動充氣裝置【創(chuàng)新】自制自動充氣裝置：將空置的輸液袋注滿水，再從袋塞處插入輸液管插頭，最 后將水袋置于鐵架臺的可調(diào)控高度的鐵架上。選用500mL細口瓶和配套瓶塞，將瓶塞用打孔 機打出雙孔，兩孔均倒插入一段帶針帽接頭的0. 5mL注射器針筒（針帽接頭向上）

2、。再剪去 2號注射針的針管，取其針帽與待連接的充氣軟管入口配接，制得可直接套接在注射器出口 上的接頭（如圖1所示）。圖1自動充氣裝置【優(yōu)點】（1）可在水袋高度、輸液管控制閥、針帽出口大?。ㄍㄟ^針號控制）多個層而 上調(diào)控適宜的充氣速率，以便獲得理想的最佳實驗結(jié)果。（2）實現(xiàn)連續(xù)的自動充氣，以便集 中精力觀察實驗現(xiàn)象。（3）避免了利用氣泵充氣，空氣中的C0二難以全部去除的不足。（4） 避免了利用像皮球充氣，需要頻繁吸吹氣，而且容易引發(fā)錯誤操作導致液體倒吸的不足。 （二）反應主體裝置的改進【創(chuàng)新】（1）將500mL錐形瓶、帶一長一短直角玻璃彎管的主體裝置（如圖2所示）改 為25mL試管、輸液軟管（如

3、圖3所示）。（2）將材料試劑用量由240mL改為15mL圖2改進前主體裝置質(zhì)量分數(shù)10%酎母菌的NaOH溶液培養(yǎng)液圖3改進后主體裝置【優(yōu)點】（1）能有效避免錐形瓶邊緣的酵母菌由于不能接觸到充足的空氣而進行局部無 氧呼吸的不足。（2）能減少實驗材料試劑的用量。（3）便于對酵母菌培養(yǎng)液保溫處理。（三）創(chuàng)設(shè)無氧環(huán)境的改進【創(chuàng)新】采用與有氧組相似的實驗裝置（如圖5所示），將有氧組裝置中的通入空氣改 為通入事先制成的無氧空氣一段時間來創(chuàng)設(shè)無氧環(huán)境。的NaOH溶液培養(yǎng)港圖5改進后無氧呼吸裝置【優(yōu)點】充入無氧空氣有利于無氧環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，避免了教材中靜置時間難以把握，無法 準確把握完全無氧呼吸的起點的不足。（四

4、）酒精檢測方法的改進【創(chuàng)新】改用蒸發(fā)檢測法直接用酸性重銘酸鉀檢測酒精蒸氣。先將反應后的酵母菌 培養(yǎng)液試管置于80C熱水的燒杯中，把蘸有酸性重銘酸鉀的蓋玻片盒子（見圖6）倒扣于試管 口，一段時間后觀察記錄液滴顏色變化。圖6蘸有重銘酸鉀的盒子【優(yōu)點】與常用的將酸性重鋁酸鉀加入酵母菌培養(yǎng)液濾液相比，該方法可以避免培養(yǎng)液 中殘留的葡萄糖使酸性重銘酸鉀變色而出現(xiàn)的假陽性現(xiàn)象。四、實驗設(shè)計思路細胞呼吸的方式有有氧呼吸和無氧呼吸兩種。探究酵母菌細胞呼吸的方式首先要考慮的 問題就是如何創(chuàng)設(shè)有氧、無氧環(huán)境，對于有氧環(huán)境的創(chuàng)設(shè)學生很容易就能設(shè)計出向酵母菌培 養(yǎng)液中通入空氣的方案。創(chuàng)設(shè)無氧環(huán)境的方法，可以聯(lián)系生物學

5、實驗中遵循的單一變量原則, 進而設(shè)計出向酵母菌培養(yǎng)液中充入無氧空氣的方案。在整個反應過程中如何保證酵母菌的活性呢？給酵母菌提供生命活動必須的營養(yǎng)物質(zhì)、 水分、適宜的溫度，從而設(shè)計出給酵母菌加葡萄糖液的方案。在培養(yǎng)過程中為使反應在氣溫 較低的環(huán)境中也能快速進行還可以對酵母菌培養(yǎng)液進行保溫處理。對于反應可能的產(chǎn)物酒精、CO二該如何檢測呢？酒精的檢測可以聯(lián)系生活中交警通過吹 起查酒駕檢測酒精的方法，從而確定用酸性重倍酸鉀檢測：CO：的檢測，利用學生已有的CO： 檢測知識，設(shè)計出將排氣口插入澄清石灰水或浜麝香草酚藍水溶液中，觀察澄清石灰水是否 渾濁及渾濁的程度，或澳麝香草酚藍水溶液的變色現(xiàn)象、變色時間

6、。五、實驗教學目標1 .通過學生分組討論實驗所用生物材料的結(jié)構(gòu)和生物特性，加深學生結(jié)構(gòu)和功能相適應 的生命觀念。2 .借助系列問題引導學生思考討論實驗方案、裝置，發(fā)展學生的科學思維習慣和能力。3 .通過學生分組實驗，以及對實驗現(xiàn)象的觀察、提問、交流與討論，掌握科學探究的基 本方法。4 .基于對酵母菌呼吸方式的認識，嘗試解決果酒、米酒等生產(chǎn)生活問題。六、實驗教學內(nèi)容（一）設(shè)計組裝探究酵母菌呼吸方式（有氧組和無氧組）的實驗裝置（二）設(shè)計實驗的具體操作步驟和操作方法（三）進行實驗并指導學生解決在實驗操作過程中遇到的問題（四）根據(jù)實驗觀察記錄到的實驗現(xiàn)象，引導學生分析并得出實驗結(jié)論七、實驗教學過程（-

7、）引入老師給學生提供課前準備好的米酒和面包，學生品嘗，老師提出問題：1.制作米酒、面 包共用的微生物是什么呢？ 2.米變酒、面包多空說明該微生物可以產(chǎn)生何種物質(zhì)？圍繞酵母 菌、co：、酒精、一定氣體條件下的呼吸作用，讓學生提出問題。老師在充分肯定學生的思 考積極性的基礎(chǔ)上，提出與本節(jié)課教學內(nèi)容相關(guān)的問題并引導學生作出假設(shè)。設(shè)計意圖：從生活中常見的食物入手，并讓學生品嘗，激發(fā)了學生學習本節(jié)內(nèi)容的興趣。 通過體驗探究實驗提出問題，作出假設(shè)的過程，初步養(yǎng)成勤于思考、樂于實踐、勇于創(chuàng)新的 科學品質(zhì)。（二）設(shè)計組裝實驗的裝置和實驗操作步驟方法老師借助系列問題的形式（見表1）,在師生一問一答的過程中，學生

8、最終設(shè)計實驗的 裝置并合作組裝實驗裝置。表1設(shè)計實驗裝置問題引導學生設(shè)計如何操作才能給酵母菌提供氣體環(huán)境讓其進 行細胞呼吸呢？利用導管向裝置內(nèi)充氣如何向裝置內(nèi)充氣呢？由老師提供自動充氣裝置充入氣體中的co二該如何去除呢？將充入的氣體先導入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生的氣體該如何導出呢？用導管導出并用試劑進行檢測完成裝置組裝后，應用問題串（見表2）,引導學生設(shè)計實驗操作步驟和方法。表2設(shè)計實驗操作步驟和方法問題引導學生設(shè)計該給酵母菌提供什么物質(zhì)，才能讓其進行旺 盛的細胞呼吸呢？將酵母菌倒入偏萄糖液中，搖勻為了確保兩組的氣體環(huán)境的控制，一定要立 即采取什么措施呢？打開兩組的控制閥，同時對酵母菌培養(yǎng)液充 入空氣

9、和無氧空氣為了防止裝置漏氣，我們要對裝置進行何種 檢查呢？氣密性檢查為了使酵母菌在氣溫較低時也能進行旺盛的 細胞呼吸，我們可以采取什么措施呢？溫水保溫排氣口排出的氣體中可能含有什么氣體？用 什么試劑檢測？co二用澄清石灰水或澳麝香草酚藍水溶液進 行檢測（三）學生合作進行實驗并記錄實驗現(xiàn)象在實驗的操作過程中，引導學生短暫關(guān)閉有氧呼吸的控制閥，觀察兩組裝置的排氣口有 無氣泡產(chǎn)生。從而讓學生形成有氧呼吸過程中氣體體積量不變，而無氧呼吸過程中氣體體積 量增加的體驗，為后續(xù)學習有氧呼吸和無氧呼吸氣體體積的變化打下基礎(chǔ)。（四）分析得出實驗結(jié)論學生根據(jù)觀察到的對照組演麝香草酚藍水溶液呈藍色，有氧組呈黃色，無氧組呈綠色的 現(xiàn)象得出酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都可以產(chǎn)生C0:,且有氧呼吸釋放的CO：多于無氧呼吸： 根據(jù)有氧組酸性重倍酸鉀不變色，無氧組變灰綠色的現(xiàn)象得出酵母菌在有氧條件下，沒有酒 精產(chǎn)生，在無氧條件下可以產(chǎn)生酒精的結(jié)論。八、實驗效果評價1 .本次實驗多數(shù)同學可以獲得預期的實驗現(xiàn)象與結(jié)論