高中生物教案：ATP的主要來源細(xì)胞呼吸

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高中生物教案：ATP的主要來源細(xì)胞呼吸1

一、目標(biāo)專題：

必修課本1第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用一，本專題新舊內(nèi)容更改概況：本章舊人教版內(nèi)容包括新陳代謝與酶、新陳代謝與ATP、光合作用、細(xì)胞呼吸、植物的水分和礦質(zhì)營養(yǎng)、三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝、新陳代謝的類型等八個內(nèi)容。新教材內(nèi)容變更為：第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶;第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP;第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸;第4節(jié)能量之源——光和光合作用。

二、《ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸》

(一)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1、了解呼吸作用的概念、類型、場所、生理意義、以及在生產(chǎn)、生活實踐上的運(yùn)用。2、理解有氧呼吸與無氧呼吸的概念、總反應(yīng)式、過程和圖解,區(qū)別和聯(lián)系。3、掌握有氧呼吸物質(zhì)和能量變化的特點。能力目標(biāo)：1﹑通過引導(dǎo)學(xué)生分析有氧呼吸的過程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。2﹑通過學(xué)生讀書及與教師的討論活動，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和主動理解新知識的技能技巧。3﹑通過學(xué)生討論對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同，培養(yǎng)學(xué)生自我構(gòu)建知識體系的能力和對相關(guān)知識進(jìn)行分析比較的思考能力。4﹑適當(dāng)擴(kuò)展認(rèn)知面，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活、生產(chǎn)實踐的能力。情感態(tài)度價值觀：1﹑在教學(xué)中，通過分析有氧呼吸和無氧呼吸的關(guān)系，滲透生命活動不斷發(fā)展變化以及適應(yīng)的特性，使學(xué)生逐步學(xué)會自覺地用發(fā)展變化的觀點，認(rèn)識生命。2﹑通過聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)心社會生活的意識和進(jìn)行生命科學(xué)價值觀的教育

(二)教學(xué)重點、難點：

1、教學(xué)重點：有氧呼吸的過程

2、教學(xué)難點：有氧呼吸中物質(zhì)變化和能量變化

(三)教學(xué)課時：1課時

(四)教具準(zhǔn)備課件

(五)教學(xué)過程:

1，導(dǎo)入新課回顧舊知“糖類是生物體主要的能源物質(zhì)，直接的能源物質(zhì)是ATP”，設(shè)疑“儲存在糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能如何轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)體生命活動所需的能量?”，開篇引題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知的熱情，引出細(xì)胞呼吸。

2，呼吸作用的概念和類型呼吸作用(也叫細(xì)胞呼吸)：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸。解析概念：實質(zhì)：分解有機(jī)物，釋放能量。生成ATP類型：有氧呼吸和無氧呼吸

3，有氧呼吸動畫展示有氧呼吸示意圖，并提出問題輔助學(xué)生思考：①有氧呼吸的生成物CO2和H2O分別產(chǎn)生于有氧呼吸的第幾階段?②有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分別來自哪里?生成物H2O中的O又從何而來?③有氧呼吸過程中哪幾個階段有〔H〕產(chǎn)生?其去向如何?④有氧呼吸過程中哪幾個階段有ATP產(chǎn)生?產(chǎn)量最多的是哪一個階段?⑤有氧呼吸過程中物質(zhì)變化和能量變化的特點是什么?⑥C6H12O6能否進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸?

認(rèn)真仔細(xì)觀看示意圖，借助圖示分析﹑討論問題備注：這一環(huán)節(jié)中，教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用帶動學(xué)生的`積極性，保證學(xué)生的主體性地位。這就要求教師備課時要盡可能的周全，方能以精準(zhǔn)的方式為不同層次的學(xué)生服務(wù)。

分步重現(xiàn)有氧呼吸過程，加意學(xué)生的反饋信息，及時解疑，請學(xué)生獨(dú)立完成空白表格有氧呼吸三個階段的比較有氧呼吸場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸少量第二階段線粒體丙酮酸H2OCO2、少量第三階段線粒體、O2H2O有氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量1mol葡萄糖釋放2870KJ，有1161KJ轉(zhuǎn)移至ATP(合成38molATP)

總結(jié)概念：有氧呼吸是指細(xì)胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。

4，練習(xí)鞏固

5，課后探究課題設(shè)計目的：以生活中常見實例為切入點，要求學(xué)生以既有知識為依托，借助各種資料，完成探究實驗。預(yù)習(xí)無氧呼吸，找出兩種呼吸方式的知識銜接點。資料：農(nóng)村有家庭釀制甜酒釀的技術(shù)，請同學(xué)們組成合作小組一起探究甜酒釀的釀制過程并能提出相關(guān)問題繼續(xù)探究。①加酒藥前為什么先要使米飯冷卻?而后為什么還要保溫?②加的酒藥是什么?③既然是酒為什么會甜?④在瓷壇內(nèi)的米飯中挖一個洞的目的是什么?⑤釀制甜酒釀時，總是先來“水”，后來“酒”，為什么?⑥可用大豆制甜酒釀嗎?

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一、教材內(nèi)容分析

呼吸作用是生物界中所有生物每時每刻都在進(jìn)行的生命活動?！凹?xì)胞呼吸”是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《生物必修1·分子與細(xì)胞》第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用中第三節(jié)的內(nèi)容。教材首先簡要概括地介紹了呼吸作用的概念，再重點講述有氧呼吸、無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用三大部分內(nèi)容，為學(xué)生了解不同生物生命活動的過程奠定了基礎(chǔ)。它與前面所學(xué)的線粒體的結(jié)構(gòu)和功能、主動運(yùn)輸、酶、ATP等內(nèi)容緊密聯(lián)系，也為今后學(xué)習(xí)其他生命活動及規(guī)律奠定基礎(chǔ)。

二、學(xué)情分析

細(xì)胞呼吸是一個微觀的化學(xué)反應(yīng)過程，學(xué)生理解起來可能有一定的困難，需要教師借助于多媒體課件等手段把細(xì)胞呼吸的過程直觀形象地展示出來，幫助學(xué)生理解。課堂上教師要引導(dǎo)學(xué)生積極思考探索，提出并解決疑惑，敏銳地發(fā)現(xiàn)生成性問題，靈活地運(yùn)用多種教學(xué)手段，使學(xué)生在輕松活躍的課堂氛圍中掌握本節(jié)課所揭示的細(xì)胞呼吸的本質(zhì)，使知識結(jié)構(gòu)完整化、邏輯化、系統(tǒng)化，并能在一定范圍內(nèi)遷移應(yīng)用。

三、教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)說明線粒體的結(jié)構(gòu)和功能；說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同；探討細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。

能力目標(biāo)通過比較有氧呼吸與無氧呼吸的概念及過程，培養(yǎng)歸納、分析、比較的能力；通過資料和圖片閱讀。

思考討論，問題探究等活動，培養(yǎng)提取信息和分析信息的能力。

情感目標(biāo)通過學(xué)習(xí)線粒體是有氧呼吸的主要場所，樹立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生物學(xué)基本觀點；通過分析有氧呼吸和無氧呼吸的關(guān)系，滲透生命活動不斷發(fā)展變化以及適應(yīng)的特性，逐步學(xué)會自覺地用發(fā)展變化的觀點認(rèn)識生命；通過聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實際，激發(fā)學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，養(yǎng)成關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)心社會生活的意識和生命科學(xué)價值觀。

四、教學(xué)重點和難點

教學(xué)重點：有氧呼吸的過程及原理。

教學(xué)難點：細(xì)胞呼吸的原理及本質(zhì)。

五、教學(xué)過程

（一）回顧與導(dǎo)入新課（2min）

由上節(jié)課內(nèi)容的回顧引導(dǎo)學(xué)生記憶探究實驗的相關(guān)結(jié)果；使學(xué)生對細(xì)胞呼吸有總體的認(rèn)識：

①回顧細(xì)胞呼吸的概念。②上節(jié)課的探究實驗得知細(xì)胞呼吸分為兩類：有氧呼吸和無氧呼吸。對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式。

（二）學(xué)習(xí)新課（36min）

1、有氧呼吸（17min）

（1）讓學(xué)生快速閱讀P93～94有氧呼吸部分。（2min）

（2）教師做出下列總結(jié)：（4min）

①有氧呼吸的順利進(jìn)行需要有氧的參與。②作為生物體內(nèi)的代謝反應(yīng)，還需要有酶的參與。（提示：本章第一節(jié)內(nèi)容）③在前面學(xué)習(xí)細(xì)胞器的時還了解到線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。

提問：從生物學(xué)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點出發(fā)，線粒體的哪些結(jié)構(gòu)與此功能相適應(yīng)的特點？線粒體為什么被稱為細(xì)胞的“動力車間”，能為生命活動提供能量呢？

ppt展示線粒體結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)示出各部分結(jié)構(gòu)名稱。說明線粒體基質(zhì)與內(nèi)膜上分布著有氧呼吸相關(guān)的酶。

（3）播放ppt及Flash動畫展示并講解有氧呼吸的三個階段：（7min）

第一階段：葡萄糖的初步分解（發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中）在酶的催化作用下，—分子葡萄糖脫氫氧化成兩分子丙酮酸,脫下少量的氫[H],釋放少量的能量,一部分能量散失，少量儲存在ATP中。

第二階段：丙酮酸的徹底分解（發(fā)生在線粒體基質(zhì)中）在酶的催化作用下，兩分子丙酮酸氧化脫羧,分解生成二氧化碳和[H],釋放出少量能量,一部分能量散失，少量儲存在ATP中。

第三階段：[H]和氧結(jié)合生成水，釋放大量能量（發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上）在酶的催化作用下，前兩階段產(chǎn)生的[H]，與氧氣結(jié)合生成水，同時釋放大量的能量，生成較多的ATP。列出每個過程的反應(yīng)方程應(yīng)式，強(qiáng)調(diào)[H]的寫法，講解酶的催化作用以及各階段生成的能量多少。

由三個階段的反應(yīng)方程式推出有氧呼吸的總反應(yīng)式，請學(xué)生上臺寫出反應(yīng)式，并修正講解。（1min）

(4)教師做小總結(jié)：（4min）

根據(jù)有氧呼吸的過程可知：氧化分解1mol葡萄糖需要消耗6mol氧氣和6mol水，將產(chǎn)生12mol水和6mol二氧化碳，釋放出大量的能量，形成38molATP。

其表達(dá)式為：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H20＋能量

通過表格比較三個階段，它們有哪些共同點與不同之處呢？

共同點：都需要酶的參與；不同點：從反應(yīng)場所，反應(yīng)物，生成物，放能四個方面進(jìn)行比較。

強(qiáng)調(diào)：①反應(yīng)場所從細(xì)胞質(zhì)到線粒體中，又從線粒體基質(zhì)到線粒體內(nèi)膜上的區(qū)別。②第三階段產(chǎn)生大量能量，與氧氣參與反應(yīng)有關(guān)。③各階段的反應(yīng)物與產(chǎn)物之間的聯(lián)系：第一階段產(chǎn)生的丙酮酸參與第二階段的反應(yīng)；第一、二階段的反應(yīng)產(chǎn)物[H]作為第三階段的反應(yīng)物參與反應(yīng)。

2、無氧呼吸（7min）

（1）讓學(xué)生快速閱讀P94～95有氧呼吸部分。（1min）

（2）播放ppt及Flash動畫展示并講解有氧呼吸的兩個階段：（3min）

反應(yīng)場所（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）。

過程：①無氧呼吸第一階段與有氧呼吸相同；②第二階段丙酮酸分解不徹底，而有氧呼吸丙酮酸被徹底分解。無氧呼吸的第二階段根據(jù)產(chǎn)物的不同分為——乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵。

板書兩種無氧呼吸的反應(yīng)表達(dá)式：

①乳酸發(fā)酵：C6H12O62C3H6O3＋少量能量②酒精發(fā)酵：C6H12O62C2H5OH＋CO2＋少量能量

（3）引導(dǎo)學(xué)生參考有氧呼吸的概念歸納得出無氧呼吸的概念，并試著標(biāo)出關(guān)鍵詞。（3min）

特點：不需O2；有機(jī)物分解不徹底；放能少。

了解無氧呼吸釋放的能量（196.65KJ），與有氧呼吸（2870KJ）相比較少。

提問：與有氧呼吸相比，同樣是分解葡萄糖，為什么無氧呼吸只能夠釋放少量能量？

答：無氧呼吸的第二階段丙酮酸分解不徹底，大部分能量儲存在有機(jī)物中，因此只釋放出少量能量。

3、細(xì)胞呼吸原理及運(yùn)用(7min)

（1）比較有氧呼吸與無氧呼吸：（5min）

ppt出示并填寫相應(yīng)表格，比較