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1、细胞呼吸和光合作用表3-1 主题单元设计模板适用年级高一所需时间课时（每周2课时，共5课时）主题单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)本单元是必修1的重要的、难度系数较大的细胞代谢的过程，是生物学的主干知识。内容包括细胞呼吸和光合作用两大方面的知识。前面第三章细胞结构中学的线粒体和叶绿体是本单元的结构基础，在本单元学习中，让学生明白这两种细胞器与能量转换的关系，从而体现了结构与功能相适应的生物学观点。细胞呼吸是分解有机物释放能量的过程，光合作用是合成有机物储存能量的过程，它们是相互依存，在必
2、修3生态系统的物质循环和能量流动中将涉及此内容。所以它们在高中学习中起到重要作用。在本单位中，我把他划分为两个专题。专题一：你完成各项生命活动、维持体温所需的能量从哪里来？通过实验、多媒体展示及画概念图等活动，掌握酵母菌的呼吸方式、有氧呼吸及无氧呼吸过程中物质和能量的转变过程，及在生活中的应用；专题二：太阳能是怎样进入植物体转化成生物可利用的能量？通过实验、多媒体展示及画概念图等活动，掌握光合作用过程中物质和能量的转变过程，及在生产实际中的应用；这两个专题适当地进行了拓展，使学生达到学以致用的目的。主题学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标)知识与技能：1.简述线粒体的结构和功能，说明细
3、胞呼吸的方式、实质，阅读课文理解有氧呼吸的全过程，查找有氧呼吸的过程及各阶段发生场所、原料、产物2.收集资料，进行分析，探讨细胞呼吸原理的具体应用，能运用细胞呼吸的原理解释一些有关的生活现象3.简述叶绿体的结构和功能，说明光合作用的原理和应用及科学家对光合作用原理的认识过程，阅读课文理解光合作用的全过程，熟记光合作用条件、场所、原料、产物，及各阶段的物质变化和能量变化4.收集资料和实验操作，进行分析，探究影响光合作用强度的环境因素，并能解释生产实际中的相关问题过程与方法：1.完成有关的探究实验，学会提取、分离绿叶中的色素及检测酒精、二氧化碳等细胞呼吸产物的方法，培养学生规范的实验操作能力2.在
4、有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力及分享信息的能力情感态度与价值观：1.通过研究科学家对光合作用原理的探究历程，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。2.认同科学家不仅要继承前人的研究成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇用于实践的科学精神与态度。对应课标1.说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。2.说明光合作用以及对它的认识过程。3.研究影响光合作用速率的环境因素。主题单元问题设计专题一：你完成各项生命活动、维持正常体温所需的能量从哪里来？专题二：太阳能是怎样进入植物体转化成生物可利用的能量？专题划分专题一：细胞呼吸（2课时
5、） 你完成各项生命活动、维持正常体温所需的能量从哪里来？ 专题二： 光合作用（3课时） 太阳能是怎样进入植物体转化成生物可利用的能量？ 专题一细胞呼吸你完成各项生命活动、维持正常体温所需的能量从哪里来？所需课时（2课时）专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)“细胞呼吸”是人教版高中课程标准实验教科书生物1分子与细胞第五章第三节的内容。本节介绍了生物异化作用的一个重要过程，细胞呼吸是生物界中所有生物每时每刻都在进行的生命活动。教材首先简要概括地介绍了细胞呼吸的概念，然后重点讲述了细胞呼吸的方式、有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用四大部分内容
6、，为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、酶、ATP、光合作用等内容有密切的联系，也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础。本节课的重点有4个：1关于酵母菌细胞呼吸方式的探究实验。2细胞有氧呼吸和无氧呼吸的过程。3细胞有氧呼吸和无氧呼吸的联系和区别。4细胞呼吸原理的应用。其中对酵母菌细胞呼吸方式的探究，要学生感性了解不同呼吸类型的条件和产物，并熟知对比实验在科学探究中的作用和设置条件。通过实验、多媒体展示及画概念图等活动，掌握酵母菌的呼吸方式、有氧呼吸及无氧呼吸过程中物质和能量的转变过程，及在生活中的应用。本专题学习目标 （描述本专题学习所要达到的
7、主要目标）1. 学生通过对酵母菌细胞呼吸方式的探究，感性了解不同呼吸类型的条件和产物，并熟知对比实验在科学探究中的作用和设置条件。2.理解有氧呼吸的全过程，掌握有氧呼吸的过程及各阶段发生场所、原料、产物。3.构建有氧呼吸图解，记忆反应式，熟知产物中氧元素的来源4.理解并记忆无氧呼吸过程各阶段场所、原料、产物，并能总结无氧呼吸的反应式 5.能准确比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同点6.收集资料，进行分析，探讨细胞呼吸原理的具体应用，能运用细胞呼吸的原理解释一些有关的生活现象本专题问题设计1.酵母菌为什么有时能酿酒，有时却不能？2.人体有机物中的能量是怎么释放出来的？在反应过程中物质和能量是怎样转变的？
8、所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源电脑、实物投影及原件常规资源20g新鲜的食用酵母粉，500mL锥形瓶2个，5%的葡萄糖液，石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液教学支撑环境生物实验室其 他记录用的纸、笔等学习活动设计（描述本专题的学习过程和学习活动）第一课时：探究酵母菌细胞呼吸的方式活动一：复习酵母菌的相关知识1.分小组说一说你了解哪些有关酵母菌的知识（家酿葡萄酒、发面等），记录下来，小组代表在班级上交流2.提出要探究的问题“酵母菌为什么有时能酿酒，有时却不能？”，在小组讨论、交流，有位同学说他知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，但不清楚这一过程是在有氧条件
9、下还是在无氧条件下进行的；另一位同学说他知道酵母菌的细胞会产生CO2，但不知道不同条件下产生的CO2是否一样多。根据经验，针对提出的问题作出假设。各组最终确定出本组要探究的问题活动二：学生分组实验，连接实验装置。1.交流后，请师生提出问题，待师生都认可后，分组实验。请特别关注：a.怎样控制有氧和无氧的条件？ b.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？2.由于实验需时间较长，观察的项目和次数要事先计划好，并做好记录活动三：展示交流、应用请特别关注：怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？1.学生分组展示实验装置根据实验结果得出本小组的结论2.用简明而科学的语言
10、在班级里交流，用表格的方式比较细胞呼吸的方式，每种方式的条件和产物有什么异同3. 重铬酸钾溶液可以检测有无酒精存在。想一想，这一原理在日常生活中有何应用？4.通过展示交流，各小组进行自评和互评。5.教师总结第二课时：ATP的主要来源细胞呼吸提出问题：人体有机物中的能量是怎么释放出来的？在反应过程中物质和能量是怎样转变的？我们已经知道葡萄糖是细胞中的主要能源物质，细胞的生命活动离不开能量，绝大多数生化反应都需要耗能。细胞在常温、常压下，不可能通过燃烧释放能量，然而在细胞内应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程，可以将葡萄糖分子中的能量释放出来，但又不伤及细胞。在不断持续的生命过程中，怎样才能将储存在葡萄
11、糖中的能量逐步地、缓慢地释放并随时地被细胞利用呢？活动一：复习线粒体的相关知识细胞的“动力车间”是什么？它的结构具有什么特点？1、动物细胞中产生ATP的途径 ；植物细胞产生ATP的途径 12342、线粒体的结构和功能 1）写出下列名称 ，它存在的意义是 2）线粒体的功能是进行 的主要场所。活动二：绝大多数生物的主要呼吸方式是什么？为什么说线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所？1、阅读课本9394页，并参考P93图5-9，记忆有氧呼吸的过程及各阶段的发生场所、原料、产物。目标检测2：1）填写下面的表格 阶段项目第一阶段第二阶段第三阶段场 所反应物生成物释放能量 kJ/mol，转移到ATP中 kJ/
12、mol大量/少量（以下同）是否需要氧参与2）葡萄糖分解场所是？线粒体分解的有机物是？3）水、【H】、O2分别在第几阶段被消耗？在第几阶段产生？4）能量在哪个阶段生成？在哪个阶段产生最多？目标检测3： 5）总结有氧呼吸反应式6）产物CO2中的O、H2O中的O分别来源？用18O标记葡萄糖，则18O的转移途径是？2、看课本P94记忆有氧呼吸与体外燃烧相比，具有的特点是？活动三：牛奶在什么条件下能变成酸奶？葡萄糖酒酿制的机理、条件怎样？你参加马拉松赛跑后肌肉为什么会酸痛？阅读课本9495页，记忆无氧呼吸的过程及各阶段的发生场所、原料、产物；区别有氧呼吸与无氧呼吸的概念目标检测4：7）第一阶段：与有氧呼
13、吸的有氧呼吸完全相同 第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，产物是？能量产生于哪个阶段？8）无氧呼吸的场所是？9）写出反应式并举出相关的例子 探究讨论：1）为什么不同的器官和组织无氧呼吸的产物不同？2）为什么无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少？其余的能量储存在哪里？目标检测5：10）有氧呼吸和无氧呼吸的异同点：项目 方式有氧呼吸无氧呼吸不同场所条件多种呼吸酶，需要 多种呼吸酶，不需要 产物能量多少相同联系从葡萄糖分解为丙酮酸（第一阶段）完全相同，以后阶段不同实质11）细胞呼吸过程中能量转化： 活动三：皮肤被锈钉扎伤后处理不当为什么易患破伤风？植物根长期生活在水中为什么易烂根？参考P9596资料分析
14、，探讨细胞呼吸原理的具体应用，能运用细胞呼吸的原理解释一些有关的生活现象（学习小组课后收集更多细胞呼吸原理具体应用的有关实例）目标检测6：11）为什么花盆要及时松土，水稻要定期排水？ 12）出现较深伤口的时候，要尊重医嘱进行什么疫苗的注射？原因？活动四：完成相应的反馈练习活动五：课堂小结学生尝试构建细胞有氧呼吸的图解（投影学生构建的结果，总结构建图解的方法）活动六：学后反思。教学评价（列举本专题中要评价的学习要素和所使用的评价工具或方法）可评价的学习要素1. 酵母菌细胞呼吸方式的探究评价方法：现场评价评价指标：a.根据本小组要探究的问题，装置连接是否科学？实验操作是否规范有序？b.在实验探究中，是否得出预测的结论？c.用简明而科学的语言在班级里交流，用表格的方式比较细胞呼吸的方式，每种方式的条件和产物有什么异同。比较表格的制作是否规范全面，数据是否合理 d. 实验的秩序、配合的默契程度等
