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1、1 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验及拓展 一、教材分析和学情分析 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”为高中必修一分子与细胞人教版第一册第五章第三节的探究实验内容。本内容学科交叉明显、对学生分析解决问题的要求较高。通过初中的学习，学生对呼吸作用的产物和能量有一定了解，对于未知的内容：酵母菌产生CO2和酒精的条件及多少，心理上存在有渴求。 二、教学目标和学法指导 （一）教学目标 1.知识与技能： （1）探究酵母菌产生CO2和酒精的条件及多少； （2）掌握相关物质鉴定的一般方法； 2.过程与方法： （1）学生能够理解并应用试验设计的基本原则； （2）学会假设、控制变
2、量、记录实验数据解释数据等一般科学探究方法； （3）提高小组合作学习和表达交流的能力； 3.情感态度与价值观： （1）通过对实验的不断深入探究，养成求实的科学态度，体会科学是不断探索的过程； （2）体验科学与生活的相互关系，认同“科学本质上是一种解决问题的活动”。 （二）学法指导及课时安排 1综合以上及现实的课时限制，确定学法为：合作学习法、探究学习法。 2 2课时安排：1课时。 三、重难点 1.重点：酵母菌在有氧和无氧条件下，通过实验，定性及定量探究细胞呼吸的产物； 2.难点：酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸产物的定量实验探究过程。 四、实验教学内容设计 1.设计理念（如图一所示） 图一 2
3、.设计思路（如图二所示） 图二 3 五、实验教学方法设计 （一）原课本实验 课本中对于该装置操作的具体叙述为：“用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（图三），并连通橡皮球（或汽泵）。让空气间歇地依次通过3个锥形瓶（约50min）。然后将实验装置放到25-35的环境中培养8-10h。”实验中药品和器材准备复杂、实验耗时长，对实验产物仅进行定性分析。 图三 原实验装置图 （二）实验的改进 1.用真空泵得到含氧低的水溶液，减少无关变量干扰，缩短实验时间 将实验的溶剂煮沸冷却后、再用真空泵得到低含氧量的水溶液，减少无关变量的干扰，缩短装置中无氧呼吸开始实验的时间，如图四所示； 图四 2.简化实验装置，
4、便于实验操作 用乳胶管、止水夹和100ml的注射器组装成如图五所示的酵母菌培养及集气4 装置。乳胶管可直接连接注射器如图五所示，也可通过针栓使两者相连接如图六所示。 图五 图六 此装置的优点在于： （1）有氧呼吸实验组： 1制备无CO2的空气、气液态产物的收集和定性鉴定更简洁，缩短实验过程耗时； 2通过针筒活塞的移动与否可以准确控制酵母菌反应的呼吸类型，避免无氧呼吸产物的干扰； 3利用活塞的移动可以定量测量的有氧呼吸中O2和CO2比值关系。 （2）无氧呼吸实验组： 1无氧呼吸中无O2的密封、气液态产物的收集和定性鉴定更简洁，缩短实验过程耗时； 2利用活塞的移动可以定量测量消耗等量的葡萄糖时，有
5、氧呼吸与无氧呼吸中CO2产量的比值关系。 3.简化实验步骤、器材，课本实验内容可在一个课时内完成 通过简化实验步骤、器材，加快无氧呼吸开始反应的速度，使得酵母菌呼吸作用的反应和产物的定性分析即课本实验内容可在一个课时内完成。 5 六、实验教学内容 （一）环节一：日常生活导入 趣味实验 实验组一：面粉与酵母菌混合发面； 实验组二：面粉、酵母菌和白砂糖混合发面； 现象：两组都可以使面团膨大，后者速度更快； 问题：面粉膨大的原因是什么？ 发酵演示 知识背景：葡萄表面的白霜是野生酵母菌，将葡萄洗净挤破密封一定时间并定时放气，即可酿制美味的葡萄酒。观察葡萄酒发酵过程的视频可以知道，面粉膨大的原因是酵母菌呼吸作用产生气体，但是气体是什么方式产生的？气体的化学实质又是什么？ 目的通过导入，从学生熟悉的生活现象联系实验，激发学生的探究兴趣。 （二）环节二：验证酵母菌的细胞呼吸有几种方式？产物有什么 ？ 1.试剂配置： 演示实验排除溶剂中的气体物质 用真空泵（如图七所示）抽取实验溶剂中的气体，使得溶解氧和二氧化碳浓度尽可能低至，避免水中的气体干扰实验结果。 图七 真空泵 复制文字已复制
