ATP的主要来源教案金明森

ATP 的主要来源──细胞呼吸第 3 节 ATP 的主要来源──细胞呼吸（二）灵宝一高 金明森教材分析及处理思路：“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》第五章第三节的第二课时内容。学生学习了第一课时后对细胞呼吸的方式有了一定了解，本节介绍了生物异化作用的一个重要过程——细胞呼吸的过程，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、ATP、后面要学的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。细胞呼吸是一个微观的化学反应过程，学生理解起来可能有一定的困难，需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地表示出来，帮助学生理解。高中学生一个显著的特点是求知欲旺盛，自学能力较强，因此可尝试引导学生对细胞呼吸的知识进行归纳总结以及对两种呼吸方式进行比较，提高学生分析总结以及表达的能力。教学目标1．知识目标（1）说明有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程。（2）说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（3）获得细胞呼吸的概念2．能力目标（1） 通过分析有氧呼吸的过程，学会分析问题的能力。（2） 通过与同学和老师的讨论活动，学会与人交流，逐步提高自己的语言表达能力。 3．情感目标（1）在教学中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。 （2）通过联系生产、生活等实际，激发学习生物学的兴趣，养成关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和生命科学价值观。教学重点和难点1．教学重点有氧呼吸的过程2．教学难点细胞呼吸的原理及本质教学策略1．本节内容安排两个课时，第一课时安排学习 “探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的相关内容和细胞呼吸原理的应用，第二课时安排细胞呼吸方式与过程的学习。2． 课堂上用课件介绍 “探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的结果，了解酵母菌作为单细胞生物采取何种方式进行细胞呼吸；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物哪些，为后面的展开设立导入点。3．借助多媒体课件演示帮助学生理解有氧呼吸的过程。4．引导学生以小组合作的形式尝试自主归纳无氧呼吸的过程及特点。5．通过比较两种呼吸方式的异同，引导学生自主归纳出有氧呼吸与无氧呼吸的概念，进而概括细胞呼吸的概念。教学过程〖复习巩固〗1．细胞中的能源物质有哪些？2．主要的能源物质是什么？3．主要的储能物质是什么？4．直接提供能量的物质是什么？5．ATP 的合成需要哪些条件？ 6．其中 ATP 的合成需要的能量来源有哪些？问题导入：细胞呼吸的方式？在哪里发生？又是怎样进行的？〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。一、细胞呼吸的方式〖探究〗用课件介绍或演示“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验结果，学生思考讨论，老师提示。〖提示〗重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。（通过探究酵母菌细胞呼吸的方式，细胞呼吸的方式有）㈠有氧呼吸㈡无氧呼吸㈠有氧呼吸问题：自学课本 P93-P94 有氧呼吸相关内容，完成课堂检测一：１)、有氧呼吸分为三个阶段，每一阶段的反应物、生成物、场所各是什么？２)、哪些阶段生成[H]？哪些阶段释放能量？释放能量最多的是哪一阶段？３)、是不是每个阶段都需要Ｏ２的参与呢？４)、有氧呼吸的生成物 CO2 中的 C 和 O 分别来自哪里？有氧呼吸的生成物 H2O 中的 O 从何而来？ 〖讲述〗结合课本 P93 图 5－9 使用多媒体课件来讲述有氧呼吸的全过程。其反应过程包含许多反应步骤，基本可分为三个连续的阶段：酶第一阶段：C 6H12O6 →2C 3H4O3+ 4[H] +少量能量酶第二阶段：2C 3H4O3 + 6H2O→6CO 2+ 20[H] +少量能量酶第三阶段：24[H]+6O 6 →12H 2O+大量能量酶总反应式：细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来，除小部分以热能的形式散失，大部分转移到 ATP 中，随时提供生命活动的需要。学生活动：比较有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸 场　所 反应物 产物 释放能量第一阶段细胞质的基质葡萄糖丙酮酸[H]少量第二阶段 线粒体丙酮酸H2OCO2[H]少量第三阶段 线粒体[H]O2H2O 大量〖小字部分的问题〗学生思考计算回答，教师提示。有氧呼吸的能量转换效率大约是 40%。这些能量大约可以使 2.3×1025 个ATP 转化为 ADP。〖解释〗1 mol 的物质含有 6.02×1023 个分子，所以，每氧化 1 mol 的葡萄糖，则生成 6 mol 的二氧化碳和 6 mol 的水，并生成 38 mol 的 ATP。在标准状态（是指作用物的质量浓度为 1 mol/L、pH 为 7.0、温度为 25 ℃的状态。）下，1 mol ADP 形成 1 mol ATP，需要 30.54 kJ 的能量，那么，38 个 ATP 就需要1161 kJ 的能量。每氧化 1 mol 葡萄糖释放出来的能量是 2870 kJ，其中只有1161kJ 被保留在 ATP 中，它们可供细胞生命活动利用。这就是说，有氧呼吸的能量转换效率约为 40%左右，其余的能量则以热的形式释放。㈡无氧呼吸问题：讨论课本 P94-P95 呼吸相关内容，思考问题，小组合作，仿照有氧呼吸过程，尝试自主绘制无氧呼吸过程图解，概括其反应式及概念。1）、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段是否相同？接下来有何不同？2）、无氧呼吸的场所在那里？3）、那些细胞或微生物能够产生乳酸？那些细胞或微生物能够产生酒精？4）、1mol 葡萄糖无氧呼吸能够产生多少能量？为什么这样少？（相关信息）评价学生的活动，并对学生所总结的内容适当进行补充。〖板书〗酶C6H12O6→2C 2H5OH（酒精） + 2CO2+少量能量酶C6H12O6→2 C 3H6O3（乳酸）+ 少量能量从上述反应式可以看出，细胞在有氧呼吸时，吸收 O2 的量与放出的 CO2量相同，而无氧呼吸时不需要 O2，但产生 CO2。这样，如果某种生物呼吸时，吸收 O2 的量与放出 CO2 的量相同，则该生物只进行有氧呼吸；如果某种生物不吸收 O2，但有 CO2 释放，则说明该生物只进行无氧呼吸；如果某种生物释放的 CO2 量比吸收的 O2 的量多，则说明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。在有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时，哪种细胞呼吸占优势，则要从 CO2 的释放量与 O2 吸收量的差值来计算。有氧呼吸与无氧呼吸的异同点：学生讨论并完成下表有氧呼吸 无氧呼吸反应条件需要 O2、酶和适宜的温度不需要 O2，需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2 和 H2O CO2、酒精或乳酸不同点释放能量释放能量较多释放能量少相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成 ATP 供生命活动需要相互联系第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物二、细胞呼吸的概念：根据上述列表，引导学生自主归纳出有氧呼吸与无氧呼吸、细胞呼吸的概念：有氧呼吸：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多 ATP 的过程。无氧呼吸：细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出能量生成少量 ATP 的过程。微生物的无氧呼吸通常称为发酵，有两种类型：酒精发酵和乳酸发酵。在归纳有氧呼吸与无氧呼吸概念的基础上，引导学生尝试得出细胞呼吸的概念细胞呼吸：葡萄糖等有机物在生活细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳和水或其它不彻底的氧化产物，释放出能量并生成 ATP 的过程。〖旁栏思考题〗学生思考讨论回答，教师提示。〖提示〗一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及 pH 发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。课堂巩固：课本 P96 练习 2作业：1、复习今天课堂的内容2、课本 P96 练习附：板书设计第 3 节 ATP 的主要来源──细胞呼吸一、细胞呼吸的方式㈠有氧呼吸酶第一阶段：C 6H12O6 →2C 3H4O3+ 4[H] +少量能量酶第二阶段：2C 3H4O3 + 6H2O→6CO 2+ 20[H] +少量能量酶第三阶段：24[H]+6O 6 →12H 2O+大量能量酶总反应式：㈡无氧呼吸酶C6H12O6→2C 2H5OH（酒精） + 2CO2+少量能量酶C6H12O6→2 C 3H6O3（乳酸）+ 少量能量二、细胞呼吸的概念：1、有氧呼吸：2、无氧呼吸：3、细胞呼吸：课后反思：本节课整体把握了教材的重点，对学生难理解的难利用多媒体课件也进行了较好的解决，总体上还是相当好的一节课。特别是组织学生进行合作学习，模仿等方式培养学生的学习习惯，同时对如何进行核心概念的教学也作了很好的尝试，为学生细胞呼吸概念图的构建打下了扎实的基础，效果相当不错。但也存在一些问题，如对有关细胞呼吸过程的分解可能过细，内容偏多偏难，课堂容量偏大，不利于学习较困难学生的掌握，同时教学时间偏紧，不利于学生对问题的深入探讨。从课后学生对知识的掌握情况分析，学生对主要知识掌握较好，但有些内容偏难了点，不利于学习困难学生的学习，但有利于学习程度较高的学生的掌握与拓展，这也说明有时加深教学内容，有利于进行差异化教学，但还要在对全体学生要求的把握层面上下点功夫。