细胞呼吸教学设计

第一篇：细胞呼吸教学设计

《细胞呼吸》的教学设计

一、教材分析

呼吸作用是高中生物必修部分必考的重要内容之一，本部分教材内容由三大知识块构成，即有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸的意义，按照教学层次要求，均要求“理解”。在教材构成上，除以文字描述为主外，还有一图一表，图表都简明扼要阐明了教材的重点内容，在本内容中有三个重要的名词概念，细胞呼吸代替了原教材中的生物呼吸，强调了细胞是生物体的结构和功能单位。

二、教学目标

1、知识目标：记住细胞呼吸的概念和类型，理解有氧呼吸的过程及其图解。识记无氧呼吸的反应式和概念，理解有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系。

2、能力目标：在本内容的课堂教学中，突出图解与表格相结合，让学生学会用图表结合的方法来描述生物体中的生命现象，强化图文转化和学生表达能力的培养，学会用比较法来区别有氧呼吸和无氧呼吸的相关知识，培养学生的归纳、推理能力，尝试概念的推导式，探索式教学，学会理解和分析概念的方法。

3、情感态度价值目标：有氧呼吸和无氧呼吸的比较，求同存异，进一步理解发生在细胞内的这些生物化学反应，是生命物质运动的高级形式，也是生命物质的特殊性所在，同时更是发生在生物体细胞内的有规律的化学变化，正确运用发展的、运动的观点来认识生命的存在。

三、教学重点与难点

重点：(1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程，场所，条件和产物(2)细胞呼吸的意义

难点：(1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程，场所，条件和产物(3)有氧呼吸和无氧呼吸的物质变化和能量变化

四、课时安排：一课时(如果教学需要可以分成两课时)

五、教学过程

导入：“呼吸作用 ” 与我们通常了解的 “ 呼吸 ” 是一回事吗？ 问问学生是否知道呼吸与呼吸作用的区别,是否将呼吸与呼吸作用相等同？(可以带学生回忆人体呼吸的过程,让学生比较呼吸与呼吸作用的不同。)讲述：其实 “ 呼吸作用” 并非我们学习过的 “ 呼吸 ” ,我们熟悉的 “ 呼吸 ” 指的是人和动物体与外界进行的气体交换过程。而 “ 呼吸作用 ” 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成 ATP ,因此也叫做 “ 细胞呼吸 ”。正是因为所有生物的细胞都具备这一功能,才能保证所有生物正常的生命活动。“ 呼吸 ” 与 “ 呼吸作用 ” 的现象和本质是有所区别的。教师通过我们的呼吸从而引出细胞呼吸概念。

1.细胞呼吸：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并释放出能量的过程。又叫生物氧化。本节内容就以葡萄糖为例来说明呼吸的过程；理解生物氧化和物质燃烧的区别和联系：氧化分解，无论是有氧气参加，还是无氧气参加，只要是氧化还原反应，失去电子则为氧化（脱氧则为氧化）；得到电子为还原（得氢则为还原）。有机物只有在被氧化成简单的有机物或彻底氧化为CO2和H2O时，能量（有机物中的化学能）释放，一部分以热能散失，另一部分被ADP捕获形成ATP贮存起来。归纳出细胞呼吸的实质：氧化分解有机物，释放能量，形成ATP。故此细胞呼吸又叫生物氧化。

讲述：通过比较，我们发现生物氧化更为复杂、更为温和、更为完善，而且生物氧化产生的能量不仅可以维持体温，还可以用于多种生命活动，但燃烧仅仅能发光发热。所以生命运动更为精巧，更为奇妙，更为高明，生命是伟大的。细胞呼吸是一个由多种酶参与催化,多步骤的过程。细胞呼吸通常是在有氧的情况下进行的,但是某些细胞也可以在无氧的环境下进行呼吸。在有氧条件下,细胞中的有机物会彻底氧化分解成为无机物,自然会放出全部的能量。无氧条件下,细胞中的有机物降解成为其他的有机物,释放出一部分能量。总之,通过有机物的氧化分解,释放能量,被细胞利用,生命过程得以正常进行。这便是细胞呼吸的实质所在。那么以上这样两个过程又是如何发生的呢？从而引出：

分类：有氧呼吸和无氧呼吸(过程，场所，条件和产物)2.有氧呼吸

教学过程说明：在教师的指导下识图，让学生思考图中各个阶段的反应产物，再让学生阅读教材中有氧呼吸过程的文字说明，思考三个阶段中物质的变化和能量释放以及发生这些变化的部位，教师再板书三个阶段的反应式如下：

1.C6H12O6→4［H］＋2CH3COCOOH（丙酮酸）＋能量（少量）﹤ 2ATP

热能

细胞质基质。

热能2.2CH3COCOOH（丙酮酸）＋6H2O→6CO2＋20［H］＋能量（少量）﹤ 2ATP

热能

线粒体

3.24［H］＋6O2→＋能量（大量）﹤ 34ATP

线粒体

此处一定要让学生理解有氧呼吸的中间过程和中间产物,有条件的学校可以根据学生理解和接受能力的情况,将有氧呼吸的主要过程(三羧酸循环)较详细地介绍给学生,便于学生理解。让学生将上述三个反应式左边加左边，右边加右加，消去两边相同的部分，得到一个总的反应式为：

C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量（大量）

难点说明：有氧呼吸的产物二氧化碳中的氧元素来自哪个反应物？用含同位素氧跟踪用氧呼吸过程中的氧原子，得出氧元素途径：葡萄糖 → 丙酮酸 → 二氧化碳

然后让学生将这个反应式与课本对照，在教师的引导和提示下，根据反应物和生成物的变化及反应的条件，并与细胞呼吸的概念对照，顺其自然就得出有氧呼吸的概念。

3.无氧呼吸

以生活中的实际问题(乳酸发酵，酵母菌发酵)为教学的切入点，教师写出呼吸作用两个反应式：

根据上述反应式，由于形成不彻底产物（乳酸或酒精）中，都含有更多的能量，因此释放了少量的能量。引导学生根据上述反应式，对比细胞呼吸和有氧呼吸的概念，推导出无氧呼吸的概念。学习了细胞呼吸之后可以让学生自己设计一个比较表,比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同（教师提示：反应条件、进行的场所、物质的变化、能量的变化，也可以从概念所包含特征去区别）。在这个过程中帮助学生梳理概念,理解细胞呼吸的原理。

无氧呼吸与有氧呼吸的比较（由学生归纳总结）

4.细胞呼吸的意义

让学生阅读，要求学生用浓缩法进行归纳，以方便理解和记忆，让学生充分展示自己的概括能力，说出自己提练的精华，教师点评并板书意义：提供能量；提供原料。并对全部内容作总结性讲评。

第二篇：细胞呼吸教学设计

<<细胞呼吸>>教学设计

一、教学设计

（一）教学思想

本节课的设计紧贴课程标准强调的宗旨：培养学生的科学素养；结合探究实验，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性；充分发挥学生的自主性学习，通过自主学习完成对知识的初步认识和理解，充分体现了学生在课堂中的主体地位；充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。

由于本节课的知识侧重在理解水平，所以在课堂练习的选择上也应侧重于知识的应用，另外结合“问题—探究—发展”教学模式，在选题上应同时侧重知识的发展和学生的发展。

（二）学情分析

虽然这一届高二的学生在初中使用的是人教版的旧教材，初三和高一又没有接触到生物学，在本节课的生物学知识支撑上比较薄弱，不过对于生物学也有一定的了解，加上我所教的这个班的学生对学习生物学有着浓厚的兴趣，所以能够组织学生在学习过程中开展自主探究。广州市番禺区禺山高级中学在前年就开始推行“问题—探究—发展”的教学模式，高二的学生对于这种模式十分熟悉，具备施行“问题—探究—发展”教学模式的基础。该模式在本节课的教学上具备很强的可操作性。

本节课主要从一个探究实验入手，通过分析探究实验，了解细胞呼吸的类型和产物，让学生有一个初步的感性认识，然后上升到一个理性认识，符合学生的认知规律。

本课时强调对于知识的理解和应用，由于我校学生大多是农村孩子，对于农业生产的田间管理有着一定的感性认识，所以本节课的知识点能紧密结合学生的自身体验和熟知的社会生活（诸如人体高强度运动后的肌肉酸痛、甜酒的酿制等），从而能够通过创设学生熟悉的情景来激发学生学习的积极性和探究问题的主动性。

（三）教材分析

本节课的知识具有一定的独立性。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。知识结构：

（四）教学目标 1.知识目标。

①通过自主学习理解细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程。

②通过比较和讨论理解细胞有氧呼吸和无氧呼吸的异同和联系。③通过综合分析，学会应用细胞呼吸的原理。2.能力目标。

①通过自主学习，培养学生的自学能力和分析、归纳、总结的能力。②通过合作探究培养学生对信息的获取、判断和利用能力。③通过评价，培养学生的语言表述能力和评价能力。④通过课堂练习，培养学生对于知识的应用能力、发散能力和迁移能力。3.情感目标。

①通过对知识的学习，调动学生学习生物学的主动性。

②通过对知识的学习，增强学生对于自身的了解和对社会问题的关注。

（五）教学方法

目标教学；自主性学习；合作探究；评价学习。

（六）课前准备

两组探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置（其中一组为演示组，另一组为实验课上的学生的装置）。

（七）教学流程

二、教学反思

遵照上述教学设计，我实施了这节课的教学活动，并取得了成功。主要表现为：课堂气氛活跃，学生的自主探究和合作探究都很深入，学生之间的互动评价学习得到充分的发展，学生的主体地位得到充分体现，但在教学的实施过程中也发现了存在的问题和一些应该注意的地方，如果能够做好这些，课堂教学的效果会有进一步的提高。

（一）指导思想明确 强调学生的自主学习，充分发挥学生的主体作用。教师的主要任务就是帮助学生完成从对知识的初步理解深化到综合理解和应用上，把知识转化为能力，真正地发挥主导作用，这样就保证了课堂是学生的，学习是高效的，发展是实际的。

（二）课前准备充分，对教材、学生、教法和学法的分析客观实际

这一点是保证课堂教学得以顺利、高效实施的前提，正是正确分析了学生的学习状况、知识储备、能力储备，才能适当地进行分析探究和自主性学习。

（三）合理的教学模式和教学策略 本节课使用的教学模式是“目标教学”“问题—探究—发展”教学以及“自主性学习”相结合的教学模式，是对多种模式的取长补短，优势在于课堂活动的连续性和递进性。一开始的展示课堂教学目标是让学生从大体上了解本节课的范围和内容。

引导性问题不要求探讨些什么，其主要目的是为了引起学生的注意和激发学生的兴趣。这节课具备分析探究实验的任务，作用就是为了让学生从感性认识过渡到理性认识。展示自主性学习的任务和要求是一个关键性的问题，主要是限定学生自主性学习的范围、要求和任务，避免学生的自主性学习出现盲目性，是保证自主性学习取得实效的措施。学生进行自主性学习是课堂结构的主要部分，它主要是充分体现学生的主体地位和培养学生的自学能力、获取信息和理解归纳的能力。

基础知识的回顾是教师为了检查学生自主性学习的效果而设立的，在本节课中我借助了其他课程资源上的知识网络组织基础自测题。

在学生对知识有了一定的了解和掌握之后，通过教师的引导、提高和发展，帮助学生完成从对知识的了解深化到对知识的综合理解和应用，转化成能力；最后设置的课堂练习就是为了反馈前一环节（教师引导、提高和发展）的效果而布置的。

所以从整体上说，这种教学模式具备整体上的完整性和课堂教学活动的连续性、递进性。

（四）恰当合理选取、精析经典例题，课堂、课外作业互补 在本节课的教学中我只选用了一个例题（见附录）进行评析，这个例题是关于酿制甜米酒的，农村的孩子大多数熟知这个过程，这样一来不仅能够极大地引起他们探讨的兴趣，而且能够使得他们的知识学以致用，真正地为科学素养的培养服务。当然也并不是说这个题目就涵盖了本节课的所有知识点，所以在布置课堂作业的时候，我注意了知识点的互补性。虽然说课堂教学的实施比较成功，但是也存在一些地方需要进行改进，主要体现在： 1.探究实验的分析最好能在这个课时之前就完成，如果留在这个课时内完成，会使课堂时间紧迫。所以到我布置作业的时候，已经下课了。

2.学生的自主性学习最好能分段实施，避免枯燥乏味，否则容易降低学生学习的热情。附录：（例题）阅读下面关于甜米酒的酿制过程，回答问题： 步骤（1）：将糯米煮熟；

步骤（2）：用开水浇烫小口容器罐的内部后，留作酿制容器； 步骤（3）：将煮熟的糯米和适量的酒粬（酵母菌）混匀后，放入酿制容器； 步骤（4）：密封容器。问题：

（1）为什么要将糯米煮熟？

（2）为什么要用开水浇烫容器？

（3）为什么要在糯米的中间留出一个空间？

（4）为什么要密封容器？

（5）在酿酒的过程中总是“先来水”，“后来酒”，为什么？

第三篇：细胞呼吸教学设计

第3节《ATP的主要来源——细胞呼吸》教学设计方案

一、学情分析

学生对生物体的呼吸作用并不陌生。通过初中阶段的学习，学生已经知道呼吸作用的本质是细胞内的有机物氧化分解释放能量。但是，有机物是怎样氧化分解释放能量的，这一过程与有机物在生物体外的燃烧有什么不同，这一过程必须要有氧的参与吗，在无氧条件下能不能进行，这些问题学生并不清楚，可利用学生已有的知识和经验，创设新的问题情境，激发学生的探究欲望。学生有着丰富的、与本节内容相关的生活经验，比如剧烈运动时常常会气喘吁吁、心跳加快、满头大汗，运动后会有肌肉酸胀乏力的感觉，知道酿酒工业离不开酵母菌酸奶、泡菜等离不开乳酸菌等等。将这些生活中的事例融入课堂，既能调动学生的学习兴趣，更能帮助学生理解生物学原理，真正体现新课程标准倡导的“提高学生生物科学素养”的理念。

二、教学目标

1、情感态度与价值观

（1）通过对细胞呼吸原理的应用的学习，进一步认识生物科学在生产生活中的价值。（2）通过对酒精发酵的学习，认识到酒精对生物细胞的伤害，形成积极、健康的生活方式，适度饮酒。

2、过程与方法

（1）通过自学有氧呼吸和无氧呼吸的过程能，对二者的过程和反应场所进行比较。（2）通过参与小组对有氧呼吸和无氧呼吸的异同点的讨论，提高合作、交流的能力。

3、知识与技能

（1）正确地说出线粒体的结构和功能。

（2）正确地说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

（3）说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。

三、教学重点、难点，1、有氧呼吸的过程和原理。

2、细胞呼吸的原理和本质。

四、教学用具

1.课前准备教具火柴、挂面

2.《ATP的主要来源——细胞呼吸》的导学案。

五、教学过程

一、演示实验，导入新课

1.创设情境：植物通过光合作用，以CO2、H2O等无机物为原料，合成了糖类等有机物。将光能转化成有机物中的化学能储存起来。我们要利用这些化学能，就要使其释放出来可以通过什么方式呢、？如我手里拿的这根挂面。学生回答，燃烧，呼吸作用等等 2.演示实验：有机物的燃烧。提问有机物通过燃烧释放了能量将化学能转化为热能和光能,产生了CO2和H2O。那么，呼吸作用和燃烧有什么共同点？呼吸作用能像体外燃烧那样剧烈吗？为什么?学生回答,都释放能量,产生CO2等物质。不能,有机物中的能量若像燃烧那样一下全部释放出来,细胞的基本结构就不复存在了。3.讲解:细胞生活在常温、常压下,有机物不可能通过燃烧释放能量,而应该是通过一个温和的过程,将有机物中的能量逐步地、缓慢地释放,随时被细胞利用。细胞中确实存在这样的过程,这就是细胞的呼吸作用。

二、细胞呼吸的概念和方式

提问:细胞呼吸的概念是什么?学生看书回答。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物释放出能量并生成ATP的过程。强调关键词：反应物、场所、过程、产物、能量变化。细胞呼吸的实质就是有机物的氧化分解。

提问：根据初中所学，大家来揣度一下，这个概念中似乎缺了什么，学生回答。条件——氧气，细胞呼吸必须在有氧环境下进行吗？引出,细胞呼吸的方式——有氧呼吸和无氧呼吸。

三、有氧呼吸

1.讲解：有氧呼吸顾名思义，需要有氧气参与的细胞呼吸。它是绝大多数生物细胞呼吸的主要形式。提问

（1）、我们在学细胞器时，说有一种细胞器与有氧呼吸有关，大家回忆一下，是哪种细胞器呢，学生回答，线粒体。

（2）线粒体都具有哪些结构？这些结构如何适应线粒体的功能呢?学生回答。线粒体的结构：内、外双层膜、内膜的某些部位向内折叠、突起形成嵴、嵴使内膜的表面积大大增加为呼吸酶提供了大量的附着位点。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。板图线粒体的结构，让学生在自己的笔记本上画。

（3）如果把白板的边缘比喻成细胞膜那么大家想线粒体的周围应该是什么?学生回答细胞质基质。

2.设置问题：有氧呼吸分为哪几个阶段？ 每一个阶段的反应场所是什么？ 有着怎样的物质变化和能量变化

请大家看书，尝试在自己的细胞图中写出每一阶段的反应式。学生自学有氧呼吸的三个阶段。

在自己所画的“细胞”中相应的位置写出每个阶段的反应式。一位同学黑板展示。3.总结

第一阶段葡萄糖降解阶段。

1反应场所：细胞质基质。

2物质变化：一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸，在分解过程中产生少量的[H]和少量ATP。

3能量变化：释放出少量的能量。第二阶段丙酮酸分解阶段。

1反应场所：线粒体基质。

2物质变化：丙酮酸在水的参与下，经过一系列的反应，彻底分解成二氧化碳和[H]产生少量ATP。

3能量变化：释放出少量能量。

第三阶段[H]和氧结合生成水释放大量能量的阶段。

1反应场所线粒体内膜。

2物质变化前两个阶段生成的[H]和氧结合形成水形成大量ATP。

3能量变化释放大量能量。4.引导写出有氧呼吸的总反应式在了解了有氧呼吸三个阶段的具体过程的基础上我们一起来写出有氧呼吸的总反应式。提示反应物、产物、反应条件、能量总变化 5.强化理解巩固提升。

提问水在第几个阶段参与进去氧气在第几阶段参与进去二氧化碳在第几阶段生成水在第几个阶段生成能否将反应式前后的“H2O”约去 四无氧呼吸

1创设情境应用过渡

我们都有这样的生活经验，在剧烈运动时会气喘吁吁，心跳加快，满头大汗，请同学们用生物学原理分析这一现象。学生回答，骨骼肌细胞需要能量，就要进行细胞呼吸，主要是有氧呼吸，有氧呼吸就需要大量氧气，因此呼吸频率会加快。心跳加快使肺部吸收的氧气快速到达全身各处。有氧呼吸过程中，有机物的很大一部分能量都以热量的形式散失，故会满头大汗。剧烈运动后，经常会有肌肉酸胀乏力的感觉，这是什么原因呢? 总结：虽然有氧呼吸是细胞进行呼吸作用的主要形式，但在无氧或缺氧的条件下细胞就可能进行无氧呼吸。例如人骨骼肌细胞在氧气供应不足时就会进行无氧呼吸产生乳酸，使我们有酸胀的感觉。可见动物仍保持有无氧呼吸的能力。

动物体内能进行无氧呼吸，植物体内是否也能进行无氧呼吸呢，(学生回答可以。比如，苹果在密闭的盒子里放久了就会有酒味散发出来，这就是因为无氧呼吸产生了酒精。)

微生物的无氧呼吸更为普遍，比如有专门进行无氧呼吸产生乳酸的细菌——乳酸菌，酸奶、泡菜等就是乳酸菌无氧呼吸的结果。像酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。这就是酿酒的原理。2.提问

1你能说出无氧呼吸的产物有哪些吗？学生回答。（酒精和二氧化碳或乳酸）。

2这些产物是怎样产生的呢？学生阅读课文，将无氧呼吸两个阶段的反应式写在细胞图中。

第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同。第二阶段

1．反应场所：细胞质基质。

2．物质变化：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者分解成乳酸。3.总结无氧呼吸反应式。

提问：反应物、产物、反应条件、能量变化。引导学生完善反应式，从能量变化角度看，由于产物中还储存着许多能量，所以无氧呼吸释放的能量少。

五、比较总结练习巩固

1、提问：有氧呼吸与无氧呼吸有什么不同点和相同点。

提示:比如说反应条件,学生以小组为单位,讨论并展示。其他同学补充。相同点

①第一个阶段完全相同，不管是反应式还是反应场所。

②实质都是:通过有机物的氧化分解、释放能量、合成ATP、用于各种生命活动生命过程才能有动力、才能正常进行。

2请同学总结今天学习内容。练习导学案自主检测题。

第四篇：第三节 细胞呼吸 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1、识记细胞呼吸的概念和类型

2、理解有氧呼吸的概念、总反应式、过程、和图解,各阶段区别和联系。

3、掌握有氧呼吸物质和能量变化。

2.教学重点/难点

教学重点：

细胞的有氧呼吸过程及原理。教学难点：

细胞的有氧呼吸过程。

3.教学用具

教学课件

4.标签

教学过程

一、导入新课

生物体生命活动的主要能源物质、直接来源、根本来源各是什么？ 把光能转化为高等动物肌肉收缩的机械能需要经历那些过程？ 师：赛跑过程中要消耗什么？ 生：能量

师：看到能量两个字，让我们想起之前给大家归纳的四大能源，其中,生物体生命活动的主要能源物质是什么？生物体各项生命活动所需能量的直接来源是什么？

生：糖类、ATP 师：这些有机物中的能量不能直接用于生命活动，必须转换成能量通货“ATP”才能直接用于各项生命活动。

师：有机物中稳定的化学能是通过什么生理活动转换成ATP中活跃化学能的？ 生：细胞呼吸。从而引入课题 《细胞呼吸》

二、细胞呼吸的概念

生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量，生成ATP的总过程，叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化）问题探论：

1.呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点? 相同点：都能分解物质，释放能量。

不同点：物质的体外燃烧——高温、反应剧烈、能量迅速全部释放。物质的体内分解

2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？

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，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？ 4.呼吸作用和呼吸有什么不同？

三、细胞呼吸的方式

（一）探究酵母菌呼吸的方式

酵母菌是一种单细胞真菌，属真核生物。在有氧气和无氧气的条件下都能生存，属于 兼性厌氧型生物。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确定酵母菌细胞呼吸的方式。实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式

实验材料—酵母菌：单细胞真菌属真核生物，酵母菌是异养兼性厌氧型生物，培养时必须提供有机物 实验原理： 酵母菌通过细胞呼吸可产生二氧化碳。澄清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用于检测CO2。酵母菌通过细胞呼吸可产生酒精。重铬酸钾在酸性条件下，可用于检测酒精 探究实验步骤：

提出问题：酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精? 酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多? 实验假设：酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精 酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件多 实验方案设计：

自变量：控制有氧和无氧的条件，通气或密封瓶口放置一段时间是否有酒精产生的?——酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应是否有CO2产生？——通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。

比较CO2多少的方法——石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间 无关变量：保证酵母菌在整个实验过程中正常生活的方法——葡萄糖溶液培养、适宜的温度、pH、空气 第一步：配制酵母菌培养液。

第二步：用A、B两个锥形瓶装入配制好的等量酵母菌培养液。第三步：按图装置连接。

进行实验：有氧装置中，第三个锥形瓶：石灰水混浊程度高，溴麝香草酚蓝变色时间短

酵母菌滤液：加入重铬酸钾，颜色仍为橙色

无氧装置中，第二个锥形瓶：石灰水混浊程度低，溴麝香草酚蓝变色时间长 酵母菌滤液：加入重铬酸钾，颜色变为灰绿色 实验结论：

酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2，在无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2

（二）、细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸

1、有氧呼吸

（1）主要场所：线粒体

（2）、概念：有氧呼吸是细胞在有氧的条件下，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。

师：首先我们来讨论有氧呼吸，请同学们仔细阅读P71图4-25细胞呼吸，讨论 下列问题：

（3）有氧呼吸特点：有氧参加，有机物彻底氧化，释放大量能量，主要在线粒体中进行

（4）总方式程：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量（2870kJ）（5）详细过程：有氧呼吸过程主要包括三个阶段（以葡萄糖为例）

①（细胞质基质中）1mol葡萄糖分解形成2 mol丙酮酸，同时产生少量的[H]和少

量的ATP—酶—2 mol。

C6H12O6 → 2C3H4O3+4 [H]＋ATP（少）

②（线粒体基质）丙酮酸进一步分解成CO2和[H]，同时产生少量的ATP—酶—2 mol，部分水也参与了反应。2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋2O[H]＋ATP（少）

③（线粒体内膜）一系列反应产生的[H]，在线粒体中和氧气结合，在产生水的同时形成大量的ATP—酶—34mol。24[H]＋6O2→12H2O＋能量

（5）放能特点：呼吸作用释放能量的速度较慢，而且是逐步释放，适合细胞利用。释放出来的能量，一部分转变为热能散失掉，一部分以ATP形式储存在细胞中。11mol葡萄糖，放能2870KJ，其中1161KJ贮存于ATP形成38个ATP，效率40%，产热1709KJ，最后以热量形式散失。有氧呼吸是高等动植物呼吸的主要形式，因此通常所说的细胞呼吸就是指有氧呼吸。但是要注意细胞呼吸还有无氧呼吸的形式。酿酒是是运用到微生物的无氧呼吸。现在我们参照有氧呼吸，就能更容易学习无氧呼吸。

转入无氧呼吸的学习，要求学生阅读教材自学无氧呼吸的概念、场所、过程、物质和能量变化。

提出相关问题要求学生回答。

①为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少得多？

②为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？无氧呼吸过程中，物质和 能量变化的特点是什么？

教师讲述：无氧呼吸的概念、特点、场所、过程。2.无氧呼吸

（1）无氧呼吸概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。（2）特点：无氧，有机物分解不彻底，放能少（3）详细过程

第一阶段：与有氧呼吸第一阶段相同

第二阶段：（在细胞质基质中）丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或乳酸。

方程式:C6H12O6 →酶2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 能量 代表生物：大多数植物

C6H12O6 →酶 2C3H6O3（乳酸）+ 能量

代表生物：动物和高等植物的某些器官如马铃薯块茎，甜菜块根，玉米胚等。（4）放能特点：1mol葡萄糖分解成乳酸后，放能196.65KJ，其中61.8KJ贮存于ATP，其余的能量以热量的形式散失。

教师讲述：现在生物大多数是以有氧呼吸为主，是不是从生物一出现就出现了有氧呼吸呢？不是，在原始的大气中没有氧气，所以那时生物只有无氧呼吸，随着蓝藻和绿色植物出现，大气中出现了氧气，才有了有氧呼吸，所以，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上产生的。这说明了生物的生命活动是不断发展变化的，而且生物具有适应性。

引导学生自己设计表格比较有氧呼吸和无氧呼吸:抽学生到黑板绘制表格并填写内容

教师评价并展示参考表格以及内容:

四、细胞呼吸的意义

学生阅读细胞呼吸的意义，引导学生进行思维迁移联系所学的新陈代谢与ATP，三大营养物质代谢理解呼吸作用的意义。（1）为生物体的生命活动提供能量。（2）为体内其他化合物的合成提供原料。

应用：细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。

1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜 4.运动与损伤护理 细胞呼吸原理的应用：缺氧的情况下，植物组织进行无氧呼吸，产生酒精，不利其生长。

有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。

无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。粮食储存：低温、低氧、干燥

水果蔬菜保鲜：低温、低氧、中等湿度

五、影响呼吸作用的因素及应用

拓展:通过本节学习，你能否总结出哪些条件会影响细胞呼吸的速率？

1、温度（影响呼吸酶的活性）

2、水（在一定的范围内，含水量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强）

3、氧气（O2直接影响呼吸速率和呼吸的性质。）

4、二氧化碳含量（CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用。）

课堂小结

本部分教材内容由三大知识块构成，即有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸的意义，按照教学层次要求，均要求“理解”。在教材构成上，除以文字描述为主外，还有一图一表，图表都简明扼要阐明了教材的重点内容，在本内容中有三个重要的名词概念，细胞呼吸代替了原教材中的生物呼吸，强调了细胞是生物体的结构和功能单位。在有氧呼吸过程的图解中增加了反应物水的变化，有氧呼吸（高等动物和植物细胞呼吸的主要形式）和无氧呼吸是细胞呼吸的两种类型，也是两个重要的名词概念，均由细胞呼吸这一概念分化而来，故此细胞呼吸是一个重要的基本概念，在教学中不能忽视。根据细胞呼吸的概念理解呼吸的本质：有机物氧化分解，释放能量，形成ATP。

板书

第四章

第三节

细胞呼吸

一、细胞呼吸的概念

二、细胞呼吸的方式

1、有氧呼吸

2、无氧呼吸

三、细胞呼吸的意义

四、影响呼吸作用的因素及应用

第五篇：《细胞呼吸》教学设计与案例

《细胞呼吸》教学设计与案例

第3节 细胞呼吸

教学目的

1.呼吸作用的概念（识记）。

2．生物的有氧呼吸和无氧呼吸的知识（理解）。

3．呼吸作用的意义（理解）。

教学重点

1.有氧呼吸和无氧呼吸的知识。

2．呼吸作用的意义。

教学难点

有氧呼吸和无氧呼吸的知识。

教学用具

幻灯、复合式幻灯片或计算机教学软件；细胞内有氧呼吸的过程，有氧呼吸与无氧呼吸的比较表。

教学方法

讲述法与谈话法相结合。

课时安排

1课时。板 书

教学过程 第八节

生物的呼吸作用

一、呼吸作用的概念

二、呼吸作用的类型

（一）有氧呼吸 1．场所： 2．过程： 第一阶段：

酶

葡萄糖——→2丙酮酸（CH３COCOOH）＋ 4［H］十能量（少量）第二阶段：

酶

2CH３COCOOH——→6CO2十20［H］＋能量（少量）第三阶段：

酶

24[H]+6O2——→12H2O+能量（大量）3.反应式：

C6H12O6+6H2O+6O2 酶 ——→6CO2+12H2O+能量 4.概念：

（二）无氧呼吸 1.实例

（1）植物体内的无氧呼吸（2）动物体内的无氧呼吸

1（3）微生物的无氧呼吸——发酵 2.过程： 第一阶段：

酶

葡萄糖——→丙酮酸＋［H］十能量（少量）第二阶段：

酶

丙酮酸——→酒精+CO2+能量或乳酸+能量 3.反应式：

酶

C6H12O6—→2C2H5OH+CO2+能量

酶

6H12O6—→2C3H6O3+能量 4.场所： 5.概念：

三、有氧呼吸和无氧呼吸的比较

四、呼吸作用的意义

1.为生物各项生命活动提供能量。2.为体内其他化合物的合成提供原料。

复习提问：

1．生物体生命活动的主要能源物质是什么？ 2．生物体内储存能量的物质是什么？

3．生物新陈代谢所需能量的直接来源是什么？

（回答：略。）

引言：生物体的生命活动一时一刻也离不开能量。从根本上说，生物所需要的能量，几乎都来自太阳光。绿色植物通过光合作用制造有机物，并将光能转化成化学能，贮存在有机物中。

提问：大家知道，有机物在体外燃烧，可以释放出其中的能量。那么，有机物中的能量在体内怎样才能释放出来呢？

（回答：有机物必需分解才能释放其中的能量。）

讲述：我们将生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程称做呼吸作用。又叫生物氧化。

提问：我们所说的呼吸作用与初中人体生理中学过的呼吸有什么不同？

（回答：呼吸是指人体与外界进行气体交换的过程。呼吸作用是指生物体在细胞内分解有机物；释放能量的过程。）

讲述：根据细胞内分解有机物的过程是否有氧参与，将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。

有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式，通常我们所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。

提问：细胞中哪种细胞器与有氧呼吸有关？

（回答：线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。）

在细胞中有氧呼吸是怎样进行的呢？

讲述：细胞内有氧呼吸的过程，实际上是一系列氧化还原反应的过程。在这个过程中，物质和能量的变化是相伴进行的。简单他说，它可以分为三个阶段。请大家看幻灯。（有条 2 件的学校可将这部分内容制成教学软件。）这是位于细胞质基质中的线粒体结构示意图。

请观察：第一阶段的变化

提问：这个阶段的物质变化是什么？

（回答：一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解过程中产生少量的氢和少量ATP。）

提问：这个阶段的能量变化是什么？

（回答：释放出少量的能量。）

提问：这个阶段在哪儿进行？

（回答：细胞质基质中。）

再观察：第二阶段的变化

提问：这阶段的物质变化是什么？

（回答：丙酮酸在水的参与下，经过一系列的反应，彻底分解为二氧化碳和氢，产生少量ATP。）

提问：这个阶段的能量变化是什么？

（回答：释放出少量的能量。）

提问：这一步在细胞内的什么部位进行？

（回答：线粒体中进行。）

再观察：第三阶段的变化

提问：这个阶段的物质变化是什么？

（回答：前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合形成水。）

提问：这个阶段的能量变化是什么？

（回答：释放大量的能量。）

提问：这个阶段在细胞中的什么部位进行？

（回答：在线粒体中进行。）

根据有氧呼吸过程示意图，请一位同学写出有氧呼吸的总反应式。（教师带领同学完善反应式。）

（学生完成反应式后提示学生：找出反应物产物、反应条件、能量总变化。）

请同学们讨论后自己总结出有氧呼吸的概念。（提示学生：①条件：需氧参加，多种酶参与。②场所：主要在线粒体中进行。③物质变化：有机物彻底氧化分解成元机物。④能量变化：释放大量能量。）

（回答：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。）

小结：从物质变化角度来看，有氧呼吸是有机物在分解过程中产生二氧化碳和氢，氢与氧结合生成水，即有机物最终彻底氧化分解成二氧化碳和水。

从能量变化角度来看，有氧呼吸是在有机物逐步分解中使贮存于有机物中的能量逐步转移到ATP中，一部分能量则以热能的形式散失。这一变化过程与有机物的体外燃烧是有区别的。在生物体内1mol葡萄糖彻底氧化分解后，共释放2870KJ的能量，其中有1161KJ左右的能量转移到ATP中，其余的能量以热能的形式散失。

讲述：生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，如果在无氧或缺氧的条件下能不能进行呼吸作用呢？

科学家通过研究发现，生物体内的细胞在无氧条件下能进行无氧呼吸。无氧呼吸在生物界中的存在也较为广泛。我们来看几个例子（用幻灯或挂图演示无氧呼吸实例）。

高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量。

提问：根据以上的例子，你能解释苹果储藏久了为什么会有酒味吗？

（回答：苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精，所以闻起来有酒味。）

讲述：一些植物无氧呼吸时可产生酒精，还有一些高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根等在进行无氧呼吸时可以产生乳酸。

植物体内能进行无氧呼吸，动物体内是否也能进行无氧呼吸呢？

可以，但是高等动物的无氧呼吸只能发生在局部或某些组织、器官。因为，如果动物机体全身缺氧就会导致动物窒息，甚至死亡。动物的无氧呼吸只是局部的暂时现象。比如：高等动物和人体在剧烈运动时，尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了，但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要，这时骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸会产生乳酸，使机体有酸胀的感觉。

有些细菌可以进行乳酸发酵。酸牛奶、泡菜及青贮饲料就是根据这个原理制做的。酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。这在酿酒业有着广泛的应用。

提问：这些生物进行无氧呼吸的实例，说明了生物与环境之间存在着什么关系？

（回答：生物进行无氧呼吸，以适应缺氧的环境条件，体现生物对环境的适应性。）

提问：通过上述实例，你能说出无氧呼吸产物有哪些物质吗？

（回答：酒精和二氧化碳或乳酸。）

这些产物是如何产生的呢？我们继续学习无氧呼吸的过程。

讲述：无氧呼吸的全过程，可以分为两个阶段。

第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同。这里不在重复。

第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者分解成乳酸。每个化学反应都是由不同的酶来催化的。请同学们根据无氧呼吸过程总结无氧呼吸反应式。请一位同将反应式写在黑板上。（提问学生：找出反应物、产物、反应条件、能量变化。教师引导学生完善反应式。）

讲述：无氧呼吸的两个阶段都是在细胞质基质中进行的。

［学生讨论：归纳无氧呼吸概念。从条件、物质变化和能量变化给学生以提示］

（回答：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。）

小结：从物质变化角度看：有机物在无氧条件下被分解为不彻底的氧化产物。

从能量变化角度看：由于产物中还贮存着许多能量，所以释放的能量少。如1ml葡萄糖在分解成乳酸后，共放出196.65KJ的能量，其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。与有氧呼吸相比，无氧呼吸释放的能量要少得多。

提问：生物体处于长期缺氧的状态能否生存？为什么？

（回答：不能，因为生物体无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少得多，不足以维持生物体生命活动所需能量，所以，生物体长期处于缺氧状态，不能生存。）

提问：你能举出生物体长期缺氧不能生存的实例吗？

（回答：略）

通过有氧呼吸和无氧呼吸知识的学习，我们一起来进行比较，请看这张表（幻灯演示比较表。启发，引导学生讨论，填表比较。）有氧呼吸和无氧呼吸的比较表 类 型

有氧呼吸

无氧呼吸 区别

条件

需氧气、酶等

不需氧气、需酶 场所

第一阶段在细胞质基质 第二、三阶段在线粒体

细胞质基质 产物

H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或 C3H6O3 释放能量

较多

较少 联 系

有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段是相同的 实质相同：分解有机物，释放能量

讲述：从生物进化的角度来看：在地球形成的初期，原始的大气中没有氧，那时的微生物适应在无氧的条件下生活，所以这些微生物体内缺乏氧化酶类，至今仍只能在无氧的条件下生活。随着地球上绿色植物的出现，大气中出现了氧，于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留有无氧呼吸的能力。生物体的无氧呼吸不但说明生物的适应性，也说明无氧呼吸是一种原始的呼吸类型。

提问：呼吸作用的实质是什么？

（回答：分解有机物，释放能量。）

提问：呼吸作用对生物体本身有什么意义？

（回答：为生物体各项生命活动提供能量。为体内其他化合物的合成提供原料。）

讲述：呼吸作用释放出来的能量，只有储存在ATP中，并且在酶的作用下，才能使ATP水解释放出其中的能量，用于生物体的各项生命活动。如细胞分裂、植株生长、矿质元素的吸收、肌肉收缩、神经冲动的传导等。

在呼吸过程中所产生的一些中间产物，可以成为合成体内一些重要化合物的原料。如：葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。