2021_2022学年新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第三节细胞呼吸的原理和应用教案新人教版

第3节细胞呼吸的原理和应用

1．说出线粒体的结构和功能。

2．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。

4．进展酵母菌细胞呼吸方式的探究。

【教学重点】

有氧呼吸的过程与原理。

【教学难点】

1．细胞呼吸的原理和本质。

2．探究酵母菌细胞的呼吸方式。

一、导入新课

葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回？把葡萄酿成美酒的过程中，要归功于酵母菌。在利用酵母菌生产葡萄酒时，需要密封发酵。但是在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养基通气。

都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封呢？

二、讲授新课

〔一〕细胞呼吸的概念

呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。〔二〕细胞呼吸的方式

细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进展细胞呼吸呢？我们一起设计实验来探究吧。

1．探究酵母菌细胞呼吸的方式

【课前准备】

〔1〕材料：酵母菌细胞

〔2〕探究的根本步骤一般包括：

提出问题—作出假设—设计实验—进展实验—得出结果—推知结论

实验原理：

酒精的检测：重铬酸钾〔橙色〕+ 酒精→灰绿色〔酸性条件〕

CO2的检测：CO2能使澄清的石灰水变浑浊、CO2能使溴麝香草酚蓝溶液颜色由蓝→绿→黄；CO2产生量的多少可以根据石灰水的混浊度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短来判断。

背景资料：

酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁和液泡。营养条件好时可进展出芽生殖〔无性生殖〕；营养条件不好时可通过减数分裂进展有性生殖，故在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。

酵母菌电镜照片酵母菌结构模式图

【具体实施过程】

〔1〕提出问题

酵母菌在有氧条件下产生的气体是CO2吗？

酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的？

〔2〕作出假设

酵母菌在有氧条件下产生CO2。

酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2。

〔3〕设计实验

➢明确实验目的，科学设计实验

自变量、因变量、无关变量，设置对照实验。

➢根据实验需要，理清实验步骤

①怎样控制有氧和无氧条件？

②怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比拟CO2产生的多少？

③怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？

〔参考：

①有氧条件的控制：向盛有酵母细胞和葡萄糖溶液的锥形瓶〔A瓶〕不断通入空气。

注意：通入A瓶的空气先要通过NaOH溶液，目的是除去空气中的CO2，保证A瓶中检测到的CO2是由于酵母菌有氧呼吸产生的。

无氧条件的控制：密封盛有酵母菌和葡萄糖的锥形瓶〔B瓶〕

注意：B瓶应封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的瓶子，这样做是为了耗尽瓶内的氧气，以证明B瓶产生的CO2是无氧条件下产生的〔确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。〕

②鉴定有无酒精产生：〔酸性〕重铬酸钾〔橙色〕+ 酒精→灰绿色。

注意：该原理在日常生活中有何应用？〔检验司机是否喝酒〕

鉴定有无CO2产生，比拟产生CO2的多少。

A．鉴定有无CO2的产生：CO2能使澄清的石灰水变浑浊；CO2能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝→绿→黄。

B．CO2产生的多少：灰水变浑浊的速度与程度；溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短。

③保证酵母菌能正常生活：必需的营养物质〔葡萄糖液〕+适宜的温度〔18~25℃〕。〕

〔4〕实验过程：实验步骤参考课本P91。

〔建议观看视频资源：探究酵母菌细胞呼吸的方式。〕

①配制酵母菌培养液②按图示安装实验装置③检测CO2的生成、酒精的产生

〔5〕结果预期：A、B两组装置中石灰水都变混浊，且A中混浊程度高且快。B组试管中溶液由橙色变成灰绿色，A组试管不变色。

〔6〕实验结论：酵母菌在有氧、无氧条件下都能进展细胞呼吸产生CO2，且有氧时产生的多。酵母菌在有氧呼吸时不产生酒精，在无氧呼吸时产生酒精。

〔7〕相关问题分析处理

①为什么将葡糖糖溶液先煮沸、再冷却后参加锥形瓶？

煮沸可将葡糖糖溶液中的细菌杀死，排除其他细菌影响；煮沸可排除溶液中的氧。冷却，防止将酵母菌杀死。

②B瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶，试分析原因？

保证瓶内原有氧气被消耗。

三、课堂小结

教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。

第3节细胞呼吸的原理和应用〔第2课时〕

1．说出线粒体的结构和功能。

2．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。4．进展酵母菌细胞呼吸方式的探究。

【教学重点】

有氧呼吸的过程与原理。

【教学难点】

1．细胞呼吸的原理和本质。

2．探究酵母菌细胞的呼吸方式。

一、导入新课

复习导入：

〔一〕探究酵母菌细胞呼吸的方式

酵母菌细胞呼吸的产物：有氧：CO2+H2O；无氧：CO2+酒精

细胞呼吸：有氧呼吸、无氧呼吸

〔二〕科学探究实验的一般步骤

提出问题、作出假设、设计实验、进展实验、得出结论。

二、讲授新课

〔二〕细胞呼吸的方式

2．有氧呼吸

教师提出问题：在学习细胞器的内容中，与细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么？说明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构，指导学生进展观察和表述，以问题作为引导：1．线粒体是由多少层膜组成；2．外膜和内膜在形态上有什么区别，内膜的特点如何与线粒体的功能相适应；3．内膜和基质上有什么物质。