高一生物教案 细胞的能量供应和利用9篇

高一生物教案细胞的能量供应和利用9篇细胞的能量供应和利用 1

第五章细胞的能量供应和利用

第1节降低化学反应活化能的酶（2课时）

一、教学目标：

【知识】：说明酶在代谢中的作用、本质和特性

【情感】：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。

【技能】：进行有关的实验和探究，学会控制变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

二、教学重难点：酶的作用、本质和特性（重点）；酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法（难点）

三、教学用具：ppt幻灯片、实验器材

四、课前准备

五、教学过程：

教学活动教师活动学生活动

（一）引入问题探讨

提出问题：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么

特点（条件温和、效率高）；在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？阅读问题探讨内容，进行相关的讨论

思考教师提出的问题

（二）实验幻灯片展示：酶的本质学生阅读《资料分析》部分，完成讨论，并进行交流。

（三）酶的本质方案一：指导学生完成实验

方案二：指导学生阅读实验实验，提出问题：

1. 2号管发生了什么现象，说明了什么（引出活化能的概念）

2. 3、4号管中，fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了）

3. 3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题（说明酶具有高效性）方案一：学生进行实验

方案二：阅读相关的课文内容，展开讨论，并回答问题。

（四）酶的特性1. 复习实验，指出酶的高效性，也可以给出一些数据加以证明

2. 用例题说明酶的专一性。可以简单介绍“钥匙－锁“学说

（五）探究活动：影响酶活性的条件指导学生完成探究活动的设计和操作

揭示酶促反应的条件：最适温度和最适ph完成探究活动，并进行交流和表达

（六）小节让学生画概念图

练习略

第2节细胞的能量“通货”——atp

一、教学目标：

【知识】：简述atp的化学组成和特点

写出atp的分子简式

解释atp在能量代谢中的作用

二、教学重难点：atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；atp和adp的相互转化。

三、教学用具：ppt幻灯片

四、课前准备：让学生到药店了解atp药品的性状、功效。

五、教学过程：

教学内容教师活动学生活动

（一）引入、问题探讨提出问题：前面学习过的能源物质有那些？这些能源物质被细胞分解后，以什么形式提供为细胞提供能量呢？

问题探讨：萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫为什么能发光？一个关于atp让萤火虫尾部重新发光的例子。引出atp是直接能量物质。回答问题（如糖类、葡萄糖、脂肪）

（二）atp分子简介以及atp和adp的转化展示atp的分子结构式，讲授atp的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。

由atp脱去最远离a的磷酸放出能量引入，讲述adp可以和pi 结合，吸收能量，形成atp的过程。，用幻灯片或板书辅助。

adp转化为atp所需要的能量的来源：动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用（图表辅助）学生随教师的讲授作出回应，特别是atp和adp相互转化过程中，能量的变化。

（三）atp的利用理解：吸能反应与atp合成想联系；放能反应与atp水解相联系。

简介图5－7，细胞中能量的利用途径。

（四）小结及例题什么是atp

atp与adp的转化，及其能量的变化

例题略

第3章 atp的主要来源——细胞呼吸（2课时）

一、教学目标：

【知识】：说出线粒体的结构和功能

说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（理解）

说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。（理解）【技能】：设计实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。

二、教学重难点：有氧呼吸的过程及原理（重点）；

细胞呼吸的原理和本质，探究酵母菌的呼吸方式（难点）

三、课前准备：知道两个小组学生分工完成探究酵母菌细胞的呼吸方式。

四、教学用具：ppt幻灯片

五、教学过程

教学内容教师活动学生活动

（一）引入回顾atp的生理功能，糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题：有机物进入细胞后以什么方式分解的呢？在体外，有机物与氧气发生燃烧反应，放出大量能量。而生物学家发现，有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。

引出细胞呼吸的概念回顾旧知识，受教师的问题所引导，进入新课。

（二）探究酵母菌细胞呼吸的方式对引导其他学生对参加实验的

学生进行提问，并进行归纳。（问题如：为什么选用酵母菌作为实验材料，而不选用小白鼠等；naoh溶液的作用是什么）

总结出结论：细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2；无氧呼吸产生酒精和co2对实验的设计、结果进行交流和表达，并回答老师和其他学生提出的问题（三）有氧呼吸提出问题：在学习细胞器的内容中，和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么？阐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，指导学生进行观察和表述，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。

以幻灯片为辅助，讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。

提出问题：有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较，有什么区别呢？

简单介绍有氧呼吸能量的转化效率，可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25％左右，而生物有氧呼吸的能量效率为40％左右，其余60％左右转变为热能。回答问题（线粒体）

观察线粒体的结构，并回答相关问题，并把多个问题的答案进行整合，得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。

学生阅读相关内容，填写表格，并进行分组讨论后，分别讲述有

氧呼吸三个阶段。

比较两者的区别

分析有机物产伤的热能的生理意义。

教学活动教师活动学生活动

（四）第一课时小结及练习用幻灯片展示半成品的概念图，指导学生完成

练习略小组讨论，完成概念图

（五）无氧呼吸提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗？师生共同列举一些无氧呼吸的例子（如马铃薯块茎，水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等

无氧呼吸的场所、过程、产物、能量的变化

以乳酸、酒为例子，讲授发酵的概念。

通过用图表比较有氧呼吸和无氧呼吸两者的区别，指导学生概括无氧呼吸的概念举出生活中遇到的无氧呼吸的例子

填写相关的表格

以有氧呼吸概念为例子，尝试总结出无氧呼吸的概念。

通过小组讨论，尝试找出有氧呼吸与无氧呼吸之间的相同、相异之处。

（六）细胞呼吸原理的应用指导学生进行资料分析和讨论。进行

讨论，或者自由发言，利用无氧呼吸的知识，解释教材中相关的实例（七）小结及练习

第4节能量之源——光与光合作用（3课时）

一、教学目标：

【知识】：说出绿叶中色素的种类和作用（了解）

说出叶绿体的结构和功能（了解）

说明光合作用以及它的认识过程（理解）

研究影响光合作用强度的因素

【情感态度】：通过了解光合作用的探索过程，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。

【能力、技能】：进行有关的探究和实验，学会提取、分离绿叶中的色素，在有关实验、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以及分享信息的能力。

二、教学重难点：

重点：绿叶中色素的种类和作用；光合作用的发现和研究历史；光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。

难点：光反映和暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因

素。

三、教学用具：实验材料；ppt课件

四、课前准备：

五、教学过程

教学内容教师活动学生活动

（一）引入光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。

（二）光合色素实验：探究光合色素的的种类

讲述光合色素的种类、吸收光谱

（三）叶绿体的结构通过图片和问题的引导，讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。对恩格尔曼的两个实验进行讨论，并进行表达交流

（四）光合作用的探究历程利用学生初中学过的关于光合作用的反应式，利用填空的方式，展示光合作用的定义。

引导学生对几个主要的探索历程资料进行阅读，并找出相关阶段的研究成果或观点。特别讲述用同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验

（五）光合作用的过程光反应：以光合色素捕获的光能的用处入手，并辅以板话，能量的是水脱氢，并放出氧气和产生[h];并且使

adp生成atp。强调了光反应需要的条件是光、光合色素、酶。

暗反应：目的是二氧化碳获得h，被还原成为葡萄糖。二氧化碳与c5化合物结合（二氧化碳的固定），成城2分子c3；一部分c3获得了[h]被还原为葡萄糖；一部分c3形成c5继续参与循环。

归纳光合作用的本质：把利用光能，产生[h]，把二氧化碳还原为葡萄糖，并把光能储存在更加稳定的糖类中。

以表格的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。

教学活动教师活动学生活动

（六）影响光合作用强度的因素以及呼吸作用与光合作用的关系设计情景，引导学生了解二氧化碳浓度、光照强度、温度对植物光合作用强度的影响。利用哈密瓜之类的例子，分析呼吸作用和光合作用的关系。

（七）化能作用自养生物；异氧呼吸的概念，并且通过例子来讲述叶绿体的苦恼。

细胞的能量供应和利用 2

第五章细胞的能量供应和利用

第1节降低化学反应活化能的酶（2课时）一、教学目标：

【知识】：

说明酶在代谢中的作用、本质和特性

【情感】：

通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。

【技能】：

进行有关的实验和探究，学会控制变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

二、教学重难点：

酶的作用、本质和特性（重点）；酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法（难点）

三、教学用具：

ppt幻灯片、实验器材

四、课前准备

五、教学过程：

教学活动

教师活动

学生活动（一）引入问题探讨提出问题：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么特点（条件温和、效率高）；在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那

无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？阅读问题探讨内容，进行相关的讨论思考教师提出的问题（二）实验幻灯片展示：酶的本质学生阅读《资料分析》部分，完成讨论，并进行交流。（三）酶的本质方案一：指导学生完成实验方案二：指导学生阅读实验实验，提出问题：1. 2号管发生了什么现象，说明了什么（引出活化能的概念）2. 3、4号管中，fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了）3. 3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题（说明酶具有高效性）方案一：学生进行实验方案二：阅读相关的课文内容，展开讨论，并回答问题。（四）酶的特性1. 复习实验，指出酶的高效性，也可以给出一些数据加以证明2. 用例题说明酶的专一性。可以简单介绍“钥匙－锁“学说（五）探究活动：影响酶活性的条件指导学生完成探究活动的设计和操作揭示酶促反

应的条件：最适温度和最适ph完成探究活动，并进行交流和表达（六）小节让学生画概念图练习略

第2节细胞的能量“通货”——atp一、教学目标：【知识】：简述atp的化学组成和特点写出atp的分子简式解释atp在能量代谢中的作用二、教学重难点：atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；atp和adp的相互转化。三、教学用具：ppt幻灯片四、课前准备：让学生到药店了解atp药品的性状、功效。五、教学过程：教学内容

教师活动

学生活动（一）引入、问题探讨提出问题：前面学习过的能源物质有那些？这些能源物质被细胞分解后，以什么形式提供为细胞提供能量呢？问题探讨：萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫为什么能发光？一个关于atp让萤火虫尾部重新发光的例子。引出atp是直接能量物质。回答问题（如糖类、葡萄糖、脂肪）（二）atp分子简介以及atp和adp的转化展示atp的分子结构式，讲授atp的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。由atp脱去最远离a 的磷酸放出能量引入，讲述adp可以和pi结合，吸收能量，形成atp 的过程。，用幻灯片或板书辅助。adp转化为atp所需要的能量的来源：动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用（图表辅助）学生随教师的讲授作出回应，特别是atp和adp相互转化过程中，能量的变化。（三）atp的利用理解：吸能反应与atp合成想联系；放能反应与atp水解相联系。简介图5－7，细胞中能量的利用途径。（四）小结及例题什么是atpatp与adp 的转化，及其能量的变化例题略

细胞的能量供应和利用 3

（第2课时）

一、教学目标的确定

课程标准的具体内容标准中，与本节有关的表述是：“说明细胞呼吸，探讨其原理的应用”；在相应的活动建议中，列入了“探究酵

母菌的呼吸方式”。结合教材内容，可见本节内容在知识目标和能力目标上的要求是比较高的，知识方面要达到理解水平，能力方面要能够设计和实施探究酵母菌的呼吸方式的探究实验。

二、--思路

对生物体的呼吸作用，学生并不陌生。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并释放能量的？这一过程与有机物在生物体外的燃烧有什么不同（后者也是氧化分解并释放能量）？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。然后让学生探究酵母菌的呼吸方式。以上内容可用1课时。

第2课时主要进行知识性内容的教学。关于细胞呼吸的概念，应注意指出它与平常所说的“呼吸”不同，后者是指气体交换。关于有氧呼吸的过程，可以讲授法为主，适当采用直观教学手段，说明有氧呼吸三个阶段的发生部位、过程和产物，特别要对氧的作用和atp的形成作重点讲解。关于无氧呼吸，可先让学生回忆自己所做酵母菌呼吸方式的探究，讨论无氧呼吸的条件和产物。再让学生回忆剧烈运动后肌肉酸痛的经历，引导他们尝试从细胞呼吸的角度分析原因，在此基础上教师指出无氧呼吸还可以生成乳酸。这样学生对无氧呼吸的原料和产物都比较清楚了，可出示无氧呼吸的总反应式。关于无氧呼吸

两个阶段的发生部位、过程和产物，可以讲授法为主进行教学，特别要明确指出无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解、释放能量的效率低等特点。无氧呼吸的定义由学生自己总结，教师做补充。

上述内容的教学完成之后，让学生联系实际分析细胞呼吸原理的应用。可先让学生阅读教材“资料分析”中所提供的资料，讨论这些事例中包含哪些有关细胞呼吸的原理，然后再展开联想，列举生产和生活中应用细胞呼吸原理的其他事例，并进行解释。这一部分内容的学习，既是知识的巩固和迁移的过程，又是体现科学、技术和社会相互关系，体现生物学知识的价值的过程。

三、教学实施的程序

教学过程

教学内容

教学手段

目标

达成

情境创设

我们知道，物质的燃烧需要氧气，发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的缓慢燃烧过程。拉瓦锡的这一说法有道理吗？呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗？让学生思考和讨论。引入新课，发现问题。

新课学习

葡萄糖是细胞中的主要能源物质，在前面的学习中我们已经认识到这一点，细胞的生命活动离不开能量，许多化学反应都需要耗能，葡萄糖作为主要能源物质是怎样被细胞利用的呢？

如同我们生活的环境一样，细胞要生活在常温、常压下，这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。在细胞中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。又由于生命过程是持续不断的，需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。科学家发现在细胞中的确存在这样的过程，这就是细胞的呼吸作用。启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同，产生认知冲突，提高思维兴奋性，继续学习。观察现象，思考问题。

新课学习

“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。）

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。

首先通过酵母菌的探究活动，同学们发现了酵母细胞可以利用环境中的葡萄糖进行生命活动，而且这个过程在有氧气和无氧气的环境下都能完成，这说明气体的交换并非细胞呼吸的本质。细胞呼吸的实质是有机物的氧化分解，能量的释放和利用。在学生已有知识背景下主动建构新知识。提出问题，引起思考。

新课学习

有机物在体外燃烧时，其中储存的能量是一次性全部释放出来的，并且以光和热的形式表现出来。这就相当于放在高处的大石块，由于本身的重量和所在的高度具有了很大的势能。若石块从高处直接落下来，势能会迅速地转变成动能释放出来，产生强大的冲击力。而细胞的生命过程所需的能量需要不断地释放出来，需要随时补充给细胞。这就像放在高处的石块必须经过许多台阶缓缓滚动到最低层，将能量一点点释放出来一样，只有这样释放出来的能量才能被有效地、充分地利用。发生在细胞内的细胞呼吸无论是在有氧条件下还是在无氧条件下，其过程的进行均是如此。

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？

形象地比喻，启发学生理解细胞呼吸的实质。启发学生想像，加深学生的理解。

新课学习

一、有氧呼吸

有氧呼吸是细胞中进行的分解有机物释放能量的重要生命过程。它的总化学反应式是：

c6h12o6 + 6o26co2 + 6h2o + 能量

有氧呼吸可以分为三个阶段进行。

第一阶段：葡萄糖的降解阶段。

a.发生部位：细胞质基质。

b.过程：在酶催化下葡萄糖分解为丙酮酸。

c.产物：丙酮酸、少量［h］和少量atp。

第二阶段：丙酮酸分解阶段。

a.发生部位：细胞线粒体的基质内。

b.过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和［h］。

c.产物：二氧化碳、［h］、少量atp。

第三阶段：［h］和氧结合生成水，释放大量能量的阶段。

a.发生部位：细胞线粒体内膜上。

b.过程：在酶的催化下，前两阶段释放的［h］和氧结合形成水，并释放出大量能量，形成大量atp。

c.产物：水和atp。

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。

二、无氧呼吸

无氧呼吸是指细胞可以在无氧的条件下，将有机物分解为不彻底的氧化产物，并释放出少量能量的过程。它的总反应式是：c6h12o66co2 + 2c2h5oh（酒精）+少量能量

c6h12o6 2c3h6o3（乳酸）+少量能量

通常无氧呼吸分为两个阶段。

第一阶段：葡萄糖降解阶段。

a.发生部位：细胞质基质中。

b.过程：与有氧呼吸相同。

c.产物：丙酮酸、少量atp。

第二阶段：丙酮酸继续分解阶段。

a.发生部位：细胞质基质。

b.过程：在不同酶的催化下，丙酮酸继续分解产生酒精和二氧化碳或乳酸，并释放出少量能量。

c.产物：酒精和二氧化碳或乳酸，少量能量。

最常见的无氧呼吸发生在微生物身上，常常称为“发酵”，如酒精发酵和乳酸发酵。人和高等动物细胞内也有类似乳酸发酵的过程。人在剧烈运动时，或从平原进入高原时，身体的局部组织缺氧，产生的丙酮酸不能及时进入线粒体进行有氧氧化，于是丙酮酸可以通过乳酸发酵的途径进行无氧呼吸。无氧呼吸只能形成少量atp，与有氧呼吸相比相差很大。

有条件的学校，老师可以进一步分析无氧呼吸产生的乳酸的去路，以便加深学生对这一过程的理解。例如，无氧呼吸产生的乳酸最终可以进入肝脏，在那里形成丙酮酸再次进入线粒体参与有氧氧化；同时产生的乳酸进入血液中还可以进一步刺激呼吸，加快氧气的供应等。

多媒体软件的展示或挂图的说明。也可以在黑板上画版图进行说明。