《细胞呼吸》教学设计

《细胞呼吸》教案设计

1 教学目标分析

1.1 知识目标

（1）能够描述有氧呼吸的过程。能够概括出有氧呼吸的总反应式，归纳出有氧呼吸的概念。（2）能够描述无氧呼吸的过程。能够概括出无氧呼吸的总反应式，归纳出无氧呼吸的概念。（3）能够区别有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

（4）领会细胞呼吸的意义。

1.2 能力目标

（1）学生通过讨论、对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同，培养学生自我建构知识体系的能力和对相关知识的综合、归纳、比较、分析能力。

（2）适当扩展认知面，培养学生联系生产实践的能力。

（3）通过学生自主阅读，锻炼学生的自学能力和理解新知识的技巧。

1.3 情感目标

（1）感受生命的奇妙，生命是一个复杂、精细、高效的自动运转过程。

（2）在教学中，通过联系生产、生活实际，培养学生关注社会生活的意识。

（3）通过细胞呼吸过程的学习，了解物质变化过程中伴随着能量变化，细胞呼吸和外界环境相联系，很多生物具有相同的细胞呼吸过程，从而树立事物之间普遍联系、个性与共性辩证统一的唯物主义观。

2 重点难点分析

2.1 重点分析

有氧呼吸和无氧呼吸的过程是本节课的重点。一切生物体正是因为有了细胞呼吸，才能为其各种生命活动提供能量，大自然才焕发出蓬勃生气。因此，如何使学生掌握细胞呼吸的具体过程成为了本节课的重点。

2.2 难点分析

有氧呼吸和无氧呼吸中的物质变化和能量变化是本节课的难点。

物质变化，应使学生理解呼吸作用的物质变化是一个“渐变”的过程，而不是一个“骤变”的过程，也就是说在葡萄糖的氧化分解过程中，既有初步分解（从葡萄糖到丙酮酸），也有逐步分解（从丙酮酸到二氧化碳）。而且还涉及相关有机化学的知识储备，这部分知识理解起来较为困难，应当适时适当的补充相关的生化知识。

能量变化，正因为呼吸作用的物质变化是一个渐变的过程，因此与之伴随的能量变化也是被逐步释放出来的，这样生物可以保证较高的能量利用率。

3 学情分析

学生已经学过《新陈代谢与A TP》、《新陈代谢与酶》和《人和动物体内三大营养物质的代谢》等相关知识，已经初步具备细胞呼吸的基础知识，但对于细胞呼吸的具体过程还不了解，通过学习本节课，学生可以对前后知识相互进行联系，以增进理解。

此时的学生还没有有机化学相关的知识储备，还不懂葡萄糖、丙酮酸、乳酸和酒精的化学式，在教学中，教师注意渗透生化方面的知识。

4 教材分析

呼吸作用是生物体极为重要的一个生理过程，教材遵循“由易到难”、“由熟悉到陌生”原则编排内容。首先由学生比较熟悉的、容易接受的有氧呼吸入手，之后进一步学习学生比较陌生的无氧呼吸，最后比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。因此，教师在教学中，应遵循从个性到共性、从感性到理性、从具体到抽象的思维规律，层层剖析，最后归纳总结，形成知识规律。

5 教学过程

一、创设情境，激发兴趣

生命体能够进行各种各样的生命活动，之前我们就学过，葡萄糖以主动运输的方式进入血液，真核生物能够进行有丝分裂。

［教师活动］设疑：这些生命活动都需要能量，那能量是由什么物质直接提供的呢？

［学生活动］回答：ATP。A TP是生命活动的直接能量来源。

［教师活动］前面我们学过《新陈代谢与A TP》，A TP是通过哪些生理过程产生的呢？［学生活动］人和动物是通过呼吸作用，绿色植物通过呼吸作用和光合作用。

［教师活动］光合作用的最终结果有A TP吗？

［学生活动］没有。光反应过程中，叶绿体中的色素吸收的光能能够使ADP和Pi结合形成ATP，但这些ATP在按反应中又被消耗了。

［教师活动］所以说，生命的各项生命活动所需要的A TP几乎全部来自于细胞呼吸。

［教师活动］细胞呼吸有哪些方式呢？

做一个小游戏：憋气游戏。

举一个生活实例：如果我们不注意饮食卫生，吃了不卫生的食物，肚子就有可能长蛔虫，这些蛔虫是从食物中进入我们的小肠的。蛔虫是一种寄生虫，它寄生在小肠，小肠里面是没有空气的，它是怎么进行细胞呼吸的？

师生总结：很明显，这是两种不同的细胞呼吸，一种需要氧气，另一种不需要氧气。根据是否有氧气参与，把细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。

二、分析讨论，导入新课

根据讨论已知细胞呼吸有两种方式。同时也使学生产生了疑问：有氧呼吸和无氧呼吸有什么不同？带着疑问，师生进而对细胞呼吸的两种方式进行深入的探讨。

（1）有氧呼吸的探讨

［教师活动］联系实际导入：XX同学，老师经常见到你在操场上跑步，现在想请你说说你在跑步过程中自己在生理上发生了什么变化？

［学生活动］亲身感受，回答：呼吸加强了，运动加强了，吸入的氧气增加了，获得的能量也增多了。

［教师活动］设疑深入：你知不知道吸入的氧气在什么场所起作用？能量怎么提供？

（点题：有氧呼吸）

［学生活动］自主阅读课本

［教师活动］讲解，并指导学生完成列表总结。

①第一阶段，葡萄糖进入细胞，在细胞质基质中，一分子的葡萄糖在酶的催化下分解成两分子的丙酮酸和少量的［H］，并释放少量能量。

引导学生思考：A．反应的场所在那里？B．反应物是什么？C．产物是什么？D．化学反应式是怎样？D．有没有能量释放？让学生对第一阶段进行列表总结。

②第二阶段，在线粒体中，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和氢［H］，并释放少量能量。

引导学生思考：从场所、反应物、产物以及释放的能量方面与第一阶段进行比较并完成有氧呼吸第二阶段的填表。

③第一、二阶段产生的［H］和O2结合形成水，并释放大量能量。还是从场所、反应物、产物以及释放能量方面与第一、二阶段进行比较，完成有氧呼吸第三阶段的填表。

［教师活动］明确以下几点：

1．有氧呼吸哪几个阶段有A TP产生？产生最多的是哪个阶段？

使学生明确：三个阶段都有能量释放出来，释放的能量大部分以热能的形式散失，小部

分储存在ATP 中。其中储存能量最多在第三阶段。

2．有氧呼吸的产物CO 2和H 2O 中的O 分别来自哪里？可以用什么方法研究O 的去路？ 使学生明确：CO 2在第二阶段产生，是丙酮酸和水反应生成，CO 2中的氧原子一个来自葡萄糖，另一个来自水；O 2参与反应的阶段是第三阶段，是[H]和氧结合生成水，所以呼吸作用产物水中的氧来自O 2；在光合作用发现史中，鲁宾和卡门用同位素示踪法研究得出光合作用产生的O 2中的氧全部来自H 2O 的结论。

3．有氧呼吸的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在第二阶段参与和丙酮酸的反应，生成物中的水是第三阶段[H]和O 2结合生成的。

［教师活动］对有氧呼吸进行总结：让学生根据表格，概括出有氧呼吸的总反应式，注意这

个过程既有水的参与又有水的形成。并总结出有氧呼吸的概念（从“场所→条件→反应物→产物→释放能量的多少”来尝试口头叙述），明确有氧呼吸的过程是有机物彻底氧化分解，释放出大量能量的过程。 （2）无氧呼吸的探讨

［教师活动］设疑引入：A ．苹果、香蕉储存久了，为什么会有酒味散发出来？B ．为什么人剧烈运动久了会感到肌肉酸痛？这里面就涉及到无氧呼吸。

由学生自主学习无氧呼吸的过程，教师起组织、引导、归纳、总结的作用。提示学生学习无氧呼吸的概念、场所，以及无氧呼吸的两种不同途径。

［教师活动］明确以下几点：

1．无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行。 2．无氧呼吸的产物中没有水的生成。

3．无氧呼吸是指不需要氧气条件下的呼吸作用，氧化分解不彻底,释放的能量少，其余能量 留存在小分子有机物中。

［教师活动］答疑解惑，首尾呼应：

A ．苹果、香蕉储存久了，为什么会有酒味散发出来？（进行无氧呼吸，产生酒精。）

B ．为什么人剧烈运动久了会感到肌肉酸痛？（剧烈运动时，虽然呼吸运动和血液循环加强了，但还是不能满足骨骼肌对氧气的需要，这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸，酸痛就是因为产生乳酸过多所致。）

有

氧呼吸

过程

场所

反应物

产物

反应式

释放能量 I 细胞质基质 C 6H 12O 6 C 3H 4O 3、［H ］ C 6H 12O 6→2C 3H 4O 3+［H ］（少）+能

量

少量 II 线粒体 C 3H 4O 3、H 2O CO 2、[H] C 3H 4O 3+H 2O →CO 2+[H]（多）+能量

少量 III

线粒体 ［H ］、O 2

H 2O

O 2+［H ］（多）→H 2O+能量

大量

总反应式

C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2→6CO 2+12H 2O+能量

无

氧呼吸 过程

场所

反应物 产物

反应式

释放能量

I 细胞质基质

C 6H 12O 6

C 3H 4O 3、［H ］ C 6H 12O 6→C 3H 4O 3+［H ］（少）+能量 少量 II

C 3H 4O 3、［H ］

C 3H 6O 3或C 2H 5OH 和

CO 2

C 3H 4O 3+［H ］→C 3H 6O 3或 C 3H 4O 3+［H ］→C 2H 5OH+CO 2

无

总反应式

C 6H 12O 6→2C 3H 4O 3+能量（少）或C 6H 12O 6→2C 2H 5OH+2CO 2+能量（少）

［学生活动］经过讨论，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同：类型有氧呼吸无氧呼吸

物质变化I C6H12O6→2C3H4O3+［H］（少）+能量

II C3H4O3+H2O→CO2+[H]（多）+能量

III O2+［H］（多）→H2O+能量

I C6H12O6→2C3H4O3+［H］（少）+能量

II C3H4O3+［H］→C3H6O3

II＇C3H4O3+［H］→C2H5OH+CO2

总反应式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量

C 6H12O6→2C3H4O3+能量（少）或

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量（少）

反应场所先是细胞质基质，后是线粒体细胞质基质

反应条件必须有酶和氧的参与不需氧参与，必须有酶催化

分解产物无机物：CO

2

和H2O简单的有机物：C3H4O3或C2H5OH；CO2

释放能量释放大量能量，形成大量ATP 释放少量能量，形成少量ATP

相同点呼吸阶段第一阶段的反应完全相同

实质氧化分解有机物，释放能量

意义为生命活动提供能量

［教师活动］进一步拓展：“呼吸”和“细胞呼吸”的区别和联系：

区别：“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。

联系：“呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧呼吸）；而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。

（3）细胞呼吸的意义

［教师活动］学习完有氧呼吸和无氧呼吸，那细胞呼吸有什么意义呢？

引导：提醒学生进行思维迁移联系《新陈代谢与ATP》和《人和动物体内三大营养物质的代谢》，以加深理解。

师生共同归纳：

①为生命各项活动提供直接能源——ATP。

②为体内其他化合物的合成提供原料。葡萄糖分解的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。（4）呼吸作用和光合作用的比较（补充）

比较项目光合作用呼吸作用

代谢类型合成作用（植物体内主要的同化方式）分解作用（动物体内主要的异化过程）场所绿色植物特有（叶绿体内）所有生物都有（主要在线粒体中）条件只在光下进行时刻都在进行

物质变化把无机物合成有机物把有机物分解成无机物

能量变化把光能转变成化学能把稳定的化学能转移到ATP中或散失实质合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量