糖的有氧分解和无氧分解教学实录与评析

【教案】第四章

生命的物质变化和能量转换

第三节

细胞呼吸

第1课时

——有氧呼吸

一、需求分析

1、教材分析

本节内容属于上海科学技术出版社高中第一册课本《生命科学》（试用本）第一学期第四章生命的物质变化和能量转换的教学内容。第三节细胞呼吸计划通过2个课时完成，第1节学习内容为糖的有氧分解。

细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，教学过程以“细胞呼吸和机体的呼吸过程有何联系呢？”为切入点，引出细胞呼吸的概念。通过PPT和视频介绍酵母菌呼吸方式的演示实验，显示酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。接着让学生思考细胞呼吸和物质燃烧的区别，引导学生发现有机物的氧化分解释放能量的特点为温和、需要酶的参与和分步进行，进而从这三点展开有氧呼吸的具体过程的学习。

有氧呼吸是高等动植物细胞获取能量的主要形式，为本节课的重点内容，分为两个阶段。第一阶段发生在细胞质基质中，为糖酵解过程，葡萄糖分解为丙酮酸释放少量的氢和能量，第二阶段发生在线粒体中，丙酮酸脱去CO2参与三羧酸循环，逐步分解，产生少量的氢和能量，最后产生的氢和氧在线粒体内膜上结合生成水和大量的能量。结合板书讲解，强调有氧呼吸过程中反应发生的场所、物质的变化和能量的流动，总结归纳出有氧呼吸的反应式，并列表对各阶段进行对比，在能量流动部分需要突出，有氧呼吸产生的能量一部分以热能的形式释放，维持体温，另一部分用于合成ATP，用于各项生命活动。最后联系初中阶段学习的呼吸活动和光合作用加深学生对前后知识点的联系和掌握。

2、教学对象分析

学生在初中阶段已经知道呼吸活动，人和其他高等动物通过肺与外界进行气体交换，获得O2，呼出CO2。所以这里我创设新的问题情境，“细胞呼吸和机体的呼吸过程有何联系呢？”引导学生从思考人体呼吸活动与细胞呼吸的关系入手开始教学活动，引出细胞呼吸的概念。以此引入可以让学生建立生命科学理论知识和生活常识之间联系，引发对细胞呼吸的关注。

有氧呼吸的本质是糖类的氧化分解，这在学习分解反应中有所涉及，但并未做详细展开，在教学过程中可充分发挥学生的自主学习能力，通过教材阅读，思考完成对反应场所、过程、物质变化和能量流动的回答，完成有氧呼吸两个阶段三个过程的学习后，教师采用表格形式小结归纳有氧呼吸。最后联系初中阶段学习过的呼吸活动，及这节课有氧呼吸的学习，学生分清、回答两者的联系，并结合前一节光合作用的学习，从反应式分析影响有氧呼吸的因素，联系生产应用中的实例，培养学生发现问题并解决问题的分析能力，提高其生命科学素养。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）知道细胞呼吸的概念。

（2）能够理解并说出有氧呼吸的过程，认识其中的物质变化和能量转换过程。

2、过程与方法

（1）通过教材阅读和过程图的观察、比较，知道有氧呼吸的过程与实质。

（2）经历对有氧呼吸不同阶段的比较，掌握归纳总结物质变化和能量流动的方法。

3、情感态度与价值观

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通过有氧呼吸过程的学习，提高对生活中能量与物质变化的兴趣和关注，加深对新陈代谢和生命活动的理解。

三、教学重点与难点

1、重点：细胞呼吸的概念，有氧呼吸的过程和原理。

2、难点：有氧呼吸的过程。

四、教学过程

教学内容

引入

教师行为

提问：今天我们的学习主题是细胞呼吸，什么是细胞呼吸呢，细胞呼吸和机体的呼吸过程有何联系呢？

讲述：植物发芽、开花、动物飞翔、奔跑，心脏的跳动、肌肉的收缩、细胞的分裂等生命活动都需要能量。科学研究发现，为这些生命活动直接提供能量的不是糖类等有机物，而是ATP。

讲述：科学家将糖类等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，称为细胞呼吸。

提问：细胞呼吸是否都需要氧气？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸？

讲述：首先，让我来介绍一个演示实验，希望能给同学们一个启发。

通过PPT动画和视频展示实验过程，引导学生思考，在实验中如何控制实验条件，和检测实验结果；如何设计对照实验等。

提问：细胞呼吸是有机物在体内进行氧化分解的过程，和有机物体外通过燃烧进行氧化分解有什么不同？

讲述：燃烧反应剧烈，释放大量热能，生物体内的氧化分解需要酶的参与，反应条件温和，分步释放能量。

有氧呼吸产生的能量一部分以热能的形式释放，维持体温，另一部分用于合成ATP，用于各项学生行为

学生回顾初中所学的呼吸活动，思考

学生回忆直接能源物质

倾听记录“细胞呼吸”的概念

备注

以“细胞呼吸和机体的呼吸过程有何联系呢？”引入可以让学生建立生命科学理论知识和生活常识之间联系，引发对细胞呼吸的关注。

通过演示实验的过程及其现象，得出酵母菌在有氧和无氧条件下，分解葡萄糖的产物有所不同，从这差异引出问题，逐步分析引出有氧呼吸的具体过程

通过比较有机物燃烧和体内氧化分解反应的区别，引导学生思考氧化分解反应的特点，并从其特点为切入点对有氧呼吸各阶段的过程进行分析。

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介绍：酵母菌的呼吸方式的演示实验

学生阅读教材，结合教师的PPT展示及讲解，思考回答

葡萄糖的有氧分解

学生从化学反应和生物体反应的过程和产物比较燃烧和氧化分解的区别，回答提问。

生命活动。从这些特点来学习有氧呼吸。

提问：阅读教材p79页最后一节，学习有氧呼吸的第一个阶段，回答(1)反应场所？(2)反应过程的名称？(3)物质的变化？(4)产生的能量？

讲述：

细胞质基质；糖酵解过程；葡萄糖生成丙酮酸，4H+；生成2个ATP和热能。

提问：

阅读教材p80页1-2节，学习有氧呼吸的第二个阶段，包括两个过程，回答(1)反应场所？(2)反应过程的名称？(3)物质的变化？(4)产生的能量？

讲述：

过程二：线粒体基质；三羧酸循环；丙酮酸生成一个CO2和20H+，生成2个ATP和热能；

讲述：

过程三：线粒体内膜；氢氧结合；H+和O2形成水；形成大量（34个）ATP和热能；

提问：

写出有氧呼吸的总反应式？

追问：有氧呼吸的场所在哪里？

有氧呼吸中产生能量最多的是哪一步骤？

若标记原料氧气中的氧，在哪种产物中最先检验到放射性？

有氧呼吸产生的“能量”包括哪些形式的能量？有何用途？

讲述：细胞质基质、线粒体（主要场所）；氢氧结合生成水；水——氧气参与氢氧结合生成水的过程；一部分形成ATP用于生命活动，一部分则以热的形式散失，用于维持体温。

回答：机体呼吸活动和细胞呼吸的联系

学生阅读教材，根据提问学习有氧呼吸的第一阶段，回答提问。

学生阅读教材，根据提问学习有氧呼吸的第二阶段的两个过程，回答提问。

学生根据有氧呼吸两个阶段三个过程的过程，总结总反应式，回答提问。

让学生带着问题进行教材阅读，培养学生自主学习能力，通过对问题的解答掌握有氧呼吸第一阶段的反应过程，学生回答时结合PPT图像直观的显示反应过程，总结反应式抽提出关键信息。

有氧呼吸的第二阶段包括两个反应过程，引导学生关注物质和能量的变化，从反应式显示ATP的生成量，直观的显示第二阶段为有氧呼吸能量生成的主要阶段，得出有氧呼吸的主要场所为线粒体的结论。

让学生通过学习有氧呼吸的过程，总结有氧呼吸的总反应式，回答有氧呼吸的场所、氧气和能量的流动等问题，有助于学生加深理解有氧呼吸的概念、作用和意义。

提问：

能说出机体呼吸活动和细胞呼吸的联系和区别吗？

讲述：

学生回忆呼吸和细胞呼吸的特点，比较其同异，回答提问。

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和区别

细胞呼吸是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，释放出能量的过程，而机体呼吸是气体交换过程，通过呼吸器官肺，吸入氧气，释放二氧化碳。

呼吸是细胞呼吸的前提和基础，没有呼吸过程吸入的O2，就不能进行细胞呼吸；而细胞呼吸是呼吸的继续。

因此，呼吸是对生物体个体而言的，是一种现象。细胞呼吸是细胞层面上的，是呼吸的本质。

提问：植物在进行细胞呼吸的同时也会发生光合作用，你能将光合作用和细胞呼吸相联系吗？分别在场所发生？物质转变有什么联系？能量转变？

讲述：

光合作用发生在叶绿体内，细胞呼吸发生在细胞质基质和线粒体内；光合作用把无机物转化为有机物，完成能量的储存，属于同化作用，细胞呼吸把有机物分解为无机物，释放能量，属于异化作用；光合作用为细胞呼吸提供了物质基础(有机物和O2)，细胞呼吸产生的CO2可以被光合作用利用。

提问：

为什么新疆的水果格外的甜？(提示：比较光合作用和有氧呼吸对物质的积累和消耗) 讲述：

影响有氧呼吸的因素有O2浓度、温度、CO2浓度和湿度。新疆昼夜温差大，白天温度高，日照强烈，光合作用积累的产物多，夜晚温度低，有氧呼吸作用弱，消耗的有机物少，因此积累的有机物较其他地区更多，水果格外的甜。

倾听记录

将呼吸和细胞呼吸相联系，建立前后知识点的区别和联系，引导学生认识生命活动的整体性。

有氧呼吸和光合作用的区别与联系

学生复习光合作用的场所、物质变化和能量流动，产生和细胞呼吸的联系，回答提问。

学生从有氧呼吸反应式回答影响因素，根据提示回答导致新疆水果甜的原因。

复习巩固光合作用的相关知识点，让学生根据提示建立其光合作用和细胞呼吸的联系，引起对能量与物质变化的兴趣和关注，加深对新陈代谢和生命活动的理解。

从反应式分析有氧呼吸的影响因素，联系生产应用中的实例，培养学生发现问题并解决问题的分析能力，提高其生命科学素养。

影响有氧呼吸的因素有哪些？

布置作业

完成练习册

4.3有氧呼吸的相关习题。预习下节课无氧呼吸的相关内容。

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