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课题 第3节细胞呼吸的原理和应用 ——探究酵母菌细胞呼吸的方式
课型 新授课 课时计划 1课时
学习 目标 学会在真实情境下提出问题、设计实验、分组 实施及结果分析等步骤，掌握科学探究的思路和方法， 发展科学思维。 通过检测酵母菌细胞呼吸产物，能够准确说出有氧呼吸与无氧呼吸的条件和产物。 通过对酵母菌细胞呼吸方式的探究，探讨生产生活中细胞呼吸原理的应用，形成社会责任感。
课标 要求 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
学习 重点 酵母菌的细胞呼吸方式以及因变量的检测指标
教学 难点 探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。 2.实验设计的过程
学情 分析 学生在初中阶段学习了人体的呼吸，人体与外界如何进行气体交换，学生已经知道氧气是如何进入到人体的；在经过对第二章糖类是主要的能源物质及第四章物质运输方式的学习，学生知道了氧气、葡萄糖等如何进入细胞。另外，联系细胞质基质、线粒体、酶、ATP 等内容，对有机物氧化分解的学习显得水到渠成。将前后知识进行整合，可以更深刻地理解细胞生命活动中物质和能最变化的内在联系，更深刻地理解细胞是最基本的生命系统。通过学习本节内容的学习使学生更容易理解各种生命活动及规律，还可以为后续学习光合作用等其他细胞代谢奠定基础。因此本节内容在全书中具有极为重要的作用。
核心 知识 探究酵母菌的细胞呼吸方式
教学内容及教师活动设计 学生活动设计 二次备课
新课导入：中国飞人苏炳添，苏炳添突破身体和年龄的极限，超越自己，创造了亚洲百米纪录，在他运动的过程中，直接能源物质是什么？ 什么过程可以产生ATP呢？ 呼吸作用是什么？ 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。注意呼吸作用不等与呼吸，呼吸指的是生物体从环境中吸入空气，利用其中的O2，呼出CO2的气体交换过程。 【注意】呼吸≠呼吸作用 认识酵母菌：①酵母菌：一种单细胞的 ，在有氧和无氧条件下都能生存，属于___________。 问：酵母菌有什么用途？ 展示情境：在通风情况下，酵母菌发酵面团，可以制成松软多孔的馒头、面包，发酵过程中会出现蜂窝状的小孔。但在密闭的情况下，发面会有酒精味。除此之外，酵母菌还可以用来酿酒，将葡萄洗净榨汁，置于密封的玻璃瓶中发酵，由于酵母菌的活动，发酵液中出现气泡，发酵液逐渐有了酒味。 大家猜测一下这些气泡可能是什么气体？CO2，说明酵母菌既可以产生CO2，又可以产生酒精。 那酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精？ 想一想，刚刚酵母菌发面和酿酒的过程？并做出你的假设。 有同学说在有氧的条件下产生CO2，在无氧的情况下产生CO2和酒精，同学们是如何作出的假设呢？ 可以根据自己已有的知识和经验，如果已有知识和经验较少怎么办？我们还可以通过查阅资料来做出假设。那这个假设对不对呢？生物学是一门自然科学，我们要通过实验来验证自己的假设，如何设计实验，展示实验设计的步骤。 明确自变量和因变量，确定因变量检测指标，展示图片，讲解变色原理。 除了用酸性重铬酸钾检测酒精外，还可以用酒精检测仪，讲解酒驾内容。 搭建实验装置，思考问题哦问题：1.无关变量有哪些？如何控制？ 2.NaOH溶液的目的是什么？ 3.如何给酵母菌提供一个良好的生存环境？ 4.如何避免酵母菌受杂菌污染？ 讨论结束，请同学上黑板搭建实验装置并说说你为什么这样搭建？ 讲解有氧呼吸装置： 气泵通入的空气里面只有O2吗？ 无关变量：空气中的CO2. 如何给酵母菌提供一个良好的生存环境？ 无关变量：营养物质：可以给酵母菌提供适量的葡萄糖，配置酵母菌培养液。温度、PH：都置于相同且适宜温度下培养。除此之外还有没有了？一个培养十个小时，一个培养两个小时行不行？不行，所以无关变量还有培养时间 时间：培养时间相同且适宜 总之，我们要控制无关变量，无关变量要遵循相同且适宜原则，这里的CO2有没有体现相同且适宜呢？有，都就是相同，没有就是适宜，都没有就是相同且适宜。 3.如何避免酵母菌受杂菌污染？ 在配置酵母菌培养液的时候，不可避免的会有一些杂菌，如何除去这些杂菌呢？ 煮沸，煮沸后，杂菌被消灭了，那我们是不是可以煮沸后直接加入酵母菌呢？不可以，为什么不可以？因为会把酵母菌杀死。因此培养瓶中加入煮沸后冷却的葡萄糖溶液，目的是： 煮沸：排除杂菌及溶解氧对实验结果的干扰。冷却：避免因温度过高杀死酵母菌。 对于无氧呼吸装置来说，B瓶应封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。为什么？ 因为锥形瓶中本来就会有一些O2，会让酵母菌进行有氧呼吸，对产物造成干扰所以我们要等酵母菌消耗完B瓶中的O2，确保通入澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 请同学们继续思考一个问题：在检测酒精的过程中，我们用到的试剂是酸性重铬酸钾，但是葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，在此实验中要如何排除此物质对实验结果的干扰？ 接下来我们一起总结实验步骤：1.称取等量的两份食用酵母菌（10g）；2.配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；3.搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；4.培养、观察、检测、记录。 按照大家搭建的实验装置，看看产物的情况。 CO2的检测及结论 150倍速下的有氧和无氧呼吸装置，看一下，最后澄清石灰水的锥形瓶有什么变化，首先，是否变浑浊，有氧无氧都变浑浊了，谁变浑浊后的程度更大？所以现象是，澄清石灰水都变浑浊，且有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊。 说明什么呢：有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。 酒精的检测及结论 A: 有氧条件下酵母菌培养液B: 无氧条件下酵母菌培养液 这是刚加入重铬酸钾时的样子，这是一段时间以后的样子，你有什么发现？有氧装置不变灰绿色，无氧装置橙色→灰绿色 因此可以得出结论：有氧呼吸产生酒精，无氧呼吸不产生酒精 总结现象： 得出结论： 酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。 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 问:在探究酵母菌呼吸方式的实验中，哪一组属于对照组？哪一组属于实验组？ 两组都属于实验组，像这样设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫对比实验，也叫相互对照实验。 大家已经学过的对比试验还有哪些：探究酶作用的实验中，在过氧化氢中加入等量的FeCl3和肝脏研磨液，两组实验就是对比实验。 在上课之前，老师提前做了这个实验，发现实验存在一些问题，请各位同学想一想怎么解决这些问题？ 1.实验耗时长：让酵母菌提前活化，适当提高反应温度，同时可以用注射器代替锥形瓶进行小体系反应。 2.氧气供应困难，无氧条件难控制：用Fecl3和过氧化氢制备纯氧，无氧组酵母菌溶液中加入石蜡油或者植物油密封，以提供严格的无氧环境 3.酒精检测现象不明显：闻一下是否有酒精味，用酒精测试仪检测 课堂小结： 作业： 课题：如何改进实验装置？并设计实验定量比较有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2。 观看苏炳添比赛视频，认同他的爱国精神和超越自我的精神 酵母菌主要用于酿酒，发面、做馒头。 学生根据生活经验和情境做出假设，学会做出假设 明确设计实验的具体步骤，加强学生设计实验的能力 学生根据预习情况说出自变量和因变量 了解酒驾相关规定，提升社会责任 讨论如何搭建实验装置，为什么这样搭建，并思考问题。小组动手搭建实验装置 培养学生的合作能力和表达能力 不是的，还可能有一些CO2，如果将气泵直接链接酵母菌培养液，空气中的CO2可能会干扰实验结果。所以，我们必须要控制空气中的CO2这个无关变量。 理解相同且适宜的无关变量原则 将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 尝试书写实验步骤，提高科学写作能力 观看视频，描述现象，得出结论 培养学生科学思维 联系所学知识和生活实际，改进实验装置，提高科学探究能力。 拓展延伸——实验再探究，提高科学探究能力
板书设计
作业设计 课后练习 《优化方案》相应习题 学案练习
教学 反思

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