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第4节 能量的获得
【核心概念】
6.生物体的稳态与调节
【学习内容与要求】
6.3人体通过一定的调节机制保持稳态
⑩概述生命活动中物质与能量的变化。
【教学目标】
1.科学观念:知道呼吸作用的含义,懂得有机物的氧化分解是生命活动所需能量的来源；了解动物的多样的呼吸器官。
2.科学思维: 比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同点；从组织细胞,想象物质的变化过程。
3.探究实践:了解人类应用微生物发酵进行生产的例子。
4.态度责任:　通过学习,进一步体会生物体内的物质是时刻在变化的。
【教学思路】生物获得能量主要通过有氧呼吸，分解葡萄糖释放能量，但当氧气不足时，细胞也能进行无氧呼吸，不过无氧呼吸对有机物的分解不彻底，释放能量很少。微生物的无氧呼吸称为发酵。但有些微生物在有氧和无氧条件下都可以获得能量。各种生物呼吸的器官不同，但是每种生物的呼吸器官的结构都与其功能相适应。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 登山时，高处的空气越来越稀薄，我们常有心慌、气短的感觉；饥饿时，我们会感到全身乏力。 你能解释这其中的道理吗 引入课题
有氧呼吸 [情景展示] [问题探究] 食物经过消化、吸收进入血液循环系统,由血液循环把营养物质输送到各组织细胞。你知道营养物质进入细胞后,细胞通过什么方式获取其中的能量吗 [思考交流] [归纳提升] 呼吸作用。呼吸作用是指在细胞内氧化分解糖类、蛋白质和脂肪等有机物,并释放出能量的过程。在一般情况下,人体每天进行各种生理活动所需的能量大多数来源于糖类(也就是说,糖类是人类最主要的能量来源),也有一部分来源于脂肪,极少数来源于蛋白质。 [继续探究] 呼吸作用的实质是什么 [思考交流] [归纳提升] 氧化分解有机物,并释放出能量,供生命活动需要。大多数生物均以这种有氧呼吸作为呼吸作用的主要方式。有氧呼吸是指在氧气的参与下,有机物的分解较为彻底,并释放出较多的能量。
无氧呼吸 [情景展示1] [问题探究] 运动员在激烈运动后为什么会有酸痛的感觉 [思考交流] [归纳提升] 人体在剧烈运动时,肌肉细胞急需大量能量的供应,这时,虽然呼吸运动和血液循环都大大增加了,但仍不能满足肌肉组织对氧的需求,以致肌肉处于暂时相对缺氧的状态,于是细胞就会进行无氧呼吸,产生乳酸,并产生少量的能量。 [情景展示2] [问题探究] 水稻等植物长期淹水后，容易出现“烂根”现象，你能解释这一现象吗？ [思考交流] [归纳提升]高等植物在被水淹的情况下，也可进行短时间的无氧呼吸。 酒精在植物细胞内的过多积累会对细胞产生毒害作用。 [情景展示3] [问题探究]泡菜、酸奶是如何制作的？ [思考交流] [归纳提升]微生物也是通过呼吸作用来获取能量的。微生物的无氧呼吸被称为发酵。乳酸菌的发酵： 乳酸菌只能进行无氧呼吸。制作泡菜、酸奶时，必须密封，制造无氧环境。 [情景展示3] [问题探究]为什么面包、馒头有许多小孔？酒精如何产生的？ [思考交流] [归纳提升]酵母菌的发酵： 酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。有氧情况下进行有氧呼吸，增加酵母菌数量。无氧情况下进行无氧呼吸，无氧情况下进行无氧呼吸。 [继续探究]有氧呼吸与无氧呼吸的比较，完成表中内容。 [情景展示4] [问题探究] 结合图片内容,请你说出葡萄酒的酿酒原理 [思考交流] [归纳提升] 微生物的无氧呼吸被称为发酵。酵母菌在无氧条件下通过无氧呼吸把葡萄汁中的糖类物质发酵成酒精和二氧化碳。 [继续探究] 家庭甜酒酿的制作： 抓住无氧呼吸和有氧呼吸的产物,结合具体实例进行分析。 了解酿酒，学有所用。 细胞即使有无氧呼吸但提供能量的主要过程还是有氧呼吸。因为无氧呼吸对有机物的分解不彻底,释放能量很少。
多样的呼吸器官 [情景展示1] 动物要依靠食物和氧气维持生命。在不同环境中生活的动物,取氧气的方式也不同。 [问题探究] 上述椎动物是如何进行呼吸的 [思考交流] [归纳提升]原生动物只靠体表与外界环境进行气体交换。蝗虫用气管呼吸。鱼、虾等用鳃呼吸。蛙用肺呼吸，皮肤辅助呼吸 [情景展示2] 爬行类、鸟类和哺乳类动物用肺呼吸，有什么特点？ [问题探究]有什么特点？ [思考交流] [归纳提升]肺的结构里出现了肺泡，这在很大程度上增加了气体交换的面积。由于鸟的肺结构十分致密并与特殊的气囊相通，使得它可以为鸟类的飞行提供充足的氧气。 动物 名称鱼类两栖动物爬行动物鸟类哺乳动物呼吸 器官鳃用肺呼吸， 皮肤辅助肺用肺呼吸， 气囊辅助肺
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第4节 能量的获得
考试这样考
题型一 　氧化供能
角度1：氧化供能的物质
1.下列哪项是机体在正常条件下最主要的氧化供能来源（　　）
A.糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.维生素
角度2：呼吸作用的意义
2.人体内组织细胞在氧的参与下进行重要的生理活动，氧在人体细胞中的作用是( )
A.分解有机物为细胞生命活动提供能量 B.分解食物为人体提供营养
C.分解无机物为人体提供能量 D.分解水释放热量
角度3：呼吸作用的反应式
3.某同学参加校运会的白米赛跑项目，起跑后他拼尽全力向前奔跑，在以下三个释放能量的
式子中，能表示供给该同学奔跑所需能量的式
子是( )
A.① B.③ C.①③ D.①②③
题型二　有氧呼吸和无氧呼吸
角度1：以图像形式考查呼吸作用的反应物和产物的变化
4.如图表示环境中氧的浓度对植物细胞中二氧化碳排放量的影响。
（1）A点表示植物组织释放CO2较多，这些CO2是____的产物。
（2）由A到B，CO2的释放量急剧减少，其原因是 。
（3）由B到C，CO2的释放量又不断增加，其主要原因是 。
（4）为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中
的哪一点所对应的浓度？ 。采取这一措施的理由是 。
角度2：解释生活、生产中的现象
5.下列叙述符合生物学原理的是( )
A.水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B.登山时人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳和水的过程
C.蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中，可延长保鲜时间
D.淀粉经发酵可产生酒精，是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的
题型三　多样的呼吸器官
7.将甲、乙两只活蝗虫做如下处理:甲蝗虫的头部浸入水中;乙蝗虫的胸部和腹部浸入水中,
结果是(　　)
A.甲蝗虫死 B.乙蝗虫死 C.同时死 D.都不死
8.夏季大雨过后，常常看到田地里的蚯蚓爬到地面上，造成这一现象的原因是 (　　)
A.土壤中蚯蚓多而且食物缺乏 B.蚯蚓雨后喜欢晒太阳
C.土壤浸水后缺乏空气，蚯蚓得不到足够的氧气 D.蚯蚓承受不了湿土的压力
题型四 学科综合
9.酵母菌的呼吸作用方式可以用以下两个反应式来表示：
有氧呼吸：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
某兴趣小组成员为了探究酵母菌在呼吸作用过程中气体体积的变化（已知相同条件下，
分子数相同的任何气体，体积相同），进行了实验。在装有酵母菌和足量葡萄糖溶液的
气球中通入O2和CO2直到饱和，再注入一定量的氧气，扎紧后放入装有温水的量筒中（如
图所示），记下液面的读数，以后每隔一段时间进行观察并记录
量筒中液面的读数。请回答下列问题：
（1）酵母菌的细胞结构与下列哪种生物有明显的区别？　 。
A.水稻 B.蘑菇 C.西瓜 D.大肠杆菌
（2）若不考虑温度变化对气体体积的影响，则实验过程中量筒内
的液面如何变化？　 　。
（3）若将装置中的温水换成冷水，重复以上实验，则量筒内液面变化的速率将　 　（选
填“加快”、“不变”或“减慢”）。
题型五 拓展创新
10.某兴趣小组在室温下进行了酵母菌的探究实验(如图)。下列分析错误的是( )
A.试管中加水的主要作用是吸收二氧化碳
B.滴管中冒出的气泡是反应产生二氧化碳的结果
C.若环境温度降低则气泡释放速率下降
D.葡萄糖中的能量一部分留在酒精中
能力提升训练
1.运动员在进行不同项目的运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、
实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下表:
运动项目 总需氧量/L 实际摄入氧量/L 血液中乳酸增加量
马拉松跑 600 589 略有增加
400 m跑 16 2 显著增加
100 m跑 8 0 显著增加
根据以上资料分析，可知马拉松跑、400m跑、100m跑运动过程中机体的主要供能方
式分别是（ ）
A.有氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸 B.无氧呼吸、有氧呼吸、有氧呼吸
C.有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 D.有氧呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸
2.如图甲和乙所示，小敏用两种方式进行酵母菌发酵葡萄汁制作葡萄酒。图甲装置中含有
一定量的氧气，图乙装置中不含氧气；其他条件相同且适宜。测得一段时间内图甲和乙
装置中酒精含量的变化趋势如图丙所示。下列相关说法错误的是（ ）
A.酵母菌的营养方式是异养型
B.图甲装置中的氧气含量减少
C.图乙装置中的二氧化碳含量增加
D.图丙中的曲线②表示图乙装置中的酒精含
量变化趋势
参考答案
考试这样考
1.A 2.A 3.B
4.（1）无氧呼吸 （2）氧气增加，无氧呼吸受到抑制 （3）氧气充足时有氧呼吸加强，CO2释放量增多 （4）B点； 这时有氧呼吸已明显降低，同时又抑制了无氧呼吸，水果和蔬菜组织内糖类等有机物分解得最慢
5.B 6.D 7.B 8.C
9.（1）D（2）先不变后升高（3）减慢．
10.A
能力提升训练
1.C 2.D
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浙教版 九年级上
第4节 能量的获得
创设情境
【核心概念】
6.生物体的稳态与调节
【学习内容与要求】
6.3人体通过一定的调节机制保持稳态
⑩概述生命活动中物质与能量的变化。
生物获得能量主要通过有氧呼吸，分解葡萄糖释放能量，但当氧气不足时，细胞也能进行无氧呼吸，不过无氧呼吸对有机物的分解不彻底，释放能量很少。微生物的无氧呼吸称为发酵。但有些微生物在有氧和无氧条件下都可以获得能量。各种生物呼吸的器官不同，但是每种生物的呼吸器官的结构都与其功能相适应。
创设情境
登山时，高处的空气越来越稀薄，我们常有心慌、气短的感觉；饥饿时，我们会感到全身乏力。
你能解释这其中的道理吗
探究实践
食物
氧气
消化系统
消化、吸收
呼吸系统
扩散作用
循环系统
细胞
葡萄糖、氨基酸等营养物质
氧气
呼吸作用：有机物在细胞中酶的催化作用下发生氧化分解，释放出能量的过程。
呼吸作用，为人体各项生命活动提供能量。
探究实践
糖类是主要的供能物质。
请写出糖类氧化分解的化学反应式：
葡萄糖＋氧气
　二氧化碳＋水 ＋ 能量
酶
充足氧气
彻底氧化分解的产物
大量能量
这种呼吸作用方式叫做有氧呼吸。
有氧呼吸是主要的供能方式。
探究实践
当你全速奔跑几百米后，你的两条腿会有什么感觉？为什么会有这样的感觉？
在无氧的条件下，细胞将有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出能量。
细胞进行无氧呼吸产生乳酸，并产生少量的能量。
葡萄糖 乳酸 + 能量（少量）
酶
动物无氧呼吸反应式：
缺氧
能继续氧化
少量能量
无氧呼吸是机体对能量需求的一种暂时补充。
探究实践
高等植物在被水淹的情况下，也可进行短时间的无氧呼吸。
不仅人的肌肉在暂时缺氧的情况下会进行无氧呼吸，释放出一些能量，其他生物也能进行无氧呼吸。
葡萄糖 酒精+ 二氧化碳+ 能量（少量）
酶
缺氧
能继续氧化
少量能量
酒精在植物细胞内的过多积累会对细胞产生毒害作用。
植物物无氧呼吸反应式：
苹果贮存久了，会有酒的气味散发出来。
探究实践
1. 水稻等植物长期淹水后，容易出现“烂根”现象，你能解释这一现象吗？
水淹情况下，高等植物进行无氧呼吸，产生的酒精毒害了根细胞，出现“烂根”。
思考与讨论
2. 大多数动、植物都将有氧呼吸作为呼吸作用的主要方式，为什么？
有氧呼吸氧化分解有机物较为彻底，释放大量能量。
探究实践
微生物也是通过呼吸作用来获取能量的。
微生物的无氧呼吸被称为发酵。
乳酸菌的发酵：
葡萄糖 乳酸+ 能量（少量）
酶
利用乳酸发酵生产泡菜、酸奶等食品。
能继续氧化
泡菜 酸奶
乳酸菌只能进行无氧呼吸。制作泡菜、酸奶时，必须密封，制造无氧环境。
探究实践
酵母菌的发酵：
葡萄糖 酒精+ 二氧化碳+ 能量（少量）
酶
有氧情况下进行有氧呼吸
无氧情况下进行无氧呼吸
增加酵母菌数量
增加酒精和CO2
制作面包和酿酒等
酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
酵母菌
制面包
制馒头
酿酒
探究实践
有氧呼吸与无氧呼吸的比较，完成表中内容。
有氧呼吸 无氧呼吸
比较项目
呼吸作用
反应物
反应条件
反应程度
产物
能量多少
有机物
有机物
需酶、氧气
需酶、缺氧
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
CO2、H2O
CO2、酒精或乳酸
大量
少量
主要供能方式
能量暂时补充
探究实践
读图
3.加工和过滤。
1.葡萄含有大量糖分。
2.把葡萄压烂。
葡萄汁
5.将已发酵的葡萄汁贮存在桶内改善味道。
4.酵母菌将葡萄汁发酵，产生酒精及二氧化碳。
二氧化碳由此处排放
6.把葡萄酒装入桶，加塞密封，以防进一步氧化。
葡萄酒的酿制工程
压榨
发酵
装桶
密封
密封
探究实践
1.葡萄为什么会变成酒？酒桶为什么要密封？酿酒过程发生的主要变化是什么？
酵母菌利用葡萄中的葡萄糖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。
因为酵母菌只有进行无氧呼吸才能产生酒精，所以酒桶要密封。
酿酒过程发生的主要变化是化学变化。
2.你还知道哪些人类利用微生物发酵进行生产的例子？
泡菜、米醋、酱油、白酒、甜酒酿等的生产。
发酵后密封防止葡萄酒进一步氧化。
探究实践
家庭甜酒酿的制作：
家庭制作甜酒时，常需将煮好的糯米冷却后，加入酒曲（内含酵母菌），并且需将酿酒的器皿密封，若天气寒冷，还需采取保温措施。
（1）加酒曲前，为什么要冷却至常温____________________________。
（2）在米饭中间挖一洞的目的是_________________。
让酵母菌有氧呼吸，增加酵母菌的数量。
防止酵母菌因高温失去活性
酵母菌的无氧呼吸，发酵产生酒精。
（4）在制作甜酒的过程中，“米要煮熟、水要煮沸”的目的是
______________________ 。
营造无氧条件，
杀死其他的杂菌
（3）酿酒过程中密封的目的是________________。
探究实践
细胞有氧呼吸需要充足的氧气。在不同环境中生活的动物，是如何获取氧气的？
变形虫
草履虫
原生动物只靠体表与外界环境进行气体交换。
气囊 气管
蝗虫
蝗虫用气管呼吸
鳃丝
鳃
鱼
虾
鱼、虾等用鳃呼吸
肺
青蛙
蛙用肺呼吸，皮肤辅助呼吸
探究实践
爬行类、鸟类和哺乳类动物用肺呼吸：
肺泡在很大程度上增加了气体交换的面积。
鸟的肺结构十分致密并与特殊的气囊相通。
肺
气囊
气管
支气管
鸟类进行双重呼吸，
为飞行提供充足的氧气。
生物的呼吸方式与它们的生活环境相适应
肺的结构里出现了肺泡。
迁移应用
1.人体内组织细胞在氧的参与下，可将有机物分解，从中获得了生理活动所需要的（ ）
A.能量 B.有机物 C.无机物 D.二氧化碳
A
2.人体进行呼吸作用的基本单位是( )
A.细胞 B.肺泡 C.呼吸系统 D.鼻
A
3.氧在人体细胞中的作用是( )
A.分解有机物为细胞生命活动提供能量 B.分解食物为人体提供营养
C.分解无机物为人体提供能量 D.分解水释放热量
A
4.在激烈的篮球比赛中，人体骨骼肌细胞获取能量的方式是( )
A．只有无氧呼吸 B．主要是无氧呼吸
C．无氧呼吸和有氧呼吸并重 D．主要是有氧呼吸
D
板书设计
第4节 能量的获得
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