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生物案例设计.docx
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生物案例设计
生物案例设计
细胞呼吸和光合作用
单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果)
本单元是必修1的重要的、难度系数较大的细胞代谢的过程,是生物学的主干知识。
内容包括细胞呼吸和光合作用两大方面的知识。
前面第三章细胞结构中学的线粒体和叶绿体是本单元的结构基础,在本单元学习中,让学生明白这两种细胞器与能量转换的关系,从而体现了结构与功能相适应的生物学观点。
细胞呼吸是分解有机物释放能量的过程,光合作用是合成有机物储存能量的过程,它们是相互依存,在必修3生态系统的物质循环和能量流动中将涉及此内容。
所以它们在高中学习中起到重要作用。
专题一:
你完成各项生命活动、维持体温所需的能量从哪里来?
通过实验、多媒体展示及画概念图等活动,掌握酵母菌的呼吸方式、有氧呼吸及无氧呼吸过程中物质和能量的转变过程,及在生活中的应用;专题二:
太阳能是怎样进入植物体转化成生物可利用的能量?
通过实验、多媒体展示及画概念图等活动,掌握光合作用过程中物质和能量的转变过程,及在生产实际中的应用;这两个专题适当地进行了拓展,使学生达到学以致用的目的。
学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能:
1、简述线粒体的结构和功能,说明细胞呼吸的方式、实质,阅读课文理解有氧呼吸的全过程,查找有氧呼吸的过程及各阶段发生场所、原料、产物
2、收集资料,进行分析,探讨细胞呼吸原理的具体应用,能运用细胞呼吸的原理解释一些有关的生活现象
3、简述叶绿体的结构和功能,说明光合作用的原理和应用及科学家对光合作用原理的认识过程,阅读课文理解光合作用的全过程,熟记光合作用条件、场所、原料、产物,及各阶段的物质变化和能量变化
4、收集资料和实验操作,进行分析,探究影响光合作用强度的环境因素,并能解释生产实际中的相关问题
过程与方法:
1、完成有关的探究实验,学会提取、分离绿叶中的色素及检测酒精、二氧化碳等细胞呼吸产物的方法,培养学生规范的实验操作能力
2、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及分享信息的能力。
情感态度与价值观:
1、通过研究科学家对光合作用原理的探究历程,认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。
2、认同科学家不仅要继承前人的研究成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
专题一细胞呼吸
——你完成各项生命活动、维持正常体温所需的能量从哪里来?
专题一概述(介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
“细胞呼吸”是人教版高中课程标准实验教科书《生物1·分子与细胞》第五章第三节的内容。
本节介绍了生物异化作用的一个重要过程,细胞呼吸是生物界中所有生物每时每刻都在进行的生命活动。
教材首先简要概括地介绍了细胞呼吸的概念,然后重点讲述了细胞呼吸的方式、有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用四大部分内容,为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。
它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、酶、ATP、光合作用等内容有密切的联系,也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础。
本节课的重点有4个:
1、关于酵母菌细胞呼吸方式的探究实验。
2、细胞有氧呼吸和无氧呼吸的过程。
3、细胞有氧呼吸和无氧呼吸的联系和区别。
4、细胞呼吸原理的应用。
其中对酵母菌细胞呼吸方式的探究,要学生感性了解不同呼吸类型的条件和产物,并熟知对比实验在科学探究中的作用和设置条件。
通过实验、多媒体展示及画概念图等活动,掌握酵母菌的呼吸方式、有氧呼吸及无氧呼吸过程中物质和能量的转变过程,及在生活中的应用。
学习目标(描述本专题学习所要达到的主要目标)
1.、学生通过对酵母菌细胞呼吸方式的探究,感性了解不同呼吸类型的条件和产物,并熟知对比实验在科学探究中的作用和设置条件。
2、理解有氧呼吸的全过程,掌握有氧呼吸的过程及各阶段发生场所、原料、产物。
3、构建有氧呼吸图解,记忆反应式,熟知产物中氧元素的来源
4、理解并记忆无氧呼吸过程各阶段场所、原料、产物,并能总结无氧呼吸的反应式。
5、能准确比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同点。
6、收集资料,进行分析,探讨细胞呼吸原理的具体应用,能运用细胞呼吸的原理解释一些有关的生活现象。
教学材料和资源准备
电脑、实物投影及原件;实验材料:
20g新鲜的食用酵母粉,500mL锥形瓶2个,5%的葡萄糖液,石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液。
学习活动设计(描述本专题的学习过程和学习活动)
第一课时:
探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验)
第一步:
明确目标,创设问题情境
有关酵母菌应用的知识,酿葡萄酒等;提出问题酵母菌为什么有时能酿酒,有时却不能?
学生活动一:
复习酵母菌的相关知识。
1、分小组说一说你了解哪些有关酵母菌的知识(家酿葡萄酒、发面等),记录下来,小组代表在班级上交流。
2、提出要探究的问题——“酵母菌为什么有时能酿酒,有时却不能?
”,在小组讨论、交流,有位同学说他知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精,但不清楚这一过程是在有氧条件下还是在无氧条件下进行的;另一位同学说他知道酵母菌的细胞会产生CO2,但不知道不同条件下产生的CO2是否一样多。
根据经验,针对提出的问题作出假设。
各组最终确定出本组要探究的问题
第二步:
合作探究,分组实验
学生活动二:
学生分组实验,连接实验装置。
1、交流后,请师生提出问题,待师生都认可后,分组实验。
请特别关注:
A、怎样控制有氧和无氧的条件?
B、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活?
2、由于实验需时间较长,观察的项目和次数要事先计划好,并做好记录。
第三步:
成果展示,思考讨论
学生活动三:
展示交流、应用。
请特别关注:
怎样鉴定有无酒精产生?
怎样鉴定有无CO2产生?
如何比较CO2产生的多少?
1、学生分组展示实验装置根据实验结果得出本小组的结论
2、用简明而科学的语言在班级里交流,用表格的方式比较细胞呼吸的方式,每种方式的条件和产物有什么异同
3、重铬酸钾溶液可以检测有无酒精存在。
想一想,这一原理在日常生活中有何应用?
第四步:
评价反馈。
A、根据本小组要探究的问题,装置连接是否科学?
实验操作是否规范有序?
B、在实验探究中,是否得出预测的结论?
C、用简明而科学的语言在班级里交流,用表格的方式比较细胞呼吸的方式,每种方式的条件和产物有什么异同。
比较表格的制作是否规范全面,数据是否合理。
D、实验的秩序、配合的默契程度等。
E、在本实验中,对自己有何处不足,须待改进的地方等。
第五步:
总结归纳
第二课时:
ATP的主要来源——细胞呼吸
质疑讨论,提出问题
1、人体有机物中的能量是怎么释放出来的?
2、在反应过程中物质和能量是怎样转变的?
3、我们已经知道葡萄糖是细胞中的主要能源物质,细胞的生命活动离不开能量,绝大多数生化反应都需要耗能。
细胞在常温、常压下,不可能通过燃烧释放能量,然而在细胞内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。
在不断持续的生命过程中,怎样才能将储存在葡萄糖中的能量逐步地、缓慢地释放并随时地被细胞利用呢?
合作探究,讨论分析
学生活动一:
复习线粒体的相关知识——细胞的“动力车间”是什么?
它的结构具有什么特点?
1、动物细胞中产生ATP的途径 ;植物细胞产生ATP的途径
2、线粒体的结构和功能
1)写出下列名称
① ②
③ ,它存在的意义是
④
2)线粒体的功能是进行 的主要场所。
学生活动二:
绝大多数生物的主要呼吸方式是什么?
为什么说线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所?
1、阅读课本93——94页,并参考P93图5--9,记忆有氧呼吸的过程及各阶段的发生场所、原料、产物。
目标检测2:
1)填写下面的表格
阶段
项目
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
反应物
生成物
释放能量kJ/mol,转移到ATP中kJ/mol
大量/少量
(以下同)
是否需要氧参与
2)葡萄糖分解场所是?
线粒体分解的有机物是?
3)水、【H】、O2分别在第几阶段被消耗?
在第几阶段产生?
4)能量在哪个阶段生成?
在哪个阶段产生最多?
目标检测3:
5)总结有氧呼吸反应式
6)产物CO2中的O、H2O中的O分别来源?
用18O标记葡萄糖,则18O的转移途径是?
2、看课本P94记忆有氧呼吸与体外燃烧相比,具有的特点是?
学生活动三:
牛奶在什么条件下能变成酸奶?
葡萄糖酒酿制的机理、条件怎样?
你参加马拉松赛跑后肌肉为什么会酸痛?
阅读课本94—95页,记忆无氧呼吸的过程及各阶段的发生场所、原料、产物;区别有氧呼吸与无氧呼吸的概念。
目标检测4:
7)第一阶段:
与有氧呼吸的有氧呼吸完全相同
第二阶段:
丙酮酸在不同酶的催化作用下,产物是?
能量产生于哪个阶段?
8)无氧呼吸的场所是?
9)写出反应式并举出相关的例子
探究讨论:
1)为什么不同的器官和组织无氧呼吸的产物不同?
2)为什么无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少?
其余的能量储存在哪里?
目标检测5:
10)有氧呼吸和无氧呼吸的异同点:
项目方式
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
场所
条件
多种呼吸酶,需要
多种呼吸酶,不需要
产物
能量多少
相
同
联系
从葡萄糖分解为丙酮酸(第一阶段)完全相同,以后阶段不同
实质
11)细胞呼吸过程中能量转化:
活动四:
皮肤被锈钉扎伤后处理不当为什么易患破伤风?
植物根长期生活在水中为什么易烂根?
参考P95——96资料分析,探讨细胞呼吸原理的具体应用,能运用细胞呼吸的原理解释一些有关的生活现象(学习小组课后收集更多细胞呼吸原理具体应用的有关实例)
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