生物的呼吸作用

教学目标

一、知识方面
　　1、使学生了解呼吸作用的概念
　　2、使学生掌握有氧呼吸的过程
　　3、使学生理解有氧呼吸和无氧呼吸的异同
　　4、使学生理解呼吸作用的意义
　　5、使学生理解呼吸作用的本质
　　6、使学生理解呼吸作用和光合作用这两种生物界最重要的两种生理过程的区别与联系
二、能力方面
　　1、通过分析有氧呼吸的过程，训练学生分析问题的能力，培养他们良好的思维品质。
　　2、通过让学生对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同、光合作用和呼吸作用的异同，培养学生列表比较能力和归纳的能力。
三、情感、态度、价值观方面
　　通过引导学生讨论利用光合作用、呼吸作用的原理，提出使作物增产的措施，激发学生学习生物学的兴趣，增强学生对科学、技术、社会的理解，培养学生关心身边的科学的意识，同时进行生命科学价值观的教育。

教学建议

教材分析

　　本节是本章的重点内容之一。教材包括、有氧呼吸、无氧呼吸以及呼吸作用的意义等四部分内容。
　　1、呼吸作用的概念
　　教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物课本中提到的类似，只是更加强调发生的部位在细胞中，氧化的底物不只是葡萄糖，还有糖类、脂类和蛋白质，这部分内容对学生进一步深入学习呼吸作用原理起到承上启下的作用。
　　2、有氧呼吸
　　教材首先指出有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。
　　接着教材给出了有氧呼吸的总反应式，在此基础上结合插图阐述了有氧呼吸全过程的三个阶段、并且指出了各阶段进行的场所：
　　第一阶段是葡萄糖脱氢，产生还原性氢、丙酮酸和少量的ATP，这个阶段在细胞质的基质中进行。
　　第二阶段是丙酮酸继续脱氢，同时需要水分子参与反应，产生还原性氢、二氧化碳和少量的ATP，这个阶段在线粒体中进行。
　　第三阶段是前两阶段脱下的氢与氧气结合生成水，这一阶段产生了大量的ATP，这个阶段也在线粒体中进行。
　　3、无氧呼吸
　　教材首先说明生物一般是在无氧条件下能进行无氧呼吸，并分别阐述了高等植物细胞的无氧呼吸及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸及其场所。
　　然后教材对一些高等植物的某些部分在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸又做了补充说明；同时教材还用小号字对有氧呼吸的进化做了简要的介绍。
　　教师在这里应补充无氧呼吸与发酵这一组学生易混淆的概念。
　　4、有氧呼吸与无氧呼吸的异同
　　教材是以图表结合讲述的形式，对有氧呼吸和无氧呼吸的区别进行了比较。
　　5、呼吸作用的意义
　　教材从两个方面论述了呼吸作用的意义，其一，为生物体的生命活动提供能量；其二，为其他化合物的合成提供能量；在这里教师有必要对呼吸的意义作适当的补充，如：呼吸作用过程中的中间代谢产物是进行各物质转化的原料；再如有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用等。

教法建议

1、引言
　　因为呼吸作用在初中生物课上也是重点学习的重要生物学原理之一，所以学生对呼吸作用的最基本的物质变化和能量变化还是有基础的，因此引言可从学生已有的对呼吸的理解作为切入点，教师可设计问题串检测学生对呼吸的理解程度，并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起进行教学。

2、有氧呼吸
　　（1）让学生比较初中和高中生物学课本所给的有氧呼吸的总反应方程式，在比较中体会有氧呼吸的产物与反应物都需要水这一事实。
　　（2）有氧呼吸的过程
　　①有氧呼吸过程程中的物质变化和ATP的产生
　　在引导学生讨论以葡萄糖为底物的有氧呼吸的三个阶段时，可采用如下教法：教师一边写化学反应程式，一边让学生配平反应式，同时参看课本图解的方法来进行教学。
　　A、第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。
　　B、第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。
　　C、第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。
　　教师可指导学生把有氧呼吸的三个阶段进行表解分析。
　　（3）有氧呼吸过程中能量变化
　　教师应向学生说明，在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都有以热能的形式散失了。
　　（4）在学生完全清楚了有氧呼吸的三个步骤后，教师应提一些综合性的问题，让学生在讨论过程中，深化对有氧呼吸过程的理解。
　　为使学生树立学以致用的观念，同时也是对上节课所学内容的复习，教师还可以提一些利用有氧呼吸原理用于生产实践的相关问题，供学生讨论，同时加深对有氧呼吸的理解。比如教师可设计这样的问题：
　　“如果有人向你请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果，你能利用学过的呼吸作用原理，提供一些有价值的建议或措施吗？”
　　3、无氧呼吸
　　（1）无氧呼吸的概念
　　教师可引导学生讨论：“生物体在什么情况下，可能会供氧不足？”，这样很自然地有了下一设问：“在缺氧条件下，生物体如何呼吸呢？”从而引入对无氧呼吸的学习。
　　教师应向学生解释我们平常所说的呼吸作用实际上指的有氧呼吸，它是在有氧的条件下进行的。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等生物称为无氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），则习惯上称为发酵。
　　（2）无氧呼吸的过程
　　教师可采用一边写化学方程式，一边让学生配平反应式的方法进行教学，引导学生分析讨论高等植物细胞的无氧呼吸过程及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸过程及其场所。最后总结无氧呼吸的全过程。
　　第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
　　第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。
　　为使学生加深对无氧呼吸的理解，教师可设计一些问题供学生讨论。
　　4、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
　　有氧呼吸和无氧呼吸从葡萄糖到丙酮酸这一阶段完全相同，只是从丙酮酸开始它们分别沿不同的途径形成不同的产物。
　　教师可引导学生用表解的形式比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。
　　教师为学生提供有价值的，与学生生活密切相关的讨论话题，以强化对二者联系的理解。如可提问题：
　　①你每天都进行很多运动吧？你是否想过，当你进行不同形式的运动时，你的身体其实采用不同的方式为你供能呢？
　　②病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？
　　5、有氧呼吸与光合作用的异同
　　教师可引导学生用表解的形式比较有氧呼吸与光合作用的异同。
　　此时教师可为学生提供一些可供讨论的与人类生产实践相联系的话题来分析，以训练其分析问题的能力。如教师可问：
　　“你能利用光合作用、呼吸作用原理，提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗？”
　　6、呼吸作用的意义
　　教师可从下面几个方面引导学生分析呼吸作用的意义
　　（1）为生物体的生命活动提供能量；
　　（2）为其他化合物的合成提供能量；
　　（3）呼吸作用过程中的中间代谢产物是进行各物质转化的原料，例如，呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下可迅速转化为甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各类物质。可以说，呼吸作用是生物体内各种有机物相互转化的枢纽，它把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成了一个整体。
　　（4）有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用。

教学设计方案（一）

【课题】 第七节  生物的呼吸作用

【教学重点】 有氧呼吸的过程；有氧呼吸和无氧呼吸的异同；呼吸作用的本质；呼吸作用和光合作用的区别与联系。

【教学难点】有氧呼吸过程；无氧呼吸的过程

【课时安排】2课时

【教学手段】挂图、板图、多媒体课件

【教学过程】

第一课时

1、引言

　　因为呼吸作用在初中生物学课上也是重点学习的重要生物学原理之一，所以学生对呼吸作用的最基本的物质变化和能量变化还是有基础的，因此引言可从学生已有的对呼吸的理解作为切入点，教师可用下面的问题串检测学生对呼吸的理解程度：

　　你能写出呼吸作用的化学反应方程式吗？

　　呼吸作用的最本质的物质变化是什么？

　　呼吸作用最本质的能量变化是什么？

　　呼吸作用发生在生物体的哪个部位？

　　呼吸作用的原料是什么？等等

　　因此，可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起进行教学。

2、有氧呼吸

　　（1）让学生比较初中和高中生物学课本所给的的有氧呼吸的总反应方程式，在比较中体会有氧呼吸的产物与反应物都需要水这一事实。

　　（2）有氧呼吸的过程

　　①有氧呼吸过程程中的物质变化和ATP的产生

　　在引导学生讨论以葡萄糖为底物的有氧呼吸的三个阶段时，可采用如下教法：教师一边写化学反应程式，一边让学生配平化学反应式，同时参看课本的图解的的方法来进行教学。

　　A、第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。

　　B、第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。

C、第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。

教师可指导学生把有氧呼吸的三个阶段进行表解分析，如

第一阶段

第二阶段

第三阶段

场所

细胞质基质

线粒体

线粒体

反应物

葡萄糖

丙酮酸和水

还原性氢和氧气

生成物

丙酮酸和还原性氢

二氧化碳和还原性氢

水

产生ATP数量

少量（2）

少量（2）

大量（4）

需要ATP数量

需要（2）

不需要

不需要

氧的关系

无关

无关

有关

（3）有氧呼吸过程中能量变化

　　教师应向学生说明，在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。

　　（4）在学生完全清楚了有氧呼吸的三个步骤后，教师应提一些综合性的问题，让学生在讨论过程中，深化对有氧呼吸过程的理解：

　　①如：教师应使学生明白有机物在体外氧化（即燃烧）与有机物在体内氧化的化学本质是完全一样的，但其化学反应的历程却是不一样的，为此可提出这样的问题：“有人说葡萄糖在细胞内的氧化就是葡萄糖在体内的“燃烧”过程，你认为这一说法有道理吗