《第3节细胞呼吸的原理和应用》导学案.docx
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《第3节细胞呼吸的原理和应用》导学案
《第3节细胞呼吸的原理和应用》导学案
【学习目标】
1.通过分析和设计探究酵母菌细胞呼吸方式的方案，学会对比实验中的控制变量，培养科学探究的能力。
（科学思维、科学探究）（难点）
2.运用结构与功能观、物质与能量观等观念，采用模型与建模、归纳与概括的科学方法，理解细胞呼吸过程中能量与物质的
转化。
（科学思维、生命观念）（重、难点）
3.践行“绿水青山就是金山银山”的理念，树立节能减排、
垃圾分类、从我做起从小事做起的生态意识。
（社会责任）
【预学案•预习导学】
1.阅读教材P90-92，自主学习探究酵母菌细胞呼吸方式的实验。
（1）酵母菌在________和________的条件下都能生存，属于______
___菌。
（2）物质检测方法
物质
检测试剂
现象
CO2
酒精
2.阅读教材P92-93,自主学习有氧呼吸
（1）写出线粒体结构模式图中各部分结构的名称
（2）有氧呼吸三个阶段的产物和反应物
阶段
场所
反应物
产物
第一阶段
第二阶段
第三阶段
【研学案•合作探究】
〖探究一〗探
究酵母菌细胞呼吸的方
式
1.提出问题：
2.做出假设：
3.设计实验：
（1）结合教材P90-92，用下图的字母编号设计实验装置图
①有氧条件装置的是____________________________。
（用图中的字母作答）
②无氧条件装置的是____________________________。
（用图中的字母作答）
（2
）以小组为单位，合作研讨并评价各自设计的实验装置，确定一个最佳方案，利用所给的材料（不同类型的卡片共8个），将你们的最佳方案黏贴在白板相应的区域。
4.进行实验：
以小组为单位依据改进后的实验装置和方案将实验器材连接起来，进行实验。
（不同小组的材料不同：
3个锥形瓶或5个锥形瓶）
5.得出结论：
（1）酵母菌在有氧的条件下通过细胞呼吸产生________________________。
（2）酵母菌在无氧的条件下通过细胞呼吸产生________________________。
〖探究二〗有氧呼吸
1、有氧呼吸的过程和场所
【自主探究】资料一：
分离酵母菌的不同结构，分别加入相同浓度葡萄糖溶液，在其他条件均适宜
的条件下，发现细胞质基质和细胞匀浆组中，葡萄糖（C6H12O6）减少的同时，丙酮酸（C3H4O3）含量增加，而线粒体组中葡萄糖（C6H12O6）不变。
A组
B组
C组
细胞质基质
线粒体
细胞匀浆
（细胞质基质和线粒体）
资料二：
科学家改进实验，将检测指标改为氧气的消耗量，加入物质为丙酮酸时，发现细胞质基质组溶解氧的含量不变，而线粒体组和细胞匀浆组溶解氧下降。
资料三：
能量可使荧
光素发光，发光的强弱与能量的多少有关。
在上述实验装置中加入荧光素等物质，结果如表所示。
加入物质
线粒体组
细胞质基质组
匀浆组
葡萄糖
无荧光
较弱荧光
较强荧光
丙酮酸
较强荧光
无荧光
较强荧光
思考：
（1）阅读分析资料一：
葡萄糖分解的场所是_________，分解后的产物是_________。
（2）阅读分析资料二：
消耗氧气的场所是______________。
（3）阅读分
析资料三：
产生能量较多的场所是_____，产生能量较少的场所是_____。
（4）综合分析材料一、二、三，结合教材P92-93，写出有氧呼吸三个阶段的反应场所和反应式（不需配平，不会化学式的可用文字代替，生物学反应式通常写上能量）
①第一阶段：
场所___________反应式______________________
②第二阶段：
场所___________反应式______________________
③第三阶段：
场所___________反应式______________________
【合作探究】以小组为单位利用所给的材料（13张绿色塑料片和线粒体模式图），构建细胞有氧呼吸过程的模型，然后各小组选1-2名代表准备上前台展示你们的成果。
2.有氧呼吸的总反应式：
______________________________________
【固学案•巩固提高】
1.下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。
以下说法中正确的是（ ）
A．两个装置均需要在黑暗条件下进行
B．装置乙在Ⅲ处可检测到有酒精生成
C．装置乙中应让Ⅱ先放置一段时间，再与Ⅲ连接
D．装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ处的CO2
2.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（ ）
A．葡萄糖→丙酮酸→水B．葡萄糖→丙酮酸→氧
C．葡萄糖→氧→水D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
3.下图为真核细胞内葡萄糖彻底氧化分解的基本过程，其中A、B、C等代表物质或能量，①②③④表示过程或场所，请据图回答下列问题：
（1）图中的A是______，C是______，E是______。
（2）过程④发生在______________，过程③发生在______________；能产生[H]的过程是________（填序号），[H]被利用的过程是________（填序号）。
（3）产物水
中的氢来自______________物质；若给细胞供应18O2，经过较长一段时间后，含有18O的物质是__________（填字母）。
预学案
1.
（1）有氧；无氧；兼性厌氧
（2）澄清石灰水；变浑浊
溴麝香草酚蓝；变黄；
酸性重铬酸钾；灰绿色
2.
（1）外膜；嵴；基质
（2）
阶段
场所
反应物
产物
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸[H]
第二阶段
线粒体基质
丙酮酸和水
[H]CO2
第三阶段
线粒体内膜
[H]O2
H2O
研学案
〖探究一〗探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.什么条件下产生CO2和酒精
2.酵母菌在有氧条件下产生了CO2，无氧条件下产生酒精
3.
（1）DEB
（2）AB
5.大量的CO2；少量的CO2和酒精
〖探究二〗有氧呼吸
1.
（1）细胞质基质；丙酮酸
（2）线粒体
（3）线粒体；细胞质基质
（4）细胞质基质；葡萄糖→丙酮酸+[H]
线粒体基质：
丙酮酸+H20→[H]+CO2
线粒体内膜：
[H]+O2→H2O
2.略
固学案
1.C2B
3.
（1）丙酮酸；二氧化碳；ATP
（2）线粒体内膜；线粒体基质；①③；④
（3）葡萄糖、丙酮酸、H2O；CF
《第3节细胞呼吸的原理和应用
（二）》导学案
一、学习目标
1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程。
（重、难点）
2.影响细胞呼吸的因素。
（重、难点）
二、预习导学（课前完成）
【知识一：
无氧呼吸】
1.无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段_______，场所_________。
2.无氧呼吸的第二阶段反应物是_________，场所__________，生成的物质是______和________或者_________。
3.无氧呼吸第____阶段产生少量能量，大部分能量则留在______或_____中。
4.无氧呼吸的反应式：
（1）酒精发酵：
_______________________________________
（2）乳酸发酵：
_______________________________________
【知识二：
细胞呼吸原理的应用】
1.包扎伤口时，需要选用______的消毒纱布；酿酒时，使用酵母菌发酵应控制_______；土壤板结应及时________；储藏水果、粮食通过_______、_________等措施减弱细胞呼吸；破伤风杆菌只能进行_____呼吸；提倡慢跑等________运动的原因之一是：
能避免肌肉因供氧不足进行_____呼吸，产生大量_____，会使肌肉酸胀乏力。
2.影响细胞呼吸的因素有___________________。
三、合作研学（当堂完成）
1、细胞呼吸的过程
图中字母代表物质，数字序号代表反应过程，完成相关内容
（1）A____________B____________C______________。
（2）过
程①②③发生的场所是①___________②__________③__________。
（3）能产生能量的是_______（用数字序号作答），产生能量较多的____（用数字序号作答）。
（4）人体内能发生的过程有________（用数字序号作答）。
【例1】下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。
酶1、酶2和酶3依次分别存在于（ ）
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质
基质、细胞质基质和线粒体2.酶的反应速率相关曲线
2.细胞呼吸的类型的计算
（1）有氧呼吸的方程式：
________________________________________
①有氧呼吸反应中氧气消耗量______（填“大于”“小于”或“等于”）CO2产生量.
②1mo
l葡萄糖通过有氧呼吸产生CO2为____mol，消耗的O2为_____mol。
（2）无氧呼吸（产生酒精）的方程式：
_______________________________
①1mol葡萄糖通过无氧呼吸产生CO2为____mol，消耗的O2为__
_
__mol。
（3）有氧呼吸和无氧呼吸综合分析：
①若酵母菌以葡萄糖为底物分解消耗氧气量为3mol，产生的CO2为5mol，酵母菌进行的呼吸方式为_________（“有氧”“无氧”“有氧和无氧”）呼吸。
②计算上题中酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖分别为____mol和____mol
③归纳：
a.若酵母菌进行消耗氧气，则酵母菌一定进行了________
b.若酵母菌产生的CO2大于吸收的氧气，则酵母菌一定进行了_____________
CO2释放量
O2吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
【例2】在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。
若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（ ）
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．b条件下，有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸多
C．c条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
D．d条件下
，产生的CO2全部来自线粒体
3.影响呼吸作用的因素及坐标曲线
（1）影响呼吸作用的因
素有：
______________
（2）随氧气浓度增加，氧气吸收量与CO2释放量关系的曲线
①绘制随氧气浓度增加，有氧呼吸的变化曲线
②绘制随氧气浓度增加，无氧呼吸的变化曲线
②绘制随氧气
浓度增加，释放CO2的量变化曲线
【例3】下图表示酵母菌在细胞呼吸过程中，O2浓度与CO2释放量之间的关系。
分析回答下列问题：
（1）图中A所代表的含义是_______________
______________________________。
（2）图中________对应的O2浓度是储存水果
和蔬菜的最佳浓度。
（3）图中BC段酵母菌的呼吸方式为___________________。
四、课堂检测
（ ）1.酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所与无氧呼吸产生CO2的场所分别位于
A．线粒体与叶绿体B．叶绿体与细胞质基质
C．线粒体与细胞质基质D．核糖体与线粒体
（ ）2.葡萄酒酿制期间,酵母菌内由ADP转化为ATP的过程
A.在无氧条件下不能进行B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入D.需要酶的催化
（ ）3.下列关于葡萄糖
丙酮酸
二氧
化碳过程的叙述，不正确的是
A．①②过程可在蓝细菌和某些细菌中进行
B．②过程可在线粒体或细胞质基质中进行
C．葡萄糖中的能量经①过程全部转移至丙酮酸中
D．酵母菌细胞在有氧和无氧条件下均可进行②过程
4.生物体内葡萄糖分解代
谢过程的图解如下,请据图回答:
（1）图中A是______________,其产生
的部位是______________。
（2）反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是________,人体细胞中不会进行的是______________。
（3）苹果储藏久了,会有酒味产生,其原因是发生了图中______的过程。
而马铃薯块茎储藏久了却没有酒味,其原因是马铃薯在无氧条件下进行了图中______________过程。
（4）粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为____________________。
5.将200mL含酵母菌的培养液放入500mL的密闭容器内,该容器内酵母菌不同呼吸方式的CO2释
放速率随时间变化情况如图所示,请回答下列问题。
（1）图中a曲线表
示的呼吸方式为_______________,判断依据是______________________________。
（2）密闭容器内开始产生酒精的时间是______（填“6h前”或“6h时”或“6h后”）。
（3）8h时细胞内ATP的合成场所是____
________,此时合成ATP所需能量____________（填“能”或“不能”）来自丙酮酸的分解。
（4）密闭容器内CO2的总释放量在6h时__________（填“小于”“等于”或“大于”）8h时。
【知识一：
无氧呼吸】
1.相同；细胞质基质
2.丙酮酸和[H]；细胞质基质；酒精和CO2；乳酸
3.一；酒精；乳酸
4.略
【知识二：
细胞呼吸原理的应用】
1.透气性好；通气量；松土；降低温度；降低含氧量；无氧；有氧；无氧；乳酸
2.温度、含氧量
合作研学
1.
（1）乳酸；酒精；CO2
（2）细胞质基质；细胞质基质；线粒体
（3）①③；③
（4）①③
例1：
C
2.
（1）略
等于；6；6
（2）略
2；0
（3）有氧和无氧；0.5；1；有氧呼吸；无氧呼吸和有氧呼吸
例2D
3.
（1）氧气浓度和温度
（2）
例3：
（1）氧气浓度为0时，只进行无氧呼吸释放的CO2量
（2）B
（3）有氧呼吸和无氧呼吸
课堂检测
CDC
4.
（1）丙酮酸；细胞质基质
（2）②；③
（3）①③；①④
（4）粮食进行了有氧呼吸产生了水
5.
（1）有氧呼吸；随着时间的进行，容器内的氧气浓度降低，有氧呼吸速率减慢。
（2）6h前
（3）细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜；能
（4）大于
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