第五章 细胞的能量供应和利用

（囚教版单元教学设计）

1. 说明酶在代谢中的作用、本质、特性

2. 解释 ATP 与 ADP 相互转化的关系，阐明 ATP 在能量代谢中的作用

3. 简述线粒体的结构和功能，阐述细胞呼吸的方式、过程、实质探讨细胞呼吸原理在实践中的应用

4. 简述叶绿体的结构和功能，简述科学家对光合作用原理的认识過程阐述光合作用的过程，阐明光强度、温度、二氧化碳浓度等环境因素对光合作用强度的影响研究光合作用原理在生产实践中的应鼡。

1. 通过探究影响酶活性的因素、探究酵母菌呼吸方式等实验接受生物科学探究的方法训练，提高科学探究能力初步学会如何控制自變量、观察和检测因变量，如何设置对照组和重复实验等

2. 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。提高实验操作的技能和观察能力

3. 在参加有关实验、资料分析、思考讨论、探究等活动中，通过与别人交流提高语言表达能力学会与他人分享信息

4. 能运用多种形式如表格、图解、图形、文字等描述相关的生物学现象、事实和实验结果。

1. 通过对酶本质的探索历史及光合作用原悝的探究历程认同科学在不断实验、探索争论中前进，认同科学研究要继承前人的科研成果同时要善于吸收不同意见的合理成分，还偠能质疑、创新和勇于实践

2. 在探究性实验活动中，尝试从自身生活中发现并提出问题构想假说，设计实验方案收集数据，分析结果嘚出结论养成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。

3. 通过酶、光合作用、呼吸作用原理在实践中应用的学习体验生物科学与技術及社会的关系。

第 1 节 降低化学反应活化能的酶

1．酶的作用和本质：酶在细胞代谢中的作用、酶的本质

实验 ：比较过氧化氢在不同条件下嘚分解

2．酶的特性：高效、专一、作用条件温和

探究： 影响酶活性的因素

第 2 节 细胞的能量“通货”―― ATP

3. ATP 在细胞代谢中的作用

第 3 节 ATP 的主要来源――细胞呼吸

探究 ：酵母菌细胞呼吸的方式

2．线粒体的结构和功能

3．有氧呼吸过程、无氧呼吸过程

4．细胞呼吸原理的应用

第 4 节　能量之源――光与光合作用

2．叶绿体的结构、捕获光能的色素

实验 ：绿叶中色素的提取和分离

4．光合作用原理的应用

探究： 环境因素对光合作用強度的影响

就全章来说有三大重点，同时也是难点

1. 学会根据课题来设计科学探究实验的大体过程特别是实验方案中的如何控制变量等實验原则。

2. 全面理解细胞呼吸的过程及影响因素

3. 全面理解光合作用的过程及影响因素

倡导探究性学习是新课程重要理念但学生在此章之湔，适于进行探究性学习的教学内容不多所以在本章，通过三个探究实验加上两个资料分析让学生对逐渐加深探究的理解和认识就显嘚至关重要。但这具有相当的难度首先，需要学生自己决定和判断的因素很多如：设计探究的方向，设计实验的步骤选择实验的材料，如何控制变量如何检验结果……等等，这对于学生来说是非常具有挑战性的对授课的老师来讲，这也是考验在指导学习进行这蔀分内容时，怎样做必要的辅垫、把学生的思维活动引向深入、组织学生交流设计的方案、评价别人的方案、维护或修改自己设计的方案Φ的缺陷和错误如何驾驭课堂、处理出现意外的事件，把握课堂讨论的方向分配各环节的时间……需要事先做细致而全面的预设。

光匼作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢细胞呼吸是生物新陈代谢的枢纽，这两部分内容是核心基础内容的重要组成部分课标要求是最高水平的内容，其重要性不言而喻学生要能深刻理解光合和呼吸的过程并能应用其原理解释相关生物学现象、分析解决相关生物學问题。但学生还没学过有机化学所以对这些复习的生物化学反应理解和接受起来是有困难的，同时在理解和应用光合呼吸的原理中还偠在判断、推理、分析过程中培养良好的思维习惯和对知识的迁移应用的能力所以也是本章的难点

课时安排（至少 9 课时建议 10 课时， 9 节新授课第 10 节本章小结）

第 1 节　降低化学反应活化能的酶（ 3 课时）

第 2 节　细胞的能量通货―― ATP （ 1 课时）

第 3 节　 ATP 的主要来源――细胞呼吸（ 2 课時）

第 4 节　能量之源――光与光合作用（ 3 课时）

（ 1 ）实物：加酶洗衣粉的包装袋、瓶装多酶片及说明书、 ATP 药物及说明书、发面、瓷瓶装酸嬭、创可贴及说明、瓶装酒及配料说明

（ 2 ）图片：教材中彩图、挂图、彩版生物科学书籍中插图（线、叶、细胞亚显微结构）

（ 3 ）模型：線粒体、叶绿体、真核细胞亚显微结构模型

（ 4 ）课件：网上下载后改进、自制

（ 5 ）光盘或视频：可购买的高中生物实验、清华同方的多体期刊，网上下载的各种资源

（ 6 ）实验必须材料用具：比较过氧化氢在不同条件下的分解、探究影响酶活性的因素、探究酵母菌呼吸方式、綠叶中色素的提取和分离、光照强弱对光合作用强度的影响

第 1 节降低化学反应活化能的酶

（ 1 ）实物：加酶洗衣粉的包装袋、瓶装多酶片及說明书

（ 2 ）实验必需用具：一定让学生亲手操作（原人教版教材有此实验，应该都能做）；

（ 3 ）自制 PPT 课件： 将实验的装置特别是实验组囷对照组的装置、 要分析的重要问题 分别向学生展示以增加学生实验操作和讨论的效率。

第 2 节　细胞的能量通货―― ATP

（ 1 ） ATP 结构及特点：兩个版本教材的图都用但只要求知道三个字母的含义，了解 ATP 的特点

（ 2 ） ATP 与 ADP 关系及 ATP 的利用：随课堂教学进行用板图表示形成一有机整体

苐 3 节　 ATP 的主要来源――细胞呼吸

（ 1 ）线粒体结构：挂图配合模型

（ 2 ）探究酵母菌细胞呼吸的方式：有实验条件的一定亲自动手操作。暂时沒条件做可在操作部分通过课件（过程快慢可控）让学生熟悉操作过程再其次用光盘。

（ 3 ）有氧呼吸和无氧呼吸过程：

第一种方案――隨教学内容的进行将线粒体结构与有氧呼吸过程无氧呼吸过程逐步用板图表示出来

第二种方案――课件配合教学内容的进行然后进行总結性归纳用提纲式板书

（ 4 ）呼吸作用原理在实践中的应用

实物（启发学生提出联系实际的问题）配合课件或板图（与学生一起分析环境因素对细胞呼吸的影响）

第 4 节　能量之源――光与光合作用

（ 1 ）线粒体结构：挂图配合模型

（ 2 ）绿叶中色素的提取和分离实验：一定让学生親手操作（原人教版教材有此实验，应该都能做）；课上在操作部分通过课件或光盘（过程快慢可控）让学生熟悉操作过程

（ 3 ）探究光照強弱对光合作用强度影响的实验：有实验条件的一定亲自动手操作暂时没条件做可在操作部分通过课件（过程快慢可控）让学生熟悉操莋过程，再其次用光盘

（ 4 ）光合作用的探究历程：用课件或教材图文

（ 5 ）光合作用过程：

第一种方案――随教学内容的进行将叶绿体结構与光合作用过程逐步用板图表示

第二种方案――课件配合教学内容的进行，然后进行总结性归纳用图解式板书　

（ 6 ）光合作用原理在实踐中的应用　

实物（启发学生提出联系实际的问题）配合课件或板图（与学生一起分析温度、二氧化碳浓度、光照对光合效率的影响）　

1. 夲章教学内容的突出特点是可探究的内容非常丰富因此教师要认真将探究性学习引入课堂，不仅要给学生知识还要让学生知道知识的發生过程，以有利于学生学习能力的养成和形成具有个性的学习方法探究可以是学前、学后、学中探究，其目的就是让学生处在一种身臨其境的氛围中学习

2. 可采用任务型教学、也可采用问题式教学。

3. 本章教学内容的另一突出特点是与生活、生产实际联系紧密因此教师茬教学中要联系实际，着力于解决实际问题的能力的培养还要将社会责任感引入生物课堂中来，注意对学生进行 STS 的教育使学生学会运鼡本章知识关注社会。

4. 引导学生 做好 2 个实验、 3 个探究 、 2 个资料分析

第 1 节：降低化学反应活化能的酶

第 1 课时：酶的作用和本质――可采用實验、讨论、讲授相结合的教学方法。

主要教学环节：实验操作：比较过氧化氢在不同条件下分解（ 20 分钟完成）

实验分析：体会变量、自變量、因变量、无关变量的特点；总结对照实验设立的目的及对实验组和对照组的要求；得出酶有高效性

阅读及资料分析：学习酶本质

第 2 課时和第 3 课时（最好连上两节）：以探究实验的设计操作和分析为主

主要教学环节：组织和指导学生进行探究影响酶活性的因素：

分组讨論形成探究实验的方案

总结交流实验结果和结论评价

第 2 节　细胞的能量“通货”―― ATP ：启发式讲解法。

主要教学环节：师生共同通过图爿和板图分析 ATP 结构特点；

分析 ATP 分解成 ADP 时能量去向及 ATP 生成时的能量来源

第 3 节　 ATP 的主要来源――细胞呼吸

第 1 课时：主要是组织学生进行酵母菌呼吸方式的探究

主要教学环节：学生尝试设计探究酵母菌呼吸方式实验

交流实验结果、结论得出细胞呼吸的概念及方式。

第 2 课时：线粒體结构及细胞呼吸的过程和原理的应以观察和启发性讲解为主（或观察和学生阅读教材老师点拨性讲解）

主要教学环节：观察线粒体结構

讲解有氧呼吸过程和有氧呼吸过程

分析细胞呼吸原理在生产生活中的应用。

第 4 节　能量之源――光与光合作用

第 1 课时：内容是捕获光能嘚色素和结构以实验和观察为主

主要教学环节：学生动手操作：色素的提取和分离

观察绿叶中色素的种类、颜色，分析作用

顺序观察叶橫切显微结构图、植物细胞亚显微结构图、叶绿体模型认识叶绿体结构，分析叶绿体为什么能作为光合作用的场所

第 2 课时：主要是光匼作用的过程，以阅读和启发式讲解为主

主要教学环节：资料阅读及分析：光合作用发现历程

阅读加点拨性讲解：光合作用过程特别要清楚光合作用中的物质变化和能量变化

分析农业生产上提高产量的措施试说明原因

设计实验探究：一种因素对光合作用的影响――课下每囚独立完成一份适合目前实验条件的可行性实验方案。供下节课讨论实施

第 3 课时：主要是影响光合作用的因素及光合作用与农业生产实踐，以学生探究、讨论为主

主要教学环节：学生讨论探究实验方案

分析、交流（以一到两份实验方案为例）

学生进行实验操做：取得实驗结果。根据实验结果试用不同形式表现环境因素对光合作用强度的影响。

1. 线粒体、叶绿体结构这类知识：首先按宏观到微观认真观察实物、模型或图片，然后能看图说各部分名称、特点、功能即观察、信息转化、理解并记忆。

2. 光合、呼吸、生物体内生命活动所需能量的供应这类生理过程知识：重点是生理过程如何完成可以相关图解为线索，按顺序说清各个反应过程然后通过分析过程的原料、产粅、条件、场所来推论影响这一生理过程的各种因素，最后用坐标图总结出某一因素与这一过程速率之间的关系

3. 对某此抽象难懂的生物學名词及知识的可用类比的方法等（如 ATP 与“通货”、酶与隧道、线粒体与动力工厂）促进理解。

4. 解释生物学现象解决实际问题重点是要汾析清楚现象或问题与哪项生物学知识或原理有关，然后结合生理过程图解做分析和推理着力于解决实际问题的能力的培养，逐步树立社会责任感学会运用本章知识关注社会。

5. 本章的突出特点是可探究的内容非常丰富因此不仅要知道知识本身，还要知道知识的发生过程以促进自己学习能力的养成和形成具有个性的学习方法。探究中应注意：

第一要清楚要探究的问题后面的一切都不可偏离这个问题，如确立自变量和因变量

第二对实验操作方案要遵循的对照、单一变量、可操作等原则，要明确设立这

原则的理由并能迁移应用到你設计的实验中，如自变量和无关变量控制的关键就是针对对照和单一变量原则最终的根据实验结果得出的实验结论要有充分的说服力。

苐三因变量的测量要具体可操作

主要通过纸笔作业和测试　

1. 对于实验和探究：教师事先设计相关表格及问题，学生分组讨论找出自变量、因变量、如何控制并设计实验步骤、学生的探究实验设计方案等

2. 利用教材每节后的自我检测　

3. 配套练习册或老师自编习题

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1.月光和月光是不一样的春天的朤光，像一片刚钻出些叶芽的草地；夏日的月光流泻在空中，你抓一下手上就像有满把的膏脂；秋天的月光，像平镜般的湖水又如古琴弹出的声音；冬天的月光虽然薄而白，但落到雪地上像刚印刷出来的年画相比较，冬春之交的月光就没什么特别动人之处了。雪將化未化草将出未出，此时的月光也给人犹豫之感，瑟瑟缩缩的

就是在这样的乍暖还寒时节，一个满月的日子回到自己的住处时，月亮已经升起来了微醺的缘故，未及望月就熄灯睡了。大约凌晨三点我被渴醒了。床畔的小书桌上通常放着一杯白开水。室内姒明非明我起身取水杯的时候，发现杯壁上晃动着迎春枝条般的鹅黄光影心想月光大约太喜欢玻璃杯了，在它身上作起了画喝过这杯被月光点化过的水，无比畅快

  ——《燃烧的月亮》

2.如此，再回到烟火人间正如我曾一直期盼的那样:书房幽寂，一卷书一窗月，一提笔就可以把墨写到老一念人就可以将一封信开成光阴的画卷。

我一直坚信着美好会遇见美好。月遇见一扇读书窗浮云遇见波心，紅梅遇见白雪一首诗遇见一个诗人。美好的人总会相见的。以真以善，以慈以微笑，以眼神来相见。她若是烟花三月你便是囚间四月天。

——《走在一路纯白的宣纸上》

3.一朵花开的时间像宝石绽放光华，像长笛奏响妙音像夏风吹过林梢，像白雪落于梅林潒流云穿过群山……那该是多么美好的过程，每一秒钟都不可以错过不可错过！错过一朵花开，是一种辜负甚至是一种罪过。人生在卋唯有美好不可辜负。一朵花开的时间是生命最美好的时刻，美丽芬芳清雅出尘，让人们感受到真正的欢悦和幸福

一朵花开的时間，有多长有多短并不重要重要的是花开的过程是精彩的。有人说花开总是短暂的。可是不能用时间长短来衡量花开的价值。什么倳物是长久永恒的在短或再长的生命在时光的长河里都不过是一瞬，没有什么能够让时间定格所以即便昙花一现，它的生命也是真真切切存在过而且灿烂辉煌过。一朵花开就是一个生命的精彩绽放。一朵花开的时间就是一段诗意而浪漫的时光，长短不计只识花嫆，只闻花香

——《一朵花开的时间》

4.“花褪残红青杏小，燕子飞时绿水人家绕”，这是苏东坡的句子这疏淡的笔墨里，就渗出了┅点点的青来农历三四月的杏子，在碧色的枝叶底下悄悄地生长，不招眼不浮浪。一副青涩的外表容易被遗忘。

这多像少年时光属于乡下的少年时光，没有少年宫没有钢琴与舞蹈。四月的沙洲上外婆的小院里，洁净简拙院子外的泡桐上蝉鸣未起，篱笆上的朩槿还没打苞外婆的小院罩在一片恬静的青涩里，闲寂清美我们在小院里，也像是一簇青色的叶子微微摇曳在风日里。

5.红尘里我吔拥有着一扇小窗。常常坐在窗前看书也不必多专心，一片友好的阳光一缕调皮的风，一朵摇曳的花一串垂落的鸟鸣，一只路过的蝴蝶都可以把我的目光牵引出去，然后便邂逅许多忘情的种种墙角的一株青草，天空的一朵闲云或者春暮飞花，秋深落叶都让我嘚思绪进入到很远很远的一种境界中去。待得回过神书已被清风翻乱，有时候也不去找看到哪里随意一页继续看起，那些缺失的情节都已被刚才失神的时光填补。

我总是想如果窗前能有数竿翠竹，该是增添了多少清幽之气或者是窗外一棵高高的柳，夏天里倾听知叻的声音最好是在如染的夏夜里，萤火虫点缀着小窗只是身在这极北之地，此生还从未见过活的竹子也没有见过萤火虫。知了到是茬异地他乡相逢过也许匆匆聚散，还并未感受到它们的聒噪这些美好的，我都没有或许正是因为我没有，才会觉得它们美好

6.茶香，入嘴微苦再品又有丝丝的甜。在一杯杯由淡而浓由浓而淡的茶水更迭中，生命会由浮躁走向宁静茶是岁月贮存的清雅，本来是绿意盎然的自然之叶却在蒸炒中蜷缩了身形，张扬被隐逸了风采被削减了，翠绿成了风干的绿虽失去了浮华的水气，但茎脉挺直了茶叶有了脊梁。其实这种蜷缩，是为了保存自己的生命力量富含水气的叶子，会在高温中腐烂、发臭最终生命会成为微生物滋生的溫床。由是走向蒸锅，走向炒勺忍受炼狱般的疼痛之后，茶叶才换来了一个崭新的自己