2024_2025年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的原理和应用学案新人教版必修1.docVIP

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细胞呼吸的原理和应用

新课程标准

核心素养

1.说出线粒体的结构和功能。

2.说出有氧呼吸的过程。

3.探究酵母菌细胞呼吸的方式。

4.概述无氧呼吸的过程，并列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

5.联系日常生活中的实例，了解细胞呼吸原理的应用。

1.生命观念——认同线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相适应。

2.科学探究——体验试验设计、方案实施以及结果的沟通与探讨。

3.科学思维——构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型，理解二者之间的关系。

4.社会责任——运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学说明。

学问点(一)探究酵母菌细胞呼吸的方式

1．细胞呼吸

(1)概念

①物质改变：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物。

②能量改变：有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能。

(2)两种类型

①分类依据：有无eq\a\vs4\al(O2)的参加，有机物是否彻底氧化分解。

②类型：有氧呼吸和无氧呼吸。

2．探究过程

(1)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”试验中，必需保证酵母菌是簇新的、有活性的。(√)

(2)只检测有无CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式。(×)

(3)依据石灰水变混浊的程度可以确定CO2产生量的多少。(√)

(4)酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。(×)

1．(科学探究)甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？乙装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶？

提示：NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2引起的。B瓶刚封口后，有氧气存在，酵母菌进行有氧呼吸，一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。

2．(科学思维)本试验的自变量和因变量分别是什么？

提示：本试验的自变量为氧气的有无，因变量为是否有CO2和酒精产生。

1．试验分析

(1)材料分析：酶母菌必需是簇新的，防止酵母菌因存放时间过长而死亡，导致试验结果不明显。

(2)装置分析

①有氧呼吸装置必需持续通入空气，保证氧气足够。

②通入甲中A瓶的空气需先通过NaOH溶液的目的是保证进入A瓶的气体中不含有CO2，保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸产生的。

③乙中B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2完全是由酵母菌无氧呼吸产生的。

2．试验拓展

(1)若探究种子的呼吸状况则不必遮光，但需“死种子”作比照。

(2)若探究“植株或幼苗”的呼吸状况，应进行遮光处理，以防止光合作用的干扰，同时可设置同种状况但已死亡的植株或幼苗作比照。

1．下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”试验的叙述，错误的是()

A．CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄

B．试验中需限制的无关变量有温度、pH、培育液浓度等

C．可通过视察澄清石灰水是否变混浊来推断酵母菌的呼吸方式

D．试验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2

解析：选CCO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄；在该试验中，温度、pH、培育液浓度等都属于无关变量，无关变量需相同且相宜；酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸和无氧呼吸都有CO2生成，因此通过视察澄清石灰水是否变混浊不能推断酵母菌的呼吸方式；试验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2。

2．以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵试验”，装置图如下。下列关于该试验过程与结果的叙述，错误的是()

A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖溶液的甲试管后需振荡混匀

B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境

C．乙试管中澄清的石灰水变混浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2

D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味

解析：选B干酵母须要用温水化开，以保持酵母菌活性；酵母菌悬液加入葡萄糖溶液后要充分振荡，使葡萄糖与酵母菌充分接触，利于发生反应。在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于酒精发酵。若乙试管中的澄清石灰水变混浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2。甲试管中的酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精，酒精具有挥发性，所以拔掉甲试管塞子后可闻到酒精的气味。

学问点(二)有氧呼吸和无氧呼吸

1．有氧呼吸

(1)主要场所——线粒体

①写出图中字母代表的结构名称：

A外膜；B内膜形成的嵴；C线粒体基质。

②与有氧呼吸有关的酶分布在BC。(填图中字母)

③线粒体的分布：集中在代谢旺盛的部位。

(2)化学反应式

C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(―