呼吸作用高中生物教案

《綠色植物的呼吸作用》教學設計。

一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責，高中教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓上課時的教學氛圍非常活躍，幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“《綠色植物的呼吸作用》教學設計”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

《綠色植物的呼吸作用》教學設計

教學目標：

1．能描述呼吸的過程。

2．出呼吸作用是生物的共同特征。

3．培養(yǎng)學生觀察能力、實驗研究能力以及進行科學方法的訓練。

教學重點：呼吸作用的過程。

教學難點：呼吸作用的實質。

教學方法：探究法、實驗法。

教學準備：準備實驗所需的器材，提前準備號豆苗和玉米苗，制作幻燈片。

教學過程：

一、激情導入

王先生酷愛花卉，因此他的居室里擺滿了各種各樣的花卉，一眼望去綠意濃濃，十分愜意。王先生認為這些花卉植物可以吸附灰塵、釋放氧氣，既更新了空氣，又美化了環(huán)境，一舉兩得。同學們，你們認為王先生的想法對不對？本節(jié)課，通過探究尋找相關的證據(jù)，揭示綠色植物呼吸的奧秘！

二、探究綠色植物呼吸作用的過程

（一）質疑：植物除了能進行光合作用，還具有另一種作用，即呼吸作用。人類呼吸時，需要呼吸氧氣，噴出二氧化碳，那么，呼吸作用在植物體上是怎樣表現(xiàn)的呢？

（二）學生分組討論，作出假設

1．植物的呼吸需要氧氣的參與。

2．植物呼吸過程中，有機物分解時能釋放能量。

3．有機物分解產生二氧化碳。

（三）制定實驗探究計劃

由于本次實驗假設有三種情況，所以本次探究規(guī)定1、2、3組制定第一個假設的探究實驗，4、5、6組制定第二個假設的探究性實驗，7、8、9、10組制定

第三種假設的探究實驗。學生以小組形式討論，寫出本組的實驗步驟每個小組只設計一個探究實驗，在規(guī)定時間內完成的，可額外設計完成其他的實驗。小組討論設計實驗方案。

實驗設計示例1：探究植物呼吸能產生二氧化碳

師：怎樣才能知道植物呼吸能產生二氧化碳呢？是否需要設計對照實驗？

師：我們怎樣才能收集植物產生的二氧化碳？怎樣通入澄清石灰水中？這次實驗中你準備選擇什么實驗器材？怎么排除干擾因素？

（通過師生互動、小組合作討論，小組間互評等多種形式，逐步完善各組的探究實驗的方案。）

1．準備兩個可以保溫密閉的瓶子、溫度計、提前萌發(fā)好豆苗。

2．在瓶子中分別放入煮熟的種子和萌發(fā)的種子。在瓶子上表明甲、乙。（裝種子時注意不要弄臟）

3．準備一個導管，將導管的一端插入瓶內，另一端插入裝有澄清石灰水的瓶中，在瓶內倒水，觀察石灰水的變化。

4．澄清的石灰水變渾濁說明出現(xiàn)了二氧化碳。

實驗設計示例2：探究“植物呼吸釋放能量、分解有機物

指導學生按小組討論設計實驗方案，與同學們進行交流，探討實驗方案的可行性。及時鼓勵學生展示小組實驗方案。指出各小組實驗方案優(yōu)點和不足，與學生交流討論、完善實驗方案。

1．準備兩個可以保溫密閉的瓶子、溫度計、提前萌發(fā)好豆苗。

2．在瓶子中分別放入煮熟的種子和萌發(fā)的種子。在瓶子上表明甲、乙。（裝種子時注意不要弄臟）

3．把燃燒的蠟燭放在兩瓶內，觀察在兩瓶中的燃燒情況。

4．瓶子內蠟燭熄滅說明缺少氧氣。

實驗設計示例3：探究“植物的呼吸消耗氧氣”

1．準備兩個可以保溫密閉的瓶子、溫度計、提前萌發(fā)好豆苗。注意：瓶子大小一致，不漏氣。

2．在瓶子中分別放入煮熟的種子和萌發(fā)的種子。在瓶子上表明甲、乙。（裝種子時注意不要弄臟）

3.用溫度計測量瓶子的初始溫度，并記錄。

4．將實驗裝置放置一個晚上。

5.用溫度計再次測量瓶子里的溫度，記錄數(shù)據(jù)，并與上次數(shù)據(jù)進行比較。

6.得出結論。

（四）實施實驗計劃

指導學生根據(jù)實驗計劃實施實驗方案。[生日祝福語網(wǎng) Www.289a.CoM]

1．實驗時實行小組合作制度，首先小組成員分工要明確。本次實驗設計是六人以小組，組員共同組裝儀器，實施實驗計劃。

2．教師巡視指導學生進行實驗操作。實驗器材需放置一段時間，分組完成實驗操作。

3．學生實驗觀察不夠仔細，教師在實驗過程中需要不斷指導學生進行觀察，并及時記錄下觀察的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

4．幫助學生解決在實驗過程中出現(xiàn)的問題。

（五）交流討論

分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出結論。

組織小組匯報討論實驗現(xiàn)象。

得出結論：植物呼吸產生二氧化碳、消耗氧氣、分解有機物、釋放能量。

三、教師總結

本節(jié)課學生用已有的知識設計出了三個不同的實驗計劃，我們通過實驗明白了綠色植物通過呼吸作用，獲得能量維持生命活動的原理。同學們在實驗過程中還有什么新的發(fā)現(xiàn)？對于實驗操作有沒有困難的地方？同學們可以把自己發(fā)現(xiàn)的問題或新方法記錄下來，小組討論，以便提高大家的探究實驗能力。

延伸閱讀

生物的呼吸作用

生物的呼吸作用

1、識記細胞呼吸的概念及有氧呼吸和無氧呼吸的概念；
2、理解細胞呼吸的過程和意義,有氧呼吸與無氧呼吸的異同；
3、能運用有氧呼吸各階段的物質、能量的轉變特點及細胞呼吸與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系解決問題。

1、重點：有氧呼吸和無氧呼吸的過程和反應式
2、難點：有氧呼吸和無氧呼吸的過程和應用

一、導言1——細胞呼吸（生物氧化）的概念
前學三大營養(yǎng)物質的代謝，知道生物體在進行三大營養(yǎng)物質的代謝時，有一共同點：都能氧化分解為生命活動供能。生物體內的有機物在細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產物，并且釋放出能量的總過程——叫細胞呼吸（也叫生物氧化）。
導言2——細胞呼吸（生物氧化）的概念
前學綠色植物的光合作用，其實質是把二氧化碳和水這兩種無機物合成有機物，把光能轉變成化學能儲存在有機物中，在綠色植物的細胞中，還存在一個與光合作用相反的生理過程——細胞呼吸。生物體內的有機物在細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產物，并且釋放出能量的總過程——叫細胞呼吸（也叫生物氧化）。
二、細胞呼吸的方式及過程
1、有氧呼吸
（1）概念：細胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產生出二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程
（2）場所：線粒體(主要)細胞質基質
（3）反應式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
（4）能量釋放
1mol葡萄糖在動物體內和體外完全氧化分解時都釋放出2870KJ的能量,其中儲存在ATP中的約1161kJ,其余的能量1709KJ都以熱能形式散失.(在體內的氧化分解，要經(jīng)過許多中間步驟，能量是逐步釋放的)
（5）過程：
第一階段C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+［H］（少量）+能量（少量）（細胞質基質）
第二階段C3H4O3（丙酮酸）+H2OCO2+［H］+能量（少量）（線粒體）

第三階段［H］+O2H2O+能量（大量）（線粒體）
2、無氧呼吸
（1）概念：一般是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放少量能量的過程
（2）場所：細胞質基質
（3）反應式：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量
（4）能量釋放
無氧呼吸產生乳酸，此時只釋放出196.65KJ的能量（其中有61。08KJ的能量轉移到了ATP中）。
無氧呼吸產生酒精時只釋放出225.94KJ的能量,（其中61。08KJ能量轉移到了ATP中）還有部分能量儲存在其不完全的氧化產物乳酸或酒精中
（5）過程：
第一階段C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+［H］（少量）+能量（少量）（細胞質基質）
C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
第二階段2C3H4O3（丙酮酸）
C3H6O3（乳酸）+能量

3、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸
不

同

點場所主要在線粒體（第一步在細胞質基質，第二、三步在線粒體）全部在細胞質基質
是否需氧需氧不需氧
最終產物二氧化碳和水二氧化碳和酒精或乳酸
釋放能量多少
相
同
點聯(lián)系第一階段的反應完全相同，并都在細胞質基質中進行
實質分解有機物，釋放能量，形成ATP，為生命活動供能
三、細胞呼吸的意義
第一：為生物體的生命活動提供能量。如：細胞分裂、植株的生長、礦質元素的吸收、
肌肉收縮、神經(jīng)沖動及沖動的傳導
第二：為體內其他化合物的合成提供原料。如：葡萄糖分解產生的丙酮酸是合成氨基酸的
原料。
四、光合作用與細胞呼吸的區(qū)別和聯(lián)系
光合作用細胞呼吸
代謝類型合成代謝（同化作用）分解代謝（異化作用）

區(qū)

別場所含葉綠體的細胞所有活細胞
物質變化把無機物合成有機物把有機物分解成無機物
能量變化把光能轉變?yōu)榛瘜W能，是能量的儲存過程把有機物中穩(wěn)定的化學能釋放并轉移到ATP中，是能量的釋放過程
條件只在光下進行（需光和色素）時刻都在進行
實質合成物質，儲存能量分解物質，釋放能量
聯(lián)

系光合作用為細胞呼吸提供有機物，細胞呼吸為光合作用提供無機物
CO2　→光合作用　→有機物→細胞呼吸→CO2

1、影響細胞呼吸的因素：主要有溫度和O2的濃度.
其中溫度通過影響有關細胞呼吸酶的活性而影響細胞呼吸，一般地說O2的濃度能促進有氧呼吸而抑制無氧呼吸。
2、怎樣有效提高農作物的產量？白天增加光照強度晝夜溫差大
白天增加光照強度,增加光合作用,有利于有機物的合成。夜晚降溫減弱有機物分解。
3、水生植物之所以能在水中生活較長時間是因為它們(1)有發(fā)達的通氣組織（如水稻莖是中空的，水生的蓮的莖中有發(fā)達的氣腔）(2)它們忍受無氧呼吸的能力較強。
4、食物的保鮮原理和措施
原理：抑制酶的活性；抑制經(jīng)；細胞呼吸,減弱有機物分解速度等。
措施：低溫；減少水分；加N2或CO2等。
塑料袋包裝水果蔬菜有保鮮的功能，但時間過長會使蔬菜和水果腐爛變質。因為塑料袋包裝，隔絕空氣，降低了水果和蔬菜的細胞呼吸強度，延長保鮮時間，但時間過長，則會導致蔬菜和水果的無氧呼吸產生酒精對細胞的有毒害作用而導致的。
5、酵母菌是兼性厭氧型的，在有氧條件下進行有氧呼吸，在無氧條件下進行無氧呼吸。

1、種子在存放前要曬干的主要目的是（B）
A、抑制蒸騰作用B、抑制細胞呼吸C、殺菌D、殺死種子細胞
2．右下圖為兩類動物耗氧量與濃度的變化
曲線，其中正確的是（B）
A．甲為恒溫動物，乙為變溫動物
B．甲為變溫動物，乙為恒溫動物
C．甲乙都為變溫動物
D．甲乙都為恒溫動物
3．植物在有氧呼吸與無氧呼吸過程中，產生同樣數(shù)量ATP，所消耗的摩爾數(shù)是（D）
A.前者比后者約多9倍B.后者比前者約多9倍
C.前者約比后者多19倍D.后者比前者約多19倍
4．據(jù)測定，豌豆種子發(fā)芽早期二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量多3~4倍，這是因為種子此時（A）
A.種皮尚未破裂，種子內部缺氧，無氧呼吸比有氧呼吸強
B.種子萌發(fā)時，光合作用比細胞呼吸強C.種子萌發(fā)時，細胞呼吸比光合作用強
D.萌發(fā)時，種皮破裂，有氧呼吸大于無氧呼吸
5．在生產實踐中，儲藏蔬菜和水果的最佳儲藏條件的組合是（B）
A.低溫、高氧、高二氧化碳B.低溫、低氧、高二氧化碳
C.高溫、高氧、高二氧化碳C.高溫、低氧、低二氧化碳
6．水稻種子催芽時，谷堆太大，水又過多時，結果會發(fā)生爛種爛芽，其主要原因是（D）
A.體積太大，中心溫度過高B.腐敗菌繁殖，破壞了種子與幼芽
C.無氧呼吸產生乳酸的毒害D.無氧呼吸產生酒精的毒害
7．下列關于細胞呼吸產物的敘述中，只適用于有氧呼吸的是（C）
A.產生ATPB.產生丙酮酸C.產生水D.產生二氧化碳
8.人體內代謝終產物二氧化碳的形成場所是（D）
A.肺泡B.血液C.細胞質基質D.線粒體
9．下列哪項是光合作用、有氧呼吸和無氧呼吸共有的現(xiàn)象（C）
A.在植物體內隨時進行B.分解葡萄糖
C.產生ATPD.在線粒體內發(fā)生
10.大氣中的二氧化碳濃度能保持在0.03左右的水平，是由于在什么之間建立了動態(tài)平衡的結果（B）
A、蒸騰作用和光合作用B、細胞.呼吸和光合作用
C、光反應和暗反應D、有氧呼吸和無氧呼吸
11.向正在進行有氧呼吸的細胞懸濁液中分別加入A、B、C、D四種抑制劑。加入A后，
氧氣不能被消耗；加入B后細胞質中丙酮酸增多；加入C后，線粒體中的ADP增多；加入D后，丙酮酸減少。這四種抑制劑的作用分別是：D抑制葡萄糖的分解；B抑制丙酮酸的分解；A抑制[H]與氧結合成水；C抑制ATP生成。
12、將酵母菌研磨、離心分離后，得到上清夜（含細胞質基質）和沉淀物（含細胞器）。把等量上清夜、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙三個試管中，分別進行以下四項獨立的實驗：
（1）實驗一：向三個試管中分別滴加等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產物分別是：甲___C2H5OH+CO2__、乙無反應，還是C6H12O6、丙__CO2和H2O____。
（2）實驗二：向三個試管中分別滴加等量丙酮酸，甲、乙、丙中的終產物分別是：甲____________、乙__CO2和H2O_____、丙__CO2和H2O____。
（3）實驗三：在隔絕空氣的情況下，重復實驗一，甲、乙、丙中的終產物分別是：
甲__C2H5OH+CO2__、乙__________、丙__C2H5OH+CO2_____。
（4）實驗四：向三個試管中分別加入等量的熒光素（螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質）。重復上述實驗，從理論上講，發(fā)熒光最強的是實驗__一____中的____丙_____試管，原因是
葡萄糖經(jīng)有氧呼吸釋放大量能量。

13．下圖示大氣中氧濃度對酵母菌細胞產生CO2的影響，據(jù)圖回答
①A點酵母菌細胞為什么能產生較多的CO2
酵母菌細胞在無氧時無氧呼吸較強。
②為什么由A到B，CO2產生越來越少。
O2逐漸增加，無氧呼吸受抑制。
③為什么由B到C，CO2出現(xiàn)新的高峰。
O2逐漸增加后，有氧呼吸逐漸增強。
④為了利于果蔬的貯藏，貯藏室中的O2濃度應調到那一點?B理由?細胞呼吸（有氧和無氧）最弱，有機物被分解得最少。
14.圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下氣體吸收量和釋放量的變化，請根據(jù)圖回答：
(1)外界氧濃度在3以下時，該器官的細胞呼吸方式主要無氧呼吸,你做出這種判斷的理由是無O2吸收，但有CO2的產生。
（2）外界氧濃度在5~15時，該器官的細胞呼吸方式是有氧和無氧呼吸都有,你做出這種判斷的理由是有O2的吸收和CO2的釋放，但吸收的O2量小于CO2的釋放量。
（3）該器官二氧化碳的釋放與氧氣的吸收兩條曲線在B點相交后重合為一條曲線，這表明該器官的細胞呼吸方式主要是有氧呼吸,你做出這種判斷的理由是O2的吸收量等于CO2的釋放量。
(4)當外界氧濃度為10%時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸的CO2釋放量的相對值約相當于有氧呼吸的2/4=1/2；消耗葡萄糖的相對值約相當于有氧呼吸0.1/0.4x6=1.5倍；形成ATP的數(shù)量約相當于有氧呼吸的3/38。(據(jù)C6H12O6→2CO2+61.08和C6H12O6→6CO2+1161)
15、圖示為測定細胞呼吸的裝置圖，據(jù)圖回答：
1）A瓶內NaOH的作用是吸收CO2。B瓶內石灰水的作用是檢測CO2的有無。
2）為何要用不透光的玻璃罩罩住植物讓植物只進行呼吸作用，不進行光合作用。
3）D瓶內石灰水的作用是測定呼吸作用產物中有無CO2。
4）如果將植物換成正在萌發(fā)的正常的種子，實驗結果是否一樣一樣。

16．對于綠色植物來說，在以下的條件下，哪一種生理過程可以在四個條件下持續(xù)進行（D）　晴天陰天雨天夜晚
A光合作用B吸收水分C蒸騰作用D細胞呼吸
17．將一棵重約0.2kg的柳樹，栽培于肥育的土壤中，兩年后連根挖出，稱其干重達11kg，增加的這10余千克，主要來源于（D）
A.土壤中的礦只質元素B.土壤中的水
C.大氣中的氧氣D.大氣中的二氧化碳
18．光合作用產生的H于細胞呼吸產生的H，（D）
A.都用于還原二氧化碳B.都用于還原氧氣
C.前者還原氧氣，后者還原CO2D.后者還原氧氣，前者還原CO2
19、下圖表示棉花在白天時間內吸收或放出二氧化碳的速度關系，根據(jù)此圖回答下列問題
（1）在A時CO2的量處于相對的零位，這說明此時細胞呼吸釋放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等（2）單位時間內有機物積累最多的一段時間是(B)
A、A→BB、B→C　C、A→FD、O→A
（3）植物經(jīng)；細胞呼吸強度超過光合作用強度的一段時間是(A)
A、O→AB、A→BC、D→ED、E→F
（4）在D時(C)
A、只能進行光合作用B、只進行細胞呼吸
C、同時進行光合作用和細胞呼吸D、無法確定
20、圖表示葉面積指數(shù)與細胞呼吸
和光合作用產物積累的關系（葉面
積指數(shù)是指：單位土地面積上植物
葉面積的數(shù)量。此數(shù)值越大，表示
植物葉片交錯程度越大）。請據(jù)圖
回答：
1）呼吸量的曲線說明葉面積指數(shù)越大，呼
吸量越大，成正比。
2）干物質量的曲線說明在一定的葉面積指數(shù)范圍內，光合作用產物積累量與葉面積指數(shù)成正比，但葉面積指數(shù)大到一定程度后，光合作用產物積累量不再隨葉面積指數(shù)增大而增大，反而有所下降。干物質總量總是低于光合作用的實際量的原因是干物質總量=光合作用實際量—細胞呼吸分解量。
3）葉面積指數(shù)達到某值以后，光合作用實際時不會隨葉面積指數(shù)的增加而增加，其原因是部分葉片得不到充足的光進行光合作用，但細胞呼吸正常分解有機物。為保持最大干物質量，應采取的措施是合理密植，控制葉面積指數(shù)。
21、將農田一晝夜的溫度變化Ⅰ，光照變化Ⅱ和植物吸收CO2的變化Ⅲ數(shù)據(jù)繪成曲線（見下圖）。請回答：
⑴植物在b-_f段內制造有機物。⑵植物在c-_e段內積累有機物。
⑶d處凹陷，原因是溫度過高，葉片上氣孔關閉，CO2吸收量減少，影響了光合作用中暗反應的效率。
⑷a處凸起，原因是下半夜溫度偏低，使呼吸作用減弱。
⑸CO2的曲線（即曲線Ⅲ）與時間直線圍成一塊正面積和一塊負面積。植物在一晝夜中對有機物的有效積累的多少，取絕于這兩塊面積的代數(shù)和。
22、將某種綠色植物的葉片放在特定的實驗裝置中，研究在不同溫度和不同光照強度以及黑暗條件下的光合作用和經(jīng)；細胞呼吸，結果如圖所示。
（1）該葉片的呼吸速率在100C下是200C下的__1/3___倍。
（2）該葉片在200C，5000lux光照下，每小時光合作用產生的氧氣量為__4___mg。
（3）該葉片在100C，20000lux光照下，每小時光合作用產生的氧氣量為__5.5__mg。
（4）如光合作用合成的有機物都是葡萄糖，該葉片在200C。20000lux光照下，每小時產生的葡萄糖為___7.5___mg。
23、課本P74：一、二
課練P57：1——20

第八節(jié)生物的呼吸作用

一、素質教育目標

（一）知識教學點

1．了解呼吸作用的概念、類型、場所、生理意義、以及在生產、生活實踐上的運用。

2．理解有氧呼吸與無氧呼吸的概念、總反應式、過程和圖解。

3．掌握有氧呼吸物質和能量變化的特點，呼吸作用與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系。

（二）能力訓練點

1．通過對教材新舊知識組合，使學生領會認知結構須逐步深化，培養(yǎng)學生自我構建知識體系的能力和對相關知識進行分析比較的思考能力。

2．適當擴展認知面，培養(yǎng)學生聯(lián)系生活、生產實踐的能力。

3．通過學生讀書及與教師的討論活動，培養(yǎng)學生自學和主動理解新知識的技能技巧。

（三）德育滲透點

1．通過新舊知識的融會貫通和分析比較；尤其是物質代謝與能量代謝相伴發(fā)生的理解，對學生滲透辯證唯物論的思想。

2．拓寬發(fā)酵理論在生產、生活中運用的科普實例，使學生受到反對迷信、尊重科學的熏陶。

3．呼吸作用的突出意義是為生物生命活動提供能量。充足的氧是有氧呼吸的前提和條件，教育學生珍惜生命、熱愛生命、熱愛大自然，樹立環(huán)境保護意識。

（四）學科方法訓練點

1．掌握相關知識的區(qū)別與聯(lián)系，學會運用比較法。

2．結合多媒體復合片，對板塊知識能采用讀、想、議、練等靈活多變的學習方法。

二、教學重點、難點、疑點及解決辦法

1．教學重點及解決辦法

有氧呼吸作用的生理過程。

[解決方法]①通過提問、讀書、思考、理解反應式及圖解、課堂練習來突出。

②通過簡表列出有氧呼吸和無氧呼吸的比較欄目，簡明地抓住要點。

2．教學難點及解決辦法

①有氧呼吸全過程的物質與能量的變化特點。

②光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。

[解決辦法]①通過引導、思考，學會寫相關反應式，須有“能量”欄才能表達其完整性和科學性。

②通過列表比較光合作用與呼吸作用，啟發(fā)學生思考不可分離的聯(lián)系點。

3．教學疑點及解決辦法

為什么無氧呼吸的產物有的是酒精？有的是乳酸？

[解決辦法]啟發(fā)學生運用酶的特性解釋。

三、課時安排：1課時。

四、教學方法：以啟發(fā)式談話法和引導對比法為主，兼用講述法、歸納小結法。

五、教具準備

1．有氧呼吸和無氧呼吸過程分步圖解。

2．有氧呼吸和無氧呼吸連環(huán)圖解。

3．線粒體亞顯微結構圖。

4．洪水淹沒植物前后和水稻生長環(huán)境動畫模擬情景圖。

5．學生練習題及參考答案。

6．教師板書提綱。

六、學生活動設計

1．通過學生閱讀、勾書、視圖、思考、敘述、討論、練習等多種形式逐一完成學習目標。

2．通過無氧呼吸內容啟發(fā)學生用與生活實踐相結合的討論形式去歸納小結。

3．給學生思考和討論問題的時間。

4．比較分析有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

5．歸納總結光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。

七、教學步驟

（一）明確目標

屏幕顯示本堂課的教學目標，師生快速瀏覽，明確本堂課的學習任務。

（二）重點、難點的學習與目標完成過程

引言：通過植物的光合作用形成了有機物，能量也儲存在有機物中，但這個能量還不能直接用于生命活動，要將它用于生命活動，必須要經(jīng)過一個重要的生理過程——呼吸作用。

（一）呼吸作用的過程

植物（包括所有的生物）的呼吸作用分兩種類型，即有氧呼吸和無氧呼吸。

1．有氧呼吸：即有氧呼吸作用

（1）概念

學生閱讀課文P·67頁，把有氧呼吸的概念勾畫在書上，同時指導學生把其中的“氧氣、酶、徹底、分解、大量”等詞匯標上重點符號。

（2）總反應式

我們通過對有氧呼吸概念的理解，怎樣寫出與概念相符合的有氧呼吸的反應式？學生思考、口頭敘述概念，并把文字“翻譯”成化學反應方程式，教師對不完整處進行引導和補充。

從有氧呼吸化學反應式兩邊的反應物和生成物進行逆向思考，可與植物的什么生理作用聯(lián)系起來？讓學生展開議論，教師引導到與光合作用相聯(lián)系的知識點上。

提　問：呼吸作用是不是光合作用的簡單逆轉？為什么？學生思考后，教師總結。

有氧呼吸是植物分解自身的有機物成為無機物CO2和H2O，并釋放能量的過程，而光合作用是利用無機物來合成有機物，儲藏能量的過程，這兩種生理作用前者是分解代謝，后者是合成代謝，表面上，它們的反應過程正好相反，但它們從不同的角度去體現(xiàn)植物體內的物質和能量代謝過程。

①有氧呼吸是需氧生物（包括絕大多數(shù)植物和動物）必須的生命活動，而光合作用只是綠色植物才具有；②完成兩個生理過程的場所不同；③所需要的酶不同；④中間步驟也不同。

提　問：光合作用在植物細胞的葉綠體上進行，那么，進行有氧呼吸的主要場所在哪兒呢？讓學生答出。

（用屏幕展示）線粒體結構圖，讓學生回答線粒體結構名稱。

提　問：與有氧呼吸有關的酶分布在線粒體的什么結構上？學生討論回答。

教師小結：結構與功能相關，我們將討論有氧呼吸的具體生理過程，并理解“主要”場所的內涵。

（3）有氧呼吸的全過程

學生閱讀教材P·68，思考：有氧呼吸分哪幾個階段，每個階段分別在細胞的什么場所進行？讓學生討論，教師肯定，屏幕逐一展示。

第一階段：C6H12O62丙酮酸+4[H]＋2ATP（在細胞質基質中進行）

第二階段：2丙酮酸+H2O2CO2＋2O[H]＋2ATP（在線粒體中進行）

第三階段：24[H]＋6O212H2O＋34ATP（在線粒體中進行）

第一、二階段產生的氫傳遞給氧，與氧結合生成水，同時產生大量的能量。有氧呼吸的意義主要表現(xiàn)在第三階段。

提　問：怎樣理解線粒體是進行有氧呼吸的主要場所？

讓學生充分討論，教師在此基礎上小結：有氧呼吸的全過程并不是全部在線粒體內完成的：第一階段在細胞質中進行，可提供的能量十分有限；第二、三階段的生化反應不但在線粒體中完成，而且為生命活動提供所需要的絕大部分（占95％）能量。所以，線粒體成為有氧呼吸的主要場所。

以上三個階段都需要酶的催化，那么這些酶是否相同？啟發(fā)學生回答。

（屏幕顯示）有氧呼吸過程圖解即教材P·68頁圖22，請參看圖解做練習。

①把教材中有氧呼吸過程連環(huán)圖解的三階段用三個圈劃分出來。（多媒體分步展示）

②有氧呼吸過程中需要氧和產生能量最多的階段和場所是　[　]

A．第三階段和細胞質基質

B．第二、三階段和細胞質基質

C．第三階段和線粒體

D．第二、三階段和線粒體

③有氧呼吸第一、二階段的共同產物是[　]

A．CO2、ATP

B．[H]、ATP、O2

C．[H]、ATP

D．[H]、ATP、CO2

④有氧呼吸三個階段都能形成的產物是　[　]

A．CO2

B．[H]

C．O2

D．ATP

參考答案：

①略；?、贑；　③C；?、蹹。

由第三小題可以推知，有氧呼吸在分解有機物的同時，都要釋放能量，二者總是相伴進行著。

（4）有氧呼吸釋放能量

1摩爾葡萄糖徹底氧化分解產生2870千焦的能量，大約1255千焦被“ADP＋Pi”捕獲，并轉移到ATP的分子結構中。請想一想，ADP和Pi接受能量并形成ATP的反應式應該怎樣表達？抽學生口述（屏幕顯示）：

ADP＋Pi+能量ATP

2．無氧呼吸：即無氧呼吸作用

（1）概念

指導學生讀書。請把概念中的“無氧、酶、分解、不徹底、少量”等詞下劃上著重符號。

酸奶或泡菜，啤酒或醪糟，在制作過程中都要密閉處理——發(fā)酵后制成口感舒適、略帶酸味或酒味的食品。那么，“密閉處理、酸味、酒味”是怎么一回事？生化原理是什么？請同學們思考并回答。密閉處理給相關微生物創(chuàng)造缺氧條件，使其通過無氧呼吸產生乳酸或酒精。

提問：發(fā)酵指什么？讓學生答出，發(fā)酵指微生物的無氧呼吸。不知同學們是否看見過做醪糟，糯米煮熟稍微冷卻后，加入醪糟即酵母菌，蓋上棉絮，幾天后，揭開棉絮，即聞酒香，是無氧呼吸產生的酒精，攪動醪糟，有氣泡，是同時產生的CO2，摸容器周圍是熱的，則是發(fā)酵過程放出的熱量。啟發(fā)學生根據(jù)微生物無氧呼吸的原理再舉出10個左右運用發(fā)酵的實例，教師給予肯定。如：醬油、醋、味精、面包、饅頭、果酒、白酒、工業(yè)酒精、沼氣、發(fā)酵飼料等等。闡述生物遺傳工程高科技技術的運用，將大大提高相關厭氧微生物的生產力，在此有著廣闊的發(fā)展前景，待同學們攀登和創(chuàng)新。

發(fā)酵通常是指微生物的無氧呼吸，但無氧呼吸不完全是指發(fā)酵。無氧呼吸的生理過程分哪幾個階段？每個階段在細胞的什么部位完成？請同學們讀書，教師梳理：無氧呼吸分兩個階段，均為細胞質基質中進行。（屏幕顯示）

（2）過程

（3）總反應式

①C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量

②C6H12O62C3H3O3＋能量

提　問：為什么無氧呼吸的產物有的是酒精有的是乳酸？啟發(fā)學生回憶有關酶的知識，在生化反應過程中，起催化的酶不同，產物就不同。

無氧呼吸比有氧呼吸釋放出的能量要少得多，未釋放的能量儲存在酒精或乳酸等不徹底的氧化產物中，酒精能燃燒，說明酒精中還儲存有大量的能量。

學生模擬情景討論：（分步展示圖像）某地區(qū)和莊稼長勢良好；一場洪水將莊稼淹沒；十多天以后，洪水才慢慢退去。請聯(lián)想，洪水退去后，莊稼會出現(xiàn)什么后果？為什么？

學生讀書P·70，發(fā)動學生充分發(fā)表自己的見解，教師適時小結：莊稼會枯萎甚至死亡（展示圖象）。因為無氧呼吸產生的酒精對細胞有毒害作用，所以陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。

屏幕顯示圖像：水田中的水稻。為什么水稻常年泡在水中仍無恙呢？學生討論，水稻是中空的，地上部分可通過氣腔把氧氣運送到根部，再加上長期生活在水中，水稻的根比較適應無氧呼吸。

學生練習：屏幕顯示。

填表比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同：

學生填寫，教師指正，在屏幕上逐項顯示

（二）呼吸作用的生理意義

凡是活著的生物都要進行呼吸作用，你們了解呼吸作用的意義嗎？讓學生閱讀教材P·70-P·71“呼吸意義”一段，并找出重點詞語。

（三）總結

學生討論，屏幕依次再現(xiàn)板書提綱，教師口述：（1）呼吸作用是分解有機物、釋放能量，它是一切生物都不可缺少的重要的生命活動。（2）植物的呼吸作用分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。（3）高等植物進行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，有氧呼吸是把有機物分解成無機物CO2和H2O的過程，釋放的能量，一部分轉移到ATP中儲存，一部分以熱能形式散失；在無氧的條件下，高等植物可以進行短時間的無氧呼吸，但是無氧呼吸放能少，產生的酒精對細胞有毒害作用。（4）微生物進行無氧呼吸，又叫發(fā)酵。

（四）布置作業(yè)

1．P·71復習題。

2．課堂練習：屏幕顯示。

（三）列表比較光合作用和有氧呼吸作用

課堂練習參考答案：

1．（略）；

2．教師在評價練習時，屏幕逐項顯示上圖參考答案。

（五）板書設計

四　呼吸作用

（一）呼吸作用的過程

（二）呼吸作用的生理意義：為植物生命活動提供能量

八、參考資料

人不停地在進行呼吸：吸進氧氣，吐出二氧化碳。植物也同樣日夜不停地在進行呼吸，它是通過體表上的氣孔或生物膜吸收氧，排出二氧化碳的。白天光合作用所需要的二氧化碳，遠遠地超過了呼吸作用產生的二氧化碳，因此，植物好像是在白天只有光合作用，晚上只進行呼吸作用，其實不然。

呼吸作用是生物體內的細胞分解有機物，釋放能量的過程。植物的呼吸作用通常指有氧呼吸，有氧呼吸要消耗光合作用所產生的一部分有機物，還要利用光合作用所產生的氧氣，與光合作用有著密切的關系，所以，植物的這種呼吸作用又叫做“光呼吸”。

高三生物教案：《光合作用和呼吸作用》教學設計

本文題目：高三生物教案：光合作用和呼吸作用

一、知識結構

二、考點分析

1、有關影響光合作用速率的幾組曲線分析及生產上的應用

(1)光照強度

① 圖象(如右圖)

②關鍵點含義

光照強度：植物的光合作用強度在一定范圍內是隨著光照強度的增加，同化吸收CO2的速度也相應增加，但當光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增強。

植物在進行光合作用的同時也在進行呼吸作用，當植物在某一光照強度條件下，進行光合作用所吸收的CO2與該溫度條件下植物進行呼吸作用所釋放的CO2量達到平衡時，這一光照強度就稱為光補償點，這時光合作用強度主要是受光反應產物的限制。

當光照強度增加到一定強度后，植物的光合作用強度不再增加時，這一光照強度就稱為植物光合作用的光飽和點，此時的光合作用強度是受暗反應系統(tǒng)中酶的活性和CO2濃度的限制。

光補償點在不同的植物是不一樣的，主要與該植物的呼吸作用強度有關，與溫度也有關系。一般陽生植物的光補償點比陰生植物高。光飽和點也是陽生植物高于陰生植物。

所以在栽培農作物時，陽生植物必須種植在陽光充足的條件下才能提高光合作用效率，增加產量;而陰生植物應當種植在陰濕的條件下，才有利于生長發(fā)育，如果陰生植物光照強度大，蒸騰作用旺盛，植物體內因失水而不利于其生長發(fā)育，如人參、三七、胡椒等的栽培，就必須栽培于陰濕的條件下，才能獲得較高的產量。

(2)光照面積

①圖象(如右圖)

②關鍵點含義

OA段表明隨葉面積指數(shù)(葉面積指數(shù)= )的不斷增大。光合作用實際量不斷增大，A點為真正光合作用面積的飽和點，隨葉面積指數(shù)的增大，真正光合作用不再增加，原因是有很多葉被遮擋在光補償點以下。

OB段干物質量隨真正光合作用增加而增加，而由于A點以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積指數(shù)的不斷增加OC段呼吸量不斷增加，所以干物質積累量不斷降低，如BC段。

③應用

田間管理時，適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。如果封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造成不必要的浪費。

(3) CO2濃度和礦質元素

①圖象(如右圖)

②關鍵點含義

CO2是光合作用的原料，礦質元素直接或間接的影響光合作用，在一定范圍內，隨CO2和礦質元素的增多，光合作用速度逐漸提高，但到A點，即CO2和礦質元素達到飽和，光合作用不再隨CO2和礦質元素濃度的提高而增加。但當CO2濃度升高到濃度很高時影響了植物的呼吸作用，而導致光合作用下降。礦質元素濃度在很高時，也會影響光合作用速度。如氮肥過多，會造成農作物徒長倒伏。礦質元素過高還會造成細胞質壁分離，影響細胞的吸水，從而影響農作物的生命活動。

③應用

“正其行，通其風”，溫室內充CO2，即為提高CO2濃度、有利于增加產量。合理施肥可促進葉片面積增大，提高酶的合成率，增加光合作用速率。

(4)溫度

①圖象(如右圖)

②關鍵點含義

②溫度：植物所有的生活過程都受溫度的影響，因為在一定的溫度范圍內，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應速度。

光合作用也不例外，在一定的溫度范圍內，在正常的光照強度下，提高溫度會促進光合作用的進行。但提高溫度也會促進呼吸作用。如圖所示。

所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內真正光合作用的酶最適溫度。

③應用

白天調到真正光合作用最適溫度，以提高凈光合作用;晚上適當降低溫室的溫度，以降低呼吸作用，所以保持一定的晝夜溫差能保證植物有機物的積累。

(5)葉齡

①圖象(如右圖)

②關鍵點含義

OA段為幼葉，隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉內葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。

AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。

BC段為老葉，隨著葉齡的增加，葉片內葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。

③應用

農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理。又可降低其呼吸作用消耗有機物。

(6)多種因素的影響

①圖象(如下圖)

②關鍵點含義

P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因素，不再是影響光合速率的因子。要想提高光合速率，可采取適當提高圖示的其他因子。

③應用

溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合作用中酶(特別是光反應酶)的活性，提高光合速率，同時適當充加CO2，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度，以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況。通過增加光照強度、調節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達到增產的目的。

2、影響呼吸作用的因素：

①溫度：溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內，呼吸強度隨著溫度的升高而增強。如圖曲線所示。根據(jù)溫度對呼吸強度的影響原理，在生產實踐上貯藏蔬菜和水果時應該降低溫度，以減少呼吸消耗。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標準，否則細胞受損，對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。

②氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不足直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質。綠色植物在完全缺氧條件下就進行無氧呼吸，大多數(shù)陸生植物根尖細胞的無氧呼吸產物是酒精和CO2。酒精對細胞有毒害作用，所以大多數(shù)陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對無氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸強度隨氧濃度的增加而增強。關于無氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關系用圖中曲線來表示。微生物的無氧呼吸稱為發(fā)酵，氧氣對發(fā)酵有抑制作用。圖中曲線也適用于對微生物的無氧呼吸和有氧呼吸的描述。根據(jù)氧對呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時適當?shù)亟档脱醯臐舛龋缃档锰?，植物組織就進行無氧呼吸，無氧呼吸的產物(如酒精)往往對細胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜、水果的貯藏保鮮。

② CO2濃度：

增加 CO2的濃度對呼吸作用有明顯的抑制效應。這可以從化學平衡的角度得到解釋。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。

3、光合作用和呼吸作用的有關計算

(1)根據(jù)光合作用或呼吸作用反應式進行有關物質的計算

(2)根據(jù)光合作用或呼吸作用反應式進行能量計算

(3)光合作用與呼吸作用的綜合計算

在光下光合作用與呼吸作用同時進行：

總光合作用速率(真正光合作用速率)=凈光合作用速率(表觀光合作用速率)+呼吸作用速率

具體分析如下：(參考圖表)

光合作用實際產氧量=實測的氧氣釋放量+呼吸作用耗氧量

光合作用實際二氧化碳消耗量=實測的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳釋放量

光合作用實際葡萄糖生產量=光合作用葡萄糖凈產量+呼吸作用葡萄糖消耗量

特別提醒：

植物光合作用吸收的CO2(釋放O2)的速率，代表植物總光合作用速率;植物光合作用制造的葡萄糖，代表植物光合作用實際葡萄糖生產量。

植物光下吸收的CO2(釋放O2)的速率，代表植物凈光合作用速率;植物光合作用積累的葡萄糖，代表植物光合作用葡萄糖凈產量。

三、典例精講

典例1.如圖為植物光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖，下列敘述中不正確的是

A.a點葉肉細胞產生ATP的細胞器只有線粒體

B.b點植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等

C.已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示該植物處于25℃環(huán)境中，則將溫度提高到30℃ 時，a點上移，b點左移，d點下移

D.當植物缺鎂時，b點將向右移

變式1-1.在右面曲線圖中，有M.N、O、P、Q五個點，對它們的含義的敘述正確的是

①M點時，植物既進行光合作用，也進行呼吸作用，且光合作用強度

弱于呼吸作用強度

②N點時，植物體只進行呼吸作用;O點時，植物體的光合作用強度等于呼吸作用強度

③Q點時，光照強度不再是影響光合速率的主要因素

④P點前，影響光合速率的主要因素是光照強度

A.①② B.①③ C.③④ D.②④

變式1-2.分析下列甲、乙、丙圖，說法正確的是

A.若圖甲曲線表示的是陰生植物的光合速率受光強度的影響，則陽生植物的曲線與此比較，b點向左移，c點向右移

B.在光照強度相同時，t2℃植物凈光合作用最大

C.若圖丙代表兩類色素的吸收光譜，則f代表胡蘿卜素

D.用塑料大棚種植蔬菜時，應選用藍紫色或紅色的塑料大棚

典例2.下左圖中曲線a表示水稻根有氧呼吸和無氧呼吸所釋放的CO2總量的變化，曲線b表示有氧呼吸釋放的CO2量的變化，則表示無氧呼吸釋放的CO2量的變化是下圖中的

變式2-1.右圖表示的是某植物的非綠色器官呼吸時O2的吸收量和CO2的釋放量之間的相互關系，其中線段XY=YZ，則在氧濃度為a時

A.有氧呼吸比無氧呼吸消耗的有機物多

B.有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多

C.有氧呼吸比無氧呼吸釋放的二氧化碳多

D.有氧呼吸和無氧呼吸釋放的能量相等

變式2-2.酵母菌是人類的第一種“家養(yǎng)微生物”。在一個固定容積的培養(yǎng)液中，單位時間內在不同的氧氣濃度下，下圖所示的酵母菌相關指標與實際不相符的是

A B C D

典例3.在兩個相同密閉、透明玻璃室內各放置一盆相似的甲、乙兩種植物幼苗，在充足的水分、光照和適宜的溫度等條件下，用紅外線測量儀定時測量玻璃內的CO2含量，結果如下表(假設實驗期間光照、水分和溫度等條件恒定不變)。下列有關分析，錯誤的是

A.在0～25min期間，甲和乙兩種植物光合作用強度都逐漸減少

B.在0～25min期間，CO2含量逐漸降低是有氧呼吸減弱的結果

C.在0～25min期間，影響光合作用強度的主要因素是CO2含量

D.上表數(shù)據(jù)說明，乙植物比甲植物固定CO2的能力強

變式3-1.將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中，研究在10℃、20℃的溫度條件下，分別置于5klx、10klx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用。結果如圖所示。

對以上結果分析正確的是， 該葉片

①.呼吸速度在20℃下是10℃下的2倍②.在10℃、5klx的光照下，每小時光合作用產生的氧氣量是3mg

③.在5klx光照下，10℃時積累的有機物比20℃時多④.在20℃、10klx光照下，每小時光合作用固定的CO2量約是13.9mg

A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④

變式3-2.下表是一個生物興趣小組同學對某種植物的葉片進行光合作用實驗時測得的一組數(shù)據(jù)，下列選項下列選項是四位同學根據(jù)這組數(shù)據(jù)繪制的四種光照強度與光合作用吸收CO2總量的曲線，你認為正確的是

典例4.現(xiàn)將一C3植物放入一個密封的玻璃鐘罩內培養(yǎng)，罩中養(yǎng)有以此植物為食的小動物，罩內的氧氣用18O標記。給予光照若干天后，下列有關敘述正確的是

A. 18O 既能在植物體內的有機物中出現(xiàn)，也能在動物體的有機物中出現(xiàn)

B.該植物固定CO2用于合成有機物，CO2都要穿過3層膜性結構

C.在光學顯微鏡下，C3植物和C4植物的最大區(qū)別是：前者維管束鞘細胞中含有不含基粒的葉綠體

D.有氧呼吸第一階段所釋放能量都轉移到2個ATP中去了

變式4-1.關于下圖及其表述的含義的敘述，不正確的是

A.圖a曲線表示玉米離體葉片光下利用14CO2進行光合作用時14C含量變化的情況

B.圖b曲線表示酵母菌隨氧氣濃度增加產生CO2的濃度變化的情況

C.圖c曲線表示生態(tài)因素對光合作用的影響情況

D.圖d曲線表示小鼠由30℃→10℃環(huán)境耗氧氣量變化情況

變式4-2.下列圖文相符的有

A.圖A表示小白鼠呼吸耗氧量與環(huán)境溫度的關系

B.圖B表示酵母菌代謝中CO2產生速率與O2濃度的關系

C.圖C表示玉米(C4植物)植株一天內CO2吸收相對量隨時間變化情況

D.圖D表示番茄種子萌發(fā)(未長出綠葉)過程中干重變化

花盆 光 溫度 水

甲 光亮處 20℃ 充足

乙 黑暗處 20℃ 少量

典例5.在開展生物學實踐活動時，對照實驗設計應遵循單一變量的原則.為了研究光對大豆生長的影響，某小組設計了如下實驗：在兩只花盆里分別種相同數(shù)量的大豆苗，并進行如右處理.在這一實驗設計中，有一處不正確，需要改正為

A.乙花盆放在光亮處 B.甲花盆放在黑暗處

C.甲花盆的溫度高于20℃ D.乙花盆澆充足的水

實驗處理 30min內上浮

編號 葉圓片來源 葉圓片數(shù)(片) 自來水(mL) NaHC03(g) 葉圓片數(shù)(片)

1 A 10 40 0 2

2 B 10 40 1 6

3 C 10 40 3 4

4 D lO 40 5 5

變式5-1.某同學想探究二氧化碳濃度與光合速率的關系。他取A、B、C、D四株都有5片葉的小白菜，用直徑lcm的打孔器打取小葉圓片各10片，并設法抽去氣體使之下沉，置于光下。取100mL三角瓶4個，編號1～4，按下表操作(光照、溫度相同且適宜)并記錄結果。下列評價或修正不合理的是

A.自變量二氧化碳濃度的控制不嚴格 B.只要控制光照、溫度相同即可

C.實驗材料本身存在的差異會影響實驗結果

D.制備的葉圓片投入三角瓶前應放黑暗處

變式5-2.下圖表示研究NaHCO3溶液濃度影響光合作用速率的實驗，下列說法錯誤的是( )

A.將整個裝置放在光下，毛細管內的紅色液滴會向左移動

B.將整個裝置置于暗室，一段時間后檢查紅色液滴是否移動，可以證明光是光合作用的必要條件

C.當NaHCO3溶液濃度不變時，在B內加入少量蠕蟲，對紅色液滴移動不產生明顯影響

D.為使對照更具說服力，應將伊爾藻置于蒸餾水中(不含NaHCO3) 的燒杯中

典例6.(20分)用某種大小相似的綠色植物葉片，分組進行實驗：已知葉片實驗前的重量，在不同溫度下分別暗處理1小時，測其重量變化;立刻再光照1小時(光強度相同)，再測其重量變化。得到如下結果：

組別 一 二 三 四

溫度 27℃ 28℃ 29℃ 30℃

暗處理后的重量變化(mg)* -1 -2 -3 -4

光照后的重量變化(mg)* +3 +3 +3 +2

* 指與暗處理前的重量進行比較，“—”表示減少的重量值，“+”表示增加的重量值

請回答問題：

(1)暗處理時，隨溫度升高，葉片重量 ，其原因是

;光照時，葉片的重量變化沒有類似或相反的規(guī)律，試分析原因

。

(2)假如葉片的重量變化都是光合作用所合成的有機物的量，則在28℃條件下每小時光合作用合成的有機物為 mg，氧氣產生量最多的是第 組葉片。

(3)綠色植物葉綠素的合成是否與光照有關?某生物小組對此進行了探究。請利用玉米幼苗及其它用具設計并完成實驗。

實驗步驟：

①取生長狀況一致的健康玉米幼苗若干，平均分為兩組，分別標記為A、B;

② 　;

③　 。

實驗結果和相關結論：

①　 　 ,

②　 　;

③ 　 　 　。

變式6-1.為了驗證光質對葉片光合作用的影響，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟的基礎上，繼續(xù)完成實驗步驟的設計和預測實驗結果，并對預測結果進行分析。

實驗材料與用具：小燒杯三只、三棱鏡、打孔器、注射器、40W燈泡、燒杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、綠葉(如菠菜葉)(實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量忽略不計)。

(一)實驗步驟：

(1)取生長旺盛的綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片(注意避開大的葉脈)

(2)將圓形葉片置于注射器內，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使小圓形葉片內的氣體逸出。這一步驟可重復幾次。

(3)將內部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。(這樣的葉片因為細胞間隙充滿水，所以全都沉到水底。)

(4)

(5)

(6)

(二)預測結果并分析：

(三)結果及討論： 若增強單色光光照強度，能否對實驗結果產生影響?

試在下面同一坐標圖中畫出不同類型的單色光(光質)下，光照強度與光合作用強度的關系曲線來說明這個問題。

變式6-2.(20分)植物葉綠素的合成需要光照、適宜的溫度和必要的礦質元素。下面提供250mL錐形瓶若干，80粒玉米種子(胚乳中可能含有鎂離子)，以及其它實驗用具。請設計實驗驗證葉綠素的合成所需的上述條件。

(一)試驗目的(略)

(二)試驗原理

.

(三)試驗步驟：

(1)配置含有蔗糖、水、瓊脂及植物必需的所有礦質元素的1號培養(yǎng)基和不含鎂(其他成分和1號均相同)的2號培養(yǎng)基、調至適宜pH，備用：

(2)分組編號與處理：

分組

項目 甲 乙 丙 丁

培養(yǎng)基及處理

種子及處理

外界條件

(四)列表比較試驗結果：

(五)請分析回答下列問題：

如果把在培養(yǎng)基中正常生長的幼苗移入盛有完全營養(yǎng)液的廣口瓶中并在適宜的光照和溫度條件下繼續(xù)培養(yǎng)，一段時間后，如果幼葉又表現(xiàn)缺素癥，造成這種現(xiàn)象的主要原因是：

。

典例7.(20分)實驗是人們認識事物的基本手段，在實驗過程中，不僅需要相應的知識、精密的儀器，還要注意運用科學的方法。

(1)為了探究種子萌發(fā)時進行的呼吸類型，某研究性學習小組設計了下列實驗。請根據(jù)要求填空。

①實驗目的： 。

②實驗原理：種子萌發(fā)過程如果只進行有氧呼吸，則吸收的氧氣量和放出的二氧化碳量相等;如果只進行無氧呼吸，則不吸收氧氣，能放出二氧化碳;如果既有有氧呼吸又進行無氧呼吸，則吸收的氧氣量小于放出的二氧化碳量。

③實驗材料和用具：萌發(fā)的豌豆種子、帶橡皮塞的玻璃鐘罩兩只、100mL燒杯4個、兩根彎曲的其中帶有紅色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。

④實驗方法：將實驗材料和用具按上圖配置好實驗裝置，如想得到實驗結論還必須同時設計另一個實驗，請指出另一個實驗應如何設計(繪裝置圖表示，并用簡短的文字說明)

⑤實驗結果及預測：

Ⅰ. ;

Ⅱ. ;

Ⅲ. 。

變式7-1.(20分)右圖是一種可測定呼吸速率的密閉系統(tǒng)裝置。

(1)關閉活塞，在適宜溫度下，30分鐘后，讀取有色液滴向

(左/右)移動的距離。

(2)為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準確，必須進行校正。 校正裝置的容器和小瓶中應分別放入

(3)生活中發(fā)現(xiàn)，受到機械損傷后的櫻桃易爛。有人推測易爛與機械損傷引起櫻桃呼吸速率升高有關。請結合測定呼吸速率實驗裝置，設計實驗探究機械損傷能否引起櫻桃呼吸速率升高。

①實驗變量： 。

②實驗假設： 。

③實驗步驟：

第一步：按裝置圖中所示進行操作，30分鐘后，記錄有色液滴移動距離為a。

第二步： 。

第三步： 。

④預期結果及結論：

結果1：__________________，結論1：______________________________________________________;

結果2：__________________，結論2：______________________________________________________;

結果3：__________________，結論3：______________________________________________________。

變式7-2.(20分)將某綠色植物放在特定的實驗裝置內，研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響(其余的實驗條件都是理想的)，實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如下表所示。

溫度(℃) 5 10 15 20 25 30 35

光照下吸收CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.5 3.00

黑暗中釋放CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50

(1) 晝夜不停地光照，溫度在35℃時該植物能否生長?________________。

(2)晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度是多少度?______________。

(3)每天交替進行12小時光照、12小時黑暗，溫度均保持在10℃的條件下，該植物能否生長?為什么? ，________________________________________________。

(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪出光合作用吸收CO2量與溫度之間

關系的曲線。

光合作用和呼吸作用專題備考訓練參考答案：

典例1. C 變式1-1. C 變式1-2. B

典例2. B 變式2-1. B 變式2-2. D

典例3. B 變式3-1. C 變式3-2. C

典例4. A 變式4-1. B 變式4-2. B

典例5. D 變式5-1. B 變式5-2. B

典例6.(每空2分，共20分)

(1)下降 在暗處，葉片只進行呼吸作用，溫度升高，酶的活性增強，分解有機物增多，葉片重量下降 光照時，溫度升高，光合作用和呼吸作用都增強，但不成一定比例，而葉片重量變化是光合作用產生的有機物和呼吸作用消耗的有機物之差組成，故葉片重量增加沒有一定規(guī)律。

(2)7 四

(3)實驗步驟：②A組幼苗放在有光照的環(huán)境中，B組幼苗放在無光的黑暗環(huán)境中;

③置于其它條件相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，觀察幼苗的顏色。

實驗結果及相關結論：

①A變綠B不變，說明光是葉綠素合成的必備條件;

②A不變B變綠，說明葉綠素合成需要在無光條件下進行;

③A和B均變綠，說明葉綠素的合成與光照無關。

變式6-1.(20分)

(一)(4)取三只小燒杯，分別倒入20mL富含CO2的NaHCO3稀溶液。 并分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片。(2分)

(5)用40W燈泡照射，三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光分別作用于三只小燒杯。(2分)

(6)觀察并記錄 同一時間段內各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量(葉片全部浮起經(jīng)歷的時間)(2分)

(二)預測結果：單位時間內紅光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數(shù)量最多，綠光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數(shù)量最少(4分)。

結果分析：因為綠葉中的色素吸收紅光和藍紫光的能力最強，吸收綠光的能力最弱(2分)。因此在紅光照射時產生O2的速度最快，葉肉細胞間隙的O2增加最快，葉片上浮的速度也就最快，相反綠光照射的燒杯葉片上浮最慢(4分)

(三)結果討論：能(2分) 曲線(4分)

變式6-2. (20分)

(二)植物葉綠素的合成需要光照、適宜的溫度和必需的礦質元素。(2分)

(三)

分組

項目 甲 乙 丙 丁

培養(yǎng)基及處理 1號培養(yǎng)基，滅菌，冷卻 1號培養(yǎng)基，滅菌，冷卻 1號培養(yǎng)基，滅菌，冷卻 2號培養(yǎng)基，滅菌，冷卻

種子及處理 每組各加20粒玉米種子，清水浸泡，消毒，去胚乳

外界條件 充足光照，適宜溫度(30℃) 充足光照，溫度10℃(低溫) 黑暗，適宜溫度(30℃) 充足光照，適宜溫度(30℃)

組別 甲 乙 丙 丁

幼苗顏色 綠色 黃綠色 黃色 黃色

(四)

(五)溶液中缺氧，抑制了有氧呼吸，吸收礦質元素減少。(2分)

典例7.(20分)(1)①探究種子萌發(fā)時所進行的呼吸類型

④如圖。(說明：強調等量的種子，即用等量的清水代替NaOH，觀察紅色液滴的移動情況。)

⑤Ⅰ.裝置一中的液滴左移，裝置二的液滴不移動，則說明萌發(fā)的種子只進行有氧呼吸;

Ⅱ.裝置一中的液滴不動，裝置二中的液滴右移，則說明萌發(fā)的種子只進行無氧呼吸;

Ⅲ.裝置一中的液滴左移，裝置二中的液滴右移，則說明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸。

變式7-1.(20分)

⑴左 (2分)

⑵ 與實驗組等量消毒的無活力(如加熱后冷卻)的櫻桃(2分)

與實驗組等量的20%NaOH(2分)

⑶ ①機械損傷(2分)

②機械損傷能引起櫻桃呼吸速率升高(或機械損傷不能引起櫻桃呼吸速率升高)(2分)

③ 第二步：向容器內加入與實驗組等量消毒的受到機械損傷后的櫻桃，其它處理及裝置與實驗組完全相同，記錄相同時間內有色液滴移動距離為b (3分)

第三步：比較a、b數(shù)值的大小(1分)

④如果a

如果a=b，則說明機械損傷對櫻桃呼吸速率沒有影響;(2分)

如果a>b，則說明機械損傷能引起櫻桃呼吸速率降低。(2分)

變式7-2.(20分)

(1)能

(2)25℃

(3)能。 12小時光照下積累的有機物比12小時黑暗中消耗的有機物多。

(4)見右

高考生物必考知識點：生物的呼吸作用

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高考生物必考知識點：生物的呼吸作用

第七節(jié)生物的呼吸作用

名詞：1、呼吸作用（不是呼吸）：指生物體的有機物在細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產物，并且釋放出能量的過程。

2、有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，把糖類等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，同時釋放出大量能量的過程。

3、無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把等有機物分解為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。

4、發(fā)酵：微生物的無氧呼吸。

語句：1、有氧呼吸：①場所：先在細胞質的基質，后在線粒體。②過程：第一階段、（葡萄糖）C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4［H］+少量能量（細胞質的基質）;第二階段、2C3H4O3（丙酮酸）→6CO2+20［H］+少量能量（線粒體）;第三階段、24［H］+O2→12H2O+大量能量（線粒體）。

2、無氧呼吸（有氧呼吸是由無氧呼吸進化而來）：①場所：始終在細胞質基質②過程：第一階段、和有氧呼吸的相同；第二階段、2C3H4O3（丙酮酸）→C2H5OH（酒精）+CO2（或C3H6O3乳酸）②高等植物被淹產生酒精（如水稻），（蘋果、梨可以通過無氧呼吸產生酒精）；高等植物某些器官（如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根）產生乳酸，高等動物和人無氧呼吸的產物是乳酸。

3、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別和聯(lián)系①場所：有氧呼吸第一階段在細胞質的基質中，第二、三階段在線粒體②O2和酶：有氧呼吸第一、二階段不需O2；第三階段：需O2，第一、二、三階段需不同酶；無氧呼吸--不需O2，需不同酶。③氧化分解：有氧呼吸--徹底，無氧呼吸--不徹底。④能量釋放：有氧呼吸（釋放大量能量38ATP）---1mol葡萄糖徹底氧化分解，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量儲存在ATP中；無氧呼吸（釋放少量能量2ATP）--1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量，其中61.08kJ儲存在ATP中。⑤有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。

4、呼吸作用的意義：為生物的生命活動提供能量。為其它化合物合成提供原料。

5、關于呼吸作用的計算規(guī)律是：①消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產生的二氧化碳物質的量之比為1：3②產生同樣數(shù)量的ATP時無氧呼吸與有氧呼吸的葡萄糖物質的量之比為19：1。如果某生物產生二氧化碳和消耗的氧氣量相等，則該生物只進行有氧呼吸；如果某生物不消耗氧氣，只產生二氧化碳，則只進行無氧呼吸；如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多，則兩種呼吸都進行。

6、產生ATP的生理過程例如：有氧呼吸、光反應、無氧呼吸（暗反應不能產生）。在綠色植物的葉肉細胞內，形成ATP的場所是：細胞質基質（無氧呼吸）、葉綠體基粒（光反應）、線粒體（有氧呼吸的主要場所）