資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第4節 能量的獲得
【核心概念】
6.生物體的穩態與調節
【學習內容與要求】
6.3人體通過一定的調節機制保持穩態
⑩概述生命活動中物質與能量的變化。
【教學目標】
1.科學觀念:知道呼吸作用的含義,懂得有機物的氧化分解是生命活動所需能量的來源；了解動物的多樣的呼吸器官。
2.科學思維: 比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同點；從組織細胞,想象物質的變化過程。
3.探究實踐:了解人類應用微生物發酵進行生產的例子。
4.態度責任:　通過學習,進一步體會生物體內的物質是時刻在變化的。
【教學思路】生物獲得能量主要通過有氧呼吸，分解葡萄糖釋放能量，但當氧氣不足時，細胞也能進行無氧呼吸，不過無氧呼吸對有機物的分解不徹底，釋放能量很少。微生物的無氧呼吸稱為發酵。但有些微生物在有氧和無氧條件下都可以獲得能量。各種生物呼吸的器官不同，但是每種生物的呼吸器官的結構都與其功能相適應。
【教學過程】
教學環節 教學活動 設計意圖
創設情境，明確問題 登山時，高處的空氣越來越稀薄，我們常有心慌、氣短的感覺；饑餓時，我們會感到全身乏力。 你能解釋這其中的道理嗎 引入課題
有氧呼吸 [情景展示] [問題探究] 食物經過消化、吸收進入血液循環系統,由血液循環把營養物質輸送到各組織細胞。你知道營養物質進入細胞后,細胞通過什么方式獲取其中的能量嗎 [思考交流] [歸納提升] 呼吸作用。呼吸作用是指在細胞內氧化分解糖類、蛋白質和脂肪等有機物,并釋放出能量的過程。在一般情況下,人體每天進行各種生理活動所需的能量大多數來源于糖類(也就是說,糖類是人類最主要的能量來源),也有一部分來源于脂肪,極少數來源于蛋白質。 [繼續探究] 呼吸作用的實質是什么 [思考交流] [歸納提升] 氧化分解有機物,并釋放出能量,供生命活動需要。大多數生物均以這種有氧呼吸作為呼吸作用的主要方式。有氧呼吸是指在氧氣的參與下,有機物的分解較為徹底,并釋放出較多的能量。
無氧呼吸 [情景展示1] [問題探究] 運動員在激烈運動后為什么會有酸痛的感覺 [思考交流] [歸納提升] 人體在劇烈運動時,肌肉細胞急需大量能量的供應,這時,雖然呼吸運動和血液循環都大大增加了,但仍不能滿足肌肉組織對氧的需求,以致肌肉處于暫時相對缺氧的狀態,于是細胞就會進行無氧呼吸,產生乳酸,并產生少量的能量。 [情景展示2] [問題探究] 水稻等植物長期淹水后，容易出現“爛根”現象，你能解釋這一現象嗎？ [思考交流] [歸納提升]高等植物在被水淹的情況下，也可進行短時間的無氧呼吸。 酒精在植物細胞內的過多積累會對細胞產生毒害作用。 [情景展示3] [問題探究]泡菜、酸奶是如何制作的？ [思考交流] [歸納提升]微生物也是通過呼吸作用來獲取能量的。微生物的無氧呼吸被稱為發酵。乳酸菌的發酵： 乳酸菌只能進行無氧呼吸。制作泡菜、酸奶時，必須密封，制造無氧環境。 [情景展示3] [問題探究]為什么面包、饅頭有許多小孔？酒精如何產生的？ [思考交流] [歸納提升]酵母菌的發酵： 酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸。有氧情況下進行有氧呼吸，增加酵母菌數量。無氧情況下進行無氧呼吸，無氧情況下進行無氧呼吸。 [繼續探究]有氧呼吸與無氧呼吸的比較，完成表中內容。 [情景展示4] [問題探究] 結合圖片內容,請你說出葡萄酒的釀酒原理 [思考交流] [歸納提升] 微生物的無氧呼吸被稱為發酵。酵母菌在無氧條件下通過無氧呼吸把葡萄汁中的糖類物質發酵成酒精和二氧化碳。 [繼續探究] 家庭甜酒釀的制作： 抓住無氧呼吸和有氧呼吸的產物,結合具體實例進行分析。 了解釀酒，學有所用。 細胞即使有無氧呼吸但提供能量的主要過程還是有氧呼吸。因為無氧呼吸對有機物的分解不徹底,釋放能量很少。
多樣的呼吸器官 [情景展示1] 動物要依靠食物和氧氣維持生命。在不同環境中生活的動物,取氧氣的方式也不同。 [問題探究] 上述椎動物是如何進行呼吸的 [思考交流] [歸納提升]原生動物只靠體表與外界環境進行氣體交換。蝗蟲用氣管呼吸。魚、蝦等用鰓呼吸。蛙用肺呼吸，皮膚輔助呼吸 [情景展示2] 爬行類、鳥類和哺乳類動物用肺呼吸，有什么特點？ [問題探究]有什么特點？ [思考交流] [歸納提升]肺的結構里出現了肺泡，這在很大程度上增加了氣體交換的面積。由于鳥的肺結構十分致密并與特殊的氣囊相通，使得它可以為鳥類的飛行提供充足的氧氣。 動物 名稱魚類兩棲動物爬行動物鳥類哺乳動物呼吸 器官鰓用肺呼吸， 皮膚輔助肺用肺呼吸， 氣囊輔助肺
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第4節 能量的獲得
考試這樣考
題型一 　氧化供能
角度1：氧化供能的物質
1.下列哪項是機體在正常條件下最主要的氧化供能來源（　?。?br/>A.糖 B.脂肪 C.蛋白質 D.維生素
角度2：呼吸作用的意義
2.人體內組織細胞在氧的參與下進行重要的生理活動，氧在人體細胞中的作用是( )
A.分解有機物為細胞生命活動提供能量 B.分解食物為人體提供營養
C.分解無機物為人體提供能量 D.分解水釋放熱量
角度3：呼吸作用的反應式
3.某同學參加校運會的白米賽跑項目，起跑后他拼盡全力向前奔跑，在以下三個釋放能量的
式子中，能表示供給該同學奔跑所需能量的式
子是( )
A.① B.③ C.①③ D.①②③
題型二　有氧呼吸和無氧呼吸
角度1：以圖像形式考查呼吸作用的反應物和產物的變化
4.如圖表示環境中氧的濃度對植物細胞中二氧化碳排放量的影響。
（1）A點表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是____的產物。
（2）由A到B，CO2的釋放量急劇減少，其原因是 。
（3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是 。
（4）為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內的氧氣應調節到圖中
的哪一點所對應的濃度？ 。采取這一措施的理由是 。
角度2：解釋生活、生產中的現象
5.下列敘述符合生物學原理的是( )
A.水稻根部主要進行無氧呼吸，所以能長期適應缺氧環境
B.登山時人體的能量主要來自有機物分解產生二氧化碳和水的過程
C.蔬菜在低氧、干燥、低溫的環境中，可延長保鮮時間
D.淀粉經發酵可產生酒精，是通過乳酸菌的無氧呼吸實現的
題型三　多樣的呼吸器官
7.將甲、乙兩只活蝗蟲做如下處理:甲蝗蟲的頭部浸入水中;乙蝗蟲的胸部和腹部浸入水中,
結果是(　　)
A.甲蝗蟲死 B.乙蝗蟲死 C.同時死 D.都不死
8.夏季大雨過后，常?？吹教锏乩锏尿球九赖降孛嫔?，造成這一現象的原因是 (　　)
A.土壤中蚯蚓多而且食物缺乏 B.蚯蚓雨后喜歡曬太陽
C.土壤浸水后缺乏空氣，蚯蚓得不到足夠的氧氣 D.蚯蚓承受不了濕土的壓力
題型四 學科綜合
9.酵母菌的呼吸作用方式可以用以下兩個反應式來表示：
有氧呼吸：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
某興趣小組成員為了探究酵母菌在呼吸作用過程中氣體體積的變化（已知相同條件下，
分子數相同的任何氣體，體積相同），進行了實驗。在裝有酵母菌和足量葡萄糖溶液的
氣球中通入O2和CO2直到飽和，再注入一定量的氧氣，扎緊后放入裝有溫水的量筒中（如
圖所示），記下液面的讀數，以后每隔一段時間進行觀察并記錄
量筒中液面的讀數。請回答下列問題：
（1）酵母菌的細胞結構與下列哪種生物有明顯的區別？　 。
A.水稻 B.蘑菇 C.西瓜 D.大腸桿菌
（2）若不考慮溫度變化對氣體體積的影響，則實驗過程中量筒內
的液面如何變化？　 　。
（3）若將裝置中的溫水換成冷水，重復以上實驗，則量筒內液面變化的速率將　 　（選
填“加快”、“不變”或“減慢”）。
題型五 拓展創新
10.某興趣小組在室溫下進行了酵母菌的探究實驗(如圖)。下列分析錯誤的是( )
A.試管中加水的主要作用是吸收二氧化碳
B.滴管中冒出的氣泡是反應產生二氧化碳的結果
C.若環境溫度降低則氣泡釋放速率下降
D.葡萄糖中的能量一部分留在酒精中
能力提升訓練
1.運動員在進行不同項目的運動時，機體供能方式不同。對三種運動項目的機體總需氧量、
實際攝入氧量和血液中乳酸增加量進行測定，結果如下表:
運動項目 總需氧量/L 實際攝入氧量/L 血液中乳酸增加量
馬拉松跑 600 589 略有增加
400 m跑 16 2 顯著增加
100 m跑 8 0 顯著增加
根據以上資料分析，可知馬拉松跑、400m跑、100m跑運動過程中機體的主要供能方
式分別是（ ）
A.有氧呼吸、無氧呼吸、有氧呼吸 B.無氧呼吸、有氧呼吸、有氧呼吸
C.有氧呼吸、無氧呼吸、無氧呼吸 D.有氧呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸
2.如圖甲和乙所示，小敏用兩種方式進行酵母菌發酵葡萄汁制作葡萄酒。圖甲裝置中含有
一定量的氧氣，圖乙裝置中不含氧氣；其他條件相同且適宜。測得一段時間內圖甲和乙
裝置中酒精含量的變化趨勢如圖丙所示。下列相關說法錯誤的是（ ）
A.酵母菌的營養方式是異養型
B.圖甲裝置中的氧氣含量減少
C.圖乙裝置中的二氧化碳含量增加
D.圖丙中的曲線②表示圖乙裝置中的酒精含
量變化趨勢
參考答案
考試這樣考
1.A 2.A 3.B
4.（1）無氧呼吸 （2）氧氣增加，無氧呼吸受到抑制 （3）氧氣充足時有氧呼吸加強，CO2釋放量增多 （4）B點； 這時有氧呼吸已明顯降低，同時又抑制了無氧呼吸，水果和蔬菜組織內糖類等有機物分解得最慢
5.B 6.D 7.B 8.C
9.（1）D（2）先不變后升高（3）減慢．
10.A
能力提升訓練
1.C 2.D
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浙教版 九年級上
第4節 能量的獲得
創設情境
【核心概念】
6.生物體的穩態與調節
【學習內容與要求】
6.3人體通過一定的調節機制保持穩態
⑩概述生命活動中物質與能量的變化。
生物獲得能量主要通過有氧呼吸，分解葡萄糖釋放能量，但當氧氣不足時，細胞也能進行無氧呼吸，不過無氧呼吸對有機物的分解不徹底，釋放能量很少。微生物的無氧呼吸稱為發酵。但有些微生物在有氧和無氧條件下都可以獲得能量。各種生物呼吸的器官不同，但是每種生物的呼吸器官的結構都與其功能相適應。
創設情境
登山時，高處的空氣越來越稀薄，我們常有心慌、氣短的感覺；饑餓時，我們會感到全身乏力。
你能解釋這其中的道理嗎
探究實踐
食物
氧氣
消化系統
消化、吸收
呼吸系統
擴散作用
循環系統
細胞
葡萄糖、氨基酸等營養物質
氧氣
呼吸作用：有機物在細胞中酶的催化作用下發生氧化分解，釋放出能量的過程。
呼吸作用，為人體各項生命活動提供能量。
探究實踐
糖類是主要的供能物質。
請寫出糖類氧化分解的化學反應式：
葡萄糖＋氧氣
　二氧化碳＋水 ＋ 能量
酶
充足氧氣
徹底氧化分解的產物
大量能量
這種呼吸作用方式叫做有氧呼吸。
有氧呼吸是主要的供能方式。
探究實踐
當你全速奔跑幾百米后，你的兩條腿會有什么感覺？為什么會有這樣的感覺？
在無氧的條件下，細胞將有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放出能量。
細胞進行無氧呼吸產生乳酸，并產生少量的能量。
葡萄糖 乳酸 + 能量（少量）
酶
動物無氧呼吸反應式：
缺氧
能繼續氧化
少量能量
無氧呼吸是機體對能量需求的一種暫時補充。
探究實踐
高等植物在被水淹的情況下，也可進行短時間的無氧呼吸。
不僅人的肌肉在暫時缺氧的情況下會進行無氧呼吸，釋放出一些能量，其他生物也能進行無氧呼吸。
葡萄糖 酒精+ 二氧化碳+ 能量（少量）
酶
缺氧
能繼續氧化
少量能量
酒精在植物細胞內的過多積累會對細胞產生毒害作用。
植物物無氧呼吸反應式：
蘋果貯存久了，會有酒的氣味散發出來。
探究實踐
1. 水稻等植物長期淹水后，容易出現“爛根”現象，你能解釋這一現象嗎？
水淹情況下，高等植物進行無氧呼吸，產生的酒精毒害了根細胞，出現“爛根”。
思考與討論
2. 大多數動、植物都將有氧呼吸作為呼吸作用的主要方式，為什么？
有氧呼吸氧化分解有機物較為徹底，釋放大量能量。
探究實踐
微生物也是通過呼吸作用來獲取能量的。
微生物的無氧呼吸被稱為發酵。
乳酸菌的發酵：
葡萄糖 乳酸+ 能量（少量）
酶
利用乳酸發酵生產泡菜、酸奶等食品。
能繼續氧化
泡菜 酸奶
乳酸菌只能進行無氧呼吸。制作泡菜、酸奶時，必須密封，制造無氧環境。
探究實踐
酵母菌的發酵：
葡萄糖 酒精+ 二氧化碳+ 能量（少量）
酶
有氧情況下進行有氧呼吸
無氧情況下進行無氧呼吸
增加酵母菌數量
增加酒精和CO2
制作面包和釀酒等
酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸。
酵母菌
制面包
制饅頭
釀酒
探究實踐
有氧呼吸與無氧呼吸的比較，完成表中內容。
有氧呼吸 無氧呼吸
比較項目
呼吸作用
反應物
反應條件
反應程度
產物
能量多少
有機物
有機物
需酶、氧氣
需酶、缺氧
徹底氧化分解
不徹底氧化分解
CO2、H2O
CO2、酒精或乳酸
大量
少量
主要供能方式
能量暫時補充
探究實踐
讀圖
3.加工和過濾。
1.葡萄含有大量糖分。
2.把葡萄壓爛。
葡萄汁
5.將已發酵的葡萄汁貯存在桶內改善味道。
4.酵母菌將葡萄汁發酵，產生酒精及二氧化碳。
二氧化碳由此處排放
6.把葡萄酒裝入桶，加塞密封，以防進一步氧化。
葡萄酒的釀制工程
壓榨
發酵
裝桶
密封
密封
探究實踐
1.葡萄為什么會變成酒？酒桶為什么要密封？釀酒過程發生的主要變化是什么？
酵母菌利用葡萄中的葡萄糖，在無氧條件下進行無氧呼吸產生酒精。
因為酵母菌只有進行無氧呼吸才能產生酒精，所以酒桶要密封。
釀酒過程發生的主要變化是化學變化。
2.你還知道哪些人類利用微生物發酵進行生產的例子？
泡菜、米醋、醬油、白酒、甜酒釀等的生產。
發酵后密封防止葡萄酒進一步氧化。
探究實踐
家庭甜酒釀的制作：
家庭制作甜酒時，常需將煮好的糯米冷卻后，加入酒曲（內含酵母菌），并且需將釀酒的器皿密封，若天氣寒冷，還需采取保溫措施。
（1）加酒曲前，為什么要冷卻至常溫____________________________。
（2）在米飯中間挖一洞的目的是_________________。
讓酵母菌有氧呼吸，增加酵母菌的數量。
防止酵母菌因高溫失去活性
酵母菌的無氧呼吸，發酵產生酒精。
（4）在制作甜酒的過程中，“米要煮熟、水要煮沸”的目的是
______________________ 。
營造無氧條件，
殺死其他的雜菌
（3）釀酒過程中密封的目的是________________。
探究實踐
細胞有氧呼吸需要充足的氧氣。在不同環境中生活的動物，是如何獲取氧氣的？
變形蟲
草履蟲
原生動物只靠體表與外界環境進行氣體交換。
氣囊 氣管
蝗蟲
蝗蟲用氣管呼吸
鰓絲
鰓
魚
蝦
魚、蝦等用鰓呼吸
肺
青蛙
蛙用肺呼吸，皮膚輔助呼吸
探究實踐
爬行類、鳥類和哺乳類動物用肺呼吸：
肺泡在很大程度上增加了氣體交換的面積。
鳥的肺結構十分致密并與特殊的氣囊相通。
肺
氣囊
氣管
支氣管
鳥類進行雙重呼吸，
為飛行提供充足的氧氣。
生物的呼吸方式與它們的生活環境相適應
肺的結構里出現了肺泡。
遷移應用
1.人體內組織細胞在氧的參與下，可將有機物分解，從中獲得了生理活動所需要的（ ）
A.能量 B.有機物 C.無機物 D.二氧化碳
A
2.人體進行呼吸作用的基本單位是( )
A.細胞 B.肺泡 C.呼吸系統 D.鼻
A
3.氧在人體細胞中的作用是( )
A.分解有機物為細胞生命活動提供能量 B.分解食物為人體提供營養
C.分解無機物為人體提供能量 D.分解水釋放熱量
A
4.在激烈的籃球比賽中，人體骨骼肌細胞獲取能量的方式是( )
A．只有無氧呼吸 B．主要是無氧呼吸
C．無氧呼吸和有氧呼吸并重 D．主要是有氧呼吸
D
板書設計
第4節 能量的獲得
謝謝
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