5.2教學設計-ATP細胞的能量通貨

1、高一生物人教版必修一第五章細胞的能量供應和利用第二節(jié) 細胞的能量“通貨”-ATP教學設計第一課時【設計理念與思路】按照高中生物新課程標準的課程理念，我在課堂教學設計中采用以學 生發(fā)展為本的主體性教學模式，提倡自主的學習方式，并利用多媒體信息技術 為課堂創(chuàng)設情景,師生共同歸納總結，提高課堂效率。本節(jié)內容雖然知識難度不 是很大，可引導學生通過閱讀、討論、思考以及聯(lián)系生活實際來學習本課時的 內容，但是乂由于部分內容比較抽象，所以通過多媒體調動學生多種感官的活 動，調動學生學習的積極性。生命活動需要能量，生命活動的能量從何而來？本節(jié)教學重點為直接能源 物質ATP的結構、ATP的轉化。在教學過程中緊扣三

2、維LI標和生物學科核心素 養(yǎng)，做到突出重點，突破難點。回顧與能源有關的物質，然后以螢火蟲發(fā)光原理為線索，探究螢火蟲發(fā)光 的能源物質，山此的出ATP為直接能源物質。以此使學生培養(yǎng)學生的生命觀念, 同時通過實驗分析，培養(yǎng)學生理性思維能力，鍛煉學生科學探究的能力。通過 分析ATP的結構式，總結ATP的化學組成及結構特點，介紹高能磷酸鍵及高能 磷酸化合物。通過對比的方式，對ATP的水解與ATP的合成進行講解，最后總 結ATP的轉化過程。【教材分析】必修1第二章學生已經學習了糖類、脂肪、蛋白質等有機物，已明確了主 要能源物質、儲能物質等概念，這為進一步學習ATP是直接能源物質作了鋪墊。 必修1笫三章以及

3、初中時學生也已經接觸了有關光合作用、呼吸作用等生命現(xiàn) 象，這乂為學生學習光合作用和呼吸作用中能量的轉化奠定了基礎。細胞的能量“通貨” 一ATP是高中生物（新課標人教版）必修一分子 與細胞笫5章細胞的能量供應和利用中笫2小節(jié)的內容。本節(jié)內容主要 介紹ATP的分子組成和結構特點、ATP與ADP的相互轉化以及ATP在能量代謝 中的作用3個方面的內容。本節(jié)教學內容相對較少，但是各部分內容的聯(lián)系與 滲透十分典型，需要綜合理解與應用。同時，該節(jié)內容在細胞能量供應和利 用一章中的承接作用相當明顯，學習好本節(jié)內容，有助于幫助學生更好掌握 后面包括細胞呼吸、光合作用等知識。ATP是細胞代謝所需能量的直接來源，

4、這是個很重要的知識點，高考經常考的考點之一，通過學習本節(jié)知識，培養(yǎng)學 生的閱讀和分析能力?！緦W情分析】ATP是細胞中的能量“通貨”是這節(jié)課教學的核心，而學生對光合作用、呼吸作 用等生命現(xiàn)象只是在初中及第三章細胞器的學習中有所接觸，同時第二章對能源物質 也有了解，可以從生命活動的能量轉換作為突破口，同時也給下面的重點知識細胞呼 吸和光合作用奠定了基礎。此外本節(jié)內容較抽象，而11牽涉到許多化學知識，因此對 學生而言，本節(jié)的學習有一定難度，可以利用科學家實驗激發(fā)學生的學習、探究的興 趣，通過口主學習和相互交流來獲得新知，并能聯(lián)系生活實際對ATP是細胞的能量“通貨”有更深刻的理解。【三維目標】1.知識

5、與技能：（1）簡述ATP的化學組成和特點（2）寫出ATP的分子簡式，ATP與ADP的相互轉化式（3）解釋ATP在能量代謝中的作用2.過程與方法:（1）通過學生閱讀教材和分析教材，培養(yǎng)學生的閱讀能力和分析能力（2）通過對螢火蟲發(fā)光問題的探究，初步培養(yǎng)學生的實驗分析能力3.情感、態(tài)度與價值觀：（1）激發(fā)學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育（2）通過閱讀與思考培養(yǎng)學生主動參與的學習態(tài)度，培養(yǎng)用準確的科學術語闡 述觀點和進行合作學習的態(tài)度。（3）通過分析ATP、ADP的動態(tài)平衡，樹立辯證唯物主義的自然觀、生態(tài)觀?！窘虒W重點和難點】1.重點：ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用2.難點：A

6、TP與ADP的相互轉化【課時安排】2課時【教具準備】多媒體課件，制作ATP模型的材料（圓片，長方形，五邊形）【教學方法】指導閱讀、動手制作、講練結合【教學過程】新課導入：回憶有關能量的知識，引導學生從能量角度開始思考問題。問題：糖類等有機物中的能量能不能給我的抬手、說話等生命活動直接提 供能量？帶學生進入螢火蟲知識。觀察圖片，講解螢火蟲發(fā)光的生物學意義，了解發(fā)光的原理。問題：螢火蟲發(fā)光的能量從何而來？以螢火蟲為什么發(fā)光設疑，師生在這 個問題的驅動下，開始今天的探究之旅，引入實驗探究，實驗過程如下：1把支試管編號A、B、C、Do2.在四支試管中分別加入等量的螢火蟲發(fā)光器粉末和水混合，放于暗處。3

7、.待熒光消失時，立即實驗：在A試管中加入2ml的蒸鐳水，B中加入2ml的葡萄糖溶液，C中加等量脂肪溶液，D中加入2ml的ATP。4.觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：ATP可以給螢火蟲發(fā)光直接提供能量，而糖類、脂肪不能。結論：ATP是生命活動的直接能源物質。在整個過程中，H的就是讓學生學習、了解科學家的工作方法和思維方法， 特別是實驗的對照原則。為學生自己的探究打下基礎，讓學生對ATP有個初步 認識，拉近ATP與學生之間的距離，開始新課學習。新課探究：一、ATP的功能：生命活動的直接能源物質。提醒學生：ATP不是唯一的直接能源物質，還有GTP。一般說的直接能源物質都 是指ATPo二、ATP的結構活動一：

8、學生自學教材第88頁第二段及旁欄中的相關信息，初步了解ATP的化 學組成及分子結構，閱讀時給出相應提綱：1.ATP中文名稱？2. ATP結構簡式（會寫）？3. A、P、一、分別代表什么？根據(jù)學生自主預習和閱讀的前提，教師和學生一起歸納，ATP的組成結構簡 式以及其中的數(shù)LI。強調結構簡式和有關數(shù)L1。教師接著講解高能磷酸鍵特點, 引出ATP是細胞內的高能磷酸化合物，理解作為直接能源物質可以釋放大量能 量的必要。通過課堂達標一，加深學生對ATP結構簡式的記憶。練習結束對知識考點 再次總結。活動二：動動手，讓學生合作嘗試構建ATP分子結構模型，加深對分子結構的 理解。說明制作模型的材料：圓片代表磷

9、酸，五邊形代表核糖，長方形代表腺 嚓吟。問題：腺嚓吟、核糖、磷酸是如何連接呢？可以提示學生， 構建時候參考學過的知識核昔酸的模型和今天學的ATP的結構 簡式來嘗試。學生建模讓學生代表到臺上來拼出ATP分子結構模型模型。評價并修正模型學生代表拼出相應模型時，請其他組學生對模型的進行確認。 最后，教師和學生一起制作出合理的ATP模型，PPT展示。教師學生一起歸納ATP有關模型，一步一步，逐步深入，讓學生對模型 內部不同的部分加強認識。通過這樣的過程，學生不僅對ATP的結構有了更深 入的掌握，并且能夠找到AMP, ADP與ATP等物質之間的聯(lián)系。通過課堂達標二，加深知識理解鞏固，練習結束對知識考點再

10、次總結。 問題：ATP作為高能磷酸化合物，如何釋放能量？教師可以引導學生如果ATP結構很穩(wěn)定，能量方便釋放出來嗎？引出ATP的特 點，化學性質不穩(wěn)定，容易水解，一般指的水解就是遠離腺昔的高能磷酸鍵水 解，斷裂后可以釋放大量能量，為生命活動所用。從而進入ATP與ADP的相互 轉化的學習中。二、ATF與ADP的相互轉化活動三：書寫ATP水解、合成反應式請學生根據(jù)之詢講解的ATP與ADP之間的結構簡式差異，寫出ATP水解成ADP的反應式。ATP的化學性質不穩(wěn)定。在有關酶的催化作用下，ATP分子中遠 離A的那個高能磷酸鍵很容易水解，于是，遠離A的那個磷酸基就脫離開來， 形成游離的Pi,儲存在這個高能磷

11、酸鍵中的能量釋放出來，三磷酸腺昔（ATP）就轉化成二磷酸腺昔（ADP） o可以請學生上臺，學生書寫完，大家一起討論是否合理。1.展示ATP的水解過程。水解酶ATP的水解反應：ATP - ADP + Pi+能量2.展不ATP的合成合成酶ATP合成的反應式：ADP + Pi+能量 -ATP問題：以上的兩個反應能不能看做化學上的可逆反應？引導學生從反應條件（酶的種類），反應場所及能量來源和去路三個方 面進行分析。PPT展示結論,這是一個不可逆反應，同時總結整個轉化過程的特點，時刻不停，動態(tài)平衡，這種能量供應機制是生物界的共性，可以說明生物界具有 共同的起源?；顒铀模嘿Y料分析PPT資料展示1.一個成人

12、一天在平靜的狀態(tài)下所消耗的ATP為48kg,而人體中ATP、ADP的 總量僅冇大約2-10mgo2.肌肉細胞內的ATP僅能維持肌肉細胞收縮23秒左右。教師提供資料，學生通過資料得出ATP有關特點，在細胞中含量少，消耗大，但是轉化快，并且講解轉化快的意義。問題：ATP水解釋放的能量從哪里來？到哪里去了呢？請大家舉例說明，利用教材90頁“ATP的利用舉例”圖解，討論ATP利用的途 徑。總結：ATP水解釋放的能量可以用于各種生命活動，來自于高能磷酸鍵斷 裂釋放。問題：ADP轉化成ATP的過程中，所需的能量從哪里來，去哪里了？請同學們分析教材中的“ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源”圖解。 給學

13、生展示銀行卡，現(xiàn)金的一個比喻，讓學生理解糖類等有機物中的能量轉移到ATP中就可以被直接利用了。引導： 人和動物等合成ATP時所需要的能量均來自呼吸作用氧化分解有機物所 釋放的能量；對于綠色植物來說，除了依賴呼吸作用所釋放的能量外，還利用 光能。問題：那么大家進一步思考一下，ATP的合成場所具體在細胞里面的什么部位 進行的？（線粒體，葉綠體和細胞質基質里面）有關呼吸作用和光合作用，我 們將在下節(jié)課詳細學習，今天只作簡單的了解?？偨YADP轉化為ATP時能量來源的不同提問方法，需要考慮的方向。列表將兩者的轉化知識再次整理歸納。通過課堂達標三練習，加強對ATP和ADP轉化知識和有關能量知識的理解。課堂小結那么，同學們，你們現(xiàn)在可以解釋螢火蟲為什么發(fā)光嗎？用概念圖的形式總結有關ATP的知識網絡。課后作業(yè)本節(jié)知識對應的練習冊，鞏固練習?！景鍟O計】5. 2細胞的能量“通貨” -ATP一、ATP的功：直接能源物質二、ATP的結構名稱：三磷酸腺昔組成元素：C、H、0、N、P結構簡式：APPP三、ATP和ADP可以相互轉化ATP_a_wp+Pi+能量（物質可逆，能量不可逆）【教學反思】首先，本節(jié)教學注入了新課的導入