5.2教学设计-ATP细胞的能量通货

1、高一生物人教版必修一第五章细胞的能量供应和利用第二节 细胞的能量“通货”-ATP教学设计第一课时【设计理念与思路】按照高中生物新课程标准的课程理念，我在课堂教学设计中采用以学 生发展为本的主体性教学模式，提倡自主的学习方式，并利用多媒体信息技术 为课堂创设情景,师生共同归纳总结，提高课堂效率。本节内容虽然知识难度不 是很大，可引导学生通过阅读、讨论、思考以及联系生活实际来学习本课时的 内容，但是乂由于部分内容比较抽象，所以通过多媒体调动学生多种感官的活 动，调动学生学习的积极性。生命活动需要能量，生命活动的能量从何而来？本节教学重点为直接能源 物质ATP的结构、ATP的转化。在教学过程中紧扣三

2、维LI标和生物学科核心素 养，做到突出重点，突破难点。回顾与能源有关的物质，然后以萤火虫发光原理为线索，探究萤火虫发光 的能源物质，山此的出ATP为直接能源物质。以此使学生培养学生的生命观念, 同时通过实验分析，培养学生理性思维能力，锻炼学生科学探究的能力。通过 分析ATP的结构式，总结ATP的化学组成及结构特点，介绍高能磷酸键及高能 磷酸化合物。通过对比的方式，对ATP的水解与ATP的合成进行讲解，最后总 结ATP的转化过程。【教材分析】必修1第二章学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，已明确了主 要能源物质、储能物质等概念，这为进一步学习ATP是直接能源物质作了铺垫。 必修1笫三章以及

3、初中时学生也已经接触了有关光合作用、呼吸作用等生命现 象，这乂为学生学习光合作用和呼吸作用中能量的转化奠定了基础。细胞的能量“通货” 一ATP是高中生物（新课标人教版）必修一分子 与细胞笫5章细胞的能量供应和利用中笫2小节的内容。本节内容主要 介绍ATP的分子组成和结构特点、ATP与ADP的相互转化以及ATP在能量代谢 中的作用3个方面的内容。本节教学内容相对较少，但是各部分内容的联系与 渗透十分典型，需要综合理解与应用。同时，该节内容在细胞能量供应和利 用一章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，有助于帮助学生更好掌握 后面包括细胞呼吸、光合作用等知识。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源，

4、这是个很重要的知识点，高考经常考的考点之一，通过学习本节知识，培养学 生的阅读和分析能力。【学情分析】ATP是细胞中的能量“通货”是这节课教学的核心，而学生对光合作用、呼吸作 用等生命现象只是在初中及第三章细胞器的学习中有所接触，同时第二章对能源物质 也有了解，可以从生命活动的能量转换作为突破口，同时也给下面的重点知识细胞呼 吸和光合作用奠定了基础。此外本节内容较抽象，而11牵涉到许多化学知识，因此对 学生而言，本节的学习有一定难度，可以利用科学家实验激发学生的学习、探究的兴 趣，通过口主学习和相互交流來获得新知，并能联系生活实际对ATP是细胞的能量“通货”有更深刻的理解。【三维目标】1.知识

5、与技能：（1）简述ATP的化学组成和特点（2）写出ATP的分子简式，ATP与ADP的相互转化式（3）解释ATP在能量代谢中的作用2.过程与方法:（1）通过学生阅读教材和分析教材，培养学生的阅读能力和分析能力（2）通过对萤火虫发光问题的探究，初步培养学生的实验分析能力3.情感、态度与价值观：（1）激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育（2）通过阅读与思考培养学生主动参与的学习态度，培养用准确的科学术语阐 述观点和进行合作学习的态度。（3）通过分析ATP、ADP的动态平衡，树立辩证唯物主义的自然观、生态观。【教学重点和难点】1.重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用2.难点：A

6、TP与ADP的相互转化【课时安排】2课时【教具准备】多媒体课件，制作ATP模型的材料（圆片，长方形，五边形）【教学方法】指导阅读、动手制作、讲练结合【教学过程】新课导入：回忆有关能量的知识，引导学生从能量角度开始思考问题。问题：糖类等有机物中的能量能不能给我的抬手、说话等生命活动直接提 供能量？带学生进入萤火虫知识。观察图片，讲解萤火虫发光的生物学意义，了解发光的原理。问题：萤火虫发光的能量从何而来？以萤火虫为什么发光设疑，师生在这 个问题的驱动下，开始今天的探究之旅，引入实验探究，实验过程如下：1把支试管编号A、B、C、Do2.在四支试管中分别加入等量的萤火虫发光器粉末和水混合，放于暗处。3

7、.待荧光消失时，立即实验：在A试管中加入2ml的蒸镭水，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.观察实验现象。实验现象：ATP可以给萤火虫发光直接提供能量，而糖类、脂肪不能。结论：ATP是生命活动的直接能源物质。在整个过程中，H的就是让学生学习、了解科学家的工作方法和思维方法， 特别是实验的对照原则。为学生自己的探究打下基础，让学生对ATP有个初步 认识，拉近ATP与学生之间的距离，开始新课学习。新课探究：一、ATP的功能：生命活动的直接能源物质。提醒学生：ATP不是唯一的直接能源物质，还有GTP。一般说的直接能源物质都 是指ATPo二、ATP的结构活动一：

8、学生自学教材第88页第二段及旁栏中的相关信息，初步了解ATP的化 学组成及分子结构，阅读时给出相应提纲：1.ATP中文名称？2. ATP结构简式（会写）？3. A、P、一、分别代表什么？根据学生自主预习和阅读的前提，教师和学生一起归纳，ATP的组成结构简 式以及其中的数LI。强调结构简式和有关数L1。教师接着讲解高能磷酸键特点, 引出ATP是细胞内的高能磷酸化合物，理解作为直接能源物质可以释放大量能 量的必要。通过课堂达标一，加深学生对ATP结构简式的记忆。练习结束对知识考点 再次总结。活动二：动动手，让学生合作尝试构建ATP分子结构模型，加深对分子结构的 理解。说明制作模型的材料：圆片代表磷

9、酸，五边形代表核糖，长方形代表腺 嚓吟。问题：腺嚓吟、核糖、磷酸是如何连接呢？可以提示学生， 构建时候参考学过的知识核昔酸的模型和今天学的ATP的结构 简式来尝试。学生建模让学生代表到台上来拼出ATP分子结构模型模型。评价并修正模型学生代表拼出相应模型时，请其他组学生对模型的进行确认。 最后，教师和学生一起制作出合理的ATP模型，PPT展示。教师学生一起归纳ATP有关模型，一步一步，逐步深入，让学生对模型 内部不同的部分加强认识。通过这样的过程，学生不仅对ATP的结构有了更深 入的掌握，并且能够找到AMP, ADP与ATP等物质之间的联系。通过课堂达标二，加深知识理解巩固，练习结束对知识考点再

10、次总结。 问题：ATP作为高能磷酸化合物，如何释放能量？教师可以引导学生如果ATP结构很稳定，能量方便释放出来吗？引出ATP的特 点，化学性质不稳定，容易水解，一般指的水解就是远离腺昔的高能磷酸键水 解，断裂后可以释放大量能量，为生命活动所用。从而进入ATP与ADP的相互 转化的学习中。二、ATF与ADP的相互转化活动三：书写ATP水解、合成反应式请学生根据之询讲解的ATP与ADP之间的结构简式差异，写出ATP水解成ADP的反应式。ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，ATP分子中远 离A的那个高能磷酸键很容易水解，于是，远离A的那个磷酸基就脱离开来， 形成游离的Pi,储存在这个高能磷

11、酸键中的能量释放出来，三磷酸腺昔（ATP）就转化成二磷酸腺昔（ADP） o可以请学生上台，学生书写完，大家一起讨论是否合理。1.展示ATP的水解过程。水解酶ATP的水解反应：ATP - ADP + Pi+能量2.展不ATP的合成合成酶ATP合成的反应式：ADP + Pi+能量 -ATP问题：以上的两个反应能不能看做化学上的可逆反应？引导学生从反应条件（酶的种类），反应场所及能量来源和去路三个方 面进行分析。PPT展示结论,这是一个不可逆反应，同时总结整个转化过程的特点，时刻不停，动态平衡，这种能量供应机制是生物界的共性，可以说明生物界具有 共同的起源。活动四：资料分析PPT资料展示1.一个成人

12、一天在平静的状态下所消耗的ATP为48kg,而人体中ATP、ADP的 总量仅冇大约2-10mgo2.肌肉细胞内的ATP仅能维持肌肉细胞收缩23秒左右。教师提供资料，学生通过资料得出ATP有关特点，在细胞中含量少，消耗大，但是转化快，并且讲解转化快的意义。问题：ATP水解释放的能量从哪里来？到哪里去了呢？请大家举例说明，利用教材90页“ATP的利用举例”图解，讨论ATP利用的途 径。总结：ATP水解释放的能量可以用于各种生命活动，来自于高能磷酸键断 裂释放。问题：ADP转化成ATP的过程中，所需的能量从哪里来，去哪里了？请同学们分析教材中的“ADP转化成ATP时所需能量的主要来源”图解。 给学

13、生展示银行卡，现金的一个比喻，让学生理解糖类等有机物中的能量转移到ATP中就可以被直接利用了。引导： 人和动物等合成ATP时所需要的能量均来自呼吸作用氧化分解有机物所 释放的能量；对于绿色植物来说，除了依赖呼吸作用所释放的能量外，还利用 光能。问题：那么大家进一步思考一下，ATP的合成场所具体在细胞里面的什么部位 进行的？（线粒体，叶绿体和细胞质基质里面）有关呼吸作用和光合作用，我 们将在下节课详细学习，今天只作简单的了解。总结ADP转化为ATP时能量来源的不同提问方法，需要考虑的方向。列表将两者的转化知识再次整理归纳。通过课堂达标三练习，加强对ATP和ADP转化知识和有关能量知识的理解。课堂小结那么，同学们，你们现在可以解释萤火虫为什么发光吗？用概念图的形式总结有关ATP的知识网络。课后作业本节知识对应的练习册，巩固练习。【板书设计】5. 2细胞的能量“通货” -ATP一、ATP的功：直接能源物质二、ATP的结构名称：三磷酸腺昔组成元素：C、H、0、N、P结构简式：APPP三、ATP和ADP可以相互转化ATP_a_wp+Pi+能量（物质可逆，能量不可逆）【教学反思】首先，本节教学注入了新课的导入