内蒙古开鲁县高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.2 细胞的能量“通货”-ATP教案 新人教版必修1

内蒙古开鲁县高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.2细胞的能量“通货”-ATP教案新人教版必修1主备人备课成员教材分析《内蒙古开鲁县高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.2细胞的能量“通货”-ATP教案新人教版必修1》

本节课是人教版高中生物必修1第五章第二节“细胞的能量‘通货’-ATP”的教学设计。本节内容是在学习了细胞中的能源物质和生物体内能量的转化之后，对ATP这种直接能源物质进行深入探讨。通过本节课的学习，使学生了解ATP的结构特点，能量来源，ATP与ADP相互转化的过程和意义，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。核心素养目标本节课旨在培养学生的生命观念和科学思维，使学生能够理解ATP在细胞内的作用和重要性，掌握ATP和ADP相互转化的过程及意义，提高学生的科学探究能力。同时，通过小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作意识和沟通表达能力，使学生在解决实际问题时能够运用所学知识进行综合分析和判断。重点难点及解决办法重点：1.ATP的结构特点及其在细胞内的作用；2.ATP与ADP的相互转化过程；3.ATP与ADP转化在生命活动中的意义。

难点：1.ATP分子结构与功能的关系；2.ATP与ADP相互转化的机理；3.如何在实际问题中运用ATP和ADP转化的知识。

解决办法：1.通过动画演示和模型展示，让学生直观地理解ATP的结构特点和功能；2.设计Flash动画或互动软件，让学生操作并观察ATP与ADP的相互转化过程，以加深理解；3.提供实际例子，让学生运用ATP和ADP转化的知识进行分析，以提高解决实际问题的能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用“问题-探究”式教学方法，以学生为中心，引导学生主动提出问题，通过小组合作探究来解决问题，培养学生自主学习和合作能力。

2.利用多媒体课件和动画，形象生动地展示ATP的结构特点和ATP与ADP的相互转化过程，提高学生的直观理解能力。

3.设计实验“ATP和ADP的相互转化”，让学生亲自动手操作，观察并记录实验结果，增强学生对知识的理解和运用能力。

4.采用互动讨论的方式，让学生分享实验结果和感受，引导学生运用所学知识分析实际问题，提高学生的沟通表达和科学探究能力。教学过程1.导入新课

同学们，上节课我们学习了细胞中的能源物质，那么细胞是如何将这些能源物质转化为可利用的能量呢？今天我们将要学习一种能量“通货”——ATP，希望通过本节课的学习，大家能对细胞的能量供应有更深入的了解。

2.讲授新课

(1)ATP的结构特点

首先，我们来了解一下ATP的结构。ATP分子由一个腺苷和三个磷酸基团组成，它们之间通过高能磷酸键连接。这种结构使得ATP分子具有很高的能量，能够为细胞的生命活动提供动力。

(2)ATP的产生和作用

(3)ATP与ADP的相互转化

细胞中的ATP含量并不高，但它可以和ADP迅速转化。当细胞需要能量时，ATP水解成ADP和一个磷酸基团，释放出能量；当细胞能量充足时，ADP和磷酸基团结合成ATP，储存能量。这种转化保证了细胞对能量的需求能够得到及时满足。

3.实验操作

(1)实验目的

(2)实验原理

在实验中，我们将使用一种叫做磷酸肌酸的物质，它可以在细胞内与ADP迅速转化成ATP。当ATP含量过多时，它会释放出能量，转化为ADP和一个磷酸基团。

(3)实验步骤

第一步：准备两个试管，分别加入等量的磷酸肌酸溶液。

第二步：向第一个试管中加入适量的ADP溶液，向第二个试管中加入等量的ATP溶液。

第三步：观察两个试管中的变化。第一个试管中，ADP和磷酸肌酸反应生成ATP，溶液由无色变为橙色；第二个试管中，ATP和磷酸肌酸反应生成ADP，溶液由橙色变为无色。

第四步：记录实验结果，并进行讨论。

4.课堂小结

5.作业布置

请同学们结合教材，思考以下问题：

1.ATP在细胞内的作用是什么？

2.ATP与ADP相互转化的过程是怎样的？

3.请举例说明ATP和ADP转化在生物体生长发育过程中的应用。知识点梳理1.ATP的结构特点：ATP分子由一个腺苷和三个磷酸基团组成，它们之间通过高能磷酸键连接。

2.ATP的产生和作用：ATP的产生主要通过细胞呼吸和光合作用。在细胞呼吸过程中，有机物在氧气的参与下被分解，产生能量，这些能量被用来合成ATP。在光合作用过程中，植物细胞利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物，并在这个过程中产生ATP。

3.ATP与ADP的相互转化：细胞中的ATP含量并不高，但它可以和ADP迅速转化。当细胞需要能量时，ATP水解成ADP和一个磷酸基团，释放出能量；当细胞能量充足时，ADP和磷酸基团结合成ATP，储存能量。这种转化保证了细胞对能量的需求能够得到及时满足。

4.ATP在生物体内的作用：ATP是细胞内最重要的能量传递分子，它可以直接为细胞的各种生命活动提供能量，如细胞运动、物质运输、合成反应等。

5.ATP与ADP转化的意义：ATP与ADP的相互转化实现了细胞内能量的及时供应和利用，避免了能量的浪费。通过这种转化，细胞能够根据自身的需要调整能量的供应，从而保证生物体的正常生长、发育和各项生命活动的进行。

6.ATP在实际应用中的例子：在运动过程中，肌肉细胞需要大量的能量来支持肌肉的收缩和运动。这时，肌肉细胞内的ATP会迅速水解，转化为ADP和磷酸基团，释放出能量。同时，肌肉细胞还会通过摄取氧气和营养物质来合成新的ATP，以满足肌肉运动的能量需求。内容逻辑关系①ATP的结构特点：ATP分子由一个腺苷和三个磷酸基团组成，它们之间通过高能磷酸键连接。ATP分子具有很高的能量，能够为细胞的生命活动提供动力。

②ATP的产生和作用：ATP的产生主要通过细胞呼吸和光合作用。在细胞呼吸过程中，有机物在氧气的参与下被分解，产生能量，这些能量被用来合成ATP。在光合作用过程中，植物细胞利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物，并在这个过程中产生ATP。

③ATP与ADP的相互转化：细胞中的ATP含量并不高，但它可以和ADP迅速转化。当细胞需要能量时，ATP水解成ADP和一个磷酸基团，释放出能量；当细胞能量充足时，ADP和磷酸基团结合成ATP，储存能量。这种转化保证了细胞对能量的需求能够得到及时满足。

板书设计：

ATP的结构特点：

-腺苷+3个磷酸基团

-高能磷酸键

ATP的产生和作用：

-细胞呼吸：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量（用于合成ATP）

-光合作用：水+二氧化碳+太阳能→有机物+O2+ATP

ATP与ADP的相互转化：

-ATP⇌ADP+磷酸基团+能量

-需要能量时：ATP→ADP+磷酸基团

-能量充足时：ADP+磷酸基团→ATP典型例题讲解例1：ATP分子中的高能磷酸键是指哪两个磷酸基团之间的键？

答案：ATP分子中的高能磷酸键是指连接第二个和第三个磷酸基团之间的键。

例2：ATP的产生途径有哪些？

答案：ATP的产生途径有细胞呼吸和光合作用。

例3：在细胞呼吸过程中，ATP的产生与哪个环节密切相关？

答案：在细胞呼吸过程中，ATP的产生与糖解作用和氧化磷酸化环节密切相关。

例4：请简述ATP与ADP的相互转化过程。

答案：ATP与ADP的相互转化过程如下：

-当细胞需要能量时，ATP水解成ADP和一个磷酸基团，释放出能量；

-当细胞能量充足时，ADP和磷酸基团结合成ATP，储存能量。

例5：在光合作用过程中，ATP的产生与哪个环节密切相关？

答案：在光合作用过程中，ATP的产生与光反应中的光能转化和暗反应中的能量转化环节密切相关。

补充说明：

1.ATP分子中的高能磷酸键是连接第二个和第三个磷酸基团的键，这个键的能量较高，断裂时能够释放出大量的能量，为细胞的生命活动提供动力。

2.ATP的产生途径包括细胞呼吸和光合作用。细胞呼吸是指有机物在氧气的参与下被分解，产生能量，这些能量被用来合成ATP。光合作用是指植物细胞利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物，并在这个过程中产生ATP。

3.在细胞呼吸过程中，ATP的产生与糖解作用和氧化磷酸化环节密切相关。糖解作用是将葡萄糖分解为丙酮酸和少量ATP的过程，氧化磷酸化是将丙酮酸彻底氧化，产生大量ATP的过程。

4.ATP与ADP的相互转化是细胞内能量供应和利用的关键过程。当细胞需要能量时，ATP水解成ADP和一个磷酸基团，释放出能量；当细胞能量充足时，ADP和磷酸基团结合成ATP，储存能量。

5.在光合作用过程中，ATP的产生与光反应中的光能转化和暗反应中的能量转化环节密切相关。光反应是将光能转化为化学能，生成ATP和NADPH的过程；暗反应是将ATP和NADPH中的化学能转化为有机物的过程。教学反思与总结今天的课总的来说，学生们对于ATP的结构、产生和作用以及与ADP的相互转化过程的理解有了明显的提升。在实验操作环节，学生们积极参与，观察仔细，通过亲自动手，加深了对ATP与ADP转化的理解。但在教学过程中，我也发现了一些问题，需要在今后的教学中进行改进。

在讲授ATP的结构时，我使用了动画演示和模型展示，大多数学生能够直观地理解ATP的结构特点和功能。但对于ATP分子中高能磷酸键的能量特点，部分学生仍然存在理解上的困难。在今后的教学中，我考虑使用更生动的例子来帮助学生理解高能磷酸键的能量特点，例如通过比较ATP和ADP的能量释放情况，让学生更直观地感受到高能磷酸键的能量优势。

在实验环节，我设计了Flash动画和互动软件，让学生操作并观察ATP与ADP的相互转化过程。这种互动方式大多数学生都比较感兴趣，参与度较高。但在实验操作中，我发现部分学生对实验步骤和实验现象的观察不够仔细，导