人教版生物必修一-5.2《细胞的能量“通货”-ATP》教学设计

人教版生物必修一-5.2《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：人教版生物必修一-5.2《细胞的能量“通货”——ATP》

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2023年9月15日

4.教学时数：1课时二、核心素养目标1.理解细胞内能量转换与ATP的作用，培养科学思维能力。

2.通过探究ATP的化学结构和功能，发展实验操作能力和科学探究精神。

3.结合ATP在生物体中的作用，提高对生命现象的深入认识，增强科学素养。三、教学难点与重点1.教学重点

①ATP的化学组成和结构特点。

②ATP在细胞能量代谢中的作用及其与ADP的相互转化。

③ATP与生物体生命活动的关联。

2.教学难点

①ATP分子中高能磷酸键的化学性质及其释放能量的过程。

②ATP与ADP相互转化的具体化学反应过程，以及这一过程在细胞内的调控机制。

③结合具体实例，理解ATP在不同生物体生命活动中的关键作用，如肌肉收缩、神经传导等。四、教学方法与手段1.教学方法

①采用讲授法，系统地介绍ATP的结构和功能。

②利用讨论法，引导学生探讨ATP在生物体中的作用及其与ADP的转化过程。

③使用实验法，通过模拟实验让学生直观理解ATP的生成和消耗过程。

2.教学手段

①运用多媒体设备展示ATP的分子结构模型和相关的生物过程动画。

②使用教学软件，如互动问答系统，增强学生的参与感和学习兴趣。

③利用网络资源，如在线模拟实验和视频资料，丰富教学内容，提高学习效率。五、教学过程1.导入新课

-我会以一个简单的日常例子作为导入，比如：“同学们，你们知道手机电池的能量是如何被手机使用的吗？在生物体内，也存在一种‘能量电池’，那就是ATP。今天，我们就来学习细胞的能量‘通货’——ATP。”

2.ATP的化学组成与结构

-我将展示ATP的分子结构图，并解释其由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成。

-然后，我会提问：“同学们，你们知道为什么ATP中的磷酸基团被称为高能磷酸键吗？”

-接着，我会解释高能磷酸键的概念，并让学生通过小组讨论，尝试理解高能磷酸键断裂时释放能量的原理。

3.ATP与ADP的相互转化

-我会通过一个动画演示ATP与ADP的相互转化过程，并解释这一过程是如何在细胞内进行的。

-随后，我会让学生尝试自己画出ATP与ADP相互转化的化学反应式，并解释这个过程需要能量的来源和去处。

-最后，我会引导学生讨论这一过程在细胞代谢中的意义。

4.ATP在细胞能量代谢中的作用

-我会通过一系列实例，如肌肉收缩、神经传导等，来说明ATP在细胞中的重要作用。

-然后，我会让学生分组，每组选择一个实例，讨论ATP在这一过程中是如何提供能量的。

-每组会向全班展示他们的讨论成果，并接受其他同学和我的提问与反馈。

5.ATP与生物体生命活动的关联

-我会展示一些ATP在生物体生命活动中的实际应用案例，如光合作用和呼吸作用。

-接着，我会让学生通过实验模拟ATP的生成过程，比如使用酵母和葡萄糖进行发酵实验，观察ATP的生成。

-实验后，我会引导学生分析实验结果，理解ATP在生物体生命活动中的重要性。

6.总结与拓展

-我会总结本节课的主要内容，强调ATP作为细胞能量“通货”的角色。

-然后，我会提出一些拓展问题，如：“同学们，你们还能想到哪些生物体中的其他能量转换过程？这些过程与ATP有何关联？”

-学生可以自由发言，分享他们的想法和疑问，我会根据情况进行解答和补充。

7.课堂小结与作业布置

-我会让学生回顾本节课所学的内容，并让他们用自己的话复述ATP的作用和重要性。

-最后，我会布置作业，要求学生查阅资料，了解ATP在生物体中的更多应用，并写一篇短文总结他们的发现。

8.课堂反馈

-在课程的最后，我会通过简单的问答或小测验来检查学生对本节课内容的理解和掌握程度。

-根据学生的反馈，我会提供必要的解释和补充，确保每个学生都能跟上课程的进度。六、教学资源拓展1.拓展资源

-介绍ATP在细胞内的具体作用，包括ATP在细胞信号传导、蛋白质合成、细胞分裂等过程中的角色。

-探讨ATP的生成途径，如光合作用和细胞呼吸的具体阶段，以及这些过程中ATP的生成机制。

-分析ATP与细胞能量代谢的紧密联系，包括ATP在能量传递和储存中的作用。

-引入ATP在医学研究中的应用，如ATP敏感性药物的开发和ATP在疾病治疗中的作用。

-介绍ATP的发现历史和科学研究进展，让学生了解这一领域的发展历程。

2.拓展建议

-阅读拓展：推荐学生阅读一些生物学相关的科普书籍或文章，特别是关于细胞能量代谢和ATP的专题内容。

-实践拓展：鼓励学生参与学校或社区的生物学俱乐部，参与相关的科学实验和项目，以加深对ATP的理解。

-视频拓展：建议学生观看有关ATP结构和功能的科普视频，以及ATP在生物体内作用的动画演示。

-研究拓展：鼓励学生进行小规模的科学探究，比如研究不同条件下ATP的生成效率，或者探讨ATP在特定生物过程中的具体作用。

-交流拓展：组织学生进行小组讨论，分享他们对ATP的理解和发现，以及ATP在生活中的应用实例。

-写作拓展：让学生撰写关于ATP的短文或报告，总结ATP的重要性和其在生物体中的多种功能。

-绘图拓展：鼓励学生绘制ATP的结构图和ATP与ADP相互转化的化学反应式，以加深对ATP分子结构的理解。

-跨学科拓展：引导学生将生物学中的ATP概念与化学中的能量转换、物理学中的能量守恒等概念联系起来，进行跨学科思考。七、课后作业1.请简述ATP的化学组成及其在细胞内的作用。

答案：ATP由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成。在细胞内，ATP作为能量“通货”，储存和传递能量，参与各种生物化学反应，为细胞提供动力。

2.描述ATP与ADP相互转化的过程，并说明这一过程在细胞代谢中的意义。

答案：ATP与ADP相互转化的过程是通过水解和合成反应实现的。在细胞代谢中，这一过程为细胞提供了能量，使细胞能够进行各种生命活动。

3.请举例说明ATP在生物体生命活动中的作用。

答案：ATP在生物体生命活动中的作用包括肌肉收缩、神经传导、蛋白质合成、细胞分裂等。例如，在肌肉收缩过程中，ATP提供能量使肌肉纤维产生收缩。

4.分析ATP在光合作用和细胞呼吸过程中的生成途径。

答案：在光合作用中，ATP的生成主要发生在光反应阶段，通过光能转化为化学能。在细胞呼吸过程中，ATP的生成主要发生在氧化磷酸化阶段，通过有机物的氧化释放能量。

5.请绘制ATP的结构图，并标出高能磷酸键的位置。

答案：（由于文本限制，无法绘制图形，请学生在纸上绘制ATP结构图，并标出高能磷酸键的位置。）

6.根据以下实验现象，解释ATP在发酵过程中的作用。

实验现象：酵母菌在无氧条件下发酵葡萄糖，产生ATP和酒精。

答案：在发酵过程中，酵母菌通过将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，同时生成ATP。ATP为酵母菌提供能量，使其能够在无氧条件下生存和繁殖。

7.请结合所学知识，谈谈你对ATP在生物体生命活动中重要性的认识。

答案：（此题为主观题，答案因人而异。以下为参考答案：ATP在生物体生命活动中具有极其重要的作用。作为能量“通货”，ATP为细胞提供了动力，使细胞能够进行各种生命活动。缺乏ATP，生物体的生命活动将无法进行。）八、板书设计1.ATP的结构与功能

①ATP的化学组成：腺嘌呤、核糖、三个磷酸基团。

②高能磷酸键：ATP中的磷酸基团之间的键，断裂时释放能量。

③ATP的功能：细胞内的能量“通货”，为生物体提供能量。

2.ATP与ADP的相互转化

①ATP水解：ATP→ADP+Pi+能量。

②ADP磷酸化：ADP+Pi+能量→ATP。

③转化的意义：维持细胞内ATP的稳态，满足细胞活动对能量的需求。

3.ATP在细胞代谢中的作用

①能量传递：ATP在细胞内