2022年《细胞的能量“通货”—ATP》教学设计 .pdf

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1、细胞的能量“通货”ATP 教学设计生物组：刘丽一、教材内容、地位细胞的能量“通货” ATP 是高中生物（新课标人教版）必修I 分子与细胞第 5 章细胞的能量供应和利用中第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在细胞生命活动中的作用 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。二、学情分析通过组成细胞的分子一章的学习，学生对能源物质与能量有了进

2、一步的理解，也为学习 ATP这一细胞的直接供能物质奠定了基础。但是 ATP与 ADP 作为两种看不见摸不着的物质， 又是学生新接触的两个概念， 学生掌握起来是有一定的难度，因此应该侧重对此两种物质化学组成简式的分析与解释。此外，学生通过物理、化学两学科的学习，已经具备了能量转化的知识，将其转移应用到对ATP 与 ADP 的相互转化上，来认识细胞内的能量转化，是有帮助作用的。三、教学目标（一）知识与技能1简述 ATP的化学组成和特点2写出 ATP的分子式3解释 ATP在能量代谢中的作用（二）过程与方法1 通过 ATP与 ADP 的相互转化关系，认识 ATP在细胞中作为能量流通的、 2 通过分析，

3、比较在生物体生命活动中，ATP的如何生成和消耗，找出能量代谢的规律（三）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的和生命的情感教育2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四、教学重难点（一）教学重点1ATP化学组成的特点及其在能量中的作用2ATP与 ADP 的相互转化（二）教学难点ATP与 ADP 的相互转化五、教学方法本节教学采用教师主导 , 学生自主、合作和交流讨论相结合的方法展开教学六、课时安排1 课时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

4、 - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 七、教学过程教学过程教师组织与引导学生活动设计意图情境创设教材中的问题探讨（课件展示）：萤火虫尾部发光需要能量吗？如果能，这些能量是来自细胞中的糖类、脂肪等能量物质吗？教师小结：萤火虫尾部发光需要一种活跃的、能直接使用的能量，但是细胞中的糖类、脂肪等物质中的能量却是稳定，解决这一矛盾的物质是ATP（三磷酸腺苷）。学生思考与讨论通过问题，引入新课提出 ATP 这种特殊的物质通过“通货”比喻教学，进一步加强学生对 ATP的认识：存折（对应）细胞中的糖类、脂肪等大分子能量物质；流通货币（对应）ATP 理解细胞能量的“稳定储

5、存”与“灵活利用”生活实例激发学生学习兴趣ATP的分子简式及其结构特点衔接： ATP 是什么物质？引导学生分析 ATP 的结构式（完整化学结构）：介绍腺嘌呤、核糖（组成腺苷）、磷酸基团。提出 ATP 的结构简式 APPP，分别介绍： A 代表腺苷； P代表磷酸基团； T 代表三；代表特殊的化学键，即高能磷酸键，储存有大量的能量，水解时可以释放出来。需要向学生解释清楚高能化合物的概念，即一般把水解时释放20.92 kJ/mol 以上能量的化合物叫高能化合物,如 ATP末端磷酸水解生成 ADP 和磷酸时，释放出的能量约30.5kJ/mol ，可见 ATP是高能化合物 ,这种键称为高能键，常以“”符

6、号表示。而且 ATP 的能量与某些高能化合物（如磷酸肌酸） 相比，要低一些，因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP 。而葡萄糖观看 ATP 的结构式和汉字提示对应 ATP 的结构式，理解并掌握ATP 的结构简式。识记通过介绍ATP 的结构简式，完成教学重点一：ATP 的结构特点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 分子彻底氧化为二氧化碳和水后，释放出 2870kJ/mol 的能量。结果，存在于葡萄糖分

7、子中的能量就像存在银行里的钱，而储存在ATP分子中的能量则像“零钱”，它更容易在细胞中被使用，因此有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。小结： ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动的直接供能物质。ATP与ADP的相互转化衔接： ATP如何水解释放出大量能量？学生阅读教材相关内容，回答问题讲解、解说 ATP的断键方式： ATP不稳定，在酶的催化下，远离A的高能磷酸键断裂，释放出30.54kJ/mol 的能量，同时还生成了ADP （二磷酸腺苷）和游离的 Pi 。ADP在酶的催化作用下，可以接受能量，并与一个游离的Pi 的结合，合成 ATP 通过存折中的钱与“通货”的关系，用比

8、喻教学的方式，进一步加深学生对 ATP 与 ADP 相互转化的认识：ATP随着生命活动的进行而减少（对应）通货的花销而减少；细胞中的糖类、脂肪等大分子物质能量的释放合成 ATP（对应）存折中的钱取出成为通货。强调细胞内 ATP的含量是相对稳定的；ATP在细胞内的含量是极少的，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用， ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP ，且 ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到 ATP与 ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，带着问题阅读教材

9、并回答问题掌握断键方式与位置掌握 ADP+Pi+ 能量ATP 掌握 ATP ADP+Pi+ 能量板书 ATP 与ADP 间的关系加强理解记忆，培养理解能力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的“通用货币”。教师引导学生思考讨论： ATP 与 ADP相互转化的能量供应机制（教材89页图 5-6）对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量；

10、对于绿色植物来说，除了依赖呼吸作用所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时， ADP 转化为 ATP 还利用了光能。小结：板书 ATP 与 ADP相互转化示意图，学生口述，教师补充。了解 ADP转化为ATP的能量来源随教师的板书口述 ATP与 ADP 相互转化培养表达能力，完成教学重难点：ATP与 ADP的相互转化ATP 的利用衔接：ATP 作为细胞生命活动的直接供能物质，都提供那些生命活动能量？教师评价、小结学生回答： 主动运输、生物发电发光、 肌肉收缩、大脑思考、细胞吸收反应等生命活动需要能量。教师提出关于细胞内吸能反应、放能反应与 ATP的关系：吸能反应一般与ATP水解相联系，由 ATP

11、水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。实现能量的循环。（再次验证ATP的“通货”作用）学生观看教材5-7 图进行思考、归纳，回答教师问题。以评价促学生的发展。解释 ATP在能量代谢中的作用课堂总结引导学生以概念图的方式进行总结评价反馈：课本练习，教师检查讲评完成课本练习总结教学重点，加强学生记忆八、作业1、制作学习卡 ：本节知识的概念图2、全优设计同步练习九、教学反思1、注意培养学生自主学习、合作交流的能力2、可以通过比喻教学的方法, 帮助学生理解 ATP与糖类和脂肪的关系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

12、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 十、板书设计第 2 节细胞的能量“通货”ATP 一、什么是 ATP ？是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷二、ATP的分子简式及其结构特点1、化学组成：腺嘌呤、核糖、磷酸；2、结构简式： APPP三、ATP 和 ADP 相互转化1、反应式：ADP+Pi+ 能量 ATP ATP ADP+Pi+ 能量2、ADP转化为 ATP所需能量来源：人、高等动物、真菌和大多数细菌：呼吸作用绿色植物：呼吸作用、光合作用四、ATP的利用1、运输物质2、肌肉收缩3、合成物质4、生物发电5、神经活动名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -