【教学设计】《细胞与能量》（浙科）.docx

细胞与能量 教材分析教材开始就以学生熟悉的动能和势能的相互转化，引出在细胞内也存在着能量的转化，并强调能量只能以一种形式转变为另一种形式，既不会被消灭，也不会被创造。接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应，为理解ATPADP循环时的放能和吸能做铺垫。对于ATP是细胞中的能量通货，教材首先介绍ATP的分子结构，说明ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，并用图解说明它的结构。分子简式为APPP，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸基，代表高能磷酸键，而且说明在两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，为后面的ATP水解作铺垫。对于ATPADP的循环，教材中首先介绍了ATP水解的过程：ATP的第二个和第三个磷酸基团之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。第二个高能磷酸键的末端，能很快地水解断裂，于是ATP转换为ADP，能量随之释放出来以用于各项生命活动；同样，在提供能量的条件下，也容易加上第三个磷酸基，使ADP又转化为ATP。在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与，活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。教材中指明ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞中的含量不多，从而易于引发学生讨论ADPADP循环的意义，同时可使学生加强ATP是细胞中的“能量通货”的理解。 教学目标【知识与能力目标】1举例说明细胞中的能量转化。2区别吸能反应和放能反应及其相互联系。3阐明ATP是细胞中的能量通货。【过程与方法目标】学会综合运用、分析、归纳、综合等科学思维方法。【情感态度价值观目标】认同细胞的能量反应机制，通过认识医用ATP的注射液和ATP片剂，体验到生物学原理在生产实践中的价值，加强对身边的科学的理解。 教学重难点【教学重点】ATP的结构、ATP水解过程、 ATPADP循环及意义【教学难点】ATPADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义 课前准备1、 教师准备：教学课件课件及、模型及挂图2、学生准备：教材。 教学过程【导入新课】教师：新陈代谢是生物的基本特征。新陈代谢中一系列的物质变化，必定伴随着能量的转化。生命系统必须依靠物质和能量来维持，能量的获取、储存、释放、利用和散失，伴随着全部生命活动。你能举出几个生物体内能量转化(或吸收储存、或释放利用)的例子来吗？学生：讨论思考试答。【讲授新课】一、化学能教师：能量是做功的“力量源泉”。那么在生物体内，是什么物质为生命活动供能的呢？学生：阅读课本44页能量的转化第一至第四段，讨论回答。教师：什么是化学能？学生：讨论回答，活细胞中的各种分子具有的势能通常被称作化学能，是细胞内最主要的能量形式。二、能量转化教师：能量会消灭吗？能创造吗？学生：阅读课本44页第五、六段，讨论回答，师生互动理解能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。生物体和细胞是开放系统，生物体要与外界发生物质和能量的交换。教师：细胞怎样维持一个系统的有序性？学生：讨论回答，师生互动理解细胞的有序状态的维持需要消耗能量。教师：细胞中的能量是从何而来？能量是如何释放的呢？学生：阅读课本4.5页吸能反应和放能反应，作答。教师：修正学生表述并归纳，吸能反应是产物分子中的势能比反应物中的势能高，放能反应是产物分子中的势能比反应物中的势能低。教师：展示医用ATP的注射液和ATP片剂。细胞中有许多吸能反应，它们所需的能量来自于细胞中的放能反应。那么细胞中放能反应所产生的能量是怎样被吸能反应利用的呢？两者之间的纽带就是ATP。教师：那么什么是ATP呢？请同学代表大家观察ATP片剂和ATP的注射液实物，由一位同学给其他同学读出所看到实物的名称及治疗作用。学生：依要求完成ATP的初步认识。三、ATP的结构教师：课件展示ATP的结构。讲述ATP是腺苷三磷酸的英文缩写，它是普遍存在于各种活细胞中的一种高能磷酸化合物。PPP腺嘌呤核糖 磷酸基团学生：观察ATP的结构，认识各种符号的含义。A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键；ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中；两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定；ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解，也就是高能磷酸键断裂后释放出大量的能量。四、ATP的水解反应教师：课件展示ATP的水解反应。ATP水解时，是哪个化学键断裂？水解后有哪些产物？这是个吸能反应还是放能反应过程？释放的能量被如何利用了呢？学生：观察表述。教师：归纳，细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。也就是用于细胞中的各种生命活动。学生：分析课本46页 图32 ATP推动细胞做功。五、ATP的生成教师：细胞中的ATP含量很少，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩23钞钟左右。不过ATP在细胞中易于再生，那么ATP是又什么物质合成的呢？学生：阅读课本46页图33 ATPADP循环，思考、回答。教师：点评学生的回答，并进行归纳。教师：ATP水解形成ADP后，利用细胞内释放能量的反应，如呼吸作用释放的能量，ADP吸收能量又和磷酸结合转变成ATP，而这一过程的进行与两个磷酸基团之间的高能磷酸键的特点直接相关，那个高能磷酸键即容易水解断裂，又容易重新合成。六、ATPADP循环教师：ATPADP循环的意义是什么？学生：讨论后回答。教师：归纳ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。教师：讲述ATP是细胞中的“能量通货”来源，细胞内的糖类、脂质等能源物质不能被细胞直接利用，ATP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。ATP是细胞中普遍适应的能量载体，ATP在细胞内的含量是极少的，像小额钞票一样，便于流通使用，是细胞能量代谢的“能量通货”。【课堂小结】教师：通过本节内容的学习，我们知道能量是相互转化的，既不会消失也不会凭空创造。在生物体的细胞内也发生着能量的相互转化吸能反应和放能反应。教师：细胞中糖类等有机物分解所释放的能量是怎样被吸能反应利用的呢？学生：ADP吸能后和磷酸结合形成ATP。教