高中生物《细胞的能量通货—ATP》优质课教案、教学设计

1、教学设计：学习过程教师组织与引导学生活动设计意图创设情境引入新课得出 ATP 的生理功能是细胞生命活动的直接能源物质1. 播放学生运动会表演的开幕式节目， 引出人体活动需要消耗能量2. 进行有关生物体能源物质的回忆，以问题过渡：这些物质能否直接为为生命活动提供能量？3. 实验探究（ PPT 显示实验内容），让学生自己设计实验，探究哪些物质为细胞的生命活动提供能量？ 引导找出新的能源物质 ATP， 并总结得出其生理功能：细胞生命活动的直接能源物质。活动主题一：用较短的时间进行承前启后的知识复习，通过实验探究，得出实验结论，进一步掌握设计实验的有关方法。从实验现象中讨 论得出结论：细胞生命活动所需

2、要的能量直接来源于 ATP，而不是葡萄糖、蛋白质、 脂肪等物质。从现实生活中学生可体会生物学的知识， 同时也了解生物与科技之间的联系。通过自己动脑思考， 设计实验，培养学生探究实验的设计能力与思维方式。通过探究的方式提高学生的综合分析能力探索新知培养能力ATP 的结构ATP 具有怎样的结构是怎么适应其功能的（一）模型建构，理解ATP 分子的化学组成和结构特点。1.课件展示 ATP 的分子结构，以提问方式引导学生对其熟悉结构进行回忆。构建腺嘌呤核糖核苷酸结构式，再对比ATP 的分子结构式，对其结构简式的模型建构。 提供资料：ATP 中文名称三磷酸腺苷，其实质是在腺嘌呤核糖核苷酸的基础上将两个磷酸

3、基团和核糖核苷酸上的磷酸基团相连，且磷酸基团之间通过一种特殊的化学？活动主题二。阅读教材，结合学案阅读内容对ATP 进行适当的模型建构。（用卡纸模型表示ATP 的结构模式图再评价）。帮助学生树立物质的结构与功能相适应的观点模型建构，可将抽象理论的知识转化为直观，同时又提升了知识的理性认知。键“高能磷酸键”相连用“”表示2. 通过教材内容和学案补充的阅读材料让学生理解“ 高能磷酸键” 作用及位置，修正学生所画的结构模式图。对学生的课堂 学案进行纠错评价。 而结构简式及其特点用数字记忆法（1、2、3）总结加深认识。（二）合作探究，突破ATP 和ADP 的相互转化学生结合教材总结ATP 的能量去路。

4、3. 学案提供资料： 一个成年人每天大约需要消耗 ATP 45kg， 剧烈运动的状态下ATP 的消耗量甚至达到 0.5kg/min ， 但每一时刻储存在人体内的ATP 总量不到 1g。根据资料数据与你的体重相比，能得出什么结论？资料 2. 将用 32P 标记的磷酸盐加入细胞培养液中，并在短时间内快速分离出细胞内的 ATP，结果 ATP 浓度变化不大，但部分ATP 的末端磷酸集团已经带有放射性标记4.ADP 转化成 ATP 的过程中，所需的能量由谁来提供？指导学生讨论： ATP，既要形成学生的接受性学习，提高学生对问题的描述能力，也要充分调动学生的主ATP 与ADP 的2.反馈训练，对自己观能动

5、性，加强识图相互转化所画的ATP 结构简式图文结合的分析能力模式图进行修正，说对ATP 与ADP 的转化出各个符合的含义，分析，提升学生的对掌握高能磷酸键的特比分析能力。点。总结ATP 为什么可以直接为细胞供能使学生能够理解ATP的结构特点，为下面阐述ADP 与ATP 的相互转化打好基础。提供阅读资料帮助学总结： 1 个腺苷， 2生建立对信息加工处个高能磷酸键，3 个理之后能够应用的能，磷酸集团力。ATP的利用联系生活实际，加深学生对理论知识的记3.阅读资料，分析问忆，完善学生的抽象题，从数据中得出结思维，培养学生的总论：ATP 的特性是：结归纳能力。含量少，转化快。对体内稳定的供能有重要的意

6、义。分析 ADP 与 ATP 可。相互转化过程；描述在两者转化过程中的能量来源和去路。活动主题三：（小组能够意识到生命活动讨论）:ATP 与ADP 之是一个动态过程，像间的转化是不可逆的ADP 和 ATP 的转化一反应，具体从反应需样，反应时刻进行意与ADP 的转化过程是否可逆？要的条件、场所、能量 来源几个方面说明。识到生命的物质性（三）分析ATP 在能量代谢中的作用多媒体展示多种图片指导学生讨论ATP 中的能量的来源和去路分析关于吸能反应和放能反应与ATP 的水解和合成之间的关系根据图示进行描述， 结合物理化学的知识，充分体会到ATP 作为能量“通货”的地位重，要性。并明白吸能反应与放能反

7、应。帮助学生树立物质和能量相互依存的观念精讲点拨回应主题评价反馈课后作业构建 ATP 的概念模型展示三磷酸腺苷二钠片的使用说明，区分ATP 药物和细胞内ATP 的作用。用生活中常用的流通货币打比方，将各种能源物质清晰的区分描述： 糖类（银行卡），脂肪（定期存折），蛋白质（ 不动资产） ATP（小额现金） 首尾呼应，点出本节的主题 能量“ 通货”总结所学ATP 的有关知识点活动主题四：课堂实时强化练习。，将抽象知识具体形象化，帮助学生理解和记忆相关概念第 5 章 细胞的能量供应与利用第 2 节 细胞的能量“通货”ATP【核心素养聚焦】1. 解释 ATP 是细胞生命活动的能量“通货”（生命观念）；

8、2. 简述 ATP 分子的化学组成及结构特点（生命观念，理性思维）；3. 分析 ATP 与 ADP 相互转化的机制，理解放能反应和吸能反应的联系（理性思维）；4. 形成结构与功能相适应的生物学基本观点（生命观念）；5. 养成求实、合作、质疑的科学精神（理性思维，科学探究）。【自主预习】1.生物体内的能源物质包括、和。 是生物体的主要能源物质，是细胞的主要能源物质，是生物体内储存能量的物质，是新陈代谢所需能量的直接来源，是几乎所有生命系统中能量的最终源头。2.小分子或离子通过膜的运输方式有、和。生物大分子进出细胞的方式为和。其中、和需要直接供能。3. ATP 的中文名称是 。结构简式为 。4.

9、把ATP 比喻成细胞内“流通着的能量货币”的主要理由是：活细胞内时刻进行着的相互转化，同时伴随着 。【合作探究】探究活动 1. 哪些物质为细胞的生命活动提供能量？【实验探究】青蛙腓肠肌在不同能源物质处理下的收缩情况：实验材料：新鲜的青蛙腓肠肌 若干， 刺激电极，适宜浓度的葡萄糖溶液，适宜浓度的脂肪溶液，适宜浓度的蛋白质溶液，适量蒸馏 水，适宜浓度的 ATP 溶液。实验思路： 实验结果：实验结论： 是细胞生命活动的直接供能者探究活动 2. ATP 为什么能直接为细胞的生命活动供能？根据教材提供的信息，结合 ATP 的结构式，阅读下列材料，回答下列问题：资料 1：ATP 中文名称三磷酸腺苷，其实质

10、是在腺嘌呤核糖核苷酸的基础上将两个磷酸基团和核糖核苷酸上的磷酸基团相连，且磷酸基团之间通过一种特殊的化学键“高能磷酸键”相连，用“” 表示问题 1. ATP 分子由什么组成？问题 2. 写出 ATP 分子的结构简式并解释其含义：问题 3. 为什么说 ATP 是高能磷酸化合物？它的化学键有什么特点？【小结】总结 ATP 为什么能直接为细胞供能？ 探究活动 3.ATP 水解释放的能量有哪些去向？探究活动 4.ATP 是怎么合成的？资料 2. 经测定，一个成年人每天大约需要消耗 ATP 45kg，剧烈运动的状态下，ATP 的消耗量甚至达到 0.5kg/min，但每一时刻储存在人体内的 ATP 总量不

11、到 1g资料 3. 将用 32P 标记的磷酸盐加入细胞培养液中，并在短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果ATP 浓度变化不大，但部分 ATP 的末端磷酸集团已经带有放射性标记。思考讨论：（1）资料 2.中存在什么矛盾？ 资料 3 中为什么只有末端的磷酸基团上带有放射性标记？（2） 生物体如何解决 ATP 储存量很少、需求量很大的矛盾？（3） ADP 转化成ATP 所需能量的来源有哪些？在细胞内的哪些场所进行？【总结提升】构建 ATP 的概念模型要求：以小组为单位，依据 ATP 的结构、功能、ATP 与 ADP 的相互转化、能量的来源去向 等知识点，构建出完整的 ATP 概念模型。【巩固训练】1.下列关于 ATP 分子的叙述正确的是()A.A 表示的是腺嘌呤B.ATP 分子中含有 C、H、O、N、P 五种元素C.ATP 的结构与核苷酸很相似，原因是 ATP 中的“T”表示胸腺嘧啶D.1 mol ATP 水解，能释放出 30.54 kJ 的能量，这些能量储存在两个高能磷酸键中2下列有关 ATP 概念的叙述中，正确的是() ATP 是生物体内贮存能量的主要物质 ATP 的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的化学键中 ATP 的水解的实质是