《细胞中的能量“通货”》教学设计

1、细胞中的能量“通货”-ATP教学设计一教材分析本节课是高中生物新人教版必修一第5章第2节，主要介绍了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。课程标准对本节有关的表述是“解释ATP在能量代谢中的作用”，要求把握ATP分子结构与功能的内在联系；与糖类、脂肪等能源物质建立联系，根据实验、事实解释ATP是直接能源物质、推断ATP与ADP的相互转化。本节课在必修一版块起着承上启下的作用：在生物细胞内能量的转换和传递中，ATP是生命活动的直接能源物质，是细胞内能量转换和传递的“中介”，细胞内的一切生命活动都离不开ATP，比如第4章所学习的主动运输

2、和胞吞、胞吐；它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪，又为后续的细胞呼吸和光合作用中具体能量的转化过程作了铺垫，同时还有利于学生理解线粒体和叶绿体都是“能量转换站”这一知识点。二学情分析通过初中生物和必修一第二章的学习，学生已经知道了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，也明确了能源物质、主要能源物质、储能物质等概念，同时具备了光合作用、细胞呼吸的基本知识，这为本节课的学习建立了知识基础。但是作为高一的学生，逻辑性及理解能力有限，对于抽象的知识的理解具有一定的障碍，比如ATP是能量“通货”、ATP和ADP的转化等知识点。因此，在教学中，应设法联系实际，通过比喻和建构简图等手段使知识点形象化、

3、具体化，使学生充分理解知识，将相关知识点联系起来，形成一条清晰的主线。三教学目标知识目标：（1）简述ATP的化学组成和特点； （2）写出ATP的结构简式； （3）解释ATP在能量代谢中的作用；能力目标： 培养学生综合思维能力、理论联系实际能力、分析信息能力及语言 表达能力情感目标： 认同ATP是细胞的能量通货，体会生命的物质性，认同生命是平等 的。四教学重难点教学重点：（1）ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用； （2）ATP与ADP的相互转化。教学难点：（1）ATP是细胞内的能量“通货”； （2）ATP与ADP的相互转化。五教学用时1课时六教学过程教学环节教师活动学生活动教学意图ATP

4、是直接能源物质1.PPT展示：“车胤囊萤”故事及“萤火虫发光”图片，组织学生讨论：萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫发光的原理是什么？2. ATP与“三大能源物质”的区别：提问：细胞中哪些物质能为它提供能量？这些物质能直接提供能量吗？讲述：糖类等有机物中的能量需先转移到ATP中，通过ATP的水解释放才能直接用于生命活动。3. 将糖类等有机物比喻为存折，ATP比喻为现金，进行“ATP是能量通货”的解释。1.在教师的引导下思考并回答问题，得出结论：萤火虫的发光需要能量。2.回顾旧知：糖类、蛋白质、脂肪这“三大能源物质”可以提供能量，但不是直接供能。结合教师讲解得出结论：ATP是生物体的直接能源物

5、质。用学生熟知的“车胤囊萤”故事和萤火虫发光现象引入，充分调动学生的学习兴趣和求知欲。联系与本节课有关的旧知以促进学生对本节课的学习，并完成知识体系的建构。通过打比方的方式巧妙解决ATP是细胞内能量“通货”这一难点，也让学生进一步理解ATP是直接能源物质。ATP的结构过渡：要想解决ATP如何供能的问题，首先要了解其结构。1.PPT展示：ATP的化学结构式，说明各部分名称。结合第二章核酸的内容及ATP的结构式，用 表示腺嘌呤、 表示核糖、 表示磷酸基团，尝试构建ATP的结构模型（板书）。2. 引导学生结合ATP的结构模型写出其中文简称（三磷酸腺苷）及其结构简式（A-PPP），并回答各个字母及符号

6、所表示的意义。强调：A与核酸中A的区别3. 补充：断开一个高能磷酸键能释放30.54KJ/mol能量，是普通化学键的2倍多。由此得出：ATP是一种高能磷酸化合物。4. ATP与RNA的联系提问：ATP若断开远离A的两个磷酸基团剩余结构表示什么？此物质有何作用？联系RNA的元素组成回答ATP的组成元素有哪些？ 1&2.尝试构建ATP结构模型并根据模型归纳出ATP的中文简称及结构简式，回答各个字母及符号的意义。A：腺苷（腺嘌呤+核糖）；T：三P：磷酸基团-：普通磷酸键（1个，连接A、P）：高能磷酸键（2个，连接P、P）4.联系旧知回答：断开两个磷酸基团剩余结构表示腺嘌呤核糖核苷酸，是构成R

7、NA的基本单位之一；ATP的组成元素为C、H、O、N、P通过模型建构可将抽象的知识直观化、具体化；且充分调动学生的学习积极性，培养学生归纳能力。检测学生对ATP结构的掌握情况。通过资料让学生充分了解高能磷酸键与普通磷酸键的区别。通过新旧知识的联系协助学生建立起知识的系统性，且让学生更深刻认识ATP的元素组成。ATP与ADP的相互转化1. ATP的水解讲述：ATP不稳定，易水解提问：哪个磷酸键最容易发生水解？水解后产物？能量去向？可以用于哪些生命活动？教师结合课本P90“ATP的利用举例”对学生的答案加以补充归纳。ATP（化学能）的利用：主动运输、生物发电或大脑思考（电能）、生物发光（光能）、运

8、动（机械能）、细胞内各种吸能反应等。2. 过渡：细胞内的ATP是有限的还是无限的？是否会被消耗完？说明了什么？3. ATP的合成提问：ATP由谁合成？是否需要能量？ATP合成和ATP水解所需酶是否一样？合成ATP的能量从哪来？（做出总结）能量来源：动物、人、真菌和绝大多数细菌呼吸作用；绿色植物光合作用、呼吸作用。4. ATP与ADP的相互转化PPT展示反应式。提问：是否为可逆反应？引导学生从反应条件、反应场所、物质是否可逆以及ATP水解过程中能量来源和去路的角度入手分析并作适当补充。归纳总结：该反应为不可逆反应（物质是可逆的，能量是不可逆的）。5.资料分析（PPT展示）成年人剧烈运动时，每分钟

9、约0.5kg的ATP被分解，而细胞中的ATP总量仅2-10mg。引导学生分析材料得出相关结论。1.学生阅读教材，结合多媒体展示的内容思考并回答问题：远离A的高能磷酸键最容易发生水解；产物包括A-PP（二磷酸腺苷：ADP）、Pi（磷酸）；能量直接用于生命活动2&3.思考并回答老师提出的问题。在教师引导下得出能量来源包括：呼吸作用（糖类等有机物中的化学能）光合作用（光能）4.思考并回答问题：反应所需酶不同；合成时能量来自呼吸作用和光合作用，去向是储存在高能磷酸键中；水解时能量来源于高能磷酸键，用于各项生命活动；合成发生在细胞质基质、线粒体、叶绿体（结合能量来源），水解发生于各种需能结构中。

10、物质可逆5.在教师引导下分析材料得出结论：ATP含量少，但转化快。培养学生自主学习能力，通过阅读材料并思考回答问题的方式掌握ATP水解的过程。联系生活实际，调动学生的上课积极性；加深学生对理论知识的记忆，完善学生的思维。将学生已有知识与新知识连接起来，完成新旧知识的结合，方便学生理解记忆，也为后面探讨ATP水解与合成反应是否为可逆反应作铺垫。发散学生思维，培养学生主动参与的学习态度。培养学生的分析能力和提取信息的能力。ATP是细胞的能量“通货”教师提出放能反应和吸能反应的定义并引导学生联系ATP的水解和合成反应寻找其中关系，进行归纳总结：能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此把A

11、TP称为细胞内的能量“通货”。理解并分析吸能反应、放能反应与ATP的关系：吸能反应一般与ATP水解的反应相联系；放能反应一般与ATP的合成相联系。让学生学会知识的应用并充分理解能量“通货”这一比喻的来源。小结1. ATP的功能；2. ATP的全称及结构简式；3. ATP与ADP的相互转化；4. ATP的能量来源及利用思考并总结本节课所学内容。协助学生巩固并整理本节课知识点。七作业布置课后习题及创新设计相关习题。八板书设计5.2 细胞的能量“通货”ATP1. 功能：直接能源物质2. 中文名：三磷酸腺苷3. 结构简式：A-PPP A：腺苷（腺嘌呤+核糖）；ATP T：三 P：磷酸基团 ：高能磷酸键

12、（2个，连接P、P）4. 组成元素：C、H、O、N、P5. 相互转化：ATP含量少，转化快ATP水解酶 ATP的水解：ATP ADP+Pi+能量 去向：直接用于生命活动ATP合成酶 ATP的合成：ADP+Pi+能量 ATP来源 呼吸作用：糖类等中的化学能 光合作用：光能九教学反思本节课内容较为零碎，若单纯按照课本顺序讲下来整节课的思路会有些散乱，学生也会觉得知识点多而繁复。因此，找出一条主线将本节课所有知识点以及前面学过的知识很好的串联起来形成完善的知识系统俨然成了授好课的首要任务。笔者以萤火虫发光入手充分调动学生的学习兴趣引出本节课题，并以存折和现金为喻巧妙突破ATP是能量“通货”这一难点；接着，以ATP的结构引出ATP和ADP的转化，在这