《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计

人教版高中生物必修一第五章第2节
《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计
【教材依据】《细胞的能量“通货”—ATP》是新课标人教版高中生物必修I《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2节的内容。
一、设计思路
1、指导思想。以新课程理念为指导,倡导探究性学习,充分发挥学生的主体作用,让学生体验知识的形成过程,培养自主学习能力和合作交流能力。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,需要1课时即可。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。教学中以小组合作学习通过ATP分子结构拼图,分组建模模拟ATP与ADP的相互转化突破教学重点和难点,实现教学目标。
2、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。
(一)知识与技能
1.简述ATP的化学组成和特点。
2.写出ATP的分子简式。
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原因。
2.通过分析,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。
4、教学重点、难点
(1)教学重点
1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
(2)教学难点
二、教学准备
拟ATP与ADP相互转化的卡片。
三、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 |
教材中的问题探讨中杜牧的诗句(课件展示)引出:萤火虫尾部发光需要能量吗?如果要,这些能量是来自细胞中的糖类、蛋白质等能量物质吗? 课件展示:萤火虫发光的实验。 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、蛋白质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 |
创设情境,引入新课 提出ATP这种特殊的物质 |
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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“稳定储存”与 “灵活利用” |
生活实例激发学生学习兴趣 |
ATP的化学组成 |
衔接:ATP是什么物质? 展示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A—P~P~P,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。 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。 |
学生填表,比较ATP与ADP的化学组成 建构模型: (1)ATP结构拼图。 (2)粘贴出ATP结构简式,并写出各部分名称。
对应ATP的结构式,理解并掌握ATP的结构简式。 |
通过小组建构模型活动,展示,完成教学重点一:ATP化学组成的特点。 |
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、演示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。 强调有机物分解(呼吸作用)释放的能量、植物光合作用储存的能量可以被用来合成ATP 资料显示:ATP与ADP相互转化的能量供应机制(教材89页相关数据) 小结:演示 ATP与ADP相互转化, 学生口述,教师补充。 |
带着问题阅读教材并回答问题 说出: 断键方式与位置 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP 了解ADP转化为ATP的能量来源 分组建模:(1)四人小组为单位,每人各拿一张卡片。(2)拿能量卡的先出示卡片,其余各人根据已学知识出示卡片正确的一面,并说出原因。
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利用多媒体演示,将抽象的ATP与ADP间的关系形象化 加强理解记忆,培养理解能力 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图或多媒体演示,进行思考、归纳,回答教师问题。 |
解释ATP在能量代谢中的作用 |
课堂 总结 |
课堂小结: 评价反馈: |
表演 |
总结教学重点,加强学生理解记忆 |
四、板书设计
一、ATP是各项生命活动的直接能源物质
全称:三磷酸腺苷
二、ATP与ADP的相互转化
三、ATP的生成途径——光合作用和呼吸作用
四、ATP的利用
肌肉收缩(机械能)
合成物质(化学能)