第五章 第2节:细胞的能量“货币”ATP
教学设计
教材分析 本课题选自人教版高中生物必修一第5章第2节,本节内容主要介绍了ATP分子的组成和结构特点,ATP与ADP相互转化,以及ATP的应用三部分。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“中转站”, 细胞内的一切生命活动都离不开ATP。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,在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位,具有承上启下的作用。课标要求为:解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质;教师要开展好探究性学习活动,并能够阐明细胞生命活动中贯穿着物质与能量的变化。
学情分析 在知识方面:学生已学习了糖类、脂肪等主要能源物质,对主要储能物质有一定的了解;对线粒体供能、主动运输消耗能量有一定的知识积累;学生了解酶相关知识,能够理解ATP合成酶与水解酶 。在能力方面:学生已经有一定的自主阅读、提取信息等能力,具备一定的认知能力、逻辑思维能力和归纳概括能力。但是,学生对于什么物质能为生命活动直接供能、能量如何产生、如何储存、如何被利用等尚不清楚,对生命系统的认识有待进一步提高
教学目标 1.通过ATP化学结构及其功能的学习,认同ATP的结构与功能相适应的生命观念。(生命观念)2.通过分组制作ATP结构模型,由学生亲自动手,发展学生的科学探究能力。(科学探究) 3.通过ATP与ADP的相互转化的概念建模,理解转化过程中物质变化与能量变化,培养学生分析与概括的科学思维。(科学思维)4.通过感受与ATP相关的科学技术在生活中的实际运用,培养学生的社会责任感。 (社会责任)
教学重点 1.ATP的化学结构和功能 2.ATP与ADP的相互转化
教学难点 1.ATP与ADP的相互转化 2.ATP与ADP相互转化过程中的能量来源和去路
教学方法 自主学习、情境教学、模型构建、诱导启发、合作探究等方法
教学准备 多媒体、导学案(包含预习案和课堂探究案)、软磁铁
授课类型 新课
课时 1课时
教学过程 设计意图
环节一:【观看视频.导入新课】引导同学们观看五年一小阅,十年一大阅的七十周年大阅兵片段视频,设置疑问“军人们踏正步需要能量吗?什么物质能直接提供能量呢?”从而导入新课。环节二:【明确目标.预学检查】1、展示本节课的学习目标:(1) ATP的化学结构和功能(2) ATP与ADP的相互转化(3) ATP的利用预学检查,及时性评价。 对于ATP的中文名称,元素组成,每个字母的含义等较易的基础知识,请同学起来分享预习成果,其他同学参与评价,教师给予及时性点评。环节三:【新知探索.合作交流】一、ATP的化学结构1、学生活动一:以学习小组为单位,合作构建ATP的结构模型 2、组间互展互评:完成后请各小组同学派代表抢答展示成果,其他小组同学认真聆听后做出评价,并提出修改意见。小试牛刀1.关于ATP的化学组成的说法中,正确的是 ( )A.ATP的结构简式为A—P~P~P B.ATP中的A表示腺嘌呤C.ATP去掉两个磷酸基团后为DNA基本单位之一 D.含有腺嘌呤和脱氧核糖2.下列关于ATP的叙述正确的是( )A.每个ATP分子含有1个磷酸基团 B.每个ATP分子含有3个特殊化学键C.ATP不能水解释放能量 D.ATP是一种高能磷酸化合物ATP与ADP的相互转化资料分析:资料一:运动员在进行马拉松赛跑时,2个小时会消耗60kg的ATP,相当于一个成年人的体重。资料二:成人体内ATP的总量2~10 mg,在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40 kg,在活动的状态下ATP的消耗可达0.5 kg/min;在安静状态时,肌肉内ATP的所放能量只能维持肌肉收缩1~2 s。通过资料一,引导学生得出:ATP需求量很大。通过资料二,引导学生得出:ATP在细胞内的含量很少,转化快,不能长时间储存。综上,从而得出结论:在细胞内一定存在ATP的快速合成与分解,即快速转化!那 ATP与ADP是如何互相转化的呢?结合学生制作的ATP结构模型,教师简单点拨ATP与ADP相互转化的图解,然后让学生合作探讨共同突破重难点。学生活动二:请小组合作讨论完成以下问题(5min)1.ATP水解与ATP合成的酶是同一种吗?2.在ATP转化成ADP的过程中,所产生的能量来源于哪里?用于哪些生命活动?3.在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量来源于哪里?用于哪里?4.ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗 5.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是真核生物特有的吗? 讨论结束后,以小组形式分享成果,在所有同学的思考与高度参与,老师的点评下,突破节内容的重难点: ATP与ADP的相互转化三、ATP的利用 1.结合前面所学知识,师生共同总结出ATP的利用例子 2.那ATP是如何为生命活动供能的呢?观看ATP为主动运输供能的视频 3.吸能反应与放能反应:通过将吸能反应和放能反应类比为:秋收的稻子(糖类,脂肪等能源物质)不能直接去超市买东西,而是需要先兑换成货币(ATP),从而引导学生构建“ATP是细胞的直接能量货币”的生命观念。 4.畅所欲言 :ATP在实际生活中的利用小试牛刀. 下图为ATP的结构示意图,①③表示组成ATP的物质或基团,②④表示化学键。下列叙述正确的 ( ) A.①为腺嘌呤,即ATP中的“A” B.化学键②易于水解和再生 C.在ATP-ADP循环中③不可重复利用 D.化学键④比化学键②更容易断裂环节四:【归纳总结.课后拓展】1.师生共同总结本节课所学习内容2.师生合唱ATP之歌—童年3.作业布置:ATP在生产生活中还有哪些应用呢?请下节课分享。 增强学生民族自豪感和归属感,吸引同学们的注意,激发学生的学习兴趣,同时导入新课。展示学习目标,明确本节课的学习重难点。检查学生课前预习情况,培养学生自主学习能力。采用直观建模的教学方法,将抽象知识直观化,更好的理解与掌握ATP的化学结构及特点,以及理解为什么ATP能为军人踏正步直接供能。巩固新知,讲练结合,学以致用培养学生的阅读能力,有效信息提取和归纳总结的能力。通过小组活动,充分体现学生是课堂的主人,教师只是引导作用,将课堂推向参与热潮。同时更好的培养学生的科学思维和知识探索能力。让学生领悟ATP的重要性。以实验视频分析ATP水解供能的原理,理解ATP水解释放的能量使得其他分子结构改变,构建概念模型:ATP的结构适于为细胞的生命活动直接供能。理论联系实际,增强社会责任感。检测学生学习情况通过师生合唱,活跃课堂气氛的同时,学生对本节课做总结布置作业,课后拓展。感悟生物学知识来源于生活,也将服务于生活
板书设计: 板书设计简单,概括本节课重要内容。