5.2细胞的能量“货币”ATP （教学设计）—高一上学期生物人教版必修1

细胞的能量“货币”ATP 教学设计
教学目标
1.通过逐层分析ATP的结构、ATP与ADP的相互转化，落实结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观等生命观念。
教学重难点
依据教材与学情分析，确定本节课的教学重难点：
1. 教学重点：从结构与功能相适应的角度，阐明ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2. 教学难点：从物质与能量的角度，说明ATP与ADP的相互转化与细胞中吸（放）能反应之间的关系。
教学方法
教法：讲授法、演示法等。
学法：资料分析法。
教学过程
【创设情境 导入新课】
以“亚洲飞人“苏炳添的百米奔跑作为导入，提问：在百米冲刺时肌肉剧烈收缩，是什么物质为肌肉收缩直接提供能量呢？”以此导入ATP。
探究一：构建模型深入了解ATP的结构
从结构与功能的角度提出问题，为什么ATP能够被称作生命活动的直接能源物质呢？过渡到对ATP结构的探究，为解决这一问题，通过动画演示逐步解析ATP分子的结构以及命名方式。
1.ATP的中文名称、组成元素、结构简式（各个部分代表什么）分别是什么？
2.ATP脱去一分子磷酸和脱去两分子磷酸得到的产物是什么？
3.为什么说它是一种高能磷酸化合物？
【设计意图】通过模型构建，加深对ATP分子结构的理解。
由于学生化学学习的滞后，对腺苷、腺嘌呤容易混淆，以及对特殊化学键的理解有一定困难，直观了解ATP的分子结构，渗透结构与功能相统一的生命观念，提高学生归纳与总结的能力。
ATP是如何提供能量的呢？为解决这一问题，探究ATP与ADP的相互转化。
探究二：完善模型理解ATP与ADP的相互转化
阅读两则资料，得出在细胞中ATP含量少，但是需求很大，归纳出ATP转化迅速的特点，且处于动态平衡中，培养学生的综合与分析能力，形成稳态与平衡的生命观念。
【资料分析】
资料1： 一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
资料2：成人体内ATP总量约2~10mg ，在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。
资料1和资料2展示了在细胞内ATP的含量与消耗存在什么矛盾？如何解决这一矛盾？
资料3：每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解
2.为保证细胞能量持续供应，ATP与ADP转化有什么特点？
【完善模型】
完成ATP与ADP转化模型，并尝试用化学反应式表示转化过程。回答下列问题。
ADP转化成ATP的能量从哪里来？
ATP水解释放的能量可用于哪些生命活动呢？
ATP是如何供能的？以主动运输为例动画展示ATP的供能机制。为什么说ATP是细胞能量的货币？为解决这一问题，探究--ATP是细胞能量的货币。
探究三：深化概念ATP是细胞的能量“货币”
进一步完善模型，引导学生深度理解能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP是细胞内流通的能量“货币”。
演示讲解：葡萄糖所含能量较高，但其所含能量稳定，ATP含能量较少，但能量活跃。葡萄糖好比黄金不能直接流通，ATP好比现金可以直接流通。通过类比的方式帮助学生理解能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币” 。
【概念延伸】
直接供能物质除ATP外还有哪些？
引导分析将ATP分子中的腺嘌呤替换成其他含氮碱基，就获得了GTP,UTP,CTP这些其他直接能源物质。