教学设计
3.1 细胞与能量
教材分析
本节课选自浙科版出版的高中生物必修一第三章第一节,主要内容包括细胞中的能量转化、吸能反应和放能反应及ATP是能量通货。在前面的章节中,教材已经介绍了细胞的分子组成和结构,本章是在此基础上对细胞的进一步探究和学习,同时作为本章的第一节内容,本节知识也为后面学习呼吸作用、光合作用等细胞代谢奠定了坚实的基础,因此本节知识在整个教材中具有不可忽视的作用。
学情分析
在学习本节课前,学生已经知道细胞的分子组成及细胞结构,并且有了相关的物理和化学知识,如势能、做功等,对于能量可以相互转化,学生并不陌生,并且在生活中也随处可见。但是对于细胞与能量的关系,在细胞内要发生能量的转化,学生所知的并不多,对细胞与能量的关系及ATP在能量代谢中的作用还不理解,缺乏理性的认知。
教学目标
(一)知识目标
1、 举例说出生物体内或细胞中发生的各种能量形式可以相互转变。
2、 举例说出细胞内的吸能反应和放能反应。
3、 写出ATP的分子简式,并简述ATP化学组成特点及其在能量代谢中的作用。
(二)能力目标
1、 能利用已有的知识,分析并解决日常生活中遇到的问题。
2、 通过本节知识的学习,加强分析思维的目的性、连续性和逻辑性,并发展抽象思维。
(三)情感目标
1、 认同ATP的结构特点与功能相适应的观点。
2、 学习细胞与能量,认同生命活动的过程不是独立的,而是有机联系的辩证唯物主义观点。
3、 通过对能量的探究学习,感受科学与生活的紧密联系,激发热爱科学的情感,树立正确的科学观,提高生物学素养。
教学重点
ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
教学难点
ATP与ADP的相互转化
教学方法
讲授法为主
课时安排
1课时
教学过程
(知识回顾,导入新课)
【提问】
1、一般动物细胞从外到里有哪三个基本的细胞结构?动物细胞与植物细胞有哪些相同和不同的结构?
2、细胞质中哪些细胞器是双层膜的?哪些是单层膜?哪些是无膜细胞器?
3、真核细胞和原核细胞最本质的区别是什么?
【回答】……
【相互评价】其他学生根据发言进行适当的补充。
【陈述】在前面两章中我们已经一起学习了细胞的分子组成和细胞的结构,为了更深入、更全面地学习和认识细胞,我们今天要开始学习新的章节——第三章 细胞的代谢。
【提问】在学习绪论的时候,我们已经初步了解了新陈代谢是生物体的最基本特征之一,那什么是细胞的代谢呢?
【齐答】……(活细胞内所有有序的化学反应的总和)
【陈述】代谢过程都伴随着能量的转移或转化,今天我们要学的第一节就是关于细胞与能量的关系。
(活动一、创设情境,激发兴趣)
【交流】师生互动,交流和分享关于能量的需要和消耗的观点或事例。
早上上课过程中,有的同学第二节课就饿了,有的同学第四节课才会饿,为什么有这么大的区别?
【回答】……(消耗能量)
【提问】既然知道是因为消耗了能量,那有什么方法可以补充能量的呢?
【回答】……
【评论】同学们提供了很多答案,那这些答案是不是都对的呢?我们就带着这个问题学习今天的新课。
【设疑】生物体的生命活动需要能量,那主要的能源物质是什么?主要的储能物质又是什么?这些能量能直接被利用吗?如何证明呢?
【回答】……
【多媒体演示】萤火虫荧光实验
【总结】ATP是可以作为生命活动所需能量的直接来源。
(如果发光器不切割粉碎,而是完整的结构,则加葡萄糖后仍会发光,因为葡萄糖被氧化,间接供能)
(活动二、师生互动,探索新知)
【多媒体展示】ATP制剂,引导学生通过阅读课本,回答以下问题:
1、ATP的中文名称?
2、ATP的分子简式?
3、简式中A,P,~分别代表什么?
学生回答后教师再简单介绍各字母、符号代表的含义及高能磷酸键的名称由来和特点,加深印象。
(ATP水解释放的能量高达30.54kJ/mol,是一种高能磷酸化合物,一般将水解时,能够释20.92 kJ/mol能量的化合物都叫做高能磷酸化合物)
【提问】ATP中最后一个高能磷酸键断裂后会怎么样?
【回答】……
【讲述】ATP的水解过程,指出这是一种放能反应。
例举放能反应的例子。
【提问】ATP水解后的能量主要用于哪些方面?
【回答】……(物质运输、物质合成、细胞分裂、神经系统活动、肌肉收缩、生物放电、发光等)
【讲述】展示图片举例,并简单说明其中的能量转化问题。
【资料阅读】得出结论:1、ATP在细胞中的含量很少,但生成很快。
2、ATP在细胞内的含量是相对稳定的;
自然过渡到ATP-ADP循环,简单介绍反应物、生成物和反应条件后,指出ATP的生成过程是吸能反应。指出ATP是吸能反应和放能反应偶联的枢纽,也是细胞的“能量通货”。
【提问】为什么把ATP比喻为细胞内流通着的“能量货币”
【回答】……
【提问】ADP 转化成ATP所需的能量从哪里来?
【回答】……
教师进行适当引导。
【提问】细胞内的ATP与ADP的相互转化有什么重要意义?
【回答】……
(活动三、检测反馈,知识内化)习题讲解与分析
(活动四、课堂小结)