資源簡介

課題 第2節細胞的能量“貨幣”ATP
課型 新授課 課時計劃 1課時
學習 目標 生命觀念：通過對ATP化學組成和結構特點的學習，認同ATP的結構與其功能相適應。 科學思維：通過對ATP和ADP相互轉化進行模型構建，能歸納、概述ATP形成所需能量的主要來源及意義。 科學探究：進行實驗設計和實驗分析，探究螢火蟲發光的直接能源物質，分析得出結論。 社會責任：通過對 ATP 模型的構建，培養學生樂于并善于團隊合作，勇于創新的探究精神。
課標 要求 2.2.2解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
學習 重點 ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。
教學 難點 通過ATP與ADP的相互轉化的特點，解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
學情 分析 教材第二章《組成細胞的分子》和第四章第二節《主動運輸與胞吞、胞吐》的學習，學生對能源物質與物質運輸消耗能量有了進一步的了解，這為學習 ATP 這一驅動細胞生命活動的直接能源物質奠定了基礎。但是 ATP 的利用中，ATP 的供能機制比較難 ，學生掌握起來有一定的難度，因此應該重點講解 ATP 為主動運輸供能的機制來幫助學生理解。此外，學生通過物理、化學兩學科的學習，已經具備了能量轉化的知識，利于學生對本節知識的進一步理解。
核心 知識 ATP的結構、功能及特點
教學內容及教師活動設計 學生活動設計 二次備課
【情境導入】PPt展示螢火蟲發光圖片，讓學生有感情朗讀唐代詩人杜牧的《秋夕》并體會詩中流螢的情境。 思考：問題探討 ⒈螢火蟲發光的生物學意義是什么？ ⒉螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？ ⒊螢火蟲發光的過程有能量的轉換嗎？ 朗讀詩句、思考并回答問題
【資料1】介紹螢火蟲發光的原理 思考：1、在細胞內，哪些物質能夠提供能量？ 2、螢火蟲尾部細胞發光的直接能源物質是什么？ 【探究活動一】探究螢火蟲發光的直接能源物質 小組討論問題并設計實驗方案
一、ATP分子是一種高能磷酸化合物 【探究活動二】 ：閱讀課本P86頁思考以下問題，小組合作運用正確的化學鍵構建ATP的結構模型（說明構建ATP模型的圖形：圓形代表磷酸，五邊形代表核糖，長方形代表腺嘌呤）標注結構名稱并回答下列問題： 1、ATP的中文名稱是什么？ 2、ATP的結構簡式如何書寫？ 3、ATP的元素有哪些？ 4、ATP簡式中A、P、～分別代表什么？ 5、ATP的結構特點？ 6、為什么ATP可以提供能量？ 給出RNA的基本單位之一—腺嘌呤核糖核苷酸的結構簡圖，引導學生結合旁欄的“相關信息”中ATP的結構式類比該簡圖，構建出ATP的結構簡圖。 教師修正ATP的結構簡圖：磷酸基團之間的化學鍵是一種特殊的化學鍵，用“~”表示。 提問： （1）腺嘌呤和腺苷有什么區別？ （2）類比腺苷三磷酸的簡圖，腺苷連接兩個磷酸基團和連接一個磷酸基團形成的化合物又分別叫什么？ ppt展示圖片 ATP、ADP和腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）的區別 ATP的結構特點：不穩定（把磷酸基團比作彈簧，磷酸基團帶負電，會相互排斥,使得ATP不穩定） 高能量：1molATP水解時釋放的能量高達30.54千焦 提問：為什么ATP可以提供能量呢？ ATP中帶負電的磷酸基團之間相互排斥而具有較高的勢能，ADP中相互排斥的磷酸基團減少，勢能降低，磷酸基團攜帶著轉移的“勢能”與其他分子結合，使其變得活躍。 注意：ATP是一種物質，不是能量，能量儲存在ATP的化學鍵中。 不同化合物中“A”的辨析 小組討論回答問題 觀察ATP的化學結構圖，構建ATP的結構模型 理解AMP、ADP 、ATP之間的關系： AMP：腺苷一磷酸 AMP:腺苷一磷酸 ADP：腺苷二磷酸 ATP：腺苷三磷酸 列表比較、總結
ATP和ADP的相互轉化 資料分析，得出結論：ATP在細胞內的含量及其生成速度: 含量少，轉化快。 【探究活動三】閱讀課本P86頁最后一段和P87頁，以小組為單位完成以下任務： 1.根據ATP結構模型,請同學們構建ATP和ADP相互轉化的結構模型，并寫出轉化方程式。 2.在ADP轉化成ATP的過程中，所需要的能量從哪里來？ 3.在ATP轉化成ADP的過程中，所產生的能量用于哪里？ 4.ATP與ADP的相互轉化是可逆反應嗎？ 講解、討論分析并總結： 1.轉化的過程： 2.思考：ATP與ADP之間的相互轉化是可逆反應嗎？ （1）從反應條件看：ATP的分解是一種水解反應，催化該反應的酶屬于水解酶；ATP的合成是一種合成反應，催化該反應的酶屬于合成酶。酶具有專一性，因此反應條件不同。 （2）從能量來源看：ATP水解釋放的能量是儲存在特殊化學鍵中的化學能，用于生命活動；合成ATP的能量來自生物體內有機物中的化學能和太陽光能。因此能量來源不同(能量不可逆，而物質可逆)。 （3）從合成與分解場所看：ATP合成的場所是細胞質基質、線粒體和葉綠體；ATP分解的場所相對較多。因此合成與分解的場所不同。 引導學生從反應條件，反應場所及能量來源、去路四個方面進行分析， PPt呈現列表，填寫表格內容。 3.ATP與ADP轉化的特點 （1）ATP與ADP的這種相互轉化是時刻不停地發生并且處在動態平衡之中。（穩態與平衡觀） （2）ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，在所用生物細胞內都是一樣的，這體現了生物界的統一性。（進化與適應觀） 閱讀課本并思考問題 小組討論交流、得出結論 完成ATP合成與ATP水解的比較（表格） 分析資料
三、ATP的利用 結合教材88頁“ATP的利用舉例”圖解，討論ATP利用的途徑，引導學生分析回答:ATP水解后可用于哪些生命活動？包括物質合成、肌肉收縮（觀看視頻）、主動運輸，讓學生理解載體蛋白磷酸化 ppt展示：主動運輸圖片 師生共同總結吸能反應、放能反應與ATP水解、ATP的合成的聯系。 總結： 1、ATP水解釋放的能量可以用于各種生命活動。 2、吸能反應：需要吸收能量的化學反應，如：葡萄糖＋果糖 蔗糖（需要吸收能量），一般與ATP水解的反應相聯系。 3、放能反應： 會釋放能量的化學反應，一般與ATP合成相聯系。 類比：糖類-活期存折 脂肪-定期存折 ATP- 現金 提高學生對ATP在各種生物細胞的生命活動中利用的理解，進一步感悟能量“貨幣”意境 能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通，因此，ATP是細胞內流通的能量“貨幣”。 能源物質小結：直接能源物質:ATP 主要能源物質:糖類 生物體內主要儲能物質：脂肪 動物細胞內的特有的儲能物質：糖原 植物細胞內特有的的儲能物質：淀粉 最終能源：太陽能 閱讀教材，聯系生活實際，列舉ATP的利用 認識磷酸化在ATP為主動運輸供能過程中的重要作用
板書設計（含思維導圖）
作業設計 課后練習 《優化方案》相應習題 學案練習
教學 反思

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