資源簡介

《細胞的能量“貨幣”ATP》教學設計
一、教材分析
1.《細胞的能量“貨幣”ATP》是《普通高中課程標準實驗教科書》生物必修一《分子與細胞》第五章第2節的內容，主要學習ATP的結構組成、ATP與ADP之間的轉化以及ATP的利用；
2.本節教學內容相對較少，但與生物教學體系中各部分內容的聯系強,需要引導學生綜合理解與應用。同時，該節內容在本章中的承接作用相當明顯，學習好本節內容,有助于幫助學生更好掌握下一節內容——細胞呼吸、光合作用。
二、學情分析
1. 通過對第二章《組成細胞的分子》學習,學生對能源物質與能量有了進一步的理解,也為學習ATP這一細胞的直接供能物質奠定了基礎。但是ATP和ADP這兩種物質對于初次接觸的學生來說，還是比較模糊的概念，因此應該側重對此兩種物質化學組成簡式的分析與解釋。此外,初中知識已經初步接觸了呼吸作用和光合作用等，這為探究ATP與ADP的相互轉化過程奠定基礎；
2. 課堂中還可以通過與物理、化學兩學科相關知識的聯系，突破學科界限，幫助學生更深入地來認識細胞內的能量轉化；
2. 高一學生對生物課程的學習，有著濃厚的興趣，但是抽象思維能力和綜合思維能力較弱。因此需在教學中擬采用多種教學手段，激發學生的學習興趣，將微觀的內容具體化、形象化、系統化，從而形成相應的知識體系，提高學習效果。
三、教學目標
1.生命觀念
（1）了解ATP的基本結構，理解ATP作為直接能源物質的功能取決于其結構基礎，形成物質能量觀。
（2）通過分析AT與ADP之間的循環，理解細胞中的ATP和ADP處于動態平衡，形成穩態平衡觀。
2.科學思維
通過觀察日常螢火蟲的發光現象，觀看攝影圖片，初步訓練學生通過日常生活現象提出解釋問題的能力；
3.科學探究
（1）通過實驗設計，嘗試探究螢火蟲發光的科學原因。發展創新性思維；
（2）使用恰當的實驗工具，按照實驗步驟依次進行實驗，分析實驗結果，得出結論；
（3）理論聯系實際，對ATP在人體內的利用展開討論，促進學生的思維發展。
4. 社會責任
通過科學家鍥而不舍的追求真理精神的描述和再實驗，進行人文主義精神教育和養成實事求是的科學態度；
四、教學重點難點
1.重點
（1）ATP化學組成的特點
（2）ATP在能量代謝中的作用
2.難點
（1）ATP與ADP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。
五、教學方法
1.演示法：通過圖片演示，利用螢火蟲發光的原理，導入新知識；
2.問答法：通過資料的提問，引發學生思考，“小試牛刀”環節，鞏固練習；
3.講授法：對ATP的結構、ATP與ADP之間的轉化進行剖析和講授。
六、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
創設情景，導入新課 【情景導入】投影杜牧的《秋夕》和兩大景點——華南植物園和杭州千島湖的圖片。 小資料 思考： 螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？ 在螢火蟲發光過程中有能量轉化嗎？ 根據提供的小資料，學生思考問題，并回答兩個問題: 熒光素和熒光素酶 有能量轉化，分別是光能、化學能、生物能。 在享受美的視覺的同時，感受中華傳統文化的美妙，激發學生的學習興趣，滲透熱愛自然和生命的情感。
感知教材， 創建模型。 【提出概念】 ATP的結構。 介紹ATP的中文名稱是腺苷三磷酸，并且A代表腺苷，而不是之前所學過的腺嘌呤，T代表三，P代表磷酸。 【觀察結構式】觀察圖中的結構式。 提問：（1）當五碳糖二號碳位置連接的是氫離子，是什么物質？ （2） 當與腺苷相連的是一個磷酸分子，是什么物質？ 當與腺苷相連的是兩個磷酸分子，是什么物質？ ATP的結構簡式：A—P～P～P 引出特殊磷酸鍵的作用 【觀察結構式】提到物理中的知識點“同性相斥，異性相吸”，結合結構式中三個磷酸分子均帶有負電，說明特殊化合鍵的作用。從而提出ADP的概念。 【圖片對比】通過對ADP和ATP結構式的對比，引出ATP與ADP之間的轉化。 【圖片展示】展示ATP與ADP轉化的圖示，提問：兩個反應中的酶 種類相同嗎？ 解答：根據酶的專一性，兩者轉化是不同的酶，分別是DNA水解酶和DNA合成酶。 板書：3. ATP→ADP＋Pi＋能量 提問：ATP與ADP轉化有什么特點？（提示：ATP與ADP之間哪個含量多？） 解答：ATP與ADP轉化速率快并且處于動態平衡中。 ATP的利用 【觀看短片】以鈣離子為例，ATP為主動運輸供能的過程。讓同學們看完短片用自己的語言概述這一過程。 學生對之前章節的知識回顧復習。 學生回顧上節課中所學習的酶的專一性的特點，得出結論：酶的種類是不同的。 學生通過進一步思考可知ATP在分解的同時，還在源源不斷地合成。 學生認真觀看短片。 通過與英文全稱的聯系，學生會更好的理解地ATP的結構。 加深之前知識的印象，反復復習。 與其他學科創設鏈接，突破學科界限。 學生認同ATP與ADP可以快速相互轉化，ATP也不會在體內大量儲存而導致浪費。 培養學生自主思考和概括總結的能力。
課后思考，總結升華。 【小試牛刀】 1.能準確表示ATP中三個磷酸基團之間，以及磷酸基團和腺苷之間關系的結構簡式是( ) A. A-P-P~P B. A-P~P~P
C. A~P~P-P D. A~P~P~P 2.下列物質中，能夠直接給細胞生命活動提供能量的是( ) A.脂肪酸 B.氨基酸
C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸 3.ATP是細胞生命活動的直接能源物質，下面敘述錯誤的是( ) A 細胞質和細胞核中都有ATP的分布
B ATP合成所需的能量由磷酸提供
C ATP可以水解為ADP和磷酸
D 正常細胞中ATP與ADP的比值相對穩定 解析：A.細胞質中細胞質基質、線粒體和葉綠體內可以產生ATP,細胞核中的生命活動需要消耗ATP,所以細胞質和細胞核中都有ATP分布，A正確;
B、ATP可以在光合作用中合成，能量來自光能，還可以在呼吸作用中合成，能量來自有機物中穩定的化學能，不能由磷酸提供，B錯誤。 4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運輸物質時離不開ATP的水解。下列敘述正確的是 （ ）
A 離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協助擴散
B 離子通過離子泵的跨膜運輸是順濃度梯度進行的
C 動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率
D 加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率 解析：離子通過離子泵的跨膜運輸需要載體蛋白和消耗能量,屬于主動運輸,主動運輸是逆濃度梯度進行的，A、B項錯誤; 動物一氧化碳中毒會減少能量的供應,進而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，C項正確; 離子的跨膜運輸需要載體蛋白,因此加入蛋白質變性劑會影響載體蛋白的功能，從而降低離子泵跨膜運輸離子的速率，D項錯誤。 【知識小結】
學生回顧本節課內容，教師引導學生思考之前學習的葡萄糖與本節課的ATP之間的區別，為下節內容設下懸念。
學生跟隨老師回顧課堂知識，回答問題。 學生課后完成。 通過兩道較基礎的習題檢驗學生基礎知識的掌握程度；通過兩道提升的習題，培養學生的科學思維。 引發學生思考，給學生留下充足的空間，為下節課做鋪墊。
七、板書設計
5.2 細胞的能量“貨幣”ATP
一．ATP的結構
A 腺苷 T 3 P 磷酸
腺嘌呤——核糖——磷酸分子~磷酸分子~磷酸分子
腺苷
AMP
ADP
ATP
ATP的結構簡式：A—P～P～P
二．ATP與ADP之間的轉化：ATP→ADP＋Pi＋能量
三．ATP的利用
八、教學反思

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