一、教材内容、地位
《细胞的能量“通货”——ATP》是高中生物(新课标人教版)必修I《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2小节的内容。本节内容主要介绍ATP的分子组成和结构特点、ATP与ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用3个方面的内容。本节教学内容相对较少,但是各部分内容的联系与渗透十分典型,需要综合理解与应用。同时,该节内容在《细胞能量供应和利用》一章中的承接作用相当明显,学习好本节内容,有助于帮助学生更好掌握后面包括细胞呼吸、光合作用等知识。
二、学情分析
通过《组成细胞的分子》一章的学习,学生对能源物质与能量有了进一步的理解,也为学习ATP这一细胞的直接供能物质奠定了基础。但是ATP与ADP作为两种看不见摸不着的物质,又是学生新接触的两个概念,学生掌握起来是有一定的难度,因此应该侧重对此两种物质化学组成简式的分析与解释。此外,学生通过物理、化学两学科的学习,已经具备了能量转化的知识,将其转移应用到对ATP与ADP的相互转化上,来认识细胞内的能量转化,是有帮助作用的。
三、教学目标
(一)知识与技能
1.简述ATP的化学组成和特点
2.写出ATP的分子式
3.解释ATP在能量代谢中的作用
(二)过程与方法
1.通过ATP与ADP的相互转化关系,认识ATP在细胞中作为能量流通的原因
2.通过分析,比较在生物体生命活动中,ATP的如何生成和消耗,找出能量代谢的规律
(三)情感态度与价值观
1.激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然的和生命的情感教育
2.培养学生主动参与的学习态度,培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度
四、教学重难点
(一)教学重点
1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用
2.ATP与ADP的相互转化
(二)教学难点
ATP与ADP的相互转化
五、教学准备
教学课件(主要内容为ATP的化学组成式、ATP与ADP的相互转化关系)
六、教学流程
教学过程
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教师组织与引导
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学生活动
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设计意图
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情境创设
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教材中的问题探讨(课件展示):萤火虫尾部发光需要能量吗?如果能,这些能量是来自细胞中的糖类、蛋白质等能量物质吗?
教师小结:萤火虫尾部发光需要一种活跃的、能直接使用的能量,但是细胞中的糖类、蛋白质等物质中的能量却是稳定,解决这一矛盾的物质是ATP(三磷酸腺苷)。
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学生思考与讨论
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通过问题,引入新课
提出ATP这种特殊的物质
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通过“通货”比喻教学,进一步加强学生对ATP的认识:
存折(对应)细胞中的糖类、蛋白质等大分子能量物质;流通货币(对应)ATP
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理解细胞能量的“稳定储存”与“灵活利用”
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生活实例激发学生学习兴趣
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ATP的化学组成
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衔接:ATP是什么物质?
展示ATP的结构式(完整化学结构):介绍腺嘌呤、核糖(组成腺苷)、磷酸基团。
提出ATP的结构简式A—P~P~P,分别介绍:A代表腺苷;P代表磷酸基团;T代表三;~代表特殊的化学键,即高能磷酸键,储存有大量的能量,水解时可以释放出来。
小结:ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动的直接供能物质。
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观看ATP的结构式和汉字提示
对应ATP的结构式,理解并掌握ATP的结构简式。
识记
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通过介绍ATP的结构简式,完成教学重点一:ATP的化学组成
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ATP与ADP的相互转化
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衔接:ATP如何水解释放出大量能量?
学生阅读教材相关内容,回答问题
讲解、演示ATP的断键方式:ATP不稳定,在酶的催化下,远离A的高能磷酸键断裂,释放出30.54kJ/mol的能量,同时还生成了ADP(二磷酸腺苷)和游离的Pi。
ADP在酶的催化作用下,可以接受能量,并与一个游离的Pi的结合,合成ATP
通过存折中的钱与“通货”的关系,用比喻教学的方式,进一步加深学生对ATP与ADP相互转化的认识:
ATP随着生命活动的进行而减少(对应)通货的花销而减少;细胞中的糖类、蛋白质等大分子物质能量的释放合成ATP(对应)存折中的钱取出成为通货。
强调有机物分解(呼吸作用)释放的能量、植物光合作用储存的能量可以被用来合成ATP
资料显示:ATP与ADP相互转化的能量供应机制(教材89页相关数据)
小结:动画播放ATP与ADP相互转化,
学生口述,教师补充。
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带着问题阅读教材并回答问题
掌握断键方式与位置
掌握ATP→ADP+Pi+能量
掌握ADP+Pi+能量→ATP
了解ADP转化为ATP的能量来源
随教师的动画演示口述ATP与ADP相互转化
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利用多媒体演示,将抽象的ATP与ADP间的关系形象化
加强理解记忆,培养理解能力
培养表达能力,完成教学重难点:ATP与ADP的相互转化
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ATP
的利用
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衔接:ATP作为细胞生命活动的直接供能物质,都提供那些生命活动能量?
教师评价、小结学生回答:主动运输、生物发电发光、肌肉收缩、大脑思考、细胞吸收反应等生命活动需要能量。
教师提出关于细胞内吸能反应、放能反应与ATP的关系:吸能反应一般与ATP水解相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。实现能量的循环。(再次验证ATP的“通货”作用)
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学生观看教材5-7图或多媒体演示,进行思考、归纳,回答教师问题。
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以评价促学生的发展。解释ATP在能量代谢中的作用
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课堂总结
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以概念图的方式进行总结
评价反馈:课本练习,教师检查讲评
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完成课本练习
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总结教学重点,加强学生记忆
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七、板书设计(概念图教学)