一、教材內(nèi)容、地位
《細胞的能量“通貨”——ATP》是高中生物(新課標人教版)必修I《分子與細胞》第5章《細胞的能量供應和利用》中第2小節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要介紹ATP的分子組成和結構特點、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP在細胞生命活動中的作用3個方面的內(nèi)容。本節(jié)教學內(nèi)容相對較少,但是各部分內(nèi)容的聯(lián)系與滲透十分典型,需要綜合理解與應用。同時,該節(jié)內(nèi)容在《細胞能量供應和利用》一章中的承接作用相當明顯,學習好本節(jié)內(nèi)容,有助于幫助學生更好掌握后面包括細胞呼吸、光合作用等知識。
二、學情分析
通過《組成細胞的分子》一章的學習,學生對能源物質(zhì)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(zhì)奠定了基礎。但是ATP與ADP作為兩種看不見摸不著的物質(zhì),又是學生新接觸的兩個概念,學生掌握起來是有一定的難度,因此應該側(cè)重對此兩種物質(zhì)化學組成簡式的分析與解釋。此外,學生通過物理、化學兩學科的學習,已經(jīng)具備了能量轉(zhuǎn)化的知識,將其轉(zhuǎn)移應用到對ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化上,來認識細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化,是有幫助作用的。
三、教學目標
(一)知識與技能
1.簡述ATP的化學組成和特點
2.寫出ATP的分子式
3.解釋ATP在能量代謝中的作用
(二)過程與方法
1.通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化關系,認識ATP在細胞中作為能量流通的原因
2.通過分析,比較在生物體生命活動中,ATP的如何生成和消耗,找出能量代謝的規(guī)律
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.激發(fā)學生的學習興趣和滲透熱愛自然的和生命的情感教育
2.培養(yǎng)學生主動參與的學習態(tài)度,培養(yǎng)用準確的科學術語闡述觀點和進行合作學習的態(tài)度
四、教學重難點
(一)教學重點
1.ATP化學組成的特點及其在能量中的作用
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
(二)教學難點
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
五、教學準備
教學課件(主要內(nèi)容為ATP的化學組成式、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化關系)
六、教學流程
|
教學過程
|
教師組織與引導
|
學生活動
|
設計意圖
|
|
情境創(chuàng)設
|
教材中的問題探討(課件展示):螢火蟲尾部發(fā)光需要能量嗎?如果能,這些能量是來自細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等能量物質(zhì)嗎?
教師小結:螢火蟲尾部發(fā)光需要一種活躍的、能直接使用的能量,但是細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等物質(zhì)中的能量卻是穩(wěn)定,解決這一矛盾的物質(zhì)是ATP(三磷酸腺苷)。
|
學生思考與討論
|
通過問題,引入新課
提出ATP這種特殊的物質(zhì)
|
|
|
通過“通貨”比喻教學,進一步加強學生對ATP的認識:
存折(對應)細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等大分子能量物質(zhì);流通貨幣(對應)ATP
|
理解細胞能量的“穩(wěn)定儲存”與“靈活利用”
|
生活實例激發(fā)學生學習興趣
|
|
ATP的化學組成
|
銜接:ATP是什么物質(zhì)?
展示ATP的結構式(完整化學結構):介紹腺嘌呤、核糖(組成腺苷)、磷酸基團。
提出ATP的結構簡式A—P~P~P,分別介紹:A代表腺苷;P代表磷酸基團;T代表三;~代表特殊的化學鍵,即高能磷酸鍵,儲存有大量的能量,水解時可以釋放出來。
小結:ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物,是細胞生命活動的直接供能物質(zhì)。
|
觀看ATP的結構式和漢字提示
對應ATP的結構式,理解并掌握ATP的結構簡式。
識記
|
通過介紹ATP的結構簡式,完成教學重點一:ATP的化學組成
|
|
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
|
銜接:ATP如何水解釋放出大量能量?
學生閱讀教材相關內(nèi)容,回答問題
講解、演示ATP的斷鍵方式:ATP不穩(wěn)定,在酶的催化下,遠離A的高能磷酸鍵斷裂,釋放出30.54kJ/mol的能量,同時還生成了ADP(二磷酸腺苷)和游離的Pi。
ADP在酶的催化作用下,可以接受能量,并與一個游離的Pi的結合,合成ATP
通過存折中的錢與“通貨”的關系,用比喻教學的方式,進一步加深學生對ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的認識:
ATP隨著生命活動的進行而減少(對應)通貨的花銷而減少;細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)能量的釋放合成ATP(對應)存折中的錢取出成為通貨。
強調(diào)有機物分解(呼吸作用)釋放的能量、植物光合作用儲存的能量可以被用來合成ATP
資料顯示:ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制(教材89頁相關數(shù)據(jù))
小結:動畫播放ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化,
學生口述,教師補充。
|
帶著問題閱讀教材并回答問題
掌握斷鍵方式與位置
掌握ATP→ADP+Pi+能量
掌握ADP+Pi+能量→ATP
了解ADP轉(zhuǎn)化為ATP的能量來源
隨教師的動畫演示口述ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化
|
利用多媒體演示,將抽象的ATP與ADP間的關系形象化
加強理解記憶,培養(yǎng)理解能力
培養(yǎng)表達能力,完成教學重難點:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
|
|
ATP
的利用
|
銜接:ATP作為細胞生命活動的直接供能物質(zhì),都提供那些生命活動能量?
教師評價、小結學生回答:主動運輸、生物發(fā)電發(fā)光、肌肉收縮、大腦思考、細胞吸收反應等生命活動需要能量。
教師提出關于細胞內(nèi)吸能反應、放能反應與ATP的關系:吸能反應一般與ATP水解相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。實現(xiàn)能量的循環(huán)。(再次驗證ATP的“通貨”作用)
|
學生觀看教材5-7圖或多媒體演示,進行思考、歸納,回答教師問題。
|
以評價促學生的發(fā)展。解釋ATP在能量代謝中的作用
|
|
課堂總結
|
以概念圖的方式進行總結
評價反饋:課本練習,教師檢查講評
|
完成課本練習
|
總結教學重點,加強學生記憶
|
七、板書設計(概念圖教學)