5.2 细胞的能量货币ATP—教学设计

细胞的能量货币ATP—教学设计 【教材分析】 人教版必修一第五章主要学习有关能量如何输入细胞，能量以什么形式存在以及细胞如何利用这些能量。第1节介绍的是能量代谢所需的生物催化剂—酶，第2节（本节）介绍的是直接能源物质－ATP，第3节和第4节介绍ATP的来源－光合作用和呼吸作用。所以本节课在本章学习中具有承上启下的重要作用：也可以帮助学生进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能；并且加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义；便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用是分不开的。 【教学目标】 1.生命观念：认同ATP是一种高能磷酸化合物，储存着活跃的化学能，进而建立结构与功能相适应的观点；认同虽然不同细胞内ATP含量均极少，但ATP和ADP间迅速的相互转化可以保持细胞中ATP含量的相对稳定，建立稳态与平衡观；认同ATP和ADP两种物质间相互转化过程伴随着能量的转化；认识到ATP是植物、动物、微生物共有的能量“货币”。 2.科学思维：构建ATP和ADP相互转化的模型，掌握两者转化迅速，快速进行生理生化反应需要酶的参与。了解ATP和ADP相互迅速转化的过程中，物质是可以循环的，但能量和酶不同，能量不可循环利用，理解ATP和ADP相互转化不是可逆反应。 3.科学探究：通过小组合作、相互讨论尝试设计实验证明ATP而并非葡萄糖或脂肪是直接能源物质。 4.社会责任：结合实例，理解ATP的利用。 【教学重难点】 1.ATP的结构式、ATP与ADP相互转化的过程、ATP的利用（重点） 2.ATP与ADP相互转化的过程（难点） 【教学方法】 讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，帮助学生从认识细胞能量“货币”ATP，理解细胞内ATP与ADP的转化机制，结合前后内容为后期学习各种生命活动的奠定基础。 【教学过程】 知识点一：实验探究生命活动的直接能源物质 【情境导入】 学生欣赏“问题探讨”中华传统文化诗《秋夕》，教师引导学生通过阅读教材进行思考： ①萤火虫发光的生物学意义是什么？ ②萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ ③在萤火虫发光的过程中存在能量的转化吗？ 同学们都认同萤火虫发光过程存在能量的转化，那么萤火虫发光的直接供能物质是什么？ 教师带领学生回顾前期学习的细胞内能源物质有哪些？ 学生思考讨论后回答：糖类是细胞内的主要能源物质；脂肪是细胞内的重要储能物质；糖原是动物细胞特有的储能物质；淀粉是植物细胞特有的储能物质。 请同学们根据资料中给出的信息，观察实验，验证萤火虫的发光的直接能源物质是什么？ 【任务】观察实验验证ATP为细胞的直接能源物质 教师提问：糖类（如葡萄糖）及脂肪能够为细胞提供能量吗？如何验证假设？实验是否需要设计单一变量？ ①提出问题：探究萤火虫发光的直接供能物质是什么？ ②作出假设：萤火虫发光的直接供能物质是ATP ③实验步骤设计和实施：小组讨论，设计实验步骤，对结果进行预设，进行实验。 ④观察实验现象，得出结论：ATP是细胞的直接能源物质。 【得出结论】教师总结并说明这些物质都不能为萤火虫发光直接供能，从而得出结论细胞的直接能源物质是ATP。 知识点二：ATP是一种高能磷酸化合物 教师多媒体图片展示ATP的结构式，并提出问题，学生通过观察及阅读教材中回答问题。 1.ATP的组成元素是什么？中文名称是什么？结构简式如何书写？结构简式中各符号是什么意思？ 2.ATP的A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别？ 3.ATP中特殊的化学键具有较高的转移势能为萤火虫发光提供能量，它是如何为萤火虫提供能量的？为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？ 学生观察ATP的结构式，并进行小组讨论，得出答案： 1.ATP的组成元素：C、 ... ...