5.2 细胞的能量“通货”——ATP教学设计

第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“通货”———ATP 一、教材分析 本节内容对生物体的供能物质进行了说明，介绍了它的结构功能与转化。 二、教学目标与核心素养 1.通过逐层分析ATP的结构、ATP与ADP的相互转化，落实结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观等生命观念。 2.通过实验设计、模型建构，运用分析、推理、归纳及概括等科学思维说出ATP是直接的能源物质，提升科学思维和科学探究能力。 3.通过解释荧光检测仪检测微生物的原理以及搜集资料尝试对ATP的药用机理的分析，用生物学知识解决实际问题，着重于落实社会责任。 三、教学重点与难点 1.教学重点 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 2.教学难点 通过ATP与ADP相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 四、课时安排：1课时 五、教学方法：引导启发、合作探究 六、教具准备：课件 七、教学过程 【创设情境 导入新课】 每年315都会曝光很多食品问题，如老坛酸菜细菌超标引发很多健康问题，生活中我们如何通过快速检测食品、药品、水体中微生物残余量来判断卫生状况呢？我们可以用ATP荧光检测仪，利用“荧光素酶-荧光素体系”快速检测微生物。 ATP为什么能让荧光素发荧光呢？ 【复习回顾】细胞中的能源物质有哪些？这些能源物质能否让荧光素发光呢？设计实验，探究荧光素发光的直接能源物质。 任务一：实验探究认识ATP的生理功能 通过引导学生回忆能源物质的种类，从而引导学生设计实验，来探究生命活动直接能源物质，设计实验之前，帮助学生明确实验设计原则，学生小组合作设计实验方案，在整个探究过程中，使学生树立严谨务实的科学态度，培养其科学思维和科学探究能力。 学生活动：小组讨论设计实验探究荧光素发光的直接能源物质，完成表格，用“√”选出各组所需物质。 播放实验视频，学生观看实验结果。 设疑： 1.本实验你能出什么结论？ 2.荧光检测仪发光原理是什么？ 设计意图：使学生树立严谨务实的科学态度，培养其科学思维和科学探究能力。 任务二：构建模型深入了解ATP的结构 从结构与功能的角度提出问题，为什么ATP能够被称作生命活动的直接能源物质呢？过渡到对ATP结构的探究，为解决这一问题，设置活动二，学生小组合作，利用手中的卡片，构建ATP分子结构模型。在此基础上，分别去掉一个、两个磷酸基团。 1.ATP的中文名称、组成元素、结构简式（各个部分代表什么）分别是什么？ 2.ATP脱去一分子磷酸和脱去两分子磷酸得到的产物是什么？ 3.为什么说它是一种高能磷酸化合物？ 【设计意图】学生通过模型构建，加深对ATP分子结构的理解。 由于学生化学学习的滞后，对腺苷、腺嘌呤容易混淆，以及对特殊化学键的理解有一定困难，采用类比的方式，将特殊化学键类比成压缩的弹簧，内部是储存能量的，借此使学生认同ATP是一种高能磷酸化合物，通过学生展示结构模型直观了解ATP的分子结构，渗透结构与功能相统一的生命观念，提高学生归纳与总结的能力。 ATP是如何提供能量的呢？为解决这一问题，设置探究活动三ATP与ADP的相互转化。 任务三：完善模型理解ATP与ADP的相互转化 学生自主阅读两则资料，得出在细胞中ATP含量少，但是需求很大，归纳出ATP转化迅速的特点，且处于动态平衡中，培养学生的综合与分析能力，形成稳态与平衡的生命观念。 【资料分析】 资料1：成人体内ATP总量约2~10mg ，在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。 资料2：一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。 1.资料1和资料2展示了在细胞内ATP的含量与消耗存在什么矛盾？如何解决这一矛盾？ 2.为保证细胞能量持续供应，ATP与ADP转化有 ... ...