一、教材分析
细胞的能量货币-ATP是人教版高中生物必修一分子与细胞模块第五章第二节的内容。细胞生命活动的正常进行离不开能量的供应,而糖类、脂肪、蛋白质都不能直接为生命活动供能。ATP作为能量的直接供给者,不但在细胞能量代谢中占有重要地位,也为后续学习ATP的来源--光合作用和呼吸用作铺垫,具有承前起后的作用。
二、学情分析
学生已经具备了细胞基本结构以及细胞内化学反应所需条件等基础知识,为新知识的学习奠定了认知基础,思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还不很完善。
三、核心素养
生命观念:识记ATP的的化学组成和特点
科学思维:理解ATP的结构式及ATP与ADP相互转化的反应式
掌握形成ATP的生理过程和途径
四、教学重难点
货币的含义教学重点:ATP的分子简式及其结构特点、ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义。
教学难点:ATP和ADP之间的相互转化、ATP作为“能量货币”的含义。
五、教学过程
(一)创设情境引入新课:
播放《熊出没》的动画片中萤火虫发光视频,激发学生学习兴趣,引出[问题探讨]讨论:
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.萤火虫发光的过程有能量的转换吗?
(二)新课讲解
1、ATP是一种高能磷酸化合物
学生自主学习,解决一下问题:
(1)ATP的全称是什么?A、T、P各代表什么?
(2)如何书写ATP结构简式?-、~各代表什么
(3)ATP化学组成是什么?ATP和RNA有什么关系?
(4)能量储存在哪里?
通过屏幕展示ATP相关问题,请学生自行阅读课本P86内容后,进行回答再由师生共同归纳ATP的中文名称、结构简式、元素组成、功能等相关知识,
利用软磁贴进行模型建构,理解ATP 分子的化学组成和结构特点。形成对ATP的理性认识。这样做可引导学生阅读和独立思考,调动其学习的积极性。
提供资料:一般水解时,能够释放20.92kJ/mol能量的化合物都叫做高能化合物。1molATP水解时释放的能量多达30.54kJ/mol ,让学生理解ATP是一种高能磷酸化合物。
2、ATP与ADP可以相互转化
设问:ATP在细胞中的含量很少,又在不断地消耗,但其在细胞中含量却维持在相对平衡的状态,机体怎么实现呢?
请大家阅读P86-87,自主写出ATP水解及合成的反应式。通过对照大屏幕展示的酶、能量来源及走向等方面进行归纳。学生在建构ATP与ADP相互转化相关知识后,思考ATP与ADP相互转化过程是否是一个可逆反应?并说出理由。通过学生对这一问题的回答,检测是否突破了ATP与ADP相互转化这个难点。
提供资料:一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg,在紧张活动的情况下,ATP的消耗可达0.5kg/min。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。ATP与ADP互相转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的。能得出什么结论?1.含量低,转化快,不能长时间储存。2.体现了生物界的统一性。
3.ATP的利用
多媒体展示多种图片指导学生讨论ATP 中的能量的去路分析,以主动运输为例,播放视频及展示过程图片,解释如何利用ATP供能的。
指导学生讨论:关于吸能反应和放能反应与ATP 的水解和合成之间的关系细胞内的化学反应有些是吸能反应,有些是放能反应。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解供能;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
通过类比,形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
(三)新课小结
通过师生共同归纳共同总结了本节的三大知识点:ATP的相关知识、ATP与ADP的相互转
化以及ATP对细胞中能量代谢的意义。其中ATP与ADP相互转化的条件、能量来源与去路以及发生的场所是教学的重点和难点。
(四)课堂检测
每一个知识点后都配有练习题,即时巩固。本节小结后,设置稍有难度的练习进行检测,全面综合考察学生的理解掌握情况。并布置课后作业。
六、板书设计
细胞的能量“货币”——ATP
一、ATP是一种高能磷酸化合物
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP 酶 ADP+Pi+能量
三、ATP的利用
+ 能量
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