內(nèi)蒙古開魯縣高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.2 細(xì)胞的能量“通貨”-ATP教案 新人教版必修1

內(nèi)蒙古開魯縣高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.2細(xì)胞的能量“通貨”-ATP教案新人教版必修1主備人備課成員教材分析《內(nèi)蒙古開魯縣高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.2細(xì)胞的能量“通貨”-ATP教案新人教版必修1》

本節(jié)課是人教版高中生物必修1第五章第二節(jié)“細(xì)胞的能量‘通貨’-ATP”的教學(xué)設(shè)計。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了細(xì)胞中的能源物質(zhì)和生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化之后，對ATP這種直接能源物質(zhì)進(jìn)行深入探討。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解ATP的結(jié)構(gòu)特點，能量來源，ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程和意義，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念和科學(xué)思維，使學(xué)生能夠理解ATP在細(xì)胞內(nèi)的作用和重要性，掌握ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程及意義，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。同時，通過小組討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通表達(dá)能力，使學(xué)生在解決實際問題時能夠運用所學(xué)知識進(jìn)行綜合分析和判斷。重點難點及解決辦法重點：1.ATP的結(jié)構(gòu)特點及其在細(xì)胞內(nèi)的作用；2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程；3.ATP與ADP轉(zhuǎn)化在生命活動中的意義。

難點：1.ATP分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的機(jī)理；3.如何在實際問題中運用ATP和ADP轉(zhuǎn)化的知識。

解決辦法：1.通過動畫演示和模型展示，讓學(xué)生直觀地理解ATP的結(jié)構(gòu)特點和功能；2.設(shè)計Flash動畫或互動軟件，讓學(xué)生操作并觀察ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，以加深理解；3.提供實際例子，讓學(xué)生運用ATP和ADP轉(zhuǎn)化的知識進(jìn)行分析，以提高解決實際問題的能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與策略1.采用“問題-探究”式教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題，通過小組合作探究來解決問題，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作能力。

2.利用多媒體課件和動畫，形象生動地展示ATP的結(jié)構(gòu)特點和ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，提高學(xué)生的直觀理解能力。

3.設(shè)計實驗“ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化”，讓學(xué)生親自動手操作，觀察并記錄實驗結(jié)果，增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解和運用能力。

4.采用互動討論的方式，讓學(xué)生分享實驗結(jié)果和感受，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識分析實際問題，提高學(xué)生的溝通表達(dá)和科學(xué)探究能力。教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞中的能源物質(zhì)，那么細(xì)胞是如何將這些能源物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可利用的能量呢？今天我們將要學(xué)習(xí)一種能量“通貨”——ATP，希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家能對細(xì)胞的能量供應(yīng)有更深入的了解。

2.講授新課

(1)ATP的結(jié)構(gòu)特點

首先，我們來了解一下ATP的結(jié)構(gòu)。ATP分子由一個腺苷和三個磷酸基團(tuán)組成，它們之間通過高能磷酸鍵連接。這種結(jié)構(gòu)使得ATP分子具有很高的能量，能夠為細(xì)胞的生命活動提供動力。

(2)ATP的產(chǎn)生和作用

(3)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

細(xì)胞中的ATP含量并不高，但它可以和ADP迅速轉(zhuǎn)化。當(dāng)細(xì)胞需要能量時，ATP水解成ADP和一個磷酸基團(tuán)，釋放出能量；當(dāng)細(xì)胞能量充足時，ADP和磷酸基團(tuán)結(jié)合成ATP，儲存能量。這種轉(zhuǎn)化保證了細(xì)胞對能量的需求能夠得到及時滿足。

3.實驗操作

(1)實驗?zāi)康?/p>

(2)實驗原理

在實驗中，我們將使用一種叫做磷酸肌酸的物質(zhì)，它可以在細(xì)胞內(nèi)與ADP迅速轉(zhuǎn)化成ATP。當(dāng)ATP含量過多時，它會釋放出能量，轉(zhuǎn)化為ADP和一個磷酸基團(tuán)。

(3)實驗步驟

第一步：準(zhǔn)備兩個試管，分別加入等量的磷酸肌酸溶液。

第二步：向第一個試管中加入適量的ADP溶液，向第二個試管中加入等量的ATP溶液。

第三步：觀察兩個試管中的變化。第一個試管中，ADP和磷酸肌酸反應(yīng)生成ATP，溶液由無色變?yōu)槌壬?；第二個試管中，ATP和磷酸肌酸反應(yīng)生成ADP，溶液由橙色變?yōu)闊o色。

第四步：記錄實驗結(jié)果，并進(jìn)行討論。

4.課堂小結(jié)

5.作業(yè)布置

請同學(xué)們結(jié)合教材，思考以下問題：

1.ATP在細(xì)胞內(nèi)的作用是什么？

2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程是怎樣的？

3.請舉例說明ATP和ADP轉(zhuǎn)化在生物體生長發(fā)育過程中的應(yīng)用。知識點梳理1.ATP的結(jié)構(gòu)特點：ATP分子由一個腺苷和三個磷酸基團(tuán)組成，它們之間通過高能磷酸鍵連接。

2.ATP的產(chǎn)生和作用：ATP的產(chǎn)生主要通過細(xì)胞呼吸和光合作用。在細(xì)胞呼吸過程中，有機(jī)物在氧氣的參與下被分解，產(chǎn)生能量，這些能量被用來合成ATP。在光合作用過程中，植物細(xì)胞利用太陽能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并在這個過程中產(chǎn)生ATP。

3.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：細(xì)胞中的ATP含量并不高，但它可以和ADP迅速轉(zhuǎn)化。當(dāng)細(xì)胞需要能量時，ATP水解成ADP和一個磷酸基團(tuán)，釋放出能量；當(dāng)細(xì)胞能量充足時，ADP和磷酸基團(tuán)結(jié)合成ATP，儲存能量。這種轉(zhuǎn)化保證了細(xì)胞對能量的需求能夠得到及時滿足。

4.ATP在生物體內(nèi)的作用：ATP是細(xì)胞內(nèi)最重要的能量傳遞分子，它可以直接為細(xì)胞的各種生命活動提供能量，如細(xì)胞運動、物質(zhì)運輸、合成反應(yīng)等。

5.ATP與ADP轉(zhuǎn)化的意義：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)能量的及時供應(yīng)和利用，避免了能量的浪費。通過這種轉(zhuǎn)化，細(xì)胞能夠根據(jù)自身的需要調(diào)整能量的供應(yīng)，從而保證生物體的正常生長、發(fā)育和各項生命活動的進(jìn)行。

6.ATP在實際應(yīng)用中的例子：在運動過程中，肌肉細(xì)胞需要大量的能量來支持肌肉的收縮和運動。這時，肌肉細(xì)胞內(nèi)的ATP會迅速水解，轉(zhuǎn)化為ADP和磷酸基團(tuán)，釋放出能量。同時，肌肉細(xì)胞還會通過攝取氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)來合成新的ATP，以滿足肌肉運動的能量需求。內(nèi)容邏輯關(guān)系①ATP的結(jié)構(gòu)特點：ATP分子由一個腺苷和三個磷酸基團(tuán)組成，它們之間通過高能磷酸鍵連接。ATP分子具有很高的能量，能夠為細(xì)胞的生命活動提供動力。

②ATP的產(chǎn)生和作用：ATP的產(chǎn)生主要通過細(xì)胞呼吸和光合作用。在細(xì)胞呼吸過程中，有機(jī)物在氧氣的參與下被分解，產(chǎn)生能量，這些能量被用來合成ATP。在光合作用過程中，植物細(xì)胞利用太陽能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并在這個過程中產(chǎn)生ATP。

③ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：細(xì)胞中的ATP含量并不高，但它可以和ADP迅速轉(zhuǎn)化。當(dāng)細(xì)胞需要能量時，ATP水解成ADP和一個磷酸基團(tuán)，釋放出能量；當(dāng)細(xì)胞能量充足時，ADP和磷酸基團(tuán)結(jié)合成ATP，儲存能量。這種轉(zhuǎn)化保證了細(xì)胞對能量的需求能夠得到及時滿足。

板書設(shè)計：

ATP的結(jié)構(gòu)特點：

-腺苷+3個磷酸基團(tuán)

-高能磷酸鍵

ATP的產(chǎn)生和作用：

-細(xì)胞呼吸：有機(jī)物+氧氣→二氧化碳+水+能量（用于合成ATP）

-光合作用：水+二氧化碳+太陽能→有機(jī)物+O2+ATP

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：

-ATP?ADP+磷酸基團(tuán)+能量

-需要能量時：ATP→ADP+磷酸基團(tuán)

-能量充足時：ADP+磷酸基團(tuán)→ATP典型例題講解例1：ATP分子中的高能磷酸鍵是指哪兩個磷酸基團(tuán)之間的鍵？

答案：ATP分子中的高能磷酸鍵是指連接第二個和第三個磷酸基團(tuán)之間的鍵。

例2：ATP的產(chǎn)生途徑有哪些？

答案：ATP的產(chǎn)生途徑有細(xì)胞呼吸和光合作用。

例3：在細(xì)胞呼吸過程中，ATP的產(chǎn)生與哪個環(huán)節(jié)密切相關(guān)？

答案：在細(xì)胞呼吸過程中，ATP的產(chǎn)生與糖解作用和氧化磷酸化環(huán)節(jié)密切相關(guān)。

例4：請簡述ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程。

答案：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程如下：

-當(dāng)細(xì)胞需要能量時，ATP水解成ADP和一個磷酸基團(tuán)，釋放出能量；

-當(dāng)細(xì)胞能量充足時，ADP和磷酸基團(tuán)結(jié)合成ATP，儲存能量。

例5：在光合作用過程中，ATP的產(chǎn)生與哪個環(huán)節(jié)密切相關(guān)？

答案：在光合作用過程中，ATP的產(chǎn)生與光反應(yīng)中的光能轉(zhuǎn)化和暗反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)密切相關(guān)。

補(bǔ)充說明：

1.ATP分子中的高能磷酸鍵是連接第二個和第三個磷酸基團(tuán)的鍵，這個鍵的能量較高，斷裂時能夠釋放出大量的能量，為細(xì)胞的生命活動提供動力。

2.ATP的產(chǎn)生途徑包括細(xì)胞呼吸和光合作用。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在氧氣的參與下被分解，產(chǎn)生能量，這些能量被用來合成ATP。光合作用是指植物細(xì)胞利用太陽能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并在這個過程中產(chǎn)生ATP。

3.在細(xì)胞呼吸過程中，ATP的產(chǎn)生與糖解作用和氧化磷酸化環(huán)節(jié)密切相關(guān)。糖解作用是將葡萄糖分解為丙酮酸和少量ATP的過程，氧化磷酸化是將丙酮酸徹底氧化，產(chǎn)生大量ATP的過程。

4.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)和利用的關(guān)鍵過程。當(dāng)細(xì)胞需要能量時，ATP水解成ADP和一個磷酸基團(tuán)，釋放出能量；當(dāng)細(xì)胞能量充足時，ADP和磷酸基團(tuán)結(jié)合成ATP，儲存能量。

5.在光合作用過程中，ATP的產(chǎn)生與光反應(yīng)中的光能轉(zhuǎn)化和暗反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)密切相關(guān)。光反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，生成ATP和NADPH的過程；暗反應(yīng)是將ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程。教學(xué)反思與總結(jié)今天的課總的來說，學(xué)生們對于ATP的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和作用以及與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程的理解有了明顯的提升。在實驗操作環(huán)節(jié)，學(xué)生們積極參與，觀察仔細(xì)，通過親自動手，加深了對ATP與ADP轉(zhuǎn)化的理解。但在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，需要在今后的教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。

在講授ATP的結(jié)構(gòu)時，我使用了動畫演示和模型展示，大多數(shù)學(xué)生能夠直觀地理解ATP的結(jié)構(gòu)特點和功能。但對于ATP分子中高能磷酸鍵的能量特點，部分學(xué)生仍然存在理解上的困難。在今后的教學(xué)中，我考慮使用更生動的例子來幫助學(xué)生理解高能磷酸鍵的能量特點，例如通過比較ATP和ADP的能量釋放情況，讓學(xué)生更直觀地感受到高能磷酸鍵的能量優(yōu)勢。

在實驗環(huán)節(jié)，我設(shè)計了Flash動畫和互動軟件，讓學(xué)生操作并觀察ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程。這種互動方式大多數(shù)學(xué)生都比較感興趣，參與度較高。但在實驗操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對實驗步驟和實驗現(xiàn)象的觀察不夠仔細(xì)，導(dǎo)