细胞的能量“通货”──ATP高中生物教案教学设计

2024-09-15

细胞的能量“通货”──ATP高中生物教案教学设计(精选5篇)

1.细胞的能量“通货”──ATP高中生物教案教学设计 篇一

教师考试网:高中生物说课稿:《细胞的能量通货——ATP》

我今天说课的题目是高中生物必修第一册第五章第二节《细胞的能量通货——ATP》的内容。接下来我从以下几个方面来说说这一节课。

一、说教材

1、教材的地位和作用

ATP是生命直接能源,在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位,为后续学习光合、呼吸作用作铺垫,具有承前继后之作用。

2、教学目标 知识方面:

①能写出ATP的分子简式并说出其结构特点

②能画出ATP和ADP之间的相互转化的过程并能理解ATP的形成途径 ③知道ATP对细胞中能量代谢中的意义

④能利用ATP是新陈代谢的直接能源解释实际问题,并理解ATP作为“能量通用货币”的含义

能力方面:

学生通过分析ATP与ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义,初步训练学生分析实际问题的能力。

学生通过对实际问题的实验设计,培养学生解决实际问题的能力。情感、态度、价值观方面:

让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其重要意义过程中,体验到生物学原理在生产实践中的价值,加强学生对身边的科学(RLS)这一理念的理解。

3、教学的重点难点

我对本节内容确定的重点是: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、能理解ATP作为“能量通用货币”的含义。

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针对这些重点内容,其中最难让学生理解的是:ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、对ATP作为“能量通用货币”的含义的理解。

二、说学法

因为本节知识难度不是很大,学生基本能看懂书本对于这一节知识的介绍,所以可引导学生通过实验的设计的解释、资料的阅读、问题的讨论和思考以及联系生活实际来学习本课时的内容。

三、说教法

以 知识结构为基础、以理论联系实际为关键,加强理解和应用。尽量联系糖类、脂肪、叶绿体、线粒体、主动运输等与能量相关的和初中的光合作用、呼吸作用知识展 开教学。并且通过建立实验的情境,让学生在解决实际的问题的过程中理解最关键的内容,通过设疑、析疑、解疑和多媒体辅助来强化思维训练和能力培养。

四、说教学过程

1.新课引入创设问题情境:

创设情境:利用荧火虫的尾器发光的实验:先得到尾器、然后放置会发现尾器的发光情况会逐渐消失、设置对照实验,A组加入适量的ATP粉剂(展示课前买来的ATP、并让学生传看),B组加入等量蒸馏水。结果会发现A组的尾器的发光量加强,而B组继续减弱。

让学生讨论这一情境

学生对于这一问题情境是可以理解的,通过对这一问题的讨论学生能够从直观上知道ATP是一种什么样的物质和具体的作用。

设问:燃烧一匙葡萄糖,能观察到什么现象?

细胞中的能量以什么形式释放出来?又是如何被利用的呢?

然 后围绕标题展开教学,教学时利用身边的生活实例:如用百元大钞与一元小票购买小件物品,如果我们总是拿大额面值的钞票进午行交易会很麻烦,相反如果我们把 百元钞票换成100张一元小票,在进行交易时就会很方便,有这样的例子来比喻细胞中的能量——在细胞中百元大钞相当于储存能量的有机大分子,ATP分子就 是那个可以在细胞内流通的“小票”,即能量的通货,这样使学生更容易理解标题,并能激发学习兴趣。

2.ATP分子具有高能磷酸键:

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通过再次呈现ATP药物及说明、介绍ATP为动力的纳米发动机等贴近生活实际和学生感兴趣的新科技内容,寓教于乐,形成ATP的感性认识,为进一步学习奠定基础。

展现ATP结构动画及其“近亲”腺苷的图片、引导观察和比较,调动积极性并利于形成ATP的形象认识。要让学生清楚ATP三个磷酸键的不同。可以利用多媒体让学生了解何谓“高能磷酸键”。

师生共同归纳ATP的名称、简式、物质性质、功能作用,形成ATP的理性认识。3.ATP、ADP相互转化

继 续以上面的比喻进一步展开,将细胞中的能量通货比作我们日常生活中的零用钱,它会随着每天的花销而减少,因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予 补充,细胞中大面值钞票主要是糖类等有机物。在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP,这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。并通过动画形 式介绍、图文转化提问、学生前台板书等过程教学,加强理解记忆、培养理解能力和表达能力。其中,重点从酶、能量走向等方面对相互的两个过程进行比 较:ATP水解时,远离腺苷的磷酸键断裂——放能。合成时是可逆的,但要注意与化学中可逆反应知识的干扰,并以此引出下一个问题—ATP的形成途径。

4、ATP的形成途径

通过学生自学、图文表述提问、师生共同归纳、展示动画等程序教学。注意与后面光合作用、呼吸作用知识的衔接作铺垫。并与ATP的结构、功能、转化的知识浑然一体,为进一步学习后面的知识奠定基础。

5、ATP的利用

一是主要讲清楚吸能反应和放能反应与ATP的分解和合成关系;二是充分利用教材上的图解,让学生在看懂图解的基础上,再依据教材51页的图解,讨论ATP还有哪些用途,从而对该知识点进行补充和完善。

6、总结巩固

从生物进行生命活动耗能的知识和ATP的基础知识方面进行总结,构成完善的知识体系,并最终理解ATP在生物生命活动中的作用和地位。最后增加补充练习以巩固。

文章来源:中公教育北京分校

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2.细胞的能量“通货”──ATP高中生物教案教学设计 篇二

高中人教版生物教材 (必修1) 的《分子与细胞》一课, 主要是围绕细胞研究生命活动的基本规律。细胞作为最基本的生命系统, 具有一定的开放性, 能够不断地与外界进行物质和能量的交换以及信息的交流。细胞的能量供应和利用是细胞的重要功能之一。“细胞的能量‘通货’———ATP”一节, 主要介绍ATP的分子组成、结构特点、在能量代谢中的作用和ATP与ADP的相互转化等, 本节内容看似简单, 但是在后续学习中多次涉及, 是学习细胞代谢活动的基础。

为了提高课堂学习效率, 充分体现学生的主体地位, 让学生能够在有限的时间内掌握本节的学习目标, 笔者在课前精心制作了教具, 并在具体的实施过程中进行了一些新的尝试。现总结如下, 不当之处敬请批评指正。

二、学习目标

1. 知识目标

简述ATP的化学组成和特点;写出ATP的分子简式;解释ATP在能量代谢中的作用。

2. 能力目标

培养学生阅读材料、获取信息的能力;培养学生的动手能力。

3.情感态度与价值观目标

渗透热爱自然和生命的情感教育。

三、前期准备

教具用硬纸板剪出不同图形并标注好名称后, 在其背面贴上磁条 (可贴在黑板上) :腺苷 (正方形) 、磷酸 (圆形) 、普通磷酸键 (加粗横线) 、高能磷酸键 (加粗波浪线) 、能量 (爆炸形) 、腺嘌呤 (长方形) 、核糖 (五边形) , 并把每个小组需要的材料装在一个“红包”内。

每个学习小组准备一块小黑板、一块黑板擦、白色和红色粉笔若干, (小黑板是学校定制的, 若没有可以用白板和水笔代替) , 以及去医院购买一盒“三磷酸腺苷二钠注射液”并附带说明书。

课前在黑板右侧绘制好小组评价表, 如下。

四、教学过程

1. 创设情境, 引发学生自主学习的兴趣和求知欲

制作的教具装在“红包”内, 顿时吸引了学生的注意力, 提到红包大家都会很自然地想到“钞票”———流通的货币, 跟本节课的课题相呼应, 让学生能牢记ATP直接供能的作用。这样的做法在新课的开始就给学生留了悬念:选择“红包”有什么意义呢?

每个学习小组发一支“三磷酸腺苷二钠注射液”, 让学生感知物质的存在, 通过阅读说明书, 能大体了解该物质的作用:本品有改善新陈代谢的作用, 参与体内脂肪、蛋白质、糖类的代谢, 同时又是体内能量的直接来源, 当体内吸收、分泌、肌肉收缩以及进行生化合成反应等需要能量时, 三磷酸腺苷即分解成二磷酸腺苷及磷酸基, 同时释放出能量。这时, 学生们都恍然大悟:原来ATP是一种能源物质。师生共同回忆第二章学过的有关能源物质的内容, 教师由此提出问题:糖类、脂肪中的能量能直接用于生命活动吗?本课利用情境引发问题, 紧紧围绕探究的主线, 激活学生的思维, 由此引入本节课的教学。

2. 活动引领、自主学习、合作探究

活动一:认识生命活动的直接能源物质———ATP

活动一的第一部分。

资料分析:取萤火虫的发光器, 干燥研磨成粉末, 取两等份装入A、B试管, 各加入少量水使之混合, 置于暗处, 可见试管内有淡黄色荧光出现, 约过15分钟荧光消失。再进行如下图所示的实验。从A、B试管的实验现象中能得出什么结论?

设计及实施说明:要求学生先自主阅读、思考, 再小组内交流, 并采用抢答方式汇报结果, 教师及时作出评价 (在评价表上给该小组打星或者计分) 。分析实验现象后, 学生很容易得出结论:葡萄糖不是直接能源物质, ATP是直接能源物质。引导学生进一步思考:同样是能源物质, 为什么偏偏是ATP扮演了直接供能的角色呢?根据生物学结构与功能相适应的观点, 要找到答案得先从ATP的结构入手, 这样就比较自然地过渡到第二部分的学习。

活动一的第二部分。

学习目标:能够简述ATP的化学组成和特点, 写出ATP的结构简式, 并能构建ATP的分子模型。

任务一:回答问题2个。

(1) ATP的中文名称:____________结构简式:__________组成元素:____________

(2) ATP结构简式中各符号所代表的含义

A:________, 由_________和_________组成

T:_______P:________~:_____________

(3) 高能磷酸化合物是指水解时, 释放能量在20.92k J/mol以上的磷酸化合物, 而ATP中的高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54k J/mol, 因此, ATP是一种______化合物。

活动流程:学生大声阅读教材第88页第二段→自主完成问题→小组内讨论后展示在小黑板上→小组间“推磨式”互评 (用红色粉笔标注) →老师点评提升。

任务二:构建ATP的分子模型

根据教材第88页的“相关信息”, 小组成员相互合作, 利用所给材料构建ATP的分子模型, 并展示在小黑板上, 准备与全班同学交流。

设计意图:构建模型能培养学生的动手能力、合作能力, 构建的模型能直观地展示ATP的特征, 可有效地避免学生死记硬背。展示结束后, 还可以尝试让学生围绕模型提出一些问题, 培养学生在学习中学会提出问题, 同时也进一步巩固所学知识。

活动二:理解ATP和ADP的相互转化及其意义

(1) 细胞内有许多生命活动需要消耗能量, 你能举出哪些例子?这些能量是由ATP水解提供的, 写出其反应式并尝试利用所给材料演示其过程。

(2) 氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药, 人中毒后在3~6分钟内就会死亡。那么活细胞内ATP是如何合成的?写出反应式。

(3) 分析: (1) 结合教材第89页的图归纳不同生物ATP合成能量的生理过程。

植物:________________

动物和人等:___________________

(2) ATP水解释放的能量和ATP合成需要的能量是不是同一种能量?

(3) ATP水解过程中的酶和合成过程中的酶是不是同一种酶?为什么?

(4) 小结:ATP的合成与水解在物质上____________ (可逆、不可逆) , 能量_________ (可逆、不可逆) , 催化ATP合成和水解的酶________ (相同、不同) 。

(4) 资料分析:一个成年人在安静状态下24小时内有48kg的ATP发生转化, 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。人体细胞每天所需的能量要水解200~300mol ATP, 这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000~3000次。从这则资料中, 你能得出生物体内的ATP的什么特点?有人说, 把糖和脂肪比作大额支票, 那么我们能把ATP比喻成什么呢?

设计意图及实施策略:活动二的目的是让学生理解ATP和ADP的相互转化及意义, 依据目标分解成学生可探究的问题和任务, 在学生自主学习的基础上再小组讨论。需要讨论的问题较多, 所以, 教师可以给学生预留一定的时间和空间质疑、整理和消化, 以及利用活动一建构的模型对ADP和ATP的相互转化进行动态演示。最后, 教师利用第五小题揭开“红包”之谜, 巧妙回归本节的主题:细胞的能量“通货”———ATP。

五、教学反思

3.细胞的能量“通货”—ATP 篇三

例1 下列关于ATP的叙述中,正确的是( )

A.ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量,所以被称为高能磷酸化合物

B.三磷酸腺苷可简写为A—P—P~P

C.ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中

D.ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中

解析 ATP(三磷酸腺苷)分子是细胞内的一种高能磷酸化合物,ATP的结构简式可表示为:A—P~P~P,其中的“A”代表腺苷(腺嘌呤核苷),“T”表示3,“P”表示磷酸基,其中P与P之间的高能磷酸键储存着大量的能量。所以ATP也称为三磷酸腺苷。“~”表示高能磷酸键,“—”表示普通磷酸键。

ATP的结构式:

[P] [腺苷][核糖][腺嘌呤] [高能磷酸键] [P] [P] [~][~]

答案 D

例2 在下列4种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义相同的是( )

[核糖][①②③④] [A-P][~P~P] [A] [A][T G C][A] [A]

A.①和②B.①和③

C.③和④ D.②和④

解析 ①代表腺嘌呤核糖核苷酸,②和④都代表腺嘌呤,③表示腺嘌呤脱氧核苷酸。ATP各组分相互关系如下:

[核糖][磷酸][腺嘌呤][腺嘌呤核苷][腺嘌呤核糖

核苷酸(AMP)][ADP][ATP] [A] [A] [A] [A] [A]

答案 D

例3 如果一个ATP脱去两个磷酸基,就变成了( )

A.腺嘌呤核糖核苷酸 B.ADP

C.腺嘌呤脱氧核苷酸 D.RNA

解析 从ATP的分子结构式可知,当脱去两个磷酸基后,剩下的部分是由一分子的腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成,称为腺嘌呤核糖核苷酸,是组成核酸的基本单位之一。

答案 A

二、ATP和ADP的相互转化

ATP与ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存,因此与生物体的新陈代谢密切相关,可用下式表示两者的转化关系:

[ATP ADP+Pi(磷酸)+能量][酶] [酶]

例4 对转换式ATP ⇌ADP+Pi+能量的说法正确的是( )

A.能量是可逆的

B.物质和能量都是可逆的

C.物质是可逆的,能量不可逆

D.两者均是不可逆的

解析 ADP和Pi是合成ATP的原料,也是ATP分解的产物,故从转换式中的物质来看,整个过程是可逆的。而从能量方面来分析,ATP合成所需要的能量主要来自生物体呼吸作用所释放来的一部分能量,绿色植物还可来自叶绿体色素吸收的太阳能;而ATP分解,由高能磷酸键断裂释放出的能量用于各项生命活动,如物质吸收和合成、细胞分裂、动物肌肉收缩、化为生物电能等,这些能量最终以热能的形式耗散,生物体无法加以利用。

答案 C

例5 下列有关ATP分子特点叙述中,不正确的是( )

A.在细胞内含量是很少的

B.转化是十分迅速的

C.含量是稳定不变的

D.是细胞内的“能量货币”

解析 根据生命活动的需要,活细胞内时刻进行着ATP与ADP的相互转化。同时也就伴随着能量的储存与释放,可以把ATP形象地比喻成细胞内流通着的“能量货币”,生物体的生命活动才能及时得到能量供应,新陈代谢才能顺利地进行。ATP虽然在细胞内普遍存在,但数量不大,它可以通过“ADP+Pi+能量”及时得到补充。

答案 C

例6 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,该现象能够说明的是( )

①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离

②32P标记的ATP是新合成的

③ATP是细胞内的直接能源物质

④该过程中ATP既有合成又有分解

A.①②③④ B.①②③

C.①②④ D.②③④

解析 32P在ATP中出现,但ATP含量变化不大,说明ATP既有合成也有分解(两过程处于动态平衡)。因放射性出现在ATP的末端磷酸基团中,说明该磷酸基团容易脱离,否则就不会有放射性出现。

答案 C

根据化学中可逆反应的特点,即正逆反应都能在同一条件下进行,那么ATP与ADP间的转化合成反应是否属于真正意义上的可逆反应?

(1)从反应条件上看:ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属水解酶;而ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属合成酶。酶具有专一性,因此反应条件不同;

(2)从能量上看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能;而合成ATP的能量主要有化学能和太阳光能。因此能量的来源是不同的;

(3)从ATP合成与分解的场所上看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体;而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同,很显然上述反应并不是同时进行的。

综上所述,ATP和ADP的相互转化过程中,反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同,因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应,但物质是可循环利用的。

三、ATP的利用和再生

例7 在活细胞中,ATP与ADP的转化过程永不停息地进行着,请分析图示,回答下列有关问题。

[E1][E2][Pi][Pi][ADP][ATP][A1][A2][①②]

(1)在绿色植物叶肉细胞内,与①相应的生理活动主要是在细胞内的 、 中进行的。

(2)A1和A2分别起什么作用?二者相同吗?

(3)①中能量E1的来源对植物细胞有哪些?对动物细胞来说有哪些?②中的能量E2的去向有哪些?

解析 ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。植物叶肉细胞产生ATP的部位主要有线粒体、叶绿体。在光合作用的光反应阶段和细胞呼吸的过程中ADP转化为ATP,所需的能量分别来自色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量。ATP水解后,能量转化为其他各种形式的能量,用于生物的各项生命活动,主要有化学能、机械能、电能等。

答案 (1)线粒体 叶绿体

(2)A1起催化作用,催化ATP的合成,是合成酶;A2也起催化作用,催化ATP的水解,是水解酶,二者不相同。

(3)植物细胞中E1来自于色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量,动物细胞中E1来自于细胞呼吸中糖类等有机物分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。E2的去向是转化为其他各种形式的能量,用于生物的各项生命活动,主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。

例8 为生命活动直接提供能量的是( )

A.糖类等有机物的分解

B.ATP的水解

C.ADP转变为ATP的过程

D.氢和氧结合产生的能量

解析 新陈代谢需要能量的供应,这个能量并不是指储存在细胞里的能源物质糖类、脂类等,而是这些物质所储存的能量在酶的催化下氧化分解被释放出来后再用以合成ATP。

ATP主要为肌肉收缩、神经传导、生物电、合成和分泌、主动运输、胞吐和胞吞、暗反应中C3的还原等生命活动提供能量。细胞内各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的,即ATP中的能量可转化为多种形式的能量,包括渗透能、机械能、电能、化学能、光能、热能。

答案 B

例9 下列生理过程中,不需要消耗ATP的是( )

A.核糖体上合成血红蛋白

B.在肺泡表面进行气体交换

C.小肠吸收氨基酸

D.神经冲动在神经中枢传导

解析 ATP是生物体的“能量货币”,能源物质(如糖类)氧化分解所释放的能量必须转移到ATP才能被各项生命活动所利用。新物质的合成(如合成蛋白质)、许多营养物质的吸收(如小肠吸收氨基酸、神经传导等生理过程均需消耗ATP。而肺泡内的气体交换是通过自由扩散方式进行的,此过程不需要消耗ATP。

在细胞内的化学反应中,吸能反应(耗能反应)一般与ATP的水解反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间循环流通。

答案 B

【练习】

1.判断对错:

(1)蓝藻细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生ATP( )

(2)小麦根尖成熟区细胞能产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质( )

(3)在ATP与ADP相互转化的过程中,能量的来源都是光合作用( )

(4)在有氧和无氧的条件下,活细胞的细胞质基质中都能形成ATP( )

(5)ATP与ADP相互转化,使生物体内的各项反应能在常温常压下快速顺利地进行( )

2.在叶绿体中,[H]和ADP的运动方向是( )

A.[H]和ADP同时由类囊体的薄膜向叶绿体基质运动

B.[H]和ADP 同时由叶绿体基质向类囊体的薄膜运动

C.[H]由类囊体的薄膜向叶绿体基质运动,ADP的运动方向正好相反

D.ADP 由类囊体的薄膜向叶绿体基质运动,[H]的运动方向正好相反

3.下列关于人体内ATP的叙述中,错误的是( )

A.ATP有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用

B.在线粒体中大量产生ATP时,一定伴随着氧气的消耗

C.在生命活动旺盛的细胞中,线粒体和ATP的含量都较多

D.细胞内各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的

4.细胞中不存在ADP的场所包括( )

A.线粒体基质 B.细胞质基质

C.叶绿体外膜 D.细胞核内容物

5.下列有关植物细胞中ATP的叙述中,正确的是( )

A.能产生ATP的细胞器只有线粒体

B.ATP在细胞中含量很多才能满足生命活动的顺利进行

C.ATP与ADP的相互转化是可逆反应

D.远离腺苷的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能

6.生物体内不产生ATP的过程是( )

A.光反应 B.暗反应

C.有氧呼吸 D.无氧呼吸

7.下列过程能使ADP含量增加的是( )

A.消化道内蛋白质的消化

B.线粒体内的[H]与O2结合

C.水在光下分解

D.细胞分裂时纺锤丝的收缩

8.光能转化成骨骼肌细胞内ATP中的能量,需经过的主要生理过程依次是( )

①光合作用 ②细胞呼吸 ③消化吸收 ④主动运输

A.①③④② B.①②③④

C.②①④③ D.④①③②

【参考答案】

1.(1)× (2)􀳫 (3)× (4)􀳫 (5)×

4.细胞的能量通货—ATP教学设计 篇四

临朐二中 苗秀丽

1教材分析

人教版高中《生物(必修I)分子与细胞》第5章第2节“细胞的能量‘通货’——ATP”

主要讲了ATP分子的组成和结构特点,ATP和ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用等内容,其中ATP与ADP相互转化时能量的来源与去路建立了从分子水平、细胞水平、生物个体水平到生态系统中能量间的关系为后面光合作用和细胞呼吸的学习做好了铺垫,所以尽管这些内容篇幅不大却非常重要。本节教学中以ATP分子的结构特点及其在能量代谢中的作用和ATP与ADP的相互转化作为重点及难点,设计如下。

2教学目标

2.1知识目标 简述ATP的化学组成和特点;写出ATP的分子简式;解释ATP在能量代谢中的作用。

2.2能力目标

学生通过分析ATP与ADP的相互转化及ATP的利用,初步训练学生分析实际问题的能力,培养阅读材料获取信息的能力;通过对实际问题的实验设计,训练学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,以提高学生的科学素质和探究能力。

2.3情感目标

渗透热爱自然和生命的情感教育。3教学过程

课前准备:萤火虫发光器研磨的粉末,葡萄糖溶液,试管,医用ATP粉末,ATP片剂和ATP注射液及产品说明书,多媒体课件,学案。

3.1 创设情境,导入新课

用多媒体放映内容为“夜空中萤火虫飞舞”的短片,并列出讨论题:①萤火虫发光的生物学意义是什么?②萤火虫体内有特别的发光物质吗?③萤火虫发光的过程有能量转换吗?引导学生思考讨论,导入新课。

3.2设计实验,体验探究

提出问题:生命活动需要的能量来自哪里呢? 哪些有机物能直接为生命活动供能呢?启发学生利用提供的萤火虫发光器研磨的粉末、葡萄糖溶液、试管和 ATP溶液,设计实验探究哪些有机物能直接为生命活动供能,得出 “ATP是生命活动的直接能源物质”的结论。ATP是什么物质,它的性质和生理作用,学生都很陌生,通过观察纯净的ATP粉末、ATP片剂、ATP注射液及产品说明书,让学生对ATP有明确直观的了解。3.3 自主学习,合作互助

对教学内容通过不同的方式引导学生进行自主学习:

(1)“ATP分子的结构特点”学生根据学案中设置的问题自主学习,明确ATP的全称、结构简式、各符号的名称及高能磷酸键等知识并通过学案上的典型例题检查学习结果,并展示答案其余同学对答案进行修正,教师对答案不恰当的地方进行精讲点拨。(2)“ATP和ADP的相互转化”通过播放多媒体课件“ATP与ADP的相互转化过程(可以演示其中的物质变化和能量变化)”,学生在观看多媒体课件时思考相关问题: ATP在有关酶的催化作用下是哪一个高能磷酸键首先进行水解?ATP水解后有哪些产物?释放能量用于哪些生命活动?写出相关反应式。ADP转化成ATP时需要哪些物质?能量由哪里提供?写出相关反应式。ATP与ADP相互转化时物质和能量是否可逆?这些问题先由自己解决,解决不了的小组内讨论解决,仍然有疑点和争议的问题,采取小组间交流合作的形式解决,确有争议的教师进行适当的精讲点拨,然后通过学案上的典型例题检查学习情况。(3)“ATP的利用”要求学生结合教材图5--7讨论ATP有哪些用途,学生展示讨论结果,共同总结ATP中的化学能可以转变成机械能、化学能、电能、渗透能、光能等其它形式的能量,然后通过学案上的典型例题检查学习情况,教师就做题的情况进行精讲点拨。

3.4 反思完善,达标检测

引导学生回顾所学的知识,画本节的知识结构图,并提出没有解决的问题,教师与学生一起归纳总结整理达到共同提高的目的,最后利用10min时间进行课堂达标检测,检查课堂效果并对学生的课堂表现做出评价。

3.5 延伸训练,课后提高

布置课后作业①思考:细胞的主要能源物质是什么 ?生物体内储存能量的物质是什么?新陈代谢所需能量的直接来源是什么?ATP合成时所需要的能量来自于光合作用和细胞呼吸,那光合作用和细胞呼吸的能量来源于哪里?细胞生命活动所需能量最终来源于哪里呢?②搜集有关ATP的资料。

4教学反思

5.细胞的能量“通货”──ATP高中生物教案教学设计 篇五

一、教材分析

本节内容是建立在学习了ATP等有关知识的基础上,进一步理解ATP的主要来源—细胞呼吸。通过本节课学习,掌握细胞呼吸方式极其过程,并能将其原理应用于生活、生产实践;并为学习其他生命活动奠定基础,是能量代谢一章的重点,也是整个《分子与细胞》的重点。

二、学情分析

1、知识储备:ATP的有关知识、线粒体的结构等是本节的必要基础。

2、能力素养:学生具备一定的认知及探究能力。

三、教学目标 1、知识目标: ①比较有氧呼吸、无氧呼吸过程中物质及能量变化阐明什么是细胞呼吸

②细胞呼吸在能量代谢中的意义 ③举例说明细胞呼吸的应用

2、能力目标: 通过酵母菌细胞呼吸方式的探究培养学生动手、观察、分析现象及分析问题的能力。

3、情感目标

①通过学习细胞呼吸过程,认识物质与能量的统一,过程与结果的统一。②通过联系身边细胞呼吸的实例,探究细胞呼吸原理在生产、生活实践中的应用认识生物学科的价值。

四、重难点

重点:①细胞呼吸的概念及意义。

②有氧呼吸、无氧呼吸方式的相同、相异过程中物质及能量变化

③酵母菌细胞呼吸方式的探究 难点:探究酵母菌细胞的呼吸方式

五、教学方法(一)教法设计

1、探究式教学模式、多媒体教学

2、学生自主探究、设疑引导、小组合作解疑、师生互动、生生合作

(二)学法指导

1、进行酵母菌细胞呼吸方式的探究,从感性上认识有氧呼吸及无氧呼吸的条件与产物;观察线粒体的结构引导学生认识结构与功能的统一;多媒体展示有氧呼吸及无氧呼吸动画,指导学生观察、总结;列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的相同、相异。

2、理论联系实际, 学以致用。

六、细胞呼吸概念教学的设计思路

我先浅谈一下关于细胞呼吸概念的教学设计:

设计思路:运用上节所学实例导入课题(回顾已学知识做好铺垫)→进行酵母菌细胞的呼吸方式的探究活动(了解细胞呼吸有两种方式,并大体知道条件、原料、产物)→学习有氧呼吸过程(多媒体教学)→学习无氧呼吸过程→有氧呼吸、无氧呼吸过程的比较(相同、相异过程中物质及能量变化)→细胞呼吸概念的得出

具体操作过程:

新课导入:播放萤火虫发光、电鳗放电、猎豹奔跑和运动员100米比赛等视频材料的基础上,说明发光、放电、奔跑和赛跑都是一个消耗能量ATP的过程,在此基础上老师设问生命活动所需要的能量ATP是通过怎样的生理活动产生?通过以上过程导出本节课题。这样做是因为上节学习了生物生命活动所需能量的直接来源—ATP,通过回顾以有知识,引导学生进一步探究ATP的主要来源—细胞呼吸。

(一)酵母菌细胞的呼吸方式的探究活动

1、提出问题

①酵母菌细胞呼吸在有氧无氧不同条件下是否都产生酒精和CO2? ②两种条件下产生CO2是否一样多?

2、做出假设(根据自己已有的知识和生活经验,针对提出的问题做出假设)如:

(1)在有氧和无氧条件下,酵母菌细胞呼吸的产物不同。(2)酒精是无氧呼吸条件下产生的。(3)有氧条件比无氧条件时产生的CO2多。

3、设计实验:(提供一定量的材料和用具,提出关键问题,指导学生探究)

我提出的问题

(1)用何种有机物培养酵母菌?(2)怎样控制有氧和无氧的条件的?

(3)如何检测反应有无CO2产生及哪种条件下产生的CO2多?(4)如何检测酒精的产生?(联系相应的化学知识)(5)过程中是否有热量放出?

4、实施实验,并记录实验结果

5、分析实验结果得出结论

酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,即酵母菌属于兼性厌氧

型真菌。在有氧无氧条件下都能产生CO2,但有氧比无氧条件产生的CO2多,酒精是在无氧条件下产生的。

那么有氧呼吸和无氧呼吸过程如何发生的?以该问题转入两种呼吸方式学习。

(二)有氧呼吸 首先展示线粒体结构模型,引导学生观察,分析线粒体结构特点,思考线粒体作为有氧呼吸主要场所具备的条件。

其次利用多媒体课件讲授有氧呼吸三个阶段,引导学生分析并讨论以下问题:

(1)有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段?

(2)有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里?有氧呼吸的生成物H2O中O的从何而来?(3)有氧呼吸过程中哪几个阶段有【H】产生?其去向?(4)有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生?最多的是哪一个阶段?

(5)有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么?(6)C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸?

(7)计算:1mol葡萄糖完全氧化分解释放能量为2870kJ,其中1161KJ储存在ATP中,其余以热能形式散失。(1)求出能量转换效率?(2)生成多少摩尔ATP?

通过以上问题加强对有氧呼吸过程物质及能量变化的掌握,①让学生了解了①能量的转换和守恒问题,有机物中稳定的化学能→ ATP +热能 ② 有机物→无机物

组织学生讨论有氧呼吸三个阶段反应式,对学生书写的反应式予以纠正和规范。再通过下表对三个阶段学习反馈效果

强调概念中的关键词(氧气、酶、彻底、分解、大量)。并注意引导学生分析生物有氧呼吸过程与体外物质燃烧的区别,指出有氧呼吸条件温和、需酶参与、分阶段释放能量等。

(三)无氧呼吸

学习了有氧呼吸的基础上转入无氧呼吸知识的学习。用腐烂的苹果或地瓜发出什么味道?人在剧烈运动后有什么感觉?等实例导入两种方式的无氧呼吸。

组织学生讨论、分析:

(1)为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少的多?(2)为什么不同生物无氧呼吸的产物不同?无氧呼吸过程中,物质变化和能量变化的特点是什么?

最后总结无氧呼吸总反应式和概念,强调概念中的关键词(缺氧、酶、尚未彻底氧化的产物、少量能量)

(四)有氧呼吸、无氧呼吸过程的比较

在对有氧呼吸、无氧呼吸过程的比较之后, 针对其共同点总结出细胞呼吸概念。

(五)细胞呼吸概念。

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