5.2细胞的能量“货币”ATP 教学设计2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第五章第2节 细胞的能量“货币”ATP 1.对教材内容的理解分析 ①教材本节内容的地位作用 本节内容在本章中起到承上启下的作用。本节包括ATP分子中具有特殊化学键、ATP与ADP相互转化以及ATP的利用三部分内容。三部分内容所呈现的顺序和内容体现了学科内在逻辑性和学生认知规律的统一,利于学生构建起结构与功能相适应的生命观念。另外,“ATP与ADP相互转化”和“ATP的利用”两部分内容是教学的重点,充分利用教材引导学生从物质和能量的角度解释ATP是驱动细胞代谢的直接供能物质,从而达成课标要求,提升学科素养。 ②本节知识内容的分析 本文引用唐代诗人杜牧的一首诗一《秋夕》。让学生讨论萤火虫发光相关的问题,而这些问题都是围绕着能量展开的,可启发学生深入的思考。 在萤火虫发光需要能量的基础上,认识到生命活动需要能量,这些能量却不能直接靠糖类、脂肪等能源物质提供,而是要依靠ATP直接提供能量。 ATP之所以是直接能源物质,是由其分子结构所决定的。对此,以往教材的解释是ATP分子中两个相邻的磷酸基团之间有特殊化学键,该键断裂会释放大量的能量。ATP为什么能像“货币”一样反复利用呢?教材呈现了ATP和ADP相互转化的示意图,让学生直观地认识到,ATP和ADP的相互转化,伴随着能量的释放和储存。此外,ATP和ADP的数量还处于动态平衡之中。 ATP来自哪里呢?学生在前面的学习中了解到生命活动需要的能量来自细胞中的有机物。教材通过“ADP转化成ATP所需能量的主要来源(教材图5-5)”讲述了绿色植物、人与动物合成ATP所需能量来源的途径,为学习后面细胞呼吸和光合作用作铺垫。 ATP广泛存在生物的各种细胞中,各类生物(植物、动物、细菌和真菌等)都能以ATP作为直接能源物质,也反映了生物界的统-性,说明了多种多样的生物都有共同的起源。 ATP含量少,消耗量相对大,ATP水解产生的ADP又能在一定条件下转化为ATP。因此,虽然细胞不断消耗ATP,但ATP能保持相对的稳定。理解这些变化,有助于学生建立稳态与平衡观。 教材在阐述将ATP比喻为能量“货币”的原因时,是从ATP与吸能反应和放能反应的关系人手的。放能反应促进ATP的合成(ADP与磷酸合成ATP,需吸能);吸能反应伴随ATP的水解(ATP分解为ADP和磷酸,要放能)。 ③本节课对应的高考考点分析(如何考、出题类型、知识点拓展的深度) 高考中常以选择题考察,较容易 ④本节知识与其它知识的横向联系 与DNA、RNA结构有一定的关联,与葡萄糖、脂肪的功能有联系,对后续光合作用和细胞呼吸的学习有影响。 ⑤教学目标 1. 依据ATP的分子简式,说出ATP的化学组成和特点; 2. 根据ATP和ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。 3. 通过对ATP的结构和作用学习,形成结构与功能相适应及物质与能 4. 量的生命观念; 5. 通过对ATP的合成和利用的学习,养成归纳与概括的科学思维方式。 ⑥教学重难点 1.教学重点 (1) 简述ATP的化学组成和特点。 (2) 解释ATP在能量代谢中的作用。 2.教学难点 ATP与ADP的相互转化实现了能量的流通和供应,是快速、时刻不停且动态平衡过程。 ⑦学情分析 通过第二章的学习,学生已经对糖类、脂肪是能源物质有一定的了解,但对能量转换过程并不清楚,在学生的前概念中认为糖类和脂肪就可以为细胞生命活动直接供能。通过本节课学习,学生要修正和完善前概念,逐步构建起“ATP是驱动细胞代时的直接供能物质”的概念。 2.教材的创新处理 ①教材内容重组的想法和理由 无 ②教材例题的选用、重组、创新、改造,体现一题多变、一题多解、举一反三、多题化一 1、下列对ATP的叙述中,错误的是( ) A.远离A的特殊的化学键容易水解 B.只在光合作用中产生 C.ATP和ADP可以相互转化 D.生命活动的直接供能物质 2、有关ATP的叙述,下列说法错误的是( ) A.动物CO中毒,会降低Ca2+通过离子泵跨膜运输的速率 B.ATP与ADP循环中,ATP水解释放的能量可用于吸能反应 C.各植物组织中,耗氧量相同的条件下ATP生成量也一定相同 D.物质跨膜运输消耗ATP时,载体蛋白磷酸化后构象改变 3.课堂环节的设计 ①问题、学研、展示、拓展、评测课堂结构实施的具体预设 创设情境 提出问题 以教材“问题探讨”栏目的情境切入本课题,探讨“到底是什么物质能让萤火虫发光"的问题进行实验设计探究(强调实验设计的三个原则:对照、等量、单一变量),用FLASH动画展示“萤火虫发光器”经典实验(A.捣碎的发光器+生理盐水+2 mL ATP制剂;B.捣碎的发光器+生理盐水+2 mL葡萄糖溶液;C.捣碎的发光器+生理盐水+2mL蒸馏水)。让学生直观获得ATP是细胞能量“货币”的证据。进而设问,ATP从哪里来的