5.2细胞的能量“货币”ATP教学设计一、教材内容分析：细胞的能量“货币”ATP教学内容包括让学生认识ATP的化学组成和分子结构特点，以及通过了解ATP与ADP相互转化的过程来了解到ATP形成所需能量的主要来源及意义。通过细胞中能量的利用和供应机制，认同ATP能够作为能量货币。同时，该节内容有助于帮助学生更好掌握后面包括细胞呼吸、光合作用等知识。与老教材不同的地方是，ATP中高能键的供能机制有了明确说法：“由于两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定-”；“当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化”；“载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+结合位点转向膜外，将Ca2+释放到膜外”等。二、学生学习情况分析： 学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，已明确了能源物质、主要能源物质、储能物质等知识，这为学习ATP这一细胞的直接能源物质奠定了基础。学生基于化学课对于官能团和化学键的学习，以及第二章对于DNA和RNA的基本单位核苷酸的学习，对于理解ATP的分子结构难度不会太大，但是对于ATP为何作为能量的通用形式，葡萄糖和脂肪中的能量不能直接为细胞供能有疑问，也是学习过程中的障碍和困惑，教学过程中应该注意这部分教学的方式方法探索。三、设计思想： 由于最大的教学难点对ATP作为“能量通用货币”的含义的理解，所以导入新课采取讲故事形式引入萤火虫发光的情境，结合设计一个萤火虫发光原理的实验，引导学生思考，是什么物质能够为萤火虫发光直接提供能量。让学生有个基本正确的思路，然后从结构决定功能开始，进入ATP的分子结构的介绍，了解了ATP与ADP可以相互转化以后，以两个问题入手：1ATP水解成ADP释放的能量去哪儿了？以教材中Ca2+的主动运输图例讲解。2ADP合成ATP过程中需要的能量哪里来？通过讲解ATP水解成ADP释放的能量直接用于各种需能的生命活动，ADP合成ATP过程中需要的能量主要来自能源物质的氧化分解放能。使学生了解ATP与ADP在需能和放能反应中转化，以帮助学生理解为何ATP才能为细胞直接供能。以及为何把ATP作为能量的“货币”。四、教学目标1、通过对ATP化学组成和结构特点的学习，认同ATP的结构与其功能相适应2、通过对ATP和ADP相互转化进行模型构建，能归纳、概述ATP形成所需能量的主要来源及意义3、通过对生活实例的讨论分析，能解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因五、教学的重点难点1、教学重点：ATP化学组成和及其结构特点ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因2、教学难点：ATP和ADP之间的相互转化，ATP形成所需能量的主要来源及意义解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因六、教学准备与手段制作多媒体课件、制作ATP模型的材料（圆片，长方形，五边形）、制作ATP与ADP转化模型的材料,小组讨论、表演，模型建构七、教学方法探究分析模式；感知、体验、实践、阅读讨论、模型建构、小组竞赛、合作交流八、教学过程第二节 细胞的能量“货币”ATP教学实施的程序：学习任务教师组织与引导学生活动设计意图导入情境中感知ATP的作用，并设计实验“探究细胞内直接能源物质”认识ATP是一种高能磷酸化合物【情景导入】多媒体展示萤火虫发光图片，以讲故事形式引入新课：在一个繁星点点的夜晚，一群萤火虫打着灯笼相约来这里集会，一只萤火虫向他的同伴炫耀：看，我的灯光多么耀眼！ 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转换吗？【多媒体资料1】萤火虫发光原理【探究活动一】 出示ATP片剂和注射液图片及说明书，讲述ATP药物的作用，引导直接能源物质的探究【多媒体】探究让萤火虫发光能源物质的实验操作过程【提问】如何设计实验步骤【点拨】：对照实验的对照原则、等量原则及单一变量原则问：能够让萤火虫发光的能源物质是什么？【板书】：5.2细胞的能量“货币”-ATP【板书】：ATP 的功能：直接能源物质一、ATP是一种高能磷酸化合物【设问】那么ATP叫什么？ATP的分子结构又是什么样的？【多媒体】展示ATP英文名称，得出中文名。【思考】结构决定功能，是什么样结构让ATP能直接给细胞供能，而葡萄糖，脂肪等物质却不可以。学生思考回答问题回顾细胞内那些化合物可为细胞的生命活动供能分析思考归纳阅读说明书，了解ATP也是能源物质实验步骤设计：以小组为单位设计实验方案:说出对照组、实验组、自变量、因变量、无关变量观察现象，得出结论：直接给萤火虫发光提供能量的物质是ATP。观察记忆吸引学生注意力，激发学习兴趣使学生认识ATP 是直接能源物质了解ATP的分子结构，理解ATP是一种高能磷酸化合物以主动运输为例理解ATP供能的原理认识“ATP与ADP可以相互转化”ATP与ADP的相互转化过程ATP与ADP的相互转化特点ATP中能量的利用【多媒体】展示ATP分子结构【讲授】ATP的分子结构，讲述：腺苷、磷酸基团、普通磷酸键、特殊磷酸健（数目及位置）【板书】ATP的化学组成及元素组成【合作探究二】向各小组提供腺嘌呤、核糖、磷酸基团结构图片，组织学生构建ATP分子的结构模型（每4人一组，一生上黑板贴图）1.如何区分腺嘌呤、腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、ATP?构建腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸模型2.构建ATP分子的结构模型,【展示】学生构建的模型，宣布优胜组并鼓励 【多媒体】展示腺苷一磷酸、二磷酸、三磷酸，说明腺苷一磷酸（AMP）就是腺嘌呤核糖核苷酸【板书】ATP的分子结构：APPP 【多媒体】不同物质中的“A”代表的含义【合作探究三】：不同物质中的“A”代表的含义，找5个同学回答【过渡导言】ATP作为直接能源物质，是怎么为生命活动供能的？【多媒体资料2】展示指导学生朗读P86中间自然段【讲解】ATP的结构特点：“由于相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，将3个同带负电荷的磷酸基团压缩在一起，必须消耗能量才能克服磷酸基团之间的斥力。ATP 就像汽车减震弹簧，收缩时蕴藏大量能量，弹出时能量放出。所以说ATP是一种高能磷酸化合物“ATP在酶的作用下水解时，使远离“A”的“”易。脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化”。指导学生读图P88图5-7，帮助理解主动运输过程。【多媒体资料3】设问：1、ATP在细胞内大量存在？2、ATP是怎样来解决这一矛盾的？引出ATP与ADP可以相互转化【讲解】ATP在细胞中含量很少，生成速度极快。【多媒体】出示转化过程边放边讲【讲解】1、ATP的水解过程图2、ATP的形成过程图3.二者的转化，可逆吗？【板书】二、ATP与ADP的相互转化【合作探究四】：ADP转化成ATP时所需能量的主要来源？【多媒体资料4】合成ATP的能量来源分析反应式，总结转化特点【讲解】1、这种转化是不停地发生并且处于动态平衡当中2、放能反应与ATP的合成相联系，吸能反应与ATP水解反应联系3、ATP与ADP在吸能反应与放能反应中转化的供能机制，在所有生物细胞内都是一样的，这体现了生物界的 。4、能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应中流通，所以把ATP比喻为细胞的能量“货币” 【设问】哪些生命活动由ATP直接供能?引出 ATP的利用【板书】三、ATP的利用【多媒体】ATP水解释放的能量利用图【讲解】.ATP水解释放的能量 用于主动运输、生物发光放电、肌肉收缩、合成代谢及维持体温等 观察聆听【合作探究二】观察ATP化学结构图，利用图片材料，每4人一组，分组构建腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、ATP分子的结构模型。一生上黑板贴图，分组限时构建每组一人回答阅读思考学生朗读阅读理解阅读、思考回答读懂图，理解ATP作用原理读图P88图5-7，理解主动运输过程。思考可知ATP在分解的同时，还在源源不断产生思考回答:物质可逆，能量不可逆写ATP与ADP的转化反应式，一生上黑板贴图分析资料回答合成ATP的能量来源据ATP与ADP的转化反应式，认识转化特点看书划重点举出ATP中能量的利用实例通过建模，加深对ATP结构的理解，激发学习积极性，完成知识点的识记。通过读图培养识图能力通过将ATP比喻为汽车减震弹簧，收缩时蕴藏大量能量，弹出时能量放出，加深学生对ATP 是高能磷酸化合物的理解。通过主动运输图示展示ATP是怎么为生命活动供能的熟练掌握ATP与ADP相互转化过程，理解ATP作为直接能源物质的能量代谢过程。通过分析ATP与ADP相互转化过程，使学生认识转化特点结合实例了解ATP中能量的利用总结课堂小结：师生共同总结完成 整体认识练习【多媒体】展示相关练习学生思考回答九、 作业布置： 课后练习 十、板书设计： 5.2细胞的能量“货币”-ATP一、ATP是一种高能磷酸化合物1、ATP 的功能： 2、ATP的化学组成及元素组成 3、ATP的结构简式：APPP 4、ATP是一种高能磷酸化合物二、ATP与ADP的相互转化 1、转化反应式 2、合成ATP能量来源三、ATP的利用3