细胞的能量“通货”——ATP
一、教学分析
课标要求
解释ATP在能量代谢中的作用。
教材分析
本节内容主要介绍了ATP的分子组成和结构特点、ATP和ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用3个方面的内容。本节内容在高中生物中具有承上启下的重要作用。通过本节内容的学习，有助于学生理解细胞的能量的释放、转移和利用机制及物质代谢与能量代谢的关系，同时为后面细胞呼吸、光合作用的学习作好铺垫。
学情分析
经过之前的学习，学生已经掌握了细胞中的能源物质、供能场所、需要耗能的生命活动，如：蛋白质的合成和分泌、核苷酸的分子组成等知识，这些为学习本节内容提供了知识基础。ATP是学生初次接触且远离生活实际的能量物质，学生缺乏相关的感性认识，能量代谢机制又比较抽象，这些都给学生的学习带来一定的困难。
教学重点、难点
教学重点：1.ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
教学难点：ATP与ADP的相互转化。
教学策略
依据课程标准“自主、合作、探究”的精神，本节内容主要运用问题探究法和引导发现法开展教学。安排四个学生为一个小组，开展自主探究学习，让学生在讨论、探究、交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和学习方法。例如:探究萤火虫发光的实验；学生以小组为单位合作试拼ATP分子结构模型；学生举例说出ATP的利用途径，从而使学生明确结构决定功能。这些培养了学生科学的探究能力和求实合作的科学精神。最后，组织学生开展构建概念图活动，帮助学生梳理知识结构、构建知识体系，最终达成教学目标。
教学目标
1.知识目标：①简述ATP的化学组成和特点；②写出ATP的分子简式；③解释ATP在能量代谢中的作用。
2.能力目标：在资料分析、小组讨论中，培养语言表达能力以及查阅资料、共享信息的能力。
3.情感目标：形成结构与功能相适应的生物学基本观点；养成求实合作的科学探究精神。
二、教学过程（流程及与之匹配的具体行为方法）
课堂教学过程设计
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教学过程
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教学过程
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教学过程
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教学过程
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教学过程
教学
环节
教师的活动
学生的活动
设计意图、依据
复习
提问
提出问题：
1、在生物体内，有哪些物质是能源物质？
2、他们能够直接供能吗？
3、如何验证？
学生思考回答：
1、糖类、脂肪。
2、不确定。
3、通过实验。
复习与本节课相关的知识，以促进学生对本节课的学习，并完成知识的建构。
导入
萤火虫的发光原理：多媒体提供图片并一起分析萤火虫发光的原理。
萤火虫发光的能量从何而来？多媒体提供萤火虫发光的实验。
打比喻小结：
脂肪——定期存款，储备用，轻易不取
糖类——活期存款，主要用，随时支取
ATP——现金，直接用，随用随取
分析实验现象
得出结论：ATP是直接能源物质。
模仿脂肪的比喻，举一反三比喻糖类和ATP。
加强学生自主探究并根据实验现象归纳结论的能力。
有趣易懂的比喻激发学生的学习兴趣。
讲授
一、ATP为什么能直接为细胞供能？（结构决定功能）——ATP的结构及特点
（一）ATP的结构
1、ATP的全称是什么?
2、A、T、P、－、～各代表什么？
3、如何书写结构简式？能量储存在哪？
用课件展示ATP的结构并和学生共同探讨得出上述3个问题的答案。
阅读教材，通过多媒体投影ATP的结构简图，思考并尝试回答问题。
共同参与，并做好课堂笔记。
培养学生阅读并提取信息的能力，通过自学习对知识有更深刻的了解。
新课
讲授
新课
易错提示：
腺苷和腺嘌呤都可用字母A表示，两者的区别与联系是什么？
用课件展示ATP的分子结构图并和学生共同探讨得出上述问题的答案。
活动成果展示：
请学生派小组代表展示和讲解本组预习时制作的ATP、ADP及腺嘌呤核糖核苷酸的分子模型。
给出评价和建议。
（二）ATP的特点——是一种高能磷酸化合物
用课件展示ATP的分子结构图，引导学生观察3个磷酸基团都带负电荷，而同种电荷相互排斥，因此要把3个磷酸基团压缩在一起必须注入能量以克服斥力，ATP就如同一个被压缩了的弹簧。分子内部是会储存能量的，高能磷酸键储存着大量的能量，水解时释放的能量高达30.54KJ/mol，
所以说ATP是一种高能磷酸化合物，可以为细胞的生命活动提供能量。
二、 ATP和ADP可以相互转化
（一）ATP的水解
观察图片得出结论：腺苷A由腺嘌呤A和核糖组成；ATP脱掉两个P是RNA的基本组成单位之一。
展示预习时完成的ATP、ADP及腺嘌呤核糖核苷酸的分子模型。
修正模型
达成概念：ATP是一种高能磷酸化合物。
加深学生对ATP的理解，整理知识，加强记忆。
弄懂相关知识的区别与联系，避免以后混淆。
锻炼学生制作科技作品的能力。
通过图片的分析和弹簧的比喻让学生更易理解：ATP是一种高能磷酸化合物。
领悟结构决定功能。
讲授
新课
由于ATP分子中磷酸基团之间存在着斥力，使得ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，远离A的那个高能磷酸键很容易水解，从而形成ADP（二磷酸腺苷）和游离的Pi（磷酸），同时释放大量的能量，用与相应的生命活动，这个过程就是ATP的水解。请学生写出反应方程式，并评价和修正。
（二）ATP的合成
课件展示小资料：一个正常人体中ATP和ADP总量很少，基本保持不变，但是一个成年人静止状态下一天将有40kg的ATP发生水解，人体是如何解决这一矛盾的呢？
课件展示ATP的合成反应。组织学生分组讨论并分析教材中图5—6，作出能量来源的总结：动物、人、真菌和绝大多数细菌——呼吸作用；绿色植物——呼吸作用、光合作用。相关内容在后两节学习。
（三）分析两者的转化是不是可逆反应？
物质可逆，能量不可逆，酶不同 ，整体不是可逆反应。
三、ATP的利用
听讲并理解ATP的水解。
个别学生上黑板写方程式，其余在草稿写；最后修正。
学生分组讨论后回答：细胞中的ATP进行水解的同时也在合成。
分组讨论并分析教材ATP与ADP相互转化的图解，并根据知识储备归纳在此过程中能量的来源和去路。记忆并整理笔记。
小组讨论，
得出结论，
提高学生分析归纳能力。
分组讨论能增强学生学习的氛围，提高学生分析归纳能力。
图解方便学生理解记忆。
讲授
新课
ATP作为细胞生命活动的直接供能物质，都提供那些生命活动能量？请学生阅读课本的举例图片。
应用：
ATP片剂或注射液常被用来辅助治疗肌萎缩、脑溢血、心肌炎和产后虚弱等。解释其中的道理。
教师提出关于细胞内吸能反应、放能反应与ATP的关系：吸能反应一般与ATP水解相联系，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。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。
做笔记。
主动运输、发电发光、肌肉收缩、大脑思考、细胞吸收反应等生命活动需要能量。
ATP有提供能量和改善患者代谢状况的作用，故常用于辅助治疗供能不足等病症。
理解并分析能量释放及储存的含义
拓展知识。
将课堂上的知识与实际联系起来
让学生认识科学研究的应用价值。
学会应用知识。
达成本节课的概念：ATP是细胞的能量“通货”。
课堂
小结
组织学生开展构建概念图活动，帮助学生梳理知识结构、构建概念图。
思考并把相关知识串联起来。
巩固并整理本节课内容加强学生的理解。
课堂
练习
布置课件上的练习题
做题。
加强对知识的理解。
课后
作业
布置学案的提升训练题[
课后完成。
巩固知识。
板书设计
第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP
1分子腺嘌呤+1分子核糖
1分子腺苷+3分子磷酸基团
2个高能磷酸键+1个普通磷酸键
远离腺苷的高能磷酸键容易断裂也容易合成
结构特点
化学组成
结构简式
三磷酸腺苷
中文名称
A－P～P～P
ATP
呼吸作用
能量
主动运输
发电发光
肌肉收缩
物质合成
大脑思考
光合作用
Pi
ATP-ADP转化
能量
Pi
ADP
速率很快
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三、教学反思（课后自评，另有教学反思视频）
本节课通过实验观察引入课题，激发学生的好奇心和求知欲，教学效果很好，充分体现了新课程的探究式学习理念。通过存折、现金、弹簧的比喻让学生容易理解ATP在能量代谢中的作用及其结构的不稳定。通过构建ATP、ADP的物理模型，锻炼了学生的动手能力，尝试制作科技作品。通过学生讨论、合作交流及表达的机会，展现师生互动、生生互动的教学模式，不但巩固了所学知识，也培养了学生合作精神，体现新课程教学理念。现代科技的发展为本节课提供了很多便利条件：实验的观察，图片的共享等。
四、教学评价（课后他评，见专家点评视频）
（有高级教师张海平、一级教师唐瑞冰和吴国宏的点评。）
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