高中生物必修1《第4章细胞的能量代谢第1节生命活动的直接能源》86北师大教案教学设计
高中生物必修1《第4章细胞的能量代谢第1节生命活动的直接能源》94北师大教案教学设计
4.1生命活动的直接能源（教学设计）甘肃省陇南市文县一中张满兰一、教材分析本节是北师大教材高中生物必修一《分子与细胞》中第4章第一节的内容。
是在前面的细胞物质代谢的基础上，对细胞能量代谢的学习，理解ATP在能量代谢中作用和关系，为后面学习能量的获得和能量的释放奠定基础。
二、学情分析同学们经常会听到某些生命活动需要能量，却不知道能量到底是一种什么样的？通过物质代谢的学习，学生已经知道糖类、脂肪、蛋白质等有机物都含有能量，但不知道给许多生命活动直接供能的却不是它们，而是另一种物质ATP。
对于ATP到底是物质还是能量同学们更是陌生。
所以，学习本节内容，有助于同学们理解ATP的结构特点、功能和在细胞能量代谢中的作用。
三、教学目标：【知识目标】1.理解ATP的生理功能。
2.简述ATP的化学组成和特点。
3.写出ATP的分子简式。
4.解释ATP在能量代谢中的作用。
【能力目标】学生通过分析ATP和ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义，初步训练学生理论联系实际，分析实际问题的能力。
学生通过观察图、分析图、画图等等培养学生的观察能力和理解能力。
【情感态度价值观】让学生在分析ATP----ADP循环及其重要意义的过程中，体验到生物学原理在生产实践中的价值。
四、教学重点难点：1.简述的化学组成和特点。
2.理解ATP的贮能和放能过程。
3.理解ATP的生理功能。
五、教学方法：探究式、启发式、讨论式教学六、教学准备：多媒体课件，相关资料和图片七、教学过程：教学内容教师活动学生活动教学意图图片导入学生运动会图片，让学生说出这些生命活动需要消耗能量。
展示含能量的食物图片，引出前面学过的知识，1.细胞内主要的能源物质是什么？（糖类）2.主要贮能物质是什么？（脂肪）回忆，思考并作出回答创设情景引入新课知识回顾，引入课题新课探究介绍实验：探究肌肉收缩的直接能源物质离体肌肉+葡萄糖肌肉不收缩离体肌肉+ATP肌肉收缩由此，你能得出怎样的结论？观看实验分析回答：葡萄糖不能直接提供能量，直接提供能量的是ATP让学生体验从实验分析中得出结论（一）ATP的生理功能布置任务：阅读教材64页图4--1提问：（1）还有哪些生命活动由ATP直接供能？总结：ATP的生理功能----为各项生命活动提供直接能源。
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细胞的能量“通货”——ATP【教学目标】一、知识目标列举细胞中能量转化实例,简述能量对于细胞的意义；举例说出什么是吸能反应和放能反应；描述ATP分子组成及特点，解释ATP是细胞中的能量通货。
二、能力目标运用已有知识，通过分析、推理、归纳总结的逻辑思维方法，解释ATP为什么是细胞的能量“通货”。
三、情感目标认同生物体和细胞是一个开放的生命系统；认识ATP结构与功能的关系，物质与能量的关系，树立辩证唯物主义的自然观。
【教学重点】ATP是细胞中的能量“通货”；ATP的结构和功能【教学难点】ATP是细胞中的能量“通货”【教学媒体】多媒体课件展示图片等【教材分析】新陈代谢可理解为活细胞内全部化学反应的总和，凡化学反应都离不开物质和能量的变化。
“细胞与能量”作为《分子与细胞》模块第三章“细胞的代谢”的开篇，包括三个主要内容：能量的转化、吸能反应和放能反应、ATP是能量通货。
通过以上内容，在说明细胞中的能量转化的基础上，初步概括了能量代谢和物质代谢的关系以及和细胞生命活动的关系，因此本节内容是学习继续学习物质出入细胞的方式和细胞中两大最重要的能量转化反应——光合作用、呼吸作用打下基础。
【教学设计】首先通过类比说明生物体和细胞是一个开放的系统，通过摄入、利用物质和能量维持其结构的有序性和生命活动，引入本节课教学。
随后通过射箭运动员运动中的能量转化分析，明确化学能是细胞中最重要的能量形式，概括生物界中的能量转化轮廓，以实现章开篇对全章内容学习的统领作用。
在此基础上，进一步通过蛙腓肠肌收缩实验结果的分析、萤火虫发光原理的展示等，指出ATP是生命活动的能量通货（直接能源物质），然后再通过讲解ATP的结构以及特点，分析ATP和ADP的转化条件，讲解ATP推动肌肉收缩、物质合成和转运的原理，进一步说明ATP在能量代谢的作用。
【教学过程】教学程序及知识要点教师行为学习活动及目标导入1.通过碎盘子、瓶子里小球的排布等实例，说明宇宙中体系自然变化过程中由有序到无序的基本规律。
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璧山中学校教学案年级高二学科生物主备人王英复备人教材版本人教版课（节\框）1课时单元(章、框)题目第5章第2节细胞的能量“通货”－ATP单元课标解读及教学设计复备记录一、教学目标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。
二、教学重难点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。
三、教学过程【屏幕广播】【引言】播放《虫儿飞》，引导学生思考萤火虫尾部发光的机制。
【讲解】1.ATP的功能【实验】用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，取四等份分别装入四支试管，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，接着按照以下顺序进行实验。
结论：萤火虫发光所需的能量是由ATP直接提供的。
ATP是直接能源物质。
【板书】ATP的功能【讲解】结构决定功能。
接下来我们一起来学习ATP到底具有怎样的结构，为什么能直接为生命活动提供能量呢？2.ATP的结构【自主学习】学生看书P88，从ATP的结构式中，你们关注了哪些内容？思考并回答：（1）组成ATP的化学元素有哪些？（2）一个ATP分子由哪些物质组成？（3）一个ATP分子中存在几个高能磷酸键？【讲解】师生共同总结。
【探究学习】请同学们利用以下结构（数量若干），参考ATP 的结构式，试着构建ATP的结构模型，并画在导学案上的方框中。
【讲解】学生展示并讲解，补充并完善。
思考：（1）高能磷酸键中的能量如何才能释放出来呢？（2）哪一个高能磷酸键最容易断裂？（3）请从ATP的化学性质分析，ATP的结构与功能相适应。
［课堂检测］1.下列关于ATP说法正确的是（）A.它由一分子腺嘌呤、三分子磷酸基团构成B.它含有3个高能磷酸键C.它主要由C、H、O、N、P组成D.ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一3.ATP与ADP的相互转化【自主学习】请试着写出水解ATP的反应式（参考图5-5）。
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《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计【教材依据】《细胞的能量“通货”—ATP》是新课标北师大版高中生物必修I《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2节的内容。
一、设计思路1、指导思想。
以新课程理念为指导，倡导探究性学习，充分发挥学生的主体作用，让学生体验知识的形成过程，培养自主学习能力和合作交流能力。
本节内容主要介绍ATP的分子组成和结构特点、ATP与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。
本节教学内容相对较少，需要1课时即可。
但是各部分内容的联系与渗透十分典型，需要综合理解与应用。
同时，该节内容在《细胞能量供应和利用》一章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，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。
教学中以小组合作学习通过ATP分子结构拼图，分组建模模拟ATP与ADP的相互转化突破教学重点和难点，实现教学目标。
2、学情分析。
通过《组成细胞的分子》一章的学习，学生对能源物质与能量有了进一步的理解，也为学习ATP这一细胞的直接供能物质奠定了基础。
但是ATP与ADP作为两种看不见摸不着的物质，又是学生新接触的两个概念，学生掌握起来是有一定的难度，因此应该侧重对此两种物质化学组成简式的分析与解释。
此外，学生通过物理、化学两学科的学习，已经具备了能量转化的知识，将其转移应用到对ATP与ADP的相互转化上，来认识细胞内的能量转化，是有帮助作用的。
3、教学目标（一）知识与技能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。
（二）过程与方法1．通过ATP与ADP的相互转化关系，认识ATP在细胞中作为能量流通的原因。
2．通过分析，比较在生物体生命活动中，ATP的如何生成和消耗，找出能量代谢的规律。
（三）情感态度与价值观1．激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。
2．培养学生主动参与的学习态度，培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。
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1第1节生命活动的直接能源一、三维目标（一）知识目标：1、了解ATP的作用：直接供能物质。
2、理解ATP的结构简式和分解供能过程。
3、理解生物体内ATP的含量和形成途径。
4、理解ATP与ADP的相互转化。
（二）能力目标：1、观察萤火虫发光现象、对照实验探究和讨论发光器发光的能量物质，培养学生的观察能力和分析实践能力。
2、通过阅读教材、资料分析等，培养学生的阅读能力、提取信息的能力和分析应用能力。
（三）情感目标：1、通过分析ATP与ADP的动态平衡，树立辩证唯物主义的自然观和生态观，即总能源来自于光能。
2、体验ATP在生活中真实存在，加强学生对身边科学的理解。
二、教学重点：1、ATP化学组成的特点及其ATP在能量代谢中的作用2、ATP与ADP相互转化三、教学难点：ATP与ADP相互转化四、课时安排本节课拟用1课时五、教学流程教学内容教师活动学生活动设计意图创设情境、导入新课（1）多媒体播放：《秋夕》【问题】萤火虫发光除了需要荧光素外还需要的能量直接来是葡萄糖还是其他物质呢？（2）多媒体播放：萤火虫发光器实验【问题】能为萤火虫发光直接提供能量的物质是什么？是葡萄糖还是ATP?（答：是ATP）强调：实验设计遵循单一变量、对照原则体验，思考并设计实验创设情境：体验ATP的作用，并激发学习兴趣，培养实验设计能力2ATP的生理功能（一）多媒体展示：ATP的生理功能。
【问题】在ATP中释放出的能量去哪里了？请大家举例说明。
【答】在ATP转化成ADP的过程中释放出的能量可以用于多种生命活动。
举例一、有机物的合成举例二、细胞的收缩举例三、细胞分泌举例四、兴奋传导举例五、图片展示其它生理功能总结ATP的生理功能：生物体进行各种生命活动的直接能源物质。
体验11.科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩现象。
这种现象说明了（）A.葡萄糖是生物体生命活动的能源物质B.ATP是生物体生命活动的能源物质C.葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质D.ATP是生物体生命活动的直接能源物质学生结合教材分析“ATP的利用举例”图解，举例说明ATP 的主要生理功能。
高中生物必修1《第4章细胞的能量代谢第1节生命活动的直接能源》253北师大教案教学设计
教学设计
师：提问主要的能源物质什么？动物体主要的能源物质什么？植物体主要的能源物质什么？生物体主要的储能物质什么？
最终的能量来源是？
生：糖类、糖原、淀粉、脂肪、太阳能
师：展示图片，并提问：图中展示的是什么过程？需要消耗能量吗？如果需要，什么是直接提供能量的物质？
生：主动运输、需要、ATP
师：什么是ATP？它具有怎样的结构？又是怎样提供能量的？请大家阅读教材第88-89页，完成问题解决评价单上问题一部分。
生：认真阅读教材并完成问题解决评价单上问题一，经过
2min的讨论，代表起来展示本组的完成情况。
师：教师同时ppt展示ATP相应部分的知识。
师：向学生展示资料
1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。
一个成年人在安静的状态下，24h 内竟有40kg的ATP被水解。
2、人体在安静状态时，肌肉内ATP含量约2mg~10mg，只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。
并提问：ATP是怎样解决这一矛盾的？
请大家阅读教材第89-90页，完成问题解决评价单上问题二部分。
生：认真阅读教材并完成问题解决评价单上问题二，经过2min的讨论，代表起来展示本组的完成情况。
师：教师同时ppt展示相应部分的知识。
师：再次总结主要的能源物质什么？动物体主要的能源物质什么？植物体主要的能源物质什么？生物体主要的储能物质什么？
最终的能量来源是？
生：对相应知识进行巩固记忆。
生：完成当堂检测的内容并展示。
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4.1《生命活动的直接能源》教学设计一．教材分析《生命活动的直接能源》是北师大版生物教材必修一第四章第一节的内容，ATP是具有复杂结构的有机物，是生物新陈代谢过程中直接供给能量的物质，是细胞内能量转换和传递的“中转站”，因此生物体内的一切生命活动都离不开ATP。
ATP与ADP的能量转化关系、生物体的生命活动所需能量直接来源于ATP是本章的重点，ATP中的能量获得机制及能量的来源和去路是本节的难点。
学习ATP相关知识点为后续细胞呼吸和光合作用的学习奠定了基础。
二．教学目标与重难点【知识与能力目标】掌握ATP的生理功能和结构简式；理解ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
【过程与方法目标】通过学生阅读教材和分析教材，培养学生的阅读分析能力和科学探究精神。
【情感态度与价值观目标】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生活实践中的价值，加强学生对身边科学这一理念的理解。
【重难点】ATP与ADP的能量转化关系，ATP中的能量获得机制及能量的来源和去路。
三．学情分析①知识基础：学生在初中学习了一些光合作用和呼吸作用的知识，必修一中也已经学习了细胞内三大能源物质的功能、线粒体和叶绿体等与能量有关的细胞结构，主动运输需要能量供给等知识，这为进一步学习ATP是生命活动的直接能源作了铺垫。
②能力基础：具备了一定的探究和解决问题的能力。
③思维品质：学生对“能量”问题认知抽象，对各种能源物质的关系认知模糊。
四．设计思路①教学策略：采取探究式教学，从感性材料入手，层层设问，步步探究，逐渐深化知识和培养能力。
②教学方法：该部分内容比较抽象，在教学手段上通过情景动画，提高学生的感性认识，激发学生的学习情感；通过实验让学生感受知识的产生过程，加深对生物学科本质的理解；通过学法指导，培养学生的阅读能力、图文信息转换能力、语言概括能力和构建开放的知识网络结构能力等；通过阶梯练习逐步深化对知识的理解；通过实际背景问题的设计，训练学生知识应用能力，提高分析问题和解决问题的能力；通过拓展探究实验，进一步提高学生的科学素质和探究能力，使知识螺旋积累。
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北师版高中生物必修一《分子与细胞》第四章细胞的能量代谢第一节生命活动的直接能源—ATP教学设计铜梁中学杜木国1设计思想《生物课程标准》认为，生物科学不仅是众多事实和理论，也是一个不断探究的过程。
倡导探究性学习，目的是“力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养”。
本节内容虽然知识难度不是很大，可引导学生通过阅读、讨论、思考以及联系生活实际来学习本课时的内容，但是又由于部分内容比较抽象，所以可以采取探究式教学，从感性材料入手，层层设问，逐渐深化知识；通过多媒体调动学生多种感官的活动，调动学生学习的积极性；通过拓展探究实验，进一步提高学生的科学素质和探究能力。
2教材分析中学生物学课程通常包括十大主题，在细胞这一主题中，初中侧重于细胞的结构，而高中则侧重于细胞亚显微结构和功能，细胞的各种生命活动，突出了“活细胞”的特性，加强了物质和能量代谢的内容。
ATP是生命直接能源物质，是细胞内能量转换和传递的“中转站”，它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪，又为后续的光合作用，呼吸作用中具体能量的转化过程作了铺垫，在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位。
3学情分析必修1第二章学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，已明确了主要能源物质、储能物质、能源物质等概念，这为进一步学习ATP是直接能源物质作了铺垫，也是在本节课的学习中需要注意区分的几个概念；必修1第三章以及初中时学生也已经接触了有关光合作用、呼吸作用等生命现象，这又为学生学习光合作用和呼吸作用中能量的转化奠定了基础。
4教学目标的确定课程标准的具体内容标准中，与本节有关的表述是“解释ATP在能量代谢中的作用”，其中内容包括ATP的分子结构及其特点，ATP与ADP的相互转化，ATP的利用等。
依据新课程、教科书和学生实际将本节课的教学目标确定为：（1）通过ATP在能量代谢中的作用，了解ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式，建立结构与功能相适应的生命观念；（2）通过分组讨论，培养学生合作，观察，分析，归纳的科学思维和科学探究的方法：（3）通过讨论，质疑、提问以及与生产实践现结合培养学生具有基本的社会责任。
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4.2生命活动的直接能源物质【学习目标】
1.
简述ATP的化学组成和特点。
2.
写出ATP的分子简式。
解释ATP在能量代谢中的作用。
【学习重点和难点】
1．
学习难点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2．
学习难点：ATP与ADP的相互转化。
一、基础知识
（一）ATP的结构和功能
1、ATP结构：是___________的英文名称的简称，其结构简式是__________，其中A代表_________
，P代表_____________，～代表______________，1个ATP 中有___个腺苷,___个磷酸基团,____个高能磷酸键。
ATP中大量的化学能就储存在___________中。
ATP可以水解，实际上是指_________________________________。
功能：ATP是细胞内一种________________化合物，是生命活动所需的___________能源物质。
（二）ATP和ADP的相互转化
1、ATP的化学性质________。
在有关酶的催化下，ATP分子中远离________的高能磷酸键很容易水解，形成有游离的__________，并释放能量，ATP就转化成____________。
2、在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离
的____________结合，重新形成ATP。
对细胞的正常生活来说，ATP和ADP这种转化，是时刻不停的发生并处于____________________
二、重难点内容
1、比较ATP和核糖核苷酸的结构式，有什么特点？
ATP结构式
核糖核苷酸的结构式
两者之间的关系是：
对应练习：
①
②③④中的A依次代表的物质是______________________________________________
2、下图为ATP与ADP相互转化示意图，补全下图，并回答
问题
合成ATP的能量来自于：___________________________________________________ __________
合成ADP的能量来自于：___________________________________________________ __________
3、据测算,一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5
kg的ATP转化为ADP,释放能量供运动之需,而细胞内储存的ATP仅能维持几秒。
细胞是如何解决这一问题的?
4、细胞内的吸能反应和放能反应，分别与ATP的合成和分解有什么联系？
5、ATP中的能量都能转化成哪些能量用于生命活动？
导
学
案
装
订
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6、改正下列关于ATP的错误观点
误区
正确观点
含量高,才能满足需求
两个高能磷酸键都能释放能量
ATP的形成可利用所有形式的能
7、根据下表提示比较ATP的水解和合成反应。
项目
ATP合成反应
ATP水解反应
反应式
酶
能量来源
能量去向
能量变化
储能
场所
活细胞内多种场所
依据上标分析ATP与ADP的相互转化是不是可逆反应？为什么？
随
堂
检
测
1.下图表示的是ATP与ADP之间的转化图，可以确定(
)
A．A为ATP，B为ADP
B．酶1和酶2是同一种酶
C．X1和X2是同一种物质
D．能量1和能量2的来源相同
2.如果测得一个高能磷酸键的化学能是8P,那么ATP中的磷酸键能应该是(
)
A.8P
B.8P~16P
C.16P~24P
D.24P
3.下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式，下列说法正确的是(
)
A.图1中的A代表腺苷,方框中的结构代表腺嘌呤核糖核苷酸
B.图2中反应向右进行时,图1中的b、c键断裂并释放能量
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性
D.酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能,两者作用于同一种底物
4．下列有关ATP的叙述，正确的是(
)
①ATP是生物体内储存能量的主要物质
②ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸之间的化学键中
③ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解
④ATP在细胞内的含量很少，但转化速度很快
⑤ATP只能在线粒体中生成
⑥ATP是可流通的“能量货币”
A．①②④
B．③④⑥
C．③⑤⑥
D．③④⑤
5．ATP之所以能作为能量的直接来源是因为(
)
A．ATP在细胞内数量很多
B．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
C．ATP中的高能磷酸键很稳定
D．ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物
6．同样是储存能量的分子，ATP与葡萄糖具有不同的特点。
下列说法正确的是(
)
A．ATP分子中含有的化学能比葡萄糖的多
B．ATP分子中所含的化学能比葡萄糖稳定
C．葡萄糖中的能量只有转移给ATP才能用于生命活动D．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，不是生物界的共性[来源:学科网]。