高中生物5.2《细胞的能量“通货”ATP》学案新人教版必修1

细胞的能量货币“ATP”教学设计1.教材分析细胞代谢能够进行既离不开酶的催化作用，又离不开能量的推动，ATP是生命活动的直接能源物质，ATP的来源是细胞呼吸，有机物中的能量根本是来源于光合作用，因此，对ATP的学习，有助于从能量转化角度将呼吸作用和光合作用联系起来。

ATP的结构与前面所学的元素和化合物知识有一定的联系，同时ATP是模块二中将要重点学习的核苷酸的衍生物。

本节内容与物理中能量的内容联系比较紧密。

2.学情分析本节内容之前学生已学习了细胞新陈代谢的概念，生物催化剂-酶，生物体的物质、结构基础。

从学生的心理特点来看，高二学生具有一定的自学能力，对能引起他们思考的问题较感兴趣。

学生虽然具备一定知识基础、自学能力，但是学生的认识还需在课堂上统一、巩固，而且本节的重难点对学生还有较大的难度，还有着可拓展的空间，需要在资料补充、合作交流的过程中完成。

3.教学目标①通过探究活动，知晓 ATP 的功能，发展物质与能量观，提高实验探究能力；②利用纸片模型搭建ATP的结构，对应ATP功能，发展结构与功能观，提升建模、思辨等思维能力；③分析 ATP－ADP 的循环及其对细胞供能的意义，提高问题解决能力，能运用归纳概括、批判性思维等科学思想探讨生命现象；④通过认识医用ATP片剂理解ATP的重要意义，体验生物学原理在生产实践中的应用价值。

4．重点难点教学重点：（1）ATP分子结构与高能磷酸键（2）ATP、ADP相互转化（3）ATP是细胞的能量通货教学难点：（1）ATP、ADP相互转化（2）ATP是细胞的能量通货解决途径：通过看图、写简式、分析各个字母符号含义，细化掌握“ATP分子结构与高能磷酸键”；通过小组讨论、实验设计、数据资料补充等方式，突破“ATP、ADP相互转化”和“ATP是细胞的能量通货”的两个重难点。

5.教学过程5.1引入环节——创设情境，知情结合教师以晋朝车胤囊萤的故事和杜牧的诗《秋夕》引入能量的话题，并展示古代战争“滚木雷石”防敌技术的图片，让学生思考萤火虫光能的来源，体会能量之间的相互转化，最终使学生理解化学能是细胞内最主要的能量形式。

5.2《细胞的能量“货币”ATP》教学设计一、课标分析《细胞的能量“货币”ATP》是新人教版高中生物学《《必修一•分子与细胞》第五章第二节的内容。

《普通高中生物学课程标准《（2022年版）》中提出：大概念2：“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”。

为了形成这一大概念，需要引导学生逐步构建三个重要概念作为支持，而本单元内容是学生建构：“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域”这一重要概念的基础。

因此本单元四节内容的逻辑关联如下：细胞的功能大多数基于化学反应，对于化学反应，我们需要从反应的条件、过程和场所这几个方面分析。

细胞内的化学反应的条件需要酶和ATP，反应的过程以光合作用和细胞呼吸为例，反应的场所基于对细胞结构的学习，在这一重要概念的形成过程中逐步形成结构与功能观。

进而本节内容需要落实的次位概念是：“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”。

教材内容主要分析了ATP分子的组成和结构特点、ATP与ADP相互转化的特性、ATP 的来源和利用这三个方面。

由“结构与功能观”逐步形成“物质与能量观”，可为后续“细胞呼吸”和“光合作用”的学习打下良好的基础。

因此，本节内容对于整个知识之间内在联系的纽带作用非常明显。

二、教材分析人教版教材《《分子与细胞》整个模块贯穿了系统的观点，帮助学生认识细胞是最基本的生命系统层次、细胞系统的物质基础、细胞系统的结构基础、细胞系统与环境的物质交换、细胞系统的能量变化、细胞系统的生命历程。

《细胞的能量《“货币”ATP》一节选自人教版《（2019）必修1《《分子与细胞》第五章第二节，本节需要1个课时完成。

本节是在学生掌握了细胞中的有机物—蛋白质、糖类、脂肪等在细胞中的作用等知识的基础上安排的教学内容，目的是让学生懂得，尽管糖类等有机物是能源物质，但并不能给生命活动直接提供能量，从而激发学生的探究欲望。

细胞代谢能够进行既离不开酶的催化作用，又离不开能量的推动，ATP是生命活动的直接能源物质，在细胞代谢中具有重要作用，ATP的来源是细胞呼吸，有机物中的能量根本是来源于光合作用，因此，对ATP的学习，有助于从能量转化角度将呼吸作用和光合作用联系起来。

“细胞的能量‘货币’ATP”教学设计主讲人：珠海市鸿鹤中学杨洁婷一、教材分析“细胞的能量‘货币’ATP”是人教版《生物学·必修1·分子与细胞》第5章第2节的内容。

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》在“分子与细胞”模块的概念2中，对这部分内容的要求为“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”。

教材围绕“ATP是细胞的能量货币”这一概念组织相关内容，主要包括ATP是一种高能磷酸化合物、ATP与ADP可以相互转化以及ATP的利用。

教材通过创设萤火虫发光的情境，让学生直观地理解ATP才是生命活动的直接能源物质，在细胞代谢中具有重要作用。

ATP的产生需要经过细胞内的化学反应来实现，化学反应需要在温和的条件下进行，而酶的学习可以为本节打下基础，同时为后面ATP的两大来源——细胞呼吸作用和光合作用的学习做好铺垫。

而ATP的利用对前面所学习的主动运输进一步深化，完善了概念。

二、学情分析在知识层面，学生已经学习了细胞中的有机物等基础知识，知道糖类等有机物是生命活动的能源物质，同时也掌握了核酸基本单位——核苷酸的结构，这为ATP的结构和功能的学习奠定了知识基础，可以帮助学生更好的理解本节课的内容。

在能力方面，在上一节“降低化学反应活化能的酶”中，学生已经学习了控制变量和设置对照的科学方法，具备一定设计科学实验的能力，但是他们的科学探究能力、建模能力以及逻辑推理能力都有待提升。

三、教学目标基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，制订如下教学目标：（1）通过对ATP化学组成及结构特点的学习，理解ATP的结构与功能相适应的生命观念；（2）通过构建ATP及ATP和ADP相互转化的模型，形成科学思维习惯，提升模型建构的能力；（3）通过设计实验探究“使萤火虫发光的直接能源物质”，发展学生科学探究的能力，再进一步分析和讨论ATP在实际生活中的利用，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质的原因。

人教版高中生物学必修1第2章第一节细胞中的元素和化合物教学设计3.萤火虫发光的过程中有能量转化吗？讲授新课知识点一：ATP是一种高能磷酸化合物同学们认真阅读课本并做好勾画与批注。

并回答问题。

1.中文名称：三磷酸腺苷2.结构简式：A–P～P～PA：腺苷=腺嘌呤+核糖P：磷酸基团（3个）～：高能磷酸键（2个）—：普通磷酸键（1个）3.ATP的结构式：高能磷酸键：两个相邻的磷酸基团都带负电荷，相互排斥使得这种化学键不稳定。

在这种相互排斥作用下，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。

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。

这一过程中1molATP水解释放的能量高达30.54kJ。

注意：A TP≠能量，ATP是一种物质，不是能量，能量储存在A TP中。

归纳总结：按要求阅读课本、思考、讨论回答问题思考、讨论回答问题培养学生思考和分析问题的能力，小组合作能力培养学生阅读提取信息的能力和思考和分析问题的能力，小组合作能力①:腺苷；②：腺嘌呤；③：腺嘌呤脱氧核苷酸；③：腺嘌呤脱氧核苷酸知识点二：ATP与ADP可以相互转化（1）ATP的水解ATP ADP+Pi+能量（2）ATP的合成ADP+Pi+能量ATP能量来源：动物、人、真菌和大多数细菌的呼吸作用，绿色植物的光合作用和呼吸作用。

（3）特点：含量少且相对稳定，转换迅速！处于动态平衡中，保证了稳定供能。

思考：ATP与ADP的相互转化是否可逆?不可逆，A TP水解是在水解酶的作用下完成，ATP的合成是在合成酶的作用下完成。

而且物质可逆，能量不可逆。

细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的统一性。

（4）ATP合成与ATP分解的比较：反应ATP分解ATP合成反应类型酶的类型场所能量来源思考、讨论回答问题启发学生的思考，培养学生收集资料解决问题的能力酶酶B、ATP 糖类脂肪C、ATP 脂肪太阳能D、ATP 葡萄糖太阳能2.对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（）A、物质是可逆的，能量是不可逆的B、物质和能量都是可逆的C、物质和能量都是不可逆的D、物质是不可逆的，能量是可逆的3.生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（）A、葡萄糖B、糖原C、三磷酸腺苷D、脂肪4.ATP是细胞中的能量通货。