高中生物《细胞与能量》教案5 浙教版必修1.docx
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高中生物《细胞与能量》教案5浙教版必修1
2019-2020年高中生物《细胞与能量》教案5浙教版必修1
一、教材分析
【教材内容】
本章节为浙教版普通课程标准实验教材书《生物学必修1分子与细胞》的第三章细胞的代谢的第一节细胞与能量。
本章节主要分三个内容：
能量的转化，吸能反应和放能反应，ATP是细胞中的能量通货。
教材开始就以学生熟悉的动能和势能的相互转化，引出在细胞内也存在着能量的转化，并强调能量能量守恒。
接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应，为理解ATP－ADP循环时的放能和吸能做铺垫。
对于ATP是细胞中的能量通货，教材通过对ATP的分子结构的图解，使学生明白A、T、P分别代表什么，以及高能磷酸键的意义；对于ATP－ADP的循环，教材则是通过ATP和ADP的循环组图。
使学生构建知识结构。
同时教材还指明ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞中的含量不多，从而易于引发学生讨论ADP－ADP循环的意义，同时可使学生加强ATP是细胞中的“能量通货”的理解。
【教材地位】
本章处于细胞的结构之后，在学生清楚得认识到细胞是所有生物的基本组成以及所有生化反应都是在细胞中完成后，本章节再进行呼吸作用、光合作用等反应的具体讲解。
有助于学生在细胞的基础上建立一个完整的细胞内新陈代谢循环。
而细胞与能量这一部分的学习，可以让学生细胞在进行新陈代谢中时，也在进行着能量的转化和迁移。
是学生学习高中生物的一个基础性知识。
二、学情分析
本学期学生刚刚接触高中生物知识，而且通过前两章节分别对细胞的分子组成和细胞的结构的学习，学生不仅有一定的学习热情，也有了一定的基础知识。
本章节所要讲述的细胞代谢，同时也是学生比较熟悉的内容。
因此，学生对于今天的教学内容有比较良好的学习态度和比较积极的学习思想。
且高一学生已经具备一定的自学能力、语言组织表达能力和合作意识。
因此在本堂课中可使教学目标顺利达成。
三、教学目标
【知识目标】
1．学生能够举例说明细胞中的能量转化，并能利用能量守恒定律对给出例子进行说明。
2．学生能够记住吸能反应和放能反应的几个代表性例子，并记住他们之间的纽带是ATP。
3．学生能够基本具体理解ATP的三个结构组成和他们的分别代表意义。
4．大部分学生能够自行画出ATP和ADP之间的简单循环组图。
5．学生能够大体明白ATP是细胞中的能量通货（直接供能物质）。
【能力目标】
1．通过阅读培养学生的自学能力、表述能力；利用课件，培养学生的观察、分析能力等。
2．学生围绕问题展开讨论，培养质疑精神、提问习惯和归纳思维能力。
3．通过分析ATP－ADP的循环及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。
【情感态度与价值观】
通过让学生认识医用ATP的注射液和ATP片剂，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实践中的价值，加强对身边的科学的理解。
四、教学重难点
1．教学重点：
ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式、分析ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，能理解ATP作为“能量通货”的含义。
2．教学难点：
ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，理解ATP作为“能量通货”的含义。
在教师的引导下，利用多媒体课件，结合同学之间的相互讨论分析等形式，让学生认识ATP的水解，ATP－ADP的循环过程及其重要意义。
五、教学准备
相应的多媒体课件制作、ATP片剂
六、教学策略
由于本章节内容相对较难，而且本章节的知识点要求学生做具体掌握，所以对于本堂内容，我主要是以传统的教师讲解，学生听讲的形式来开展本堂课。
充分体现出教师的引导作用，使得学生能够在有限的时间内得以掌握相对较大的知识容量。
而且通过对实物“ATP片剂”的讲解，使得学生能够从生活中自我发现学习知识点。
在本章节我主要采用了“图片引入新课讲解课堂小结
巩固练习”的传授式教学。
七、教学过程
教学流程
教师活动
学生活动
教学意图
导入新课
展示图片，
总结出生物体生存要获取能量
而我们在无时无刻的生命活动中又在消耗能量。
讨论、回答。
图文结合，
激发兴趣，调动思维。
第一节细胞与能量
一、能量的转化
【引导】那么我们在不断的获取能量，消耗能量，那么能量之间，是否可以相互转化？
【提问】那么你可否具体说明，当刘翔在跑步时，他体内的能量是如何转化的？
【提问】能量会消灭吗？
能创造吗？
【板书】一、能量的转化
1．能量守恒：
能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。
2．生物体和细胞是开放系统
联系实际，回答问题。
讨论、回答。
阅读课本44页第五、六段。
提出问题，引起思考，在原有的认知基础上构建新知识。
二、吸能反应和放能反应
请学生自行阅读书上“吸能反应和放能反应”内容。
【提问】什么是化学能，吸能反应和放能反应的定义？
【讲述】细胞中有许多吸能反应，它们所需的能量来自于细胞中的放能反应。
那么细胞中放能反应所产生的能量是怎样被吸能反应利用的呢？
两者之间的纽带就是ATP。
【展示】ATP片剂。
【提问】那么什么是ATP呢？
阅读课本4.5页吸能反应和放能反应。
讨论、回答。
请同学代表大家观察ATP片剂，由一位同学给其他同学读出所看到实物的名称及治疗作用。
通过自学提高学生对知识的认知、归纳、表述能力。
使学生对ATP建立具体的直观的认识，并初步了解其生理作用。
三、ATP是细胞中的能量通货
㈠ATP的结构
展示课件：
ATP的结构。
展示视频材料
【提问】ATP中的A、T、P分别代表什么，为什么ATP被称为高能磷酸物？
【课件主要内容】
磷酸基团
腺嘌呤
核糖
（二）ATP和ADP可以相互转化
水解酶
展示课件：
ATP的水解。
合成酶
【提问】ATP水解时，是哪个化学键断裂？
水解后有哪些产物？
这是个吸能反应还是放能反应过程？
【讲述】ATP水解形成ADP后，利用细胞内释放能量的反应，如呼吸作用释放的能量，ADP吸收能量又和磷酸结合转变成ATP，而这一过程的进行与两个磷酸基团之间的高能磷酸键的特点直接相关，那个高能磷酸键即容易水解断裂，又容易重新合成。
【学生小组讨论】ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？
【提问】ADP转化成ATP时所需能量的来源于哪里？
三、ATP的利用
【提问】释放的能量被如何利用了呢？
【讲述】细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。
也就是用于细胞中的各种生命活动。
引导学生分析课本46页图3－2ATP推动细胞做功。
【讲述】细胞中的ATP含量很少，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2～3钞钟左右。
不过ATP在细胞中易于再生，在本章第四节中将学习。
那么ATP是又什么物质合成的呢？
【提问】ATP与ADP之间为什么能够进行循环？
（点评学生的回答，并进行归纳）
【板书】通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。
【提问】ATP－ADP循环的意义是什么？
【讲述】ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。
【讲述】细胞内的糖类、脂质等能源物质不能被细胞直接利用，ATP水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。
ATP是细胞中普遍适应的能量载体，ATP在细胞内的含量是极少的，像小额钞票一样，便于流通使用，是细胞能量代谢的“能量通货”。
观察ATP的结构，认识各种符号的含义。
观看ATP水解的动画演示。
学生分小组讨论，并完成表格。
讨论、回答。
举例说明。
阅读课本46页图3－3ATP－ADP循环。
思考、回答。
讨论、回答。
通过教师的讲解使学生对ATP的认识逐渐清晰。
明确ATP放能的部位，对两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定形成直观的认识。
及时联系刚学习的吸能和放能反应，使前后知识密切联系，培养学生的逻辑思维能力。
用通俗易懂的比喻使学生理解ATP在生命活动中的的作用。
小结
【讲述】通过本节内容的学习，我们知道能量是相互转化的，既不会消失也不会凭空创造。
在生物体的细胞内也发生着能量的相互转化－吸能反应和放能反应。
【提问】细胞中糖类等有机物分解所释放的能量是怎样被吸能反应利用的呢？
【提问】众多能源物质中，ATP这种含量极少的物质为什么成为“能量通货”？
学生回答后整理：
ATP中连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，水解后形成ADP，释放出的能量供细胞中的吸能反应；而ADP吸收其他能源物质释放的能量后又可以迅速转化为ATP。
强调：
ADP合成ATP所需的能量不是来自ATP的放能反应。
【提问】当产生ATP的过程停止时，会发生什么？
【举例】大家可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。
当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3～6分钟内就会失去知觉。
因此ATP对生命的维持是极其重要的。
回答：
ADP吸能后和磷酸结合形成ATP。
讨论、回答。
讨论、回答。
以提问的方式进行小结，及时掌握学生对新知识理解的缺陷，对所学的知识进行梳理，以强化学生对新知识的认识，使学生充分认识到ATP在细胞代谢中的重要地位。
八、教学反馈
１、菠菜根毛细胞能产生ATP的场所是（）
A、叶绿体B、线粒体
C、液泡D、叶绿体、线粒体
２、ATP的结构式可以简写为（）
A、A-P-P～PB、A-P～P～P
C、A～P～P-PD、A～P～P～P
３、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是（）
A、太阳能糖类ATP
B、ATP糖类脂肪
C、ATP脂肪太阳能
D、ATP糖类太阳能
４、ATP在细胞内的含量及其生成是（）。
A.很多，很快B.很少，很慢
C.很多，很慢D.很少，很快
５、对于反应式：
ATPADP+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
６．ATP分子中大量的化学能储存在__________内。
参考答案：
BBDDA高能磷酸键D
通过以上由浅到深的问题设计，使得学生在检测本节课的知识掌握程度时，再次进行知识的灌输。
九、板书设计
3.1细胞与能量
一、能量的转化能量守恒
二、吸能反应和放能反应
纽带ATP
吸能反应——光合作用
放能反应——呼吸作用
腺苷三磷酸集团
ATP的全称结构简式A-T-P~P~P
ATP与ADP的转化
是否可逆，为什么？
四、ATP的利用
2019-2020年高中生物《细胞中的原子和分子》教案1苏教版必修1
教学重点
1.组成细胞的原子和分子。
2.水和无机盐的存在形式及生理功能。
教学难点
细胞的原子及原子形成分子。
教具准备
青蛙胚发育过程的影像资料、地壳与生物细胞元素组成比较表、人体元素组成图表、原子结构及原子形成分子的Flash动画、水黾水面运动的影像资料、水分子间形成氢键的动画等。
课时安排
1课时
三维目标
1.举例说出构成细胞的原子和分子。
2.举例说出细胞中无机分子的功能。
3.通过“原子是怎样形成分子的”积极思维活动，培养学生的观察能力、图文信息分析归纳的思维能力。
4.通过利用网络或期刊等媒体收集细胞中某些微量元素和人体健康关系的资料的继续探究活动，培养学生利用多种媒体进行搜集生物学信息的方法。
5.通过学习细胞中原子和分子组成，深刻理解生命的本质，认同生命的物质性。
6.通过生物体组成元素与地壳的组成元素比较，认识生物界在物质组成上的统一性。
教学过程
导入新课
教师利用多媒体展示青蛙从一个受精卵开始经过细胞分裂、分化逐渐发育成一个蝌蚪的过程。
教师结合上述情境指出，蝌蚪和绝大多数生物一样，都是由细胞组成的，细胞是组成生物体结构和功能的基本单位。
细胞之所以能作为生物体结构和功能的基本单位，这与细胞的化学组成有密切关系，研究细胞的化学组成，首先从组成细胞中的原子和分子开始。
推进新课
板 书：
一、细胞的原子和分子
教师呈现问题情境：
利用多媒体呈现农民在玉米田间劳动情景。
师
人和玉米分别含有哪些元素？
判断的依据是什么？
（教师可启发学生从人和玉米所含物质、生长所需营养等角度去分析判断）
生甲
人和玉米都含有H、O，因为两者都含有水。
生乙
都含有C、O，因为两者都进行呼吸，产生二氧化碳。
生丙
都含有N，因为玉米生长需消耗大量尿素等化肥，人吃玉米。
……
（教师应注意组织好学生讨论，科学合理的说法都应积极肯定）
师
根据科学家的研究，人和玉米是由多种化学元素组成。
（出示玉米和人体化学元素的对比表投影片）
玉米和人体的化学元素组成（质量分数/%）
元素
玉米
人体
元素
玉米
人体
O
44.43
14.62
Si
1.17
0.005
C
43.57
55.99
Cl
0.14
0.47
H
6.24
7.46
Al
0.11
-
N
1.46
9.33
Fe
0.08
0.012
K
0.92
1.09
Mn
0.004
-
Ca
0.23
4.67
Na
-
0.47
P
0.20
3.11
Zn
-
0.01
Mg
0.18
0.16
Rb
-
0.005
S
0.17
0.78
生
从玉米和人体化学元素的对比表可得到什么结论？
师
（1）组成生物体的化学元素大体相同。
（2）在相同生物体内，各种化学元素的含量相差很大。
师
人和玉米的化学元素组成中，实际上除了表中所列9种元素外，还有Si、Cl、Al、Fe、Na、Zn……据统计，在生物体细胞内至少可以找到62种元素。
地球上天然存在的元素有90多种。
（出示地壳和生物细胞元素组成比较表）
师
从地壳和生物细胞元素组成比较表中可以说明什么？
生
组成生物体的化学元素中，没有一种是生物所特有的，说明了生物界与非生物界的统一性。
学生活动：
阅读教材P12表2-1一项关于“硒与克山病相关性”研究的记录表。
师
克山病是一种原因不明，以心肌细胞变性、坏死为主要疼痛特征的地方性心肌病，1935年首先发生于黑龙江省克山县，故名克山病。
该病病因至今不明，经过几代人大量研究，目前病因研究主要集中到生物地球化学病因及生物病因两大方面。
师
（1）从表中可得到什么结论？
（2）硒在无机自然界是否存在？
生
（1）表中数据说明人体缺硒与克山病有明显关系。
（2）硒是无机自然界中所含有的一种化学元素。
师
组成生物体的各种物质的基本单元是原子，原子的结构是如何构成的呢？
（教师利用多媒体呈现H、C、O、Na、Cl这几种原子的结构图）
师
原子是由原子核和外围电子构成，原子核又是由中子和质子构成。
每一种元素的原子核中都带有固定数量的质子。
师
观察H、C、O、Na、Cl五种原子结构思考下列问题：
（1）这五种原子中质子数、中子数、电子数分别是多少？
（2）每一种原子的质量数与原子核中质子数和中子数是什么关系？
（3）正常原子从整体上看为什么呈电中性？
学生活动：
阅读教材P12相关段落，并观察五种原子结构图后讨论回答。
（1）H、C、O、Na、Cl的质子数分别是1、6、8、11、17,中子数分别是0、6、8、12、20,电子数分别是1、6、8、11、17。
（2）每一种原子的质量数等于其原子核中质子数和中子数之和。
（3）原子核外围绕有电子，每一个电子带一个单位负电荷，而一个质子带有一个单位正电荷，带正电的质子数与核外电子数相等，所以整体上原子呈电中性。
师
原子是怎样形成分子的呢？
学生活动：
阅读教材P13提供的事实。
教师创设问题情景：
利用多媒体动画展示钠原子和氯原子形成氯化钠分子的过程。
师
氯原子和钠原子之间通过什么键形成氯化钠分子？
如何形成？
生
离子键，钠原子失去一个电子成为正离子，氯原子得到一个电子形成负离子，正负离子之间产生静电作用而形成离子键。
教师活动：
利用多媒体动画展示氢原子和氧原子形成水分子的过程以及水分子与水分子之间相互作用形成氢键的过程。
师
（1）一个水分子中H和O原子之间通过什么键形成水分子？
（2）水分子之间通过什么键相互作用而连在一起？
生
（1）水分子中H和O之间形成共价键。
（2）水分子之间形成氢键。
师
水分子是由H和O原子组成的。
原子一般通过各种化学键的作用形成分子，除了一些稀有气体和单质金属等以单原子状态存在外，分子一般由两个或两个以上原子构成。
细胞中的水和无机盐就是由相应的原子所形成的无机分子。
教师提出阅读提纲：
（1）水和无机盐在细胞中含量占多少？
（2）水和无机盐在细胞中分别以什么形式存在？
（3）水和无机盐在细胞生命活动中有什么生理功能？
学生阅读教材P14～P15思考、讨论并回答上述问题：
（1）水分占细胞总质量的60%～90%，无机盐约占细胞总质量的1.5%。
（2）水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，无机盐常以离子形式存在。
（3）水的生理功能有：
水是良好溶剂，运输作用，参与细胞内代谢作用，提供生化反应环境，结合水是细胞结构的重要成分。
无机盐的作用：
细胞组成成分；参与细胞各种生命活动。
课堂小结
提出讨论问题：
（1）水黾为什么没有下沉？
（2）水面张力如何产生？
学生阅读教材讨论后回答：
（1）水黾依靠水面张力而在水面自由运动不下沉。
（2）水分子之间形成氢键使水面张力增强。
教师活动：
利用多媒体演示水分子之间通过氢键结合的过程。
师
举例说明生物体因哪种无机盐过多或缺少而产生什么病症？
生甲
缺钙引起抽搐、软骨病。
生乙
钙盐过多引起肌无力。
生丙
缺铁引起缺铁性贫血。
生丁
缺碘引起地方性甲状腺肿、呆小症。
……
板书设计
第二章 细胞的化学组成
第一节 细胞中的原子和分子
一、组成细胞的原子和分子
二、细胞中的无机分子
活动与探究
探究题目：
人体细胞中某些微量元素与人体健康关系
方法与步骤：
（1）全班学生分成若干合作探究小组，每组3～4人，每组设一名召集人。
（2）各小组分工合作，通过网络、报刊、图书、影像资料等多种途径收集有关人体细胞中某些微量元素与人体健康关系的资料并作好记录。
（3）各小组汇总收集到的资料并进行讨论整理，确定一名，将研究结果写成一份研究报告。
结果与交流：
教师组织全班进行交流汇报，各小组汇报研究结果。
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