內(nèi)蒙古開(kāi)魯縣高中生物 第二章 組成細(xì)胞的分子 2.1 組成細(xì)胞中的元素和化合物說(shuō)課稿 新人教版必修1.doc

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細(xì)胞中的元素和化合物說(shuō)課稿 一、教材分析 本章是高中生物的第二章。第一章介紹了生物又細(xì)胞組成，從第二章開(kāi)始進(jìn)入細(xì)胞層次進(jìn)行學(xué)習(xí)。第二章的標(biāo)題是“組成細(xì)胞的分子”，本章重點(diǎn)介紹了細(xì)胞內(nèi)的主要化合物及其作用。本節(jié)課的內(nèi)容是第二章第一節(jié)和第五節(jié)內(nèi)容的綜合，首先介紹細(xì)胞中的元素和化合物，接著重點(diǎn)介紹水和無(wú)機(jī)鹽。其中第一節(jié)“細(xì)胞中的元素和化合物”這部分內(nèi)容可以如題分為兩部分：元素和化合物。而元素這部分要學(xué)生掌握的內(nèi)容包括：1）組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能找到，但是各種元素的相對(duì)含量有大不相同，由此得出生物和非生物的統(tǒng)一性和差異性；2）大量元素、微量元素的區(qū)別（1/10000）；3）碳（C）是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素。 組成細(xì)胞的元素和化合物這兩部分內(nèi)容在課堂上完成，主要運(yùn)用的教學(xué)手段是“問(wèn)題討論”通過(guò)問(wèn)題討論這樣一種方式來(lái)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維；通過(guò)比較組成細(xì)胞和地殼的元素含量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，繼而經(jīng)過(guò)討論解決問(wèn)題，最終得到結(jié)論。通過(guò)對(duì)問(wèn)題的討論，比較流暢的過(guò)度到本節(jié)課的第一個(gè)內(nèi)容，即細(xì)胞是由化學(xué)元素構(gòu)成的，組成細(xì)胞的元素在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到，沒(méi)有任何一種元素是生物所獨(dú)有的。由此進(jìn)一步引出下面的內(nèi)容：組成細(xì)胞的元素。這一部分知識(shí)可分為：大量元素；微量元素；主要元素；基本元素；最基本元素 五個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中為什么碳是最基本元素要利用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析。 第二部分內(nèi)容是由上面所講到的元素組成的細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。其中無(wú)機(jī)物包括水和無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)物包括糖類、脂質(zhì)、核酸和蛋白質(zhì)。由于本部分內(nèi)容在以后幾節(jié)課會(huì)做重點(diǎn)講解，所以在此只做簡(jiǎn)單介紹。介紹的內(nèi)容主要是這些物質(zhì)在細(xì)胞中的存在形式和作用，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)這些物質(zhì)的作用，可以為以后的講解奠定基礎(chǔ)。 二、學(xué)情分析 學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)化學(xué)，有了一定的化學(xué)知識(shí)，這些知識(shí)為本節(jié)課的內(nèi)容奠定了一些基礎(chǔ)。例如化合物的組成和部分功能，可能學(xué)生已經(jīng)有所了解。同時(shí)，日常生活中學(xué)生會(huì)接觸到一些關(guān)于生物（主要是人）體內(nèi)存在的化學(xué)元素的信息，對(duì)生物是由元素組成比較容易理解。此處的重難點(diǎn)在于對(duì)元素進(jìn)行分類，如何區(qū)別大量元素等概念最好能有具體的數(shù)據(jù)，否則容易造成說(shuō)服力不強(qiáng)或沒(méi)有說(shuō)服力的結(jié)果。對(duì)于構(gòu)成細(xì)胞的有機(jī)化合物的種類的認(rèn)識(shí)，從日常生活中都已有這方面的知識(shí)，比如知道瘦肉含有蛋白質(zhì)較多，水果含有較多的糖類等。隨著生命科學(xué)在日常生活中的深入，學(xué)生可能已經(jīng)接觸到了關(guān)于核酸等內(nèi)容的知識(shí)。學(xué)生在初中已學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)水和無(wú)機(jī)鹽的實(shí)例，結(jié)合生活中的某些實(shí)例，學(xué)生對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的含量及作用都有較感性的認(rèn)識(shí)，但需要教師指導(dǎo)糾正并完善認(rèn)識(shí)；同時(shí)學(xué)生對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)中的作用并未從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，對(duì)于水和無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的具體存在形式?jīng)]有較明確的概念，對(duì)于結(jié)合水的相關(guān)知識(shí)，較難理解，教師要從生活中的實(shí)例出發(fā)，給予學(xué)生充分的感性認(rèn)識(shí)，再加以引導(dǎo)，才能建立理性認(rèn)識(shí)。 三．教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo) （1）知道組成細(xì)胞的主要元素；知道為什么碳元素是構(gòu)成細(xì)胞的基本元素。 （2）學(xué)會(huì)檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的方法。 2.能力目標(biāo) （1）通過(guò)對(duì)C元素的分析，說(shuō)明有機(jī)化合物形成的可能性及必然性，初步培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科綜合分析問(wèn)題的能力。 （2）通過(guò)對(duì)組成細(xì)胞中的元素的百分比的分析，通過(guò)對(duì)不同化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理解、思考和分析問(wèn)題的能力。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）認(rèn)同生命的物質(zhì)性。 （2）認(rèn)同生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。 四．教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 1.組成細(xì)胞的主要元素和化合物。 2.檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。 難點(diǎn)： 1.構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳。 2.檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。 五．教具與教法 直觀教學(xué)法、講解法、實(shí)驗(yàn)法。 六．課時(shí)安排 2課時(shí) 7． 教學(xué)過(guò)程 第一課時(shí) （一）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 教師：地球上的環(huán)境千變?nèi)f化，但都是有一定的物質(zhì)組成，比如地殼表面的水、巖石以及空氣，那么這些物質(zhì)由哪些元素組成呢？生物是生活在一定的環(huán)境中，這些生物從環(huán)境中獲取物質(zhì)，那么這些生物又由哪些元素組成？ 然后展示探究的第一個(gè)問(wèn)題，生物異與非生物存在著統(tǒng)一性和差異性?已經(jīng)布置學(xué)生們課前預(yù)習(xí)了這部分，檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況并讓學(xué)生把預(yù)習(xí)過(guò)程中的疑惑說(shuō)出來(lái)。 設(shè)計(jì)意圖：步步導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。 （二）新授課 探究一：生物異與非生物存在著統(tǒng)一性和差異性? 組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量 元 素 地殼 細(xì)胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 極少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 師：比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量,通過(guò)比較,你能發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題? 生：組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無(wú)機(jī)環(huán)境中都能找到，沒(méi)有一種元素是生命特有的。但是元素在細(xì)胞中和無(wú)機(jī)環(huán)境中的含量卻有區(qū)別，說(shuō)明生命和非生命的無(wú)機(jī)環(huán)境既有統(tǒng)一性又有差異性。 設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察，分析表格中的問(wèn)題，歸納總結(jié)，形成結(jié)論。 探究二：組成細(xì)胞的元素？ 作為生命的基本組成單位——細(xì)胞，它可以構(gòu)成不同的生物體。那么元素在各種細(xì)胞中的含量是怎樣的？ 材料一： 組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比），教材p17圖2—1。 組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比），教材p17圖2—2。 材料二：玉米和人體化學(xué)元素對(duì)比表： 玉米與人體的化學(xué)元素組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%） 元 素 玉米 人 O 44.43 14.62 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 N 1.46 9.33 Si 1.17 0.005 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 P 0.20 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 Cl 0.14 0.47 Zn — 0.01 Fe 0.08 0.012 學(xué)生對(duì)上述材料的進(jìn)行分析討論后教師總結(jié)： 組成細(xì)胞的元素種類有許多，它們的含量各不相同，干重狀態(tài)下和鮮重狀態(tài)元素下元素含量最大的分別是C元素和O元素。C、O、N、H這4種元素在組成生物體的元素中含量最多，所以，C、O、N、H是組成生物體的基本元素。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在生物體的細(xì)胞內(nèi)至少可以找到62種元素，其中常見(jiàn)的約有29種，重要的有24種。所以，一般情況下可以說(shuō)組成生物體的化學(xué)元素主要有20多種。生物體內(nèi)各種元素含量差別較大，所以可以按照含量的多少把它們分為兩大類：一類是大量元素，一類是微量元素。大量元素是指含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素，如： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。微量元素是指生物體內(nèi)含量很少的一些元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。微量元素對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用。如碘是甲狀腺激素的成分，鐵是血紅蛋白的成分，鋅、硒、鉬、鐵等是很多酶的成分。 在組成生物體的大量元素中，C是最基本的元素，從初中所學(xué)元素周期表中，知道C位于第14族位置，它的原子序數(shù)是6，說(shuō)明一個(gè)碳原子核中含有6個(gè)質(zhì)子，核外有6個(gè)電子，由于電子排布的不同，在最外層有4個(gè)電子，這樣，碳原子就具有了4個(gè)能夠成鍵的價(jià)電子。正是這4個(gè)價(jià)電子，能夠使碳原子之間、碳原子與其他元素的原子之間結(jié)合形成更多的化學(xué)鍵。由于每個(gè)碳原子可以形成4個(gè)化學(xué)鍵，所以就有可能形成含有成千上萬(wàn)個(gè)甚至更多個(gè)碳原子的物質(zhì)。C是構(gòu)成生命有機(jī)物中最重要的元素。 設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)分析比較，使學(xué)生明確大量元素和微量元素的概念，并正確理解碳是最基本元素。 探究三：組成細(xì)胞的化合物 討論：作為生命的細(xì)胞是由元素組成的，組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)是以什么形式存在的？比如花生和大豆的應(yīng)用中有很大的不同，花生可用來(lái)榨油，大豆常用來(lái)做豆腐說(shuō)明了什么問(wèn)題？ 引導(dǎo)學(xué)生分析組成生物體的化學(xué)元素在體內(nèi)以什么形式存在（單質(zhì)還是化合態(tài)），參考課本P17提供的表來(lái)分析，總結(jié)歸納出構(gòu)成細(xì)胞的化合物。 設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生自主完成本部分內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。 第二課時(shí) （一） 復(fù)習(xí)引入 想從生物組織中提取這些糖類、脂肪、蛋白質(zhì)，我們首先必須學(xué)會(huì)如何檢測(cè)組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。 探究四：檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定的實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟和現(xiàn)象： 知識(shí)點(diǎn) 可溶性還原糖 脂 肪 蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn)原理 與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀 被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色（或被蘇丹Ⅳ染成紅色） 與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì) 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 樣液 制備 選材 含糖較高、顏色為白色或近于白色的植物組織，蘋(píng)果、梨最好 富含脂肪的種子，以花生最好 浸泡1～2 d的黃豆種子（或用豆?jié){）或用雞蛋 蛋白 方法 蘋(píng)果切塊→研磨→過(guò)濾→濾液 制作花生種子的切片 黃豆浸泡切片→研磨→過(guò)濾→ 濾液 鑒定步驟 樣液→加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸 切片→染色→漂洗→鏡檢 組織樣液→加雙縮脲試劑A→再加雙縮脲試劑B→觀察顏色變化 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀 脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色（或被蘇丹Ⅳ染成紅色） 加雙縮脲試劑A無(wú)明顯變化，加雙縮脲試劑B后溶液變成紫色 注意事項(xiàng) 1.選材要用含糖較高、顏色為白色或近于白色的植物組織 2.斐林試劑不穩(wěn)定，一般配成甲液（NaOH：0.1 g/mL）乙液（CuSO4：0.05 g /mL）來(lái)保存，用時(shí)必須將甲、乙兩液混合均勻后使用，切勿分別加入組織樣液中進(jìn)行檢測(cè) 1.切片要盡可能的薄 2.染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色 3.觀察時(shí)找最薄處，最好只有1～2層細(xì)胞 1.用雞蛋蛋白時(shí)，一定要加以稀釋，如果稀釋不夠，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘固在試管內(nèi)壁上，使反應(yīng)不徹底，且試管不易洗干凈 2.雙縮脲使用時(shí)，應(yīng)先加A造成堿環(huán)境，再加B 每組學(xué)生從教師提供的材料中選取兩種進(jìn)行鑒定，并記錄（如下表）： 成 分 材 料 還原糖 脂肪 蛋白質(zhì) 預(yù)測(cè) 實(shí)測(cè) 原因 預(yù)測(cè) 實(shí)測(cè) 原因 預(yù)測(cè) 實(shí)測(cè) 原因 蘋(píng)果汁 梨汁 馬鈴薯勻漿 花生 種子 花生種子勻漿 豆?jié){ 鮮肝提取液 交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果：每一組實(shí)驗(yàn)選取一個(gè)人介紹實(shí)驗(yàn)情況，然后分析實(shí)驗(yàn)成敗的得失 設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和合作意識(shí)。 （四）課堂小結(jié) 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。 設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。 八．布置作業(yè) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 九、板書(shū)設(shè)計(jì) 第2章 組成細(xì)胞的分子 第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物 一、組成細(xì)胞的元素 大量元素：C、H、O、N、P、S等 微量元素：Fe、Mn、Zn、B、Cu、Mo等 組成細(xì)胞的基本元素：C 二、 三、檢測(cè)生物組織中的常見(jiàn)有機(jī)物