1、人教版必修一 2.1細胞中的元素和化合物教學設計一、教材分析本節(jié)教學應該重點滲透以下幾點：從元素水平就可以看出生物的物質(zhì)性，以及組成生 物體物質(zhì)的特殊性。組成生物體的元素的作用，只仃在生活的機體中，在生物體特定的結(jié) 構(gòu)基礎上，在與其他物質(zhì)的相互作用中才能體現(xiàn)出來,生物體的大量元素和微量元索是依 據(jù)含量劃分的，不可輕視微量元素的作用。另外，生物體中不僅僅都是必需元素，環(huán)境中的 布些非必需元素也會進入到生物體中。本節(jié)課既有授課內(nèi)容，又要做實驗，因此教師要熟悉教學內(nèi)容要求，善于利用各種課程 資源，創(chuàng)新實驗設計方案。在課前教師一定要做好充分的準備工作，盡量將可能出現(xiàn)的情況 都估計到，并找到相應的對策，

2、學生也應該做好課前準備，預習實驗，初步了解實驗的原理 及實驗步驟，保證實驗的順利進行。二、教學目標1、知識與技能目標（1）知道組成細胞的主要元素，知道為什么碳元素是構(gòu)成細胞的基本元素。（2）學會檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的方法。2、過程與方法目標（1）通過對碳元索的說明，分析有機化合物形成的可能性及必然性，初步培養(yǎng)學生跨 學科綜合分析問題的能力。（2）通過對組成細胞中的元素的百分比的分析，通過對不同化合物的質(zhì)量分數(shù)的學習， 培養(yǎng)學生理解、思考和分析問題的能力。（3）通過探究實驗，初步培養(yǎng)學生的科學探究能力，通過實臉現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學生 分析問題和解決問題的能力。（4）通過探窕實驗，發(fā)展

3、學生的交流與合作能力和實踐與創(chuàng)新能力。3、情感態(tài)度與價值目標（1）認同生命的物質(zhì)性，認同生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。（2）通過探究實驗活動培養(yǎng)學生探索意識和良好的合作意識，培養(yǎng)學生事實求是和嚴 謹?shù)目茖W態(tài)度。（3）通過探窕來激發(fā)學生學習生物科學的興趣，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的科學索養(yǎng)。三、教學重點難點教學重點：1、組成細胞的主要元素和化合物。2、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。教學難點：1、構(gòu)成細胞的基本元素是碳。2、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。四、課前準備教具：1、組成地殼和組成細胞的部分元索含量表、玉米和人體化學元素對比表、糖類、脂肪、 蛋白質(zhì)的鑒定的實驗的原理、方法、步驟、現(xiàn)象

4、、注意事項表格，3個表制成課件，探究實 驗的步驟和原則制成課件。2、實驗材料準備試劑：斐林試劑甲液、乙液、蘇丹川染液，雙縮服試劑A液、B液、碘液、體積分數(shù) 為50%的酒精液、蒸儲水。實驗材料：葡萄糖液、植物油滴，雞蛋白稀釋液、淀粉液、革果汁、梨汁、花生種子 勻漿、馬鈴薯勻漿、鮮肝提取液、豆?jié){。實驗儀器：徒手切片刀、試管架、試管夾、燒杯、量筒、酒精燈、三腳架、布棉網(wǎng)、 火柴、載玻片、蓋玻片、毛筆、吸水紙、顯微鏡。五、課時安排：1課時六、教學方法教學方法：探究、講述、討論、對比學生課前準備：學生預習實驗，初步了解實驗的原理以及實驗步驟。學法指導：1、通過觀察對比，了解生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異

5、性。2、加強記憶法：讓學生通過畫概念圖，弄清組成生物體最基本元索，基本元索、主要 元素、大量元素、微量元素幾個概念之間的關(guān)系。3、通過探究實驗讓學生通過觀察動手、分析，完成對事物從感性到理性的認識過程。七、思路分析教師利用問眶情境的創(chuàng)設引導學生觀察、時比、分析組成地殼和組成細胞的部分元素含 量表，得出生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性，認同生命的物質(zhì)性結(jié)論。利用組成人體的主要元素占細胞鮮重和干重的百分比含量圖，玉米和人體化學元索對比 表，通過問題探討創(chuàng)設問題情境，讓學生在觀察、討論、交流中獲得組成細胞的大最元素、 微量元素的概念和種類引導學生利用化學知識解決構(gòu)成細胞的最基本元素為碳。利用課本“思

6、考與討論”中的問題，引導學生觀察教材中化合物種類及其含量表，獲得 組成細胞的化合物知識，提高學習能力。檢測生物組織中糖類、脂肪、蛋白質(zhì)把課本上驗證式實驗改為探究性實驗，通過教師的 演示實驗讓學生自己出納出本實驗的原理。教師創(chuàng)設探究發(fā)現(xiàn)合作交流的教學情境，引導學 生在創(chuàng)設的實驗情境中學習和理解有關(guān)基礎知識，在對實驗問期的自主探窕活動中認識和掌 握實驗的科學方法。本設計充分考慮高中學生的獨立意識、參與意識、以及思維能力、觀察 思考能力、進行討論交流能力。這樣的教學設計能體現(xiàn)學生自主探究合作學習的方式，有利 于培養(yǎng)學生科學的思維方法和研究方法，提高學生的科學素養(yǎng)。八、教學過程講述：作為生命的基本單位

7、細胞，它可以構(gòu)成不同的生物體，細胞為什么能表現(xiàn)出生命 的特征？是組成它的分子有什么特殊之處嗎？這些分子在非生物物體中能不能找到？組成 這些分子的元素，在非生命物體中能不能找到？這些分子是怎樣構(gòu)成細胞的呢？要認識細胞 這個基本的生命系統(tǒng)，首先要分析這個系統(tǒng)的物質(zhì)成分一一組成細胞的分子，細胞中的元素 和化合物。（教學意圖：通過問題情境的創(chuàng)設引出課題）一、生物界與非生物界的統(tǒng)一師生互動屏幕展示組成地殼和組成細胞的部分元索含鍬表元素地殼細胞048. 6065. 0Si26. 30極少C0. 08718. 0N0. 033. 0H0. 7610. 0問：組成生命的細胞和組成地殼的元索種類有沒有什么不同?

8、答：沒有問：這種情況說明了什么？答：組成細胞的化學元素在自然界的無機環(huán)境中都能找到，沒有一種是生命特有的，說 明生物界和非生物具有統(tǒng)一性。問：生物界和非生物界所含的化學元素的含最有沒有不同，請舉例說明？這種情況又說 明了什么？答：有不相同，例如，C、H、N三種元素在組成人和地殼的化學成分中百分比含量相差 很大，說明生物界和非生物界具有差異性。（教學意圖：創(chuàng)設問題情境，讓學生在觀察、討論、比較、交流中發(fā)現(xiàn)并且總結(jié)出組成 生物體與無機環(huán)境中化學元素在種類和含量的異同，認同生命的物質(zhì)性，培養(yǎng)學生識圖比較 能力。）二、組成細胞的元素講述：分子是由元素構(gòu)成的，細胞又是由分子組成的。那么元素在各種細胞中的

9、含量是 怎樣的？請同學們仔細觀察分析課本P17組成人體細胞的主要元素占細胞鮮重和干重的百 分比含量圖。I nJ:組成生物體的化學元素種類有許多，它們的含量是否相同？答：不相同。問：人體細胞在干重狀態(tài)下和鮮重狀態(tài)卜哪種元素含量最大？答：干重狀態(tài)卜和鮮重狀態(tài)下元素含量最大的分別是C元素和0元素。講述：下面我們以玉米和人體為例，來說明組成生物體的化學元素的種類和含量，屏幕 展示玉米和人體化學元素對比表投影片。玉米與人體的化學元素組成（質(zhì)量分數(shù)%）元素玉米人元素玉米人044. 4314. 62P0. 203. 11C43. 5755. 99Mg0. 180. 16H6. 247. 46S0. 170.

10、 78N1. 469. 33Cl0. 140. 47Si1. 170. 005Zn/0. 01K0. 921. 09Fe0. 080. 012Ca0. 234. 67Na/ /0. 47問：從表中看，哪一種化學元素是玉米和人體中含量最多的？答：是c問：除此之外，還有哪幾種元素含量較多？答：0、H、N講述：從表中可以看出C、H、0、N這4種元索在組成生物體的元索中含量最多，所以 C、H、0、X是組成生物體的基本元素。問：圖中只列舉了 14種元素，那么是不是說細胞內(nèi)只含有這些元素呢？答：不是。講述：實際上除了表中的14種元素之外，還有Mn等。據(jù)統(tǒng)計，在生物體的細胞內(nèi)至少 可.以找到62種元索，其中

11、常見的約有29種，重要的有24種，所以，一般情況卜.可以說組 成生物體的化學元素主要有20多種。問：構(gòu)成生物體的這些元素的含量有什么特點呢？同學們可以相互討論一下。討論后回答：有的含量非常多，有的很少，差別很大。講述：正是因為生物體內(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。下面請同學們閱讀課本P16最后一自然段。問：什么是大量元素？答：含量占生物體總重量萬分之一以上的元素。問：哪些元素屬于大量元素？答：C、H、0. N、P、S、Ca、Mg. K 等。問：什么是微量元素？答：生物體含量很少的一些元素。問：哪些元素屬于微量元素？答：Cu、B、

12、Fe、Mn、Zn、Mo 等。問:請同學們討論嚇，既然微量元素在生物體內(nèi)含量很少，那么，是不是說它們在生 物體內(nèi)可有可無呢？請舉例說明？答：不是，微量元素對于維持生物體的生命活動起著非常重要的作用。例如:鐵是血紅 蛋白的成分，缺鐵會引起貧血。（教學意圖：利用組成人體的主要元素占細胞干鮮重的百分比含量，玉米和人體化學元 索對比表，通過問題探討創(chuàng)設問即情境，讓學生在觀察、討論、交流、閱讀教材有關(guān)內(nèi)容獲 得組成細胞的大量元素，微量元素的概念和種類）。講述：在組成生物體的大量元素中，C是最基本的元素。請同學們回憶初中所學的化學 知識，碳原子在元素周期表的位置，核外電子分布特點以及碳的性質(zhì)？從初中所學元索

13、周期表，知道C的原子序數(shù)是6,說明一個碳原子核中含有6個質(zhì)子， 核外有6個電子，由于電子排布的不同，在最外層有4個電子，這樣，碳原子就具有了 4 個能夠成鍵的價電子，正是這4個價電子，能夠使碳原子之間、碳原子與其他元素的原子之 間結(jié)合形成更多個碳原子的物質(zhì)。這樣就有可能形成含有成上萬個甚至更多個碳原子的 物質(zhì)。C是構(gòu)成生命有機物中最審要的元素。（教學意圖：引導學生回憶碳原子核外電子分布特點，碳的性質(zhì)為學生理解獻鏈是構(gòu)成 生物大分子的骨架奠定基礎，初步培養(yǎng)學生躋學科綜合分析問題能力）。三、組成細胞的化合物討論：作為生命的細胞是由元素組成的，組成生物體的化學元素在生物體內(nèi)是以什么形 式存在的？（是

14、單質(zhì)還是化合物）比如花生和大豆的應用中有很大的不同，花生可以用來榨 油，而大豆常用來做豆腐，這說明了什么問題？答：大多數(shù)是以化合物的形式存在。請同學們思考與討論課本P17頁的3個問題。問：有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別？舉例說明。答：主要看他們的分子組成中是否含有碳元素，如糖類是有機物，由碳、氫、氧三種元 索組成，水是無機物化合物，由氫、氧兩種元素組成。問：細胞內(nèi)最多的有機化合物和無機化合物分別是哪一種？（你能推測它們對生命的 意義嗎？答：最多的有機物是蛋白質(zhì)，最多的無機物是水,蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在 生命活動中起重要的作用：水是生命之源，離開水，生命活動就無法進行。問：并不是所有

15、細胞中化合物含最都一樣。根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物器官的細 胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？答：甘蔗的莖和甜菜的根含糖多，花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多，大豆種子中含蛋白質(zhì)多等。問：怎樣從植物器官中提取這些化介物？答：要設法使細胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。講述：組成細胞的元素人數(shù)以化合物形式存在，組成細胞的主要化合物及其相對含量怎 樣呢？請同學們閱讀課本P17表解來分析，總結(jié)、歸納出構(gòu)成細胞的化合物。水：85%90%J 蛋白質(zhì)：7%10%有機化合物核酸和糖類：居1.5%無機鹽：1%1.5%I脂質(zhì)：1-2%（教學意圖：利用“思考與討論”中的問題，引導學生觀察教材中的表解，獲得相應的 知識信息，激發(fā)學

16、生學習生物學的興趣，提高學習能力。）講述：卜面我們通過實驗一起來嘗試檢測生物組織中的糖類、脂質(zhì)和蛋臼質(zhì)，探討細胞 中主要化合物的種類。四、實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)本實臉難度不大，但由于內(nèi)容較多，實臉時間長，必須作周空安排才能按時完成。實驗中應注意以下幾點：1、增設教師演示實驗。教師事先準備好做演示實驗所需的實驗材料，用具儀器試劑等, 同時逐項完成待測樣品葡萄糖、植物油滴、雞蛋白稀擇液、淀粉液，加入相應試劑，觀察顏 色變化，磚紅色、橘黃色、紫色、藍色，讓學生自己歸納出本實驗的簡單原理。把這個實驗 結(jié)果分別展示在講臺上，并作扼要的介紹，以便讓學生將自己的實驗結(jié)果與教師的演示作比 較

17、。2、實驗中要求同學們分工合作。例如：在做脂肪鑒定中，一個同學做臨時裝片，另一 個同學則可進行調(diào)試顯微鋁,在完成前兩個實驗時，1個學生洗刷試管，洗玻璃片和整理顯 微鏡，另一個學生則可以進行后一個實驗的操作。3、做鑒定糖類和蛋白質(zhì)的實驗時，在鑒定之前，可以留出一部分樣液，以便與鑒定后 樣液的顏色變化作對比，這樣可以增強說服力。為了在較短時間內(nèi)觀察到實驗結(jié)果，檢測還 原肺時將水浴加熱改為直接加熱（但是不能煮沸）。4、教師講解可溶性糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定的實驗原理,方法、步驟、現(xiàn)象、注意事 項，并且用屏幕展示。知識點可溶性還原糖脂肪蛋白質(zhì)淀粉實驗原理與斐林試劑反應生成磚 紅色沉淀被蘇丹in 染液成

18、橘黃色 或被蘇丹IV染 色紅色與雙縮眼試劑 反應產(chǎn)生紫色物質(zhì)淀粉 遇碘變藍 色樣液制備選材含糖較 高、顏色為白富含脂肪的種 子以花生最好豆?jié){或用雞蛋蛋白馬鈴 勻漿實 驗步驟色或近于白色 的植物組織， 蘋果、梨最好方法蘋果切塊 f研磨f過濾 f濾液制作花生種子的切片雞蛋白進行稀 釋馬鈴 薯切塊一 研磨f過 濾一漉液鑒定步驟樣液f加 斐林試劑f振 蕩f直接加熱 f觀察顏色變 化切片f染 色f漂洗一鏡 檢組織樣液f加 雙縮服試劑A再 加雙縮腺試劑B- 觀察一顏色變化樣液f 加碘液一振 蕩一觀察顏 色變化實驗現(xiàn)象藍色f棕 色一破紅色沉 淀脂肪被蘇丹 IH染液染成橘黃 色或被蘇丹IV染 成紅色加雙縮喔試

19、劑 A無明顯變化，加 雙縮服試劑后溶液 變成紫色藍色注意事項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，用 時必須將甲、 乙兩混合均勻 后使用，切勿 分別加入組織 樣液中進行檢 測。3、為了在 較短時間內(nèi)觀 察到實驗結(jié) 果，將水浴加 熱，改為直接 加熱（但是不1、切片改 成刮取花生子 葉泥制作臨時 裝片。2、染色后 一定要用50% 的酒精溶液洗 去浮色。3、觀察時 找最薄處，最 好只有12層 細胞。1、用雞蛋蛋白 時，一定要加以稀 釋，如果稀釋不夠， 與雙縮配試劑發(fā)生 反應后會粘固在試 管內(nèi)壁上，使反應 不徹底，且試管不 易洗干凈。2、雙縮胭使用 時，應

20、先加A造成 堿環(huán)境，再加B。碘液 濃度不宜 過高，要稀 釋。能煮沸）5、探究生物組織中的主要化合物問：人體所需營養(yǎng)物質(zhì)主要有哪幾大類？答：主要營養(yǎng)物質(zhì)包括：糖類、脂肪、蛋臼質(zhì)、水、無機鹽和維生素等。講述:均衡膳食是我們所期望的,那么哪種食物主要含有哪種有機物一定是大家關(guān)心的。 下面，我們就通過實驗來探究幾種食物中所含的主要有機物。教師準備了包括鮮肝提取液、蘋果汁、梨汁、馬鈴薯勻漿、花生種子、花生勻漿、豆?jié){ 等十多種實驗材料，供學生選擇。學生自主選擇教師提供材料中的兩種進行探究，自行設計實驗記錄表格，首先預測所選 材料中主要含有何種有機物，再選定所需要的儀器和試劑，預期實驗結(jié)果填入表格再進行實

21、驗操作，觀察并記錄實驗結(jié)果，將實測結(jié)果和預期結(jié)果相比較，進行分析，得出實驗結(jié)論。對實驗材料可能的假設。如：（1）鮮肝提取液：主要含蛋白質(zhì)：主要含有還原糖：主要含有脂肪。（2）豆?jié){：主要含有蛋白質(zhì)：主要含有脂肪。（3）蘋果汁：主要含有還原糖。教師巡視，并指導學生實驗，啟發(fā)引導學生分析實驗結(jié)果。在學生探究活動基本結(jié)束時，選擇幾個小組在全班匯報交流探究報告，包括探究方法方 案，實驗現(xiàn)象，探究結(jié)論。如：鮮肝提取液遇斐林試劑沒行生成磚紅色沉淀，遇雙縮服試劑 呈現(xiàn)紫色，說明鮮肝不含還原糖，而含有較多的蛋白質(zhì)。其它小組認真聽取報告，教師鼓勵 有不同看法的學生大膽提出質(zhì)疑，把自己的觀點和疑問提出來與大家一起分

22、享和分析。這時 學生發(fā)現(xiàn)自己的設計方案，實施過程有不少漏洞，比如：對照不充分，斐林試劑、雙縮麻試 劑使用不規(guī)范，滴管混用等。這樣在思想的交流和碰撞中，實現(xiàn)了知識和能力的提升。同時 教師要重視學生在探究活動中發(fā)現(xiàn)的有價值的非預設問題，通過引導學生合作學習，討論或 進一步的探究活動來解決這些問題。教師進行點評總結(jié)，科學探究的步驟：提出問題：作出假設：制定計劃（包括原 理、材料、設備、方案、預測）實施計劃分析結(jié)論表達交流。（2）實驗設計的原則，可重復性原則、簡便性原則，單一變量原則和設置對照原則， 強調(diào)單一變量原則，對照原則，并把探究的步驟和原則投影在大屏幕上。（教學意圖：通過學生自主開展實驗研究，

23、讓學生獲得收獲，感受到成功的喜悅或失敗 的教訓，激發(fā)學生學習生物學的興趣。）教師精講：生物界和非生物界在物質(zhì)組成上既存統(tǒng)一性，又行差異性，但無機自然界的各種元素不 能表現(xiàn)生命現(xiàn)象，只有在生物的機體中有機地結(jié)合在一起，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。組成生物體的化學元素主要有20種，根據(jù)化學元素的含量分為大量元素和微量元素，各種元素在生物體內(nèi)部都有一定的作用。在細胞中，元素主要以化合物的形式存在，組成細胞的基本元素是C元素，它是構(gòu)成有 機物的標志性元素，有機物是生命中最重要的物質(zhì)。不同的組織中有機物含量是不同的，要學會用蛤當?shù)姆椒▉頇z測和區(qū)分不同有機物。評價反饋1、相同種類、相同含最的化學元素，在生物體內(nèi)表現(xiàn)為生命現(xiàn)象，在自然界中則不能,這說明生物界與非生物界具有（D）A、統(tǒng)一性B、多樣性C、