1、名校名 推薦細胞中的元素和化合物一、教材分析細胞中的元素和化合物這一節(jié)， 首先在節(jié)的引言中，明確指出自然界的生物體中的元素是生物有選擇地從無機自然界中獲得的，沒有一種元素是細胞特有的。但細胞與非生物相比， 各元素的含量又大不相同。說明生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性內容。這部分內容較為淺顯，但是結論非常重要，對于學生了解生物的物質性具有重要意義。關于組成生物體的化學元素的內容，一開始就指出組成生物體的化學元素主要有20 多種，緊接著以人體細胞為例，將含量較多的化學元素以及各種元素的含量制成圖形。通過對圖形內容的分析，概括出兩點：一是組成人體的基本元素是c、 o、 h、 n；二是組成生物體的各種

2、化學元素，在不同的生物體內，含量相差很大， 由此進一步說明了大量元素和微量元素的概念和種類。并且強調指出在大量元素中，c是最基本的元素。關于組成細胞的化合物，首先說明組成生物體的化學元素進一步組成多種多樣的化合物，接著指出組成細胞化合物的種類及各種化合物的質量分數(shù)，從而說明它是生物體結構和生命活動的物質基礎。對于構成細胞的有機化合物的種類的認識，從日常生活中都已有這方面的知識，比如知道瘦肉含有蛋白質較多，水果含有較多的糖類等。如何定性地區(qū)分這些常見的有機物，可通過實驗教學來進行。該實驗最主要是要規(guī)范實驗過程，可通過分組分別來完成一個實驗，然后每一組選出一人來介紹該實驗的過程以及要注意的事項，學

3、會展示成果及共享成果。二、三維目標1. 知識與技能（ 1）知道組成細胞的主要元素；知道為什么碳元素是構成細胞的基本元素。（ 2）學會檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質的方法。2. 過程與方法（ 1）通過對 c 元素的分析，說明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. 情感態(tài)度與價值觀（ 1）認同生命的物質性。（ 2）認同生物界在物質組成上的統(tǒng)一性。1名校名 推薦三、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

4、質。四、教學難點1. 構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。五、教學策略1利用“問題探討”創(chuàng)設問題情境，讓學生在觀察、討論、交流中學習新知識。本節(jié)的主要目的是讓學生了解細胞的物質組成， 認同生命的物質性。 由于學生在初中已經(jīng)學習了化學的基本知識， 所以在進入這部分學習時， 通過讓學生比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量， 提出自己發(fā)現(xiàn)的問題， 在與其他同學的交流中， 認識到組成生物體的元素與組成地殼的元素有相似性又有區(qū)別。 針對學生提出的問題， 教師要引導學生分別觀察組成人體細胞的主要元素 （占細胞鮮重的百分比） 圖和組成人體細胞的主要元素 （占細胞干重的百分比）

5、圖，之后再介紹組成細胞的大量元素和微量元素。2利用化學知識解決碳為什么是構成細胞的基本元素這個問題。如果學生對原子結構的知識有較好的基礎，建議教師引導學生回憶碳原子核外電子分布特點，以及碳的性質，為學生理解碳鏈是構成生物大分子的骨架奠定基礎。學生熟悉元素周期表，很容易找到碳所在的第14 族位置，它的原子序數(shù)是6，說明一個碳原子核中含有6 個質子，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合形成更多的化學鍵。由于每個碳原子可以形成4 個化學鍵，所以就有可能形成含有成千

6、上萬個甚至更多個碳原子的物質。利用學生已有的化學知識就能夠理解 c 元素對于生命的重要意義了。3利用表解和“思考與討論”獲得組成細胞的化合物的知識，提高學習能力。在學習組成細胞的化合物時，如果由教師直白地講解細胞的化合物組成，不利于學生參與學習活動。因此， 教師可以利用“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，提高學習能力。4利用化學試劑與糖類、脂肪和蛋白質顏色反應的演示實驗，幫助學生明確實驗原理，開展實驗研究。本實驗如果單純上成一個驗證性實驗，不利于學生探究能力的培養(yǎng)。由于學生在“思考與討論”中涉及細胞中的化合物的種類、 含量，以及如何從植物組織中提取有機化合物的

7、問題，所以，教師可以結合學生對上述問題的回答或推測作為實驗研究的起點。教師可以通過演示糖類、脂肪和蛋白質與化學試劑的顏色反應，使學生明確生物組織中主要化合物的鑒定方法，再指導學生根據(jù)自己選擇的實驗材料，進行實驗研究。本實驗難度不大，但是實驗材料、化學試劑、用具及步驟較多，因此，教師課前應準備充分，保證實驗順利進行。本節(jié)計劃2 課時完成教學。其中1 課時用于實驗教學，1 課時用于教材講解。六、教學準備教師收集關于地球及生物體細胞中各元素組成的資料，玉米和人體的化學元素組成的材料并制成課件；準備實驗材料。學生預習實驗，初步了解實驗的原理以及實驗步驟。2名校名 推薦七、教學環(huán)節(jié)第一課時：細胞中的元素

8、和化合物情境創(chuàng)設地球上的環(huán)境千變萬化， 但都是有一定的物質組成， 比如地殼表面的水、 巖石以及空氣，那么這些物質由哪些元素組成呢？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，那么這些生物又由哪些元素組成？師生互動（一）組成細胞的元素（屏幕展示以下資料）組成地殼和組成細胞的部分元素含量元素地殼細胞o48.6065.0si26.30極少c0.08718.0n0.033.0h0.7610.0問：組成生命的細胞和組成地殼的元素有沒有什么不同？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，沒有一種元素是生命特有的。但是元素在細胞中和無機環(huán)境中的含量卻有區(qū)別，說明生命和非生命的無機環(huán)境既有統(tǒng)

9、一性又有差異性。作為生命的基本組成單位細胞，它可以構成不同的生物體。那么元素在各種細胞中的含量是怎樣的？引導學生分析圖2 1 1 和圖 2 1 2。問：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)下哪種元素含量最大？答：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。圖 21 1組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）3名校名 推薦圖 21 2組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）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。（出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（質量分

10、數(shù)/%）元素玉米人o44.4314.62c43.5755.99h6.247.46n1.469.33si1.170.005k0.921.09ca0.234.67p0.203.11mg0.180.16s0.170.78cl0.140.47zn0.01fe0.080.012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： o、h、n。從表中可以看出 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。4名校名 推薦問：表中只列舉了13 種元素，那么是不是說玉米和人體內只含有這13 種

11、元素呢？答：不是。實際上除了表中的13 種元素之外， 還有 mn等。據(jù)統(tǒng)計， 在生物體的細胞內至少可以找到 62 種元素，其中常見的約有 29 種，重要的有 24 種。所以，一般情況下可以說組成生物體的化學元素主要有 20 多種。問：構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。答：有的含量非常多，有的較多，有的很少，差別較大。正是因為生物體內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。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、 o、 n、 p、 s、k、 ca、m

12、g。問：什么是微量元素？答：生物體內含量很少的一些元素。問：哪些元素屬于微量元素？答： fe、 mn、 zn、 cu、 b、 mo等。問：請同學們討論一下，既然微量元素在生物體內含量很少，那么，是不是說它們在生物體內可有可無呢？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。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，說明一個碳原子核中含有6 個質子，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

13、 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合形成更多的化學鍵。由于每個碳原子可以形成4 個化學鍵， 所以就有可能形成含有成千上萬個甚至更多個碳原子的物質。 c 是構成生命有機物中最重要的元素。（二）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是以什么形式存在的？比如花生和大豆的應用中有很大的不同，花生可用來榨油， 大豆常用來做豆腐說5名校名 推薦明了什么問題？說明：教師引導學生分析組成生物體的化學元素在體內以什么形式存在 （單質還是化合態(tài)），參考課本 p17 提供的表來分析，總結歸納出構成細胞的化合物。無機

14、化合物水： 85% 90%無機鹽： 1% 1.5%蛋白質： 7% 10%有機化合物核酸和糖類：1% 1.5%脂類： 1% 2%第二課時：實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質本實驗難度并不大 , 但由于內容較多 , 實驗時間較長 , 因此 , 必須作周密安排 , 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。上課之前 , 教師應該準備好做演示實驗所需的實驗材料、用具、儀器和試劑等。同時 , 逐項完成可溶性糖、脂肪、蛋白質三類有機物的鑒定實驗。在實驗課上 , 將三個實驗的正確結果分別展示在講臺上, 并作扼要的介紹 , 以便使學生將自己的實驗結果與教師的演示實驗作比較。2. 實驗中

15、學生應分工合作。在“還原糖的鑒定”實驗中, 當每組 2 個學生中的1 個制備生物組織樣液時, 另一個學生可以用酒精燈將水煮開, 以便縮短實驗的等待時間。在“脂肪的鑒定”實驗中 ,1個學生制作臨時裝片時, 另一個學生則可以調試顯微鏡。另外, 在完成前2個實驗時 ,1 個學生洗刷試管、清洗玻片和整理顯微鏡, 另一個學生則可以進行后1 個實驗的操作。3. 鑒定可溶性還原糖的實驗 , 在加熱試管中的溶液時 , 應該用試管夾夾住試管上部 , 放入盛開水的大燒杯中加熱 , 注意試管底部不要接觸燒杯底部 , 同時試管口不要朝向實驗者 , 以免試管內溶液沸騰時沖出試管 , 造成燙傷。如果試管內溶液過于沸騰 ,

16、 可以用手上提夾住試管的試管夾。4. 做鑒定糖和蛋白質的實驗時 , 在鑒定之前 , 可以留出一部分樣液 , 以便與鑒定后的樣液的顏色變化作對比 , 這樣可以增強說服力。5. 斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后方可使用, 切勿將甲液和乙液分別加入組織樣液中。探究生物組織中的主要化合物可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定的實驗原理、方法、步驟和現(xiàn)象：6名校名 推薦知識點可溶性還原糖實驗原理與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀樣選含糖較高、顏色為白色或近于白色液材的植物組織，蘋果、梨最好實制驗方備蘋果切塊研磨過濾濾液步法驟鑒定步樣液加斐林試劑振蕩水浴驟加熱煮沸實驗現(xiàn)象藍色棕色磚紅色沉淀1. 選材要用含糖較高、 顏色

17、為白色或近于白色的植物組織2. 斐林試劑不穩(wěn)定，一般配成甲液注意事項（naoh：0.1 g/ml ）乙液（ cuso4：0.05 g /ml ）來保存，用時必須將甲、乙兩液混合均勻后使用，切勿分別加入組織樣液中進行檢測脂 肪蛋白質被蘇丹染液染成橘黃與雙縮脲試劑反應產(chǎn)生紫色（或被蘇色物質丹染成紅色）富含脂肪的浸泡 12 d 的黃豆種子種子，以花（或用豆?jié){）或用雞蛋生最好蛋白制作花生種黃豆浸泡切片研磨過子的切片濾 濾液切片染色組織樣液加雙縮脲試劑漂洗 鏡a再加雙縮脲試劑 b檢觀察顏色變化脂肪被蘇丹染液染 成加雙縮脲試劑 a 無明顯變橘黃色（或化，加雙縮脲試劑 b 后溶被蘇丹染液變成紫色成紅色）1.

18、 切片要 盡可能的薄1. 用雞蛋蛋白時，一定要2. 染色后 一 加以稀釋，如果稀釋不夠，定 要 用50%與雙縮脲試劑發(fā)生反應后的酒精溶液會粘固在試管內壁上，使洗去浮色反應不徹底，且試管不易3. 觀察時 找 洗干凈最薄處，最2. 雙縮脲使用時， 應先加 a好只有1 2造成堿環(huán)境，再加b層細胞7名校名 推薦每組學生從教師提供的材料中選取兩種進行鑒定，并記錄（如下表）：成分還原糖脂肪蛋白質材料預測實測原因預測實測原因預測實測原因蘋果汁梨汁馬鈴薯勻漿花生種子花生種子勻漿豆?jié){鮮肝提取液交流實驗結果：每一組實驗選取一個人介紹實驗情況，然后分析實驗成敗的得失。教師精講組成生物體的元素和非生命的元素種類沒有區(qū)

19、別，沒有一種化學元素是生物界特有的，從這方面來看生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。 雖然從元素種類上看具有統(tǒng)一性， 但從組成生命的元素的含量上來看是有區(qū)別的， 組成生命的化學元素在生物體內和在無機環(huán)境中的含量相差很大，從這方面看生物界和非生物界具有差異性。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，它是構成有機物的標志性元素，有機物是生命中最重要的物質。不同的生物組織中， 有機物的含量是不同的， 要學會用恰當?shù)姆椒▉頇z測和區(qū)分不同的有機物。評價反饋1. 在植物體內，最基本的化學元素和含量最多的元素分別是a.c、 ob.o、 hc.c、 hd.h、 o2. 做蛋白質鑒定實

20、驗時 , 事先留出一些大豆組織液的目的是a. 與反應物混合的顏色作對比b. 失敗后重做8名校名 推薦c. 鑒定還原糖用d. 為了節(jié)約3. 做還原糖的鑒定實驗所需的材料最好選用的顏色是a. 白色b. 紅色c. 紫色d.藍色4. 活細胞中含量最多的化合物是a. 蛋白質b. 糖類c.脂質d. 水5. 活細胞中含量最多的有機化合物是a. 蛋白質b. 糖類c.脂質d. 核酸參考答案：1.a 2.a 3.a 4.d 5.a課堂小結本節(jié)課比較重要的就是理解生命的物質性即構成生命的細胞是由元素組成的，而且這些元素在細胞中大多數(shù)是以化合物的形式存在。這些化合物的存在可以通過實驗來進行驗證?？梢詤^(qū)分出在組織中是否有糖類、脂質和蛋白質， 但是具體是哪種糖類或蛋白質還要通過其他方法才能鑒定。布置作業(yè)p19 一、基礎題： 2， p19 二、拓展題： 2。八、板書設計第一課時：第 2 章 組成細胞的分子第 1 節(jié)細胞中的元素和化合物一、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性1、統(tǒng)一性：組成生物體的化學元素，在無機自然界中都可以找到，沒有一種化學元素是生物界所特