高中生物人教版必修1教案-1_細胞中地元素和化合物_教學設計_教案

1、WORD格式PAGE1 / NUMPAGES8教學準備1.教學目標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；學會檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質和淀粉的方法。2.教學重點/難點重點：組成細胞的重要元素和化合物；檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。難點：構成細胞的基本元素是碳；檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質3.教學用具多媒體4.標簽生物,教案教學過程講述：作為生命的基本單位細胞，它可以構成不同的生物體，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？這些分子是怎樣構成細胞的呢？

2、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)的物質成分組成細胞的分子，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)一問：組成生命的細胞和組成地殼的元素種類有沒有什么不同？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量有沒有不同，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、

3、比較、交流中發(fā)現(xiàn)并且總結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：分子是由元素構成的，細胞又是由分子組成的。那么元素在各種細胞中的含量是怎樣的？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。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)下元素含量最大的分別是C元素和O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。

4、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講述：從表中可以看出C、H、O、N這4種元素在組成生物體的元素中含量最多，所以C、H、O、N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。討論后回答：有的含量非常多，有的很

5、少，差別很大。講述：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。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、O、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、Fe、Mn、Zn、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？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

6、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,玉米和人體化學元素對比表，通過問題探討創(chuàng)設問題情境，讓學生在觀察、討論、交流、閱讀教材有關內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？從初中所學元素周期表，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

7、子之間結合形成更多個碳原子的物質。這樣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。（教學意圖：引導學生回憶碳原子核外電子分布特點，碳的性質為學生理解碳鏈是構成生物大分子的骨架奠定基礎，初步培養(yǎng)學生跨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是以什么形式存在的？（是單質還是化合物）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

8、。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、氧三種元素組成，水是無機物化合物，由氫、氧兩種元素組成。問：細胞內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，最多的無機物是水。蛋白質是組成生物體的重要物質，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：并不是所有細胞中化合物含量都一樣。根據你的生活經驗，說說哪些植物器官的細胞中富含糖類、脂質或蛋白質？答：甘蔗的莖和甜菜的根含糖多，花生、芝麻種子中含脂質多，大豆種子中含蛋白質多等。問：怎樣從植物器官中提取這些化合物？答：要設法使細胞破碎，再將這些

9、物質提取出來。講述：組成細胞的元素大數(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、歸納出構成細胞的化合物。(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)學生學習生物學的興趣，提高學習能力。)講述：下面我們通過實驗一起來嘗試檢測生物組織中的糖類、脂質和蛋白質，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、脂肪和蛋白質本實驗難度不大，但由于內容較多，實驗時間長，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。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，

10、同時逐項完成待測樣品葡萄糖、植物油滴、雞蛋白稀釋液、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果與教師的演示作比較。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試顯微鏡，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。為了在較短時間內觀察到實驗結果，檢測還

11、原糖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。5、探究生物組織中的主要化合物問：人體所需營養(yǎng)物質主要有哪幾大類？答：主要營養(yǎng)物質包括：糖類、脂肪、蛋白質、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

12、有何種有機物，再選定所需要的儀器和試劑，預期實驗結果填入表格再進行實驗操作，觀察并記錄實驗結果，將實測結果和預期結果相比較，進行分析，得出實驗結論。對實驗材料可能的假設。如:(1)鮮肝提取液：主要含蛋白質；主要含有還原糖；主要含有脂肪。(2)豆?jié){：主要含有蛋白質；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果。在學生探究活動基本結束時，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，探究結論。如：鮮肝提取液遇斐林試劑沒有生成磚紅色沉淀，遇雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色，說明鮮肝不含還原糖，而含有較多的蛋白質。其它小組認真聽取報告，教師鼓勵有不

13、同看法的學生大膽提出質疑，把自己的觀點和疑問提出來與大家一起分享和分析。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、雙縮脲試劑使用不規(guī)X，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，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，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。）課堂小結生物界和非生物界在物質組成上既有統(tǒng)一性，又有差異性，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部都有一定的作用。在細胞中，元素主要以化合物的形式