《組成細胞的分子》第1課時 細胞中的元素和化合物

第1課時細胞中的元素和化合物安徽省揚山第二中學陳靜一、教材分析本單元是學生在學習了第一章《細胞是基本的生命系統(tǒng)》的基礎(chǔ)上深入分子水平對細胞進行分析，本課時“細胞中的元素和化合物”是本單元其他內(nèi)容的基礎(chǔ)，主要包括組成細胞的元素和化合物，檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等內(nèi)容。教材從生命的物質(zhì)性視角，讓學生認識組成細胞的元素和化合物種類、含量的特點與作用，理解組成細胞的元素和化合物是細胞執(zhí)行各項生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，主要圍繞“組成細胞的化學元素主要有20多種，C、H、0、N的含量最多，這些元素都是無機自然界所具有的”“這些元素可以組成不同的化合物，包括水、無機鹽等無機物，糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)與核酸等有機物”這兩個概念的建構(gòu)而進行。教學中，通過對地殼和細胞及不同細胞的部分元素及含量的比較，幫助學生在元素組成層面理解細胞與無機自然界之間、不同細胞之間的統(tǒng)一性和差異性，認識組成細胞的大量元素和微量元素，還有助于提升學生的歸納與榻括、批評性思維等科學思維能力；通過開展“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的探究實踐活動，促進學生更加認同“細胞由多種多樣的分子組成”這一事實，為后續(xù)各節(jié)的學習奠定基礎(chǔ)，同時有助于發(fā)展學生的探究實踐能力和實證意識。二、學情分析.學生已經(jīng)在初中化學學習中掌握了一些關(guān)于元素和化合物的知識，依據(jù)生活經(jīng)驗能說出酥梨及梨樹細胞中含有的部分元素及化合物，但不清楚生命與非生命的本質(zhì)所在。以“周山酥梨及其梨樹細胞中的元素和化合物與適于其生存土壤中的元素和化合物種類和含量一樣嗎？”為切入點，引發(fā)“為何細胞能表現(xiàn)出生命特征”的深入思考。.通過“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”的探究實踐活動，學生已具備一定的實險基本技能，對親自檢測一些熟知生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的種類和含量有著強烈的興趣。但對花生子葉切片、水浴加熱等實臉操作有一定困難的，對斐林試劑和雙縮腺試劑的作用原理、使用方法不理解，需要教師借助演示實驗、學生動手實臉等方式，從實驗探究入手幫助學生理解其原理和過程，加強操規(guī)范的實驗操作技能，提高科學探究和實臉創(chuàng)新意識。三、學習目標《課程標準》中與本節(jié)有關(guān)的具體要求是：“說出細胞主要由C、H、0、N、P、S等元素構(gòu)成?！睂膶W業(yè)要求是：從結(jié)構(gòu)和功能相適應這一視角，解釋細胞是由元素和化合物組成的，這些分子細胞執(zhí)行各項生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)此，確定本節(jié)教學目標：1、通過比較構(gòu)成揚山酥梨梨樹細胞和適于其生存土壤中的元素種類與含量，認識細胞和生物體的各項生命活動都有其物質(zhì)基礎(chǔ)，認同生命的物質(zhì)性。2、通過比較酥梨細胞和人體細胞的元素及含量，說出組成細胞的主要元素，認識到生命的物質(zhì)基礎(chǔ)具有統(tǒng)一性和特殊性。3、能夠運用“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的技能來探究不同生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)含量的差異性，認同細胞由多種化合物組成，這些分子是細胞執(zhí)行各項生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。四、教學設(shè)計思路情境引入 >創(chuàng)設(shè)圖片情境“土壤與百年梨樹”，提出問題：砌山酥梨及其梨樹細胞中的元素和化合物與適于其生存土壤中的元素和化合物的種類和含量一樣嗎？引發(fā)“生命的本質(zhì)是什么？”的思考。.活動一：小組合作，比較組成碩山酥梨梨樹細胞與適7 其生存土壤中的部分元素及含量，認識細胞與無機自/然界之間的統(tǒng)一性與差異性。組成細胞的元素（ >活動二：分析“揚山酥梨細胞、玉米細胞和人體細胞的元素種類及含量”表格，認識組成細胞的元素有相似性和差異性，理解不同細胞的特異性。'通過實例，引入大量元素、微量元素等，說明其在生物體生命活動中的作用。V組成細胞的化合物活動三：觀察“細胞內(nèi)主要化合物種類及含量”餅圖；/V組成細胞的化合物富含的化合物種類。\探究實踐：開展“檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白,質(zhì)”實臉探究。自主學習實臉原理及步驟，觀看演示實驗，分組開展實驗，針對實險結(jié)果討論分析；通過對不同發(fā)育階段酥梨、套袋酥梨的探究，鼓勵學生積極探索、勇于質(zhì)疑和實驗創(chuàng)新。與生活的聯(lián)系>糖尿病人血糖的監(jiān)測、劣質(zhì)奶粉的檢測、合理膳食等。課堂總結(jié) >繪概念圖；布置作業(yè)。五、開放性學習環(huán)境本節(jié)教學安排在實驗室中進行，具有本節(jié)探究?實踐活動所需的實驗器材和試劑，如：顯微鏡、榨汁機、恒溫水浴鍋、刀片、載玻片、蓋玻片、毛筆、培養(yǎng)皿、試管、量筒、燒杯、斐林試劑、雙縮腺試劑、蘇丹III染液、50%的酒精溶液等，實驗材料有揚山酥梨、花生種子、蛋清稀釋液，教學設(shè)備有黑板和希沃白板。五、教學過程學習任務(wù)教師活動學生活動設(shè)計意圖引入新課PPT展示：揚山百年酥梨樹和適合其生存的土壤圖片，提出疑問：揚山酥梨及其梨樹細胞中的元素和化合物與適于其生存土壤中的元素和化合物的種類和含量一樣嗎？那么生命的本質(zhì)是什么？結(jié)合第一章生命活動離不開細胞，積極思考：是細胞里有特殊的“生命元素”嗎？是組成細胞的分子有什么特殊之處嗎？創(chuàng)設(shè)真實問題情境，引發(fā)思考，引入新課。組成細胞的元素活動一：出示周山酥梨梨樹細胞與適于其生存土壤中的部分元素及含量表，指導學生發(fā)現(xiàn)問題，小組交流?？偨Y(jié)：生物界和非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，而在元素含量上具有差在交流討論中，認識到生物體總是和外界進行物質(zhì)交換，歸根結(jié)底，生物體中元素是有選擇地從無機自然界中獲取的。達成：“細胞是物質(zhì)的”這一重要認識。通過分析數(shù)據(jù)，閱讀資料，培養(yǎng)學生獲取信息能力、比較和格（括能力。異性。活動二：出示組成玉米細胞、人體細胞和酥梨細胞的部分元素及含量(%)表，組織學生圍繞教材提出的問題討論交流。依據(jù)表格下的備注引出大量元素和微量元素。知識鏈接：教材22頁關(guān)于Ca、Fe、Mg等元素的作用：提供資料：梨樹花期噴施B肥。辯證思維：(1)微量元素含量微少，作用也微不足道⑵膳食中攝取的微量元素越多越好。過渡：結(jié)合上述實例，思考元素在細胞中的存在形式。分析表格，思考、討論，得出：不同生物的細胞在元素組成上具有統(tǒng)一性，在元素含量上具有差異性。閱讀教材和資料，思考、討論，理解不同元素在生物生命活動中的重要作用。聯(lián)系生活，分析實例，得出：大量元素和微量元素都是細胞生命活動所必需的元素。聯(lián)系生產(chǎn)生活，讓學生體會到知識與生活的聯(lián)系；進一^認同生命的物質(zhì)性。提高學生辯證思維能力。組成細胞的化合物活動三：(1)分析教材17頁圖27,了解細胞內(nèi)主要化合物種類及含量，引導學生對細胞中的化合物分類；(2)結(jié)合吃巧山酥梨的體味，討論梨樹同一器官不同部位及不同組織器官中化合物種類和含量的差異。聯(lián)系日常膳食，預測不同食物中可能含有的有機閱讀教材，分析餅圖，思考、討論，達成共識：細胞中含有多種化合物，其中含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。并利用化學知識將細胞中的化合物分為無機化合物和有機化合物。從實例出發(fā)，幫助學生理解細胞由多種多樣的分子組成，這些分子都是細胞的重要組成成分。初步形成“結(jié)構(gòu)與功能觀”物種類，過渡：如何證明這些化合物的真實存在？【實驗情境】：學生展用花生子葉在濾紙上激發(fā)學示花生油點試驗，教師噴按壓出油跡。生實驗興趣，“神奇藥水二啟發(fā)對物質(zhì)鑒定類實驗原理的思考。噴蘇丹染III染液后：增強實驗創(chuàng)新思維。r▼ 、指導學生閱讀教材18L八H頁，找出物質(zhì)檢測的原理和自主學習，理解顯色反應檢測脂肪的化學試劑。的實驗原理、方法等。探究?實踐“檢測生【播放視頻】：用花生觀看視頻，熟悉規(guī)范增強學物組織中子葉切片示范細胞中脂肪的實驗操作步驟。生自主學習的糖類、脂的鑒定。能力。肪和蛋白質(zhì)”組織學生閱讀教材1879頁，自主學習“檢測生物組織中的糖類、蛋白質(zhì)”相關(guān)知識；閱讀教材，思考、討論和交流給出的問題，理解實驗原理、正確選擇實臉材料、熟悉實臉操作步提出問題：（1）生物組驟、注重實臉細節(jié)、嘗試通過對織本身的顏色是否會影響設(shè)計對照實驗。問題的分析實驗結(jié)果的觀察？（2）如和討論，幫助何處理實險材料？（3）雙學生形成嚴縮腺試劑和斐林試劑的使用方法是否一致？（4）如何排除其他因素對實驗結(jié)果的影響？針對問題（4）,教師展示：葡萄糖標準顯色液、顯色反應的純牛奶和預留的純牛奶的顏色對比?！咎骄繉嶒灐刻峁嶒灢牧?，組織并指導學生分組實驗：用揚山酥梨、花生和雞蛋清分別做還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測?！緦嶒灲涣鳌啃〗M間互相交流如下問題：（1）實驗過程中遇到什么困難，需要注意什么？（2）實驗結(jié)果與預測是否一致？（3）各生物材料中有機化合物的種類、含量有什么差別？這對我們選擇食物有什么啟示？【教師評價】：表揚學生規(guī)范的實險操作和嚴謹觀看老師的演示，學習對照實險的設(shè)置方法，理解對照實臉的作用。學生對生物材料中的有機物種類進行預測，分工協(xié)作進行實險，記錄實測結(jié)果。匯報實驗結(jié)果，進行交流討論。根據(jù)實驗結(jié)果得出以下結(jié)論：（1）每一種生物組織細胞含有的化合物種類是多種多樣的；（2）不同生物組織的細胞各化物的含量是有區(qū)別的；（3）同一生物的不同組織細胞中的化合物種類和含量是有區(qū)別的。膳食均衡多樣。反思、總結(jié)實驗過程。謹?shù)目茖W探究態(tài)度，培養(yǎng)科學思維能力。幫助學生熟悉實驗現(xiàn)象，與待測組形成對照。讓學生通過親自動手實驗，加深對實驗原理、材料選擇及操作要求的理解。鍛煉學生觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實臉結(jié)果，培養(yǎng)交流與合作能力。關(guān)注飲食健康。六、板書設(shè)計的實驗態(tài)度，對實臉中學生出現(xiàn)的問題進行糾正和強調(diào)?！緦嶋U分享】：展示老師探究不同發(fā)育階段酥梨果實中還原糖的檢測實驗圖片，鼓勵學生積極思考、勇于探究。感受發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的成就感。開拓學生視野，認同生物學是一門實驗性科學。實臉延伸聯(lián)系社會1、懷疑某人患有臨床表現(xiàn)的糖尿病，如何通過實驗進行初步檢測？2、各類牛奶的營養(yǎng)價值評價。思考問題1、2,利用物質(zhì)鑒定的實驗原理，說出實驗思路。提高學生運用科學方法，探究生活生產(chǎn)中遇到的人體健康問題、食品安全問題的能力，提升社會責任感。課堂小結(jié)請同學們說說自己的收獲；教師概括總結(jié)，建立知識網(wǎng)絡(luò)?；仡櫿n堂所學知識，說出自己的收獲。讓學生養(yǎng)成反思總結(jié)的學習習慣。第1課時細胞中的元素和化合物大生命系統(tǒng)和非生命系統(tǒng)具有統(tǒng)一性和差異性A體現(xiàn) 「大量元素：C.H.O.N.P.S.K.大生命系統(tǒng)和非生命系統(tǒng)具有統(tǒng)一性和差異性A體現(xiàn) 「大量元素：C.H.O.N.P.S.K.大探究實踐：檢測生物組織證中的糖類、脂月異京和蛋白質(zhì)組成細胞的元素-生命的物質(zhì)性Ca.Mg等

微量元素:Fe.Mn.Zn.Cu.B

Mo等

無機化合物：水、無機鹽k細胞的化合物一七、作業(yè)評價完成教材18-19頁“練習與應用”和以下習題：砌山酥梨是聞名全國的宿州特產(chǎn)，營養(yǎng)價值極高。因其地處黃河故道，獨特的土質(zhì)、氣候等自然環(huán)境釀就了黃亮酥脆、甘甜多汁的“人間佳果”。梨園里套種花生等作物或放養(yǎng)雞鴨等家禽形成了立體農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)了經(jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益的統(tǒng)一。請回答以下問題：(1)組成梨樹細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境，為什么梨樹細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境的大不相同？O(2)為了檢測酥梨成熟過程中還原糖含量變化，對不同發(fā)育階段的酥梨去皮榨汁獲得勻漿，分別加入試劑，比較出現(xiàn)色沉淀的深淺變化。(3)為檢測花生種子中是否含有脂肪，制作花生子葉切片過程中需要滴加染液染色3min,然后滴加1?2滴,其作用是洗去浮色，用顯微鏡觀察是否有被染成色的脂肪顆粒。(4)研究表明，白色的酥梨汁在空氣中會變成褐色，是因為酥梨細胞中含有多酚氧化酶(一種蛋白質(zhì))。但生物興趣小組的同學利用雙縮腺試劑檢測梨汁沒有觀察到紫色，請分析原因：0八、教學反思本節(jié)課我以“揚山酥梨與梨園土壤中元素和化合物種類和含量一樣嗎？”這一真實問題情境將實際生活與教材知識緊密結(jié)合，以借助問題解決的實踐培育學生的生物學核心素養(yǎng)。在教學過程中，注意了各部分知識點之間的緊湊銜接，使學生明確了知識的整體性，通過巧妙創(chuàng)設(shè)相應的問題情境，設(shè)置適合該節(jié)課的問題和實例分析，引導學生在相互交流中探討知識，學生的思維很活躍，能夠比較準確的在教師的指引下回答問題，體現(xiàn)了學生是主體的教學地位，達到了預期的效果，教學設(shè)計思想也比較順利的得以實現(xiàn)。此外，通過學生做實臉，可以提高其動手操作能力和對知識的靈活運用，避免機械記憶。如：一位同學要檢測蛋清中的蛋白質(zhì)，提出：“只有雙