元素與生物大分子學歷案 高一上學期生物北師大版（2019）必修1

《元素與生物大分子》學歷案一、學習主題北師大版（2019）必修1分子與細胞第三章第五節(jié)元素與生物大分子。二、學習目標1、知識目標清晰闡述細胞是由多種元素組成的。準確分析生物大分子的構成，深刻理解碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。2、能力目標通過對元素組成的分析，培養(yǎng)邏輯思維和歸納總結能力。能夠運用所學知識解釋生物大分子在生命活動中的作用。3、素養(yǎng)目標建立結構與功能相適應的生命觀念。在小組合作探究中培養(yǎng)團隊協(xié)作精神和科學探究能力。三、學習重難點1、重點細胞所含主要元素的種類及其在細胞內的含量。生物大分子的形成機制。2、難點理解碳元素成為生命核心元素的原因。四、學習過程（一）課前預習1、閱讀教材相關內容，初步了解細胞中的元素種類以及生物大分子的概念。2、查閱資料，尋找生活中與元素和生物大分子相關的實例，如某種富含特定元素的食物或者某種生物大分子發(fā)揮重要功能的事例。（二）課中學習1、導入（5分鐘）教師展示一些常見的食物圖片，如雞蛋、牛奶、蔬菜等，提問學生這些食物能夠為我們的身體提供哪些營養(yǎng)物質。引導學生思考這些營養(yǎng)物質又是由哪些元素組成的，從而引出本節(jié)課的主題——元素與生物大分子。2、元素的種類與含量（10分鐘）教師呈現(xiàn)人體細胞和玉米植株中元素種類與含量的表格。組織學生分組討論以下問題：人體細胞和玉米植株的元素種類有哪些相同點和不同點？從這些元素的含量中可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？每組選派代表發(fā)言，教師進行總結歸納：在人體細胞和玉米植株中，C、H、O和N是4種基本元素，所占的干重百分比超過85%，其余的則由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所構成；元素含量差異較大，但都包含多種相同的元素，這也為“生物體存在共同的祖先”這一觀點提供了證據(jù)。3、碳原子的特性（15分鐘）教師通過PPT展示碳原子的結構示意圖，講解碳原子的結構特點，包括原子核中的質子、中子數(shù)量以及核外電子，尤其是4個價電子的特點。舉例說明碳原子形成的化學鍵，如甲烷（CH?）中碳原子與氫原子之間的單鍵，乙烯（C?H?）中碳原子之間的雙鍵等。讓學生在紙上畫出簡單的碳鏈結構，如直鏈、分支鏈和環(huán)狀結構，教師巡視并進行指導。組織學生討論為什么碳原子能夠形成如此多樣的結構，這對生物大分子的形成有什么意義。4、生物大分子的構成（20分鐘）教師講解生物大分子的概念，指出含有碳骨架的糖類、脂質和蛋白質等是組成生物體最重要的有機化合物。以葡萄糖（C?H??O?）為例，講解糖類是如何以碳鏈為骨架構建起來的；以脂肪酸和甘油構建脂肪為例，闡述脂質的構建；以氨基酸構建蛋白質為例，說明蛋白質的構建過程。組織學生分組制作簡單的生物大分子模型，如用彩色小球代表不同的原子，小棍代表化學鍵，制作一個簡單的葡萄糖分子模型或者一個氨基酸模型。每組展示自己制作的模型，并解釋其構建過程和原理，教師進行點評和補充。5、碳是生命系統(tǒng)的核心元素（10分鐘）教師引導學生回顧前面所學的內容，從碳原子的結構、形成的化學鍵以及生物大分子的構成等方面，思考為什么碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。組織學生進行小組討論，然后每個小組派代表發(fā)言。教師總結：碳原子獨特的結構使其能夠形成多種化學鍵，進而構建出多樣的碳骨架，這些碳骨架為生物大分子的多樣性提供了基礎，而生物大分子在生命活動中發(fā)揮著至關重要的作用，所以碳是生命系統(tǒng)的核心元素。6、課堂小結（5分鐘）教師與學生一起回顧本節(jié)課所學的主要內容，包括細胞的主要元素種類、碳原子的特性、生物大分子的構成以及碳是核心元素的原因等。強調本節(jié)課的重點知識，提醒學生注意理解和掌握。（三）課后拓展1、作業(yè)布置基礎作業(yè)完成教材上的課后練習題，鞏固所學的基礎知識。列表比較C、H、O、N這4種基本元素在不同生物大分子（糖類、脂質、蛋白質）中的含量差異。拓展作業(yè)查閱資料，了解一種微量元素（如鐵、鋅等）在生物體中的重要作用，并撰寫一篇簡短的科普文章（300字左右）。結合當前的健康飲食觀念，設計一份一天的飲食計劃，要求包含富含不同生物大分子的食物，并說明這些食物對身體的益處。2、項目式學習組織學生以小組為單位進行項目式學習，主題為“元素與生命的奧秘”。要求學生通過查閱資料、實地調查（如去醫(yī)院了解微量元素缺乏癥的病例）等方式，深入探究元素與生物大分子在生命活動中的作用以及它們之間的相互關系。每個小組制作一份PPT或者手抄報，在下一次課堂上進行展示和匯報。五、學習評價1、課堂表現(xiàn)（30%）參與課堂討論的積極性和質量（10%）。小組活動中的表現(xiàn)，包括與小組成員的協(xié)作能力以及在小組任務中的貢獻（10%）。課堂提問的回答情況（10%）。2、作業(yè)完成情況（40%）基礎作業(yè)的準確性和完整性（20%）。拓展作業(yè)的質量，包括科普文章的科學性、邏輯性以及飲食計劃的合理性（20%）。3、項目式學習成果（30%）項目式學習過程中的資料收集、整理和分析能力（10%）。PPT或者手抄報的內容質量，包括信息的準確性、豐富性以及排版美觀性（10%）。展示和匯報時的表達能力，包括語言表達、邏輯思維等（10%）。六、答案1、基礎作業(yè)答案教材課后練習題答案：根據(jù)教材內容和課堂講解進行準確作答。C、H、O、N在不同生物大分子中的含量差異：糖類：一般C、H、O比例為1:2:1，N含量極少或無。脂質：C、H比例較高，O相對較少，N含量少（磷脂含N）。蛋白質：C、H、O、N是其基本元素，N含量相對較高。2、拓展作業(yè)答案以鐵元素為例：鐵是生物體中一種重要的微量元素。在人體中，鐵主要參與血紅蛋白的合成。血紅蛋白能夠與氧氣結合，將氧氣運輸?shù)缴眢w的各個部位，滿足細胞呼吸的需求。如果人體缺鐵，就會導致缺鐵性貧血，出現(xiàn)頭暈、乏力等癥狀。在植物中，鐵是葉綠素合成所必需的元素，缺鐵會導致植物葉片發(fā)黃等現(xiàn)象。飲食計劃示例：早餐：一杯牛奶（富含蛋白質、脂質等），提供身體所需的能量和構建身體的材料；一片全麥面包（富含糖類），提供能量。午餐：一份雞肉（富含蛋白質），有助于肌肉生長和修復；一份蔬菜沙拉（富含糖類、維生素等），提供各種微量