细胞中元素与化合物的教案

第二章第第二章第 1 1 节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 一、教材分析 《细胞中的元素和化合物》这一节，首先在节的引言中，明确指出自然界的 生物体中的元素是生物有选择地从无机自然界中获得的， 没有一种元素是细胞特 有的。但细胞与非生物相比，各元素的含量又大不相同。说明生物界与非生物界 的统一性和差异性内容。这部分内容较为浅显，但是结论非常重要，对于学生了 解生物的物质性具有重要意义。 关于组成生物体的化学元素的内容， 一开始就指出组成生物体的化学元素主 要有 20 多种，紧接着以人体细胞为例，将含量较多的化学元素以及各种元素的 含量制成图形。通过对图形内容的分析，概括出两点：一是组成人体的基本元素 是 C、O、H、N；二是组成生物体的各种化学元素，在不同的生物体内，含量相 差很大， 由此进一步说明了大量元素和微量元素的概念和种类。并且强调指出在 大量元素中，C 是最基本的元素。 关于组成细胞的化合物， 首先说明组成生物体的化学元素进一步组成多种多 样的化合物， 接着指出组成细胞化合物的种类及各种化合物的质量分数，从而说 明它是生物体结构和生命活动的物质基础。 二、教学目标 1.知识目标 （1）知道组成细胞的主要元素；知道为什么碳元素是构成细胞的基本元素。 （2）学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。 2.能力目标 （1）通过对 C 元素的分析，说明有机化合物形成的可能性及必然性， 初步培 养学生跨学科综合分析问题的能力。 （2）通过对组成细胞中的元素的百分比的分析，通过对不同化合物的质量分数 的学习，培养学生理解、思考和分析问题的能力。 3.情感态度与价值观（1）认同生命的物质性。 （2）认同生物界在物质组成上的统一性。 三、教学重点难点 重点：1.组成细胞的主要元素和化合物。 . 2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 难点：1.构成细胞的基本元素是碳。 2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 四、课前准备 1．学生的学习准备：预习学案：细胞中的元素和化合物，初步把握基本内容。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延 伸拓展学案。 五、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 教师收集关于地球及生物体细胞中各元素组成的资料， 玉米和人体的化学元素组 成的材料并制成课件；准备实验材料。学生预习实验，初步了解实验的原理以及 实验步骤。 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对 性。 （二）情景导入、展示目标。 教师：地球上的环境千变万化，但都是有一定的物质组成，比如地壳表面的水、 岩石以及空气，那么这些物质由哪些元素组成呢？生物是生活在一定的环境中， 这些生物从环境中获取物质，那么这些生物又由哪些元素组成？ 然后展示探究的第一个问题，生物异与非生物存在着统一性和差异性?已经布置 学生们课前预习了这部分， 检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出 来。 设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。 （三）合作探究、精讲点拨。探究一：生物异与非生物存在着统一性和差异性? 组成地壳和组成细胞的部分元素含量 元素 O Si C N H 地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 . 设疑： 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,通过比较,你能发现什么问题? 结论： 组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到，没有一种元素 是生命特有的。 但是元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别，说明生命和非 生命的无机环境既有统一性又有差异性。 设计意图：通过引导学生观察，分析表格中的问题，归纳总结，形成结论。 探究二：组成细胞的元素？ 作为生命的基本组成单位——细胞，它可以构成不同的生物体。那么元素在 各种细胞中的含量是怎样的？（用 PPT 展示材料一的两幅图） 材料一： 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比） ，教材 p17 图 2—1。 组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比） ，教材 p17 图 2—2 归纳得出：组成细胞的基本元素：C；主要元素：C、H、O、N、P、S；大量元 素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 材料二：玉米和人体化学元素含量对比表： 氧 碳 氮 氢 钾 钙 磷 硫 铁 玉米 44.43 43.57 1.46 6.24 0.92 0.24 0.20 0.17 0.08 人 14.62 55.99 9.33 7.46 1.09 4.67 3.11 0.78 0.012 学生对上述材料进行分析讨论后教师总结： 组成生物体的化学元素主要有 20 多种。组成玉米和人体的含量较多的元素 是：C、H、O、N 等四种。不同生物体的组成元素大体相同；不同生物体内，各 种化学元素的含量相差很大。 设计意图：通过分析比较，使学生明确大量元素和微量元素的概念，并正确理解 碳是最基本元素。 . 探究三：组成细胞的化合物 讨论： 作为生命的细胞是由元素组成的， 组成生物体的化学元素在生物体内 是以什么形式存在的？比如花生和大豆的应用中有很大的不同，花生可用来榨 油，大豆常用来做豆腐说明了什么问题？ 引导学生分析组成生物体的化学元素在体内以什么形式存在 （单质还是化合 态） ，参考课本 P17提供的表来分析，总结归纳出构成细胞的化合物。 无机化合物 水：85%～90% 无机盐：1%～1.5% 蛋白质：7%～10% 有机化合物 核酸和糖类：1%～1.5% 脂类：1%～2% 设计意图：通过教师的引导，学生自主完成本部分内容，锻炼学生的自学能力。 探究四：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验原理、方法、步骤和现象： 知识点可溶性还原糖 与斐林试剂反应生成 砖红色沉淀 脂肪 被苏丹Ⅲ染液染成 橘黄色（或被苏丹 Ⅳ染成红色） 蛋白质 与双缩脲试 剂反应产生 紫色物质 浸泡 1～2 d 的 黄 豆 种 子 （或用豆浆） 或用鸡蛋 蛋白 黄 豆 浸 泡 切 片 → 研 磨 → 过滤→ 滤液 组织样液→加双 样液→加斐林试剂→振荡切片→染色→缩脲试剂 A→再加 →水浴加热煮沸漂洗→镜检双缩脲试剂 B→观 察颜色变化 实验原理 含糖较高、颜色为 样 液 实 验 步 骤 鉴 定 步 骤 . 选 材 白色或近于白色的富含脂肪的种子， 植物组织，苹果、以花生最好 梨最好 制 备 方 法 苹果切块→研磨→制作花生种子的切 过滤→滤液片 脂肪被苏丹Ⅲ 实验现象蓝色→棕色→砖红色沉淀 加双缩脲试剂 A 染液染成橘黄无明显变化， 加双 色（或被苏丹 Ⅳ染成红色） 缩脲试剂 B 后溶 液变成紫色 1.用鸡蛋蛋白时， 1.切片要 尽可一定要加以稀释， 能的薄如果稀释不够， 与 1.选材要用含糖较高、颜 色为白色或近于白色的植 物组织 2.斐林试剂不稳定， 一般配 注意事项 成甲液 （NaOH： 0.1 g/mL） 乙液 （CuSO4：0.05 g /mL） 来保存，用时必须将甲、 乙两液混合均匀后使用， 切勿分别加入组织样液中 进行检测 2.染色后 一定双缩脲 试剂发生 要用 50%的酒反应