（必修1）2.1 细胞中的元素和化合物（教案1）

skybamboo · 发表于 5 小时前

第二章　组成细胞的分子
第1节　细胞中的元素和化合物

本节内容在引言中就提出了关于生命的物质组成相关问题，学生都能区分生物与非生物，但是如何从理论层面阐述生物组成成分就变得更加重要。本节内容通过从元素，化合物的种类与含量方面进行比较，让学生可以更加明确生物界与非生物界的统一性与差异性。后续再通过实验证明糖类，脂肪，蛋白质的存在，帮助学生理解有机物是生物体所必须的成分。
教学策略：
通过对比分析，培养学生通过阅读获取信息的能力。对比自然界与非生物界，元素种类与含量的差异，理解各种元素及化合物对生物体的作用。物质鉴定实验让学生自己动手，并通过实验选择最理想的材料，培养学生的观察能力与解决问题的能力。

生命观念：组成生物体的元素都是从无机环境获取的，同一元素在生物界与无机环境含量差异巨大。
科学思维：科学的选择实验材料，保证实验材料不影响实验结果的观察与检测。
科学探究：探究碳为什么会成为生物体的最基本元素
社会责任：认同生命的物质性，培养学生保护环境的观念

教学重点：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、蛋白质、脂肪。
教学难点：1.构成细胞的基本元素是碳。
2.检测生物组织中的糖类、蛋白质、脂肪。

情景导入、展示目标。
教师：地球上的环境千变万化，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？生物是生活在环境中，生物从环境中获取物质，那么这些生物又由哪些元素组成？
合作探究、精讲点拨。
探究一：地壳与细胞元素含量的差异

组成地壳和组成细胞的部分元素含量

元素	地壳	细胞
O	48.60	65.0
Si	26.30	极少
C	0.087	18.0
N	0.03	3.0
H	0.76	10.0

问题：1、组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明什么？
2.细胞中的各元素含量和无机环境中的含量大不相同，这说明什么？
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？（对比玉米与人体细胞元素种类与含量的差异）
玉米和人体化学元素含量对比表：

	玉米	人
氧	44.43	14.62
碳	43.57	55.99
氮	1.46	9.33
氢	6.24	7.46
钾	0.92	1.09
钙	0.24	4.67
磷	0.20	3.11
硫	0.17	0.78
铁	0.08	0.012

比较玉米细胞与人体细胞的元素及含量，谈论下列问题并进行展示：
1、玉米细胞与人体细胞含量最多元素种类是否相同，为什么会出现这种现象？
2、一些含量较少的元素是否并不重要？
3、比较玉米与人体细胞元素种类与含量还可以得出哪些结论？
结论：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。
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
补充说明：各种元素本身对生命活动的影响，以及干重与鲜重下元素含量的差异与原因。
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%
有机化合物蛋白质：7%～10%
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	脂肪	蛋白质
实验原理	与斐林试剂反应生成砖红色沉淀	被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染成红色）	与双缩脲试剂反应产生紫色物质
实验步骤	样液制备	选材	含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织，苹果、梨最好	富含脂肪的种子，以花生最好	浸泡1～2 d的黄豆种子（或用豆浆）或用鸡蛋蛋白
		方法	苹果切块→研磨→过滤→滤液	制作花生种子的切片	黄豆浸泡切片→研磨→过滤→ 滤液
	鉴定步骤	样液→加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸	切片→染色→漂洗→镜检	组织样液→加双缩脲试剂A→再加双缩脲试剂B→观察颜色变化
实验现象	蓝色→棕色→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）	加双缩脲试剂A无明显变化，加双缩脲试剂B后溶液变成紫色
注意事项	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	1.切片要尽可能的薄 2.染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色 3.观察时找最薄处，最好只有1～2层细胞	1.用鸡蛋蛋白时，一定要加以稀释，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗干净 2.双缩脲使用时，应先加A造成碱环境，再加B

每组学生从教师提供的材料中选取两种进行鉴定，并记录
交流实验结果：每一组实验选取一个人介绍实验情况，然后分析实验成败的得失
设计意图:通过小组合作进行实验，锻炼学生的动手能力和合作意识。
随堂练：
1.关于松鼠和松树体内的化学元素的说法中，最可能不正确的是(A　)
A．含量相同
B．种类相同
C．具有统一性
D．具有差异性
2.以下关于实验的描述中，正确的是(D　)
A．利用光学显微镜可观察到组成细胞膜的磷脂分子
B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料
C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴1～2滴质量分数为20%的盐酸洗去多余的染料
D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色

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