新教材 人教新版生物必修1 2.1 细胞中的元素和化合物 教案

第二章
组成细胞的分子
第1节
细胞中的元素和化合物
一、教材分析
本节内容在引言当中以石头和细胞为例，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显得更加重要。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。
二、教学目标
1.说出组成细胞的元素都来自自然界但各元素相对含量又与无机环境不同。
2.说出组成细胞的大量元素和主要微量元素，说出组成细胞的化合物的主要种类。
3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，进行实验操作、观察结果，基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。
三、教学重点和难点
1.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、脂肪和蛋白质
2.教学难点
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
四、课前准备
PPT、动画视频
五、教学过程
（一）导入新课：
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？
（二）新课讲授
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O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0
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。
水：85%～90%
无机盐：1%～1.5%
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。
（三）课堂总结
利用思维导图梳理本节课知识的整理与复习。
（四）课堂练习
展示本节课相关知识点习题，便于学生巩固知识。
六、板书设计
细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的主要元素和化合物
1、组成细胞的元素：大量元素和微量元素
2、组成细胞的化合物：无机物和有机物
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1、还原糖的检测
2、脂肪的检测
3、蛋白质的检测
七、教学反思
本节课着重在于实验，在学生实验的过程中，教师应该时刻关注，并对学生遇到的问题加以解答，真正达到实验的目的。把握每一个能让同学思考的机会，让学生自己在探讨思考中探究问题的本质。课前应该充分准备，才能灵活自如的传授知识。