人教版（2019）高中生物学必修1
第2章第1节细胞中的元素和化合物
教学设计
课题
细胞中的元素和化合物
单元
第2章
学科
生物
年级
高1
教材分析
本章是高中生物学必修1的第二章。第一章介绍了生物由细胞组成，从这一章开始进入细胞层次进行学习，起到了呈上作用。本章重点介绍了细胞内的主要化合物及其作用。本节课的内容是第二章第一节的内容，首先通过问题探讨说明生物界与非生物界的统一性和差异性，这一结论对学生了解生物的物质性具有重要意义。接着介绍细胞中的元素和化合物，通过图表介绍了组成生物体的化学元素主要有20多种，最后设计了检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验，为学习本章其他内容奠定了基础。
教学目标与核心素养
生命观念：
1.从物质组成方面知道组成细胞的元素种类和一些元素的作用。
2.知道组成细胞的化合物的种类，能区分有机化合物和无机化合物。
科学思维：
1.运用图解法深入理解组成细胞的元素种类。
2.运用谐音法加强记忆。
科学探究：通过动手实验，体验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法和过程，理解实验目的、原理、具体操作方法等内容。
社会责任：
1.通过学习细胞中的元素，认同生物界在物质组成上的统一性。
2.认同生命的物质性。
3.通过学习细胞中的化合物，能过合理安排饮食，均衡营养。
重点
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
难点
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
出示施肥、补钙图片，提出问题：农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？
思考、回答问题
激发学生兴趣，
引入新课
讲授新课
问题探讨：出示组成地壳和组成细胞的部分元素含量表，并提出问题，引导学生思考：
1、组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？这说明什么？
2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？
得出结论：生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质。
知识点一：组成细胞的元素
思考讨论：出示玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量表，提出问题，引导学生思考：
1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
总结：
1.组成细胞的元素常见的有20多种。
大量元素： C H O N P S K Ca Mg等
2.按含量
微量元素： Fe Mn B Zn Cu Mo等
结论：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的
拓展：一些化学元素的作用
N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分
P：组成ATP、生物膜结构的成分
K：感到肢体麻木
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
Mg：叶绿素的重要组分
Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺Fe会使人患贫血；
Zn：缺使人发育受影响，导致发育不良;
B：缺B导致开花而不结果实。
知识点二：组成细胞的化合物
出示组成细胞的主要化合物及相对含量图和表回答问题：细胞内含量最多的化合物是 ，含量最多的有机化合物是 。
思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别？
知识点三：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验原理分别是什么？
2.检测和观察
（1）还原糖的检测和观察
①请简单总结还原糖的检测和观察实验步骤。
②实施实验，注意观察并记录实验现象。
③表达与交流
（2）脂肪的检测和观察
①请简单总结脂肪的检测和观察实验步骤。
②实施实验，注意观察并记录实验现象。
③表达与交流
（3）蛋白质的检测和观察
①请简单总结蛋白质的检测和观察实验步骤。
②实施实验，注意观察并记录实验现象。
③表达与交流
思考、讨论
回答问题
与老师一起得出结论
思考、讨论
回答问题
思考、讨论回答问题
按照要求预习实验，实施实验，并观察记录实验现象
培养学生思考和分析问题的能力，小组合作能力
培养学生思考和分析问题的能力，小组合作能力
培养学生的总结能力
启发学生的思考，培养学生收集资料解决问题的能力
培养学生操作实验、观察实验的能力
课堂练习
1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（ ）
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.水
2.下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（ ）
A.Fe、Mn、Zn、Cu B. Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo
3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（ ）
A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中 B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时 C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时 D.用碘液鉴定淀粉时
4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（ ）?
A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察
B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察
C．A、B混合后加入，摇匀观察
D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察
5.下列叙述正确是（ ）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IV染成黄色的小颗粒?
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液?
D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液
限时独立自主完成
巩固新知，提升能力
课堂小结
梳理知识、理清思路，便于记忆
板书设计
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素 大量元素
微量元素
二、组成细胞的化合物 无机化合物
有机化合物
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.原理
2.步骤及现象
课件27张PPT。第2章 组成细胞的分子人教新版2019年 必修1第1节 细胞中的元素和化合物新知导入农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？新知讲解 问题探讨组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表1、组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？这说明什么？2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？新知讲解 问题探讨统一性：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；差异性：但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.结论：生物界与非生物界的统一性和差异性新知讲解 知识点一组成细胞的元素比较组成玉米细胞和人体细胞的
元素及含量
（其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%）1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？新知讲解 知识点一组成细胞的元素1.组成细胞的化学元素，常见的有 。 2.根据含量大量元素：微量元素：C H O N P S K Ca Mg等Fe Mn B Zn Cu Mo等 （含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素）（指含量很少但生物体生活所必需的一些元素）新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)真猛(Mn) 结论：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的20多种新知讲解 知识点一组成细胞的元素最基本元素基本元素主要元素Ｃ H O N P S K Ca Mg等大量元素Fe Mn B Zn Mo Cu等微量元素组成细胞的元素新知讲解 知识点一组成细胞的元素3.一些化学元素的作用N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分
P：组成ATP、生物膜结构的成分
K：感到肢体麻木
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
Mg：叶绿素的重要组分
Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺Fe会使人患贫血；
Zn：缺使人发育受影响，导致发育不良;
B：缺B导致开花而不结果实。新知讲解 知识点二组成细胞的化合物细胞内含量最多的化合物是 ，含量最多的有机化合物是 。 思考新知讲解 知识点二组成细胞的化合物不同生物组织的细胞中各种化合物的含量相同吗？梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别？新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、实验原理
还原糖 + →
脂肪 + →
蛋白质（或多肽） + → 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 砖红色沉淀紫色橘黄色斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象1. 还原糖的检测和观察 步骤：２mL组
织样液刚配制的斐
林试剂1mL浅蓝色棕色砖红色新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象1. 还原糖的检测和观察 新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象1. 还原糖的检测和观察 注意：（1）在还原糖的检测实验中，最理想的实验材料是还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且颜色较浅的生物组织或器官，如梨、葡萄等；不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富含的淀粉也不是还原糖；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。（2）斐林试剂的甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液），乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）要等量混合均匀，现配现用。）新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象步骤：2.脂肪的检测和观察 选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。吸：用吸水纸吸去染液。滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。吸：用吸水纸吸去酒精。滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象2.脂肪的检测和观察 新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象2.脂肪的检测和观察 注意：（1）用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3-4h，浸泡时间短了，不容易切片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。（2）尽可能切出薄片，否则显微镜下看到的细胞重叠，不易观察。（3）染色时间不宜过长；染色后必须要用体积分数为50%的酒精洗去浮色。新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象步骤：3.蛋白质的检测和观察 ２mL组
织样液双缩脲试剂
Ａ液1mL无色双缩脲试剂
Ｂ液４滴紫色新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象3.蛋白质的检测和观察 新知讲解 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂与双缩脲试剂对比甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液再加B液需水浴加热不需加热产生砖红色沉淀产生紫色反应都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL课堂练习1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（ ）
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.水D2.下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（ ）
A.Fe、Mn、Zn、Cu B. Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、MoA课堂练习A3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（ ）
A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中 B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时 C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时 D.用碘液鉴定淀粉时 课堂练习A4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（ ）?
A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察
B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察
C．A、B混合后加入，摇匀观察
D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察 课堂练习C5.下列叙述正确是（ ）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IV染成黄色的小颗粒?
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液?
D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液课堂总结谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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