高中生物人教版（2019）必修一2.1 细胞中的元素和化合物 教案

第2章 组成细胞的分子
2.1细胞中的元素和化合物
一、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。
二、教学重难点：
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。
三、课时安排
1课时
四、教学方法
直观教学法、讲解法、实验法。 教具准备：挂图，实验用品
五、教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
环节一：课程导入
展示“问题探讨”组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表，让学生讨论回答问题：
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？
共同归纳得到结论：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。 思考、讨论、回答。 通过表格分析元素分析指出，得到生物界和非生物界的统一性和差异性。
环节二：讲授新课
一、组成细胞的元素
1.让学生观察“组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）”和“组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比） ”两个图解：
学生对上述材料的进行分析讨论后教师总结：
组成细胞的元素种类有许多，它们的含量各不相同，干重状态下和鲜重状态元素下元素含量最大的分别是C元素和O元素。C、O、N、H这4种元素在组成生物体的元素中含量最多，所以，C、O、N、H是组成生物体的基本元素。
据统计，在生物体的细胞内至少可以找到62种元素，其中常见的约有29种，重要的有24种。所以，一般情况下可以说组成生物体的化学元素主要有20多种。生物体内各种元素含量差别较大，所以可以按照含量的多少把它们分为两大类：一类是大量元素，一类是微量元素。大量元素是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素，如： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。微量元素是指生物体内含量很少的一些元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。微量元素对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。如碘是甲状腺激素的成分，铁是血红蛋白的成分，锌、硒、钼、铁等是很多酶的成分。
在组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，从初中所学元素周期表中，知道C位于第14族位置，它的原子序数是6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，由于电子排布的不同，在最外层有4个电子，这样，碳原子就具有了4个能够成键的价电子。正是这4个价电子，能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。C是构成生命有机物中最重要的元素。
讲解归纳细胞的元素分类：
（1）大量元素和微量元素：
大量元素：细胞中含量较多的元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：细胞中含量较少的元素：Fe、Mn、Zn、Cn、B、Mo等。
（2）基本元素和最基本元素
基本元素：C、H、O、N，在细胞中含量最多。
最基本元素：C，碳元素占细胞干重55.9﹪，构成细胞的有机物都含碳。
【典型例题】
关于生物体内元素的叙述，正确的是（ ）
A．生物体内含有的元素，无机环境中都能找到，且各种元素含量差异不大
B．人体肌肉细胞中含量最多的化学元素是C，因此说，C是生命的核心元素
C．生物细胞内微量元素有Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等，是作用不太重要的一类元素
D．烘干的植物细胞中含量最多的元素是C，C是构成细胞最基本的元素
【答案】D
二、组成生物体的化合物
指导学生回忆初中所学，了解组成细胞的主要化合物及其相对含量，尝试说出各类化合物的主要功能。
解释有机化合物和无机化合物，让学生配合完成有机和无机的分类
展示化合物的质量分数及人体细胞各化合物的质量分数，让学生找出含量最多的化合物、有机化合物、干重中最多的化合物
讲述：组成细胞的元素大多数以化合物的形式存在 。板书归纳组成细胞的化合物种类。
三、糖类、脂肪、蛋白质的检测
1.实验原理
讲解实验原理：
(1)还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀
(2)脂肪＋
(3)蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
2.实验步骤
进行演示实验，讲解实验步骤。
3.注意事项
展示思考题，让学生思考回答，强调注意事项。
(1)上述实验选材的标准是什么？
(2)实验中，在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液？
(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？
(4)在使用双缩脲试剂时，为什么要先加入试剂A，后加入试剂B?
阅读、观察、分析、讨论、回答。
倾听、呼应。
回忆、讨论、回答。
演练、回答。
分析、回答。
回忆、回答。
分析、讨论、回答。
倾听、阅读。
比较细胞鲜重和干重的元素组成，指导组成细胞的主要元素。
举例说出列举细胞中的主要元素。
说出构成细胞的基本元素是碳。
进行数据分析，得到结论。
简述组成细胞的化合物。
能够检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
课堂小结 共同回顾归纳本节主干知识 呼应。 回顾归纳本节主干知识。
六、作业布置
P19练习
七、板书设计
第2章 组成细胞的分子
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：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
1、分类
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
2、基本元素：C
二、组成细胞的化合物
水
无机物
无机盐
糖类
有机物 脂类
蛋白质
核酸
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质