細胞中的元素和化合物教案

時間：2024-06-07 00:43:16 教案我要投稿

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細胞中的元素和化合物教案

　　教學目標

細胞中的元素和化合物教案

　　1.知識與技能

　　(1)知道組成細胞的主要元素;知道為什么碳元素是構成細胞的基本元素。

　　(2)學會檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質的方法。

　　2.過程與方法

　　(1)通過對C元素的分析，說明有機化合物形成的可能性及必然性，初步培養(yǎng)學生跨學科綜合分析問題的能力。

　　(2)通過對組成細胞中的元素的百分比的分析，通過對不同化合物的質量分數(shù)的學習，培養(yǎng)學生理解、思考和分析問題的能力。

　　3.情感態(tài)度與價值觀

　　(1)認同生命的物質性。

　　(2)認同生物界在物質組成上的統(tǒng)一性。

　　教學重難點

　　教學重點

　　1.組成細胞的主要元素和化合物。

　　2.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。

　　教學難點

　　1.構成細胞的基本元素是碳。

　　2.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。

　　教學工具

　　多媒體

　　教學過程

　　一：細胞中的元素和化合物

　　[情境創(chuàng)設]

　　地球上的環(huán)境千變萬化，但都是有一定的物質組成，比如地殼表面的水、巖石以及空氣，那么這些物質由哪些元素組成呢?生物是生活在一定的環(huán)境中，這些生物從環(huán)境中獲取物質，那么這些生物又由哪些元素組成?

　　[師生互動]

　　(一)組成細胞的元素

　　問：組成生命的細胞和組成地殼的元素有沒有什么不同?

　　答：組成細胞的化學元素在自然界的無機環(huán)境中都能找到，沒有一種元素是生命特有的。但是元素在細胞中和無機環(huán)境中的含量卻有區(qū)別，說明生命和非生命的無機環(huán)境既有統(tǒng)一性又有差異性。

　　作為生命的基本組成單位——細胞，它可以構成不同的生物體。那么元素在各種細胞中的含量是怎樣的?引導學生分析圖2-1-1和圖2-1-2。

　　問：組成生物體的化學元素種類有許多，它們的含量是否相同?

　　答：不相同。

　　問：人體細胞在干重狀態(tài)下和鮮重狀態(tài)下哪種元素含量最大?

　　答：干重狀態(tài)下和鮮重狀態(tài)元素下元素含量最大的分別是C元素和O元素。

　　下面我們以玉米和人體為例，來說明組成生物體的化學元素的種類和含量。(出示玉米和人體化學元素對比表投影片)

　　問：從表中看，哪一種化學元素是玉米和人體中含量最多的?

　　答：是C。

　　問：除此之外，還有哪幾種元素含量較多?

　　答：O、H、N。從表中可以看出C、O、N、H這4種元素在組成生物體的元素中含量最多，所以，C、O、N、H是組成生物體的基本元素。

　　問：表中只列舉了13種元素，那么是不是說玉米和人體內只含有這13種元素呢?

　　答：不是。

　　實際上除了表中的13種元素之外，還有Mn等。據(jù)統(tǒng)計，在生物體的細胞內至少可以找到62種元素，其中常見的約有29種，重要的有24種。所以，一般情況下可以說組成生物體的化學元素主要有20多種。

　　問：構成生物體的這些元素的含量有什么特點呢?同學們可以相互討論一下。

　　答：有的含量非常多，有的較多，有的很少，差別較大。

　　正是因為生物體內各種元素含量差別較大，所以可以按照含量的多少把它們分為兩大類：一類是大量元素，一類是微量元素。

　　問：什么是大量元素?

　　答：含量占生物體總重量萬分之一以上的元素。

　　問：哪些元素屬于大量元素?

　　答：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。

　　問：什么是微量元素?

　　答：生物體內含量很少的一些元素。

　　問：哪些元素屬于微量元素?

　　答：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

　　問：請同學們討論一下，既然微量元素在生物體內含量很少，那么，是不是說它們在生物體內可有可無呢?

　　答：不是。微量元素對于維持生物體的生命活動起著非常重要的作用。如碘是甲狀腺激素的成分，鐵是血紅蛋白的成分，鋅、硒、鉬、鐵等是很多酶的成分。

　　在組成生物體的大量元素中，C是最基本的元素，從初中所學元素周期表中，知道C位于第14族位置，它的原子序數(shù)是6，說明一個碳原子核中含有6個質子，核外有6個電子，由于電子排布的不同，在最外層有4個電子，這樣，碳原子就具有了4個能夠成鍵的價電子。正是這4個價電子，能夠使碳原子之間、碳原子與其他元素的原子之間結合形成更多的化學鍵。由于每個碳原子可以形成4個化學鍵，所以就有可能形成含有成千上萬個甚至更多個碳原子的物質。C是構成生命有機物中最重要的元素。

　　(二)組成細胞的化合物

　　討論：作為生命的細胞是由元素組成的，組成生物體的化學元素在生物體內是以什么形式存在的?比如花生和大豆的應用中有很大的不同，花生可用來榨油，大豆常用來做豆腐說明了什么問題?

　　說明：教師引導學生分析組成生物體的化學元素在體內以什么形式存在(單質還是化合態(tài))，參考課本P17提供的表來分析，總結歸納出構成細胞的化合物。

　　二：實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質

　　本實驗難度并不大，但由于內容較多，實驗時間較長，因此，必須作周密安排，才能按時完成。實驗中應注意以下幾點。

　　1.增設教師演示實驗。上課之前，教師應該準備好做演示實驗所需的實驗材料、用具、儀器和試劑等。同時，逐項完成可溶性糖、脂肪、蛋白質三類有機物的鑒定實驗。在實驗課上，將三個實驗的正確結果分別展示在講臺上，并作扼要的介紹，以便使學生將自己的實驗結果與教師的演示實驗作比較。

　　2.實驗中學生應分工合作。在“還原糖的鑒定”實驗中，當每組2個學生中的1個制備生物組織樣液時，另一個學生可以用酒精燈將水煮開，以便縮短實驗的等待時間。在“脂肪的鑒定”實驗中，1個學生制作臨時裝片時，另一個學生則可以調試顯微鏡。另外，在完成前2個實驗時，1個學生洗刷試管、清洗玻片和整理顯微鏡，另一個學生則可以進行后1個實驗的操作。

　　3.鑒定可溶性還原糖的實驗，在加熱試管中的溶液時，應該用試管夾夾住試管上部，放入盛開水的大燒杯中加熱，注意試管底部不要接觸燒杯底部，同時試管口不要朝向實驗者，以免試管內溶液沸騰時沖出試管，造成燙傷。如果試管內溶液過于沸騰，可以用手上提夾住試管的試管夾。

　　4.做鑒定糖和蛋白質的實驗時，在鑒定之前，可以留出一部分樣液，以便與鑒定后的樣液的顏色變化作對比，這樣可以增強說服力。

　　5.斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后方可使用，切勿將甲液和乙液分別加入組織樣液中。

　　[教師精講]

　　組成生物體的元素和非生命的元素種類沒有區(qū)別，沒有一種化學元素是生物界特有的，從這方面來看生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。雖然從元素種類上看具有統(tǒng)一性，但從組成生命的元素的含量上來看是有區(qū)別的，組成生命的化學元素在生物體內和在無機環(huán)境中的含量相差很大，從這方面看生物界和非生物界具有差異性。

　　在細胞中，元素主要以化合物的形式存在。組成細胞的基本元素是C元素，它是構成有機物的標志性元素，有機物是生命中最重要的物質。

　　不同的生物組織中，有機物的含量是不同的，要學會用恰當?shù)姆椒▉頇z測和區(qū)分不同的有機物。

　　課后小結

　　本節(jié)課比較重要的就是理解生命的物質性——即構成生命的細胞是由元素組成的，而且這些元素在細胞中大多數(shù)是以化合物的形式存在。這些化合物的存在可以通過實驗來進行驗證。可以區(qū)分出在組織中是否有糖類、脂質和蛋白質，但是具體是哪種糖類或蛋白質還要通過其他方法才能鑒定。

　　課后習題

　　1.在植物體內，最基本的化學元素和含量最多的元素分別是

　　A.C、O B.O、H C.C、H D.H、O

　　2.做蛋白質鑒定實驗時，事先留出一些大豆組織液的目的是

　　A.與反應物混合的顏色作對比 B.失敗后重做

　　C.鑒定還原糖用 D.為了節(jié)約

　　3.做還原糖的鑒定實驗所需的材料最好選用的顏色是

　　A.白色 B.紅色 C.紫色 D.藍色