细胞中的元素和化合物教学设计

教学设计《细胞中的元素和化合物》华中师范大学生命科学学院姓名：严洪艳课时：2（新课、实验课）一、教材分析“细胞中的元素和化合物”是人教版高中课程标准实验教科书《生物（必修一）分子与细胞》第2章第1节的内容。主要包括掌握组成细胞的主要元素并理解构成细胞的基本元素是碳、掌握生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的检测原理及检测过程、探讨细胞中主要化合物的种类等内容。本节内容与《组成细胞的分子》一章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，有助于帮助学生更好掌握后面细胞中的有机物、无机物等知识，也是学习本书其他章节的基础，也是学习高中生物课程其他模块的基础。二、学情分析1．在学习本节内容之前，学生已经在初中化学学习中掌握了一些关于元素和化合物的知识，也掌握了一定的实验能力。因此，教师应该注重前后知识的联系，巧妙地运用旧知识建构出新知识，有助于学生学习细胞中的元素和化合物、理解碳是构成细胞的基本元素。2.关于如何检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，高中学生学习起来可能有一定的困难，需要教师借助演示实验、学生实验等方式从实验探究入手帮助学生理解其原理和过程。3.由于高中学生讨论、分析解决问题的能力较强，教师可尝试引导学生进行自主思考，观察图表、提出问题、分析讨论，进行有效指导性教学，同时结合化学中的相关内容，来认识细胞中的元素和化合物。三、教学目标（一）知识目标（1）简述组成细胞的主要元素。（2）理解构成细胞的基本元素是碳。（3）解释检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理。（4）简述细胞中主要化合物的种类。（二）能力目标（1）通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验，提高实验动手能力及合作学习的能力。（2）学生通过对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验原理的理解，建立课本理论和生活实际的相互联系，训练自己分析、解决实际问题的能力。（三）情感目标（1）强化合作学习的意识。（2）通过实验探究，体会科学知识与生活的密切联系，并激发对于学习生物学的兴趣。（3）认同生命的物质性、生物及非生物物质组成上的统一性和差异性。四、教学重难点（一）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。（二）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、脂肪和蛋白质。五、教学辅助多媒体课件、板书六、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图一、复习旧知识，导入学习内容二、生物和非生物物质组成上的统一性和差异性三、组成细胞的元素复习：生命活动离不开细胞，即使像病毒那样的非细胞生物，也只能依赖于活细胞生活。提问：为什么细胞能表现出生命的特征呢？生物体生命活动的物质基础是什么呢？导入：评价学生的回答，引入新课——细胞中的元素和化合物。展示：组成地壳和组成细胞部分元素含量（%）表、组成玉米植株和成人体内元素含量（%）表。提问：观察并比较两个表格，你能提出什么问题？就自己提出的问题与小组同学交流。总结：生物界和非生物界及不同生物之间在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性。展示：组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）、组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）。提问：细胞中哪几种元素含量较多？其中最多的是哪种化学元素？总结：基本元素（C、H、O、N）；最基本的元素（C）。人体细胞鲜重中氧含量最多（水含量最多），干重中碳含量最多（有机物含量多）。学生讨论并回答学生讨论并回答。学生观察、总结。复习旧知识，并利用一系列问题调动学生积极性。锻炼学生分析图表、发现问题的能力；理解生物和非生物物质组成上的统一性和差异性。掌握细胞中的基本元素和最基本元素。四、组成细胞的化合物讲解：碳是构成细胞的最基本元素的原因：碳原子具有4个能够成键的价电子，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，构成以碳链为骨架的生物大分子。展示：组成人体细胞的主要化学元素图。提问：此图列举的几种组成人体细胞的化学元素，它们的含量有何特点？讲解：细胞中常见的化学元素有20多种，根据含量多少可分为两大类：大量元素：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（铁锰碰新木桶）提问：组成细胞的化学元素对生物体的生命活动具有怎样的作用？微量元素是可有可无的吗？能举例说明吗？总结：1、元素→化合物→结构→细胞；2、影响生命体的生命活动。过渡：构成细胞的元素在生物细胞中是以什么形式存在的？展示：苹果、花生、大豆种子等图片。提问：它们主要含有哪些化合物？可以将这些化合物怎样进行分类？总结：组成细胞的化合物可以分为两类：1、无机化合物：水、无机盐；2、有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸。提问：1、有机化合物和无机化合物有何区别？2、细胞中最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？学生看资料听讲解。学生观察图片并回答。学生看资料听讲解。学生举例说明。学生思考并回答。学生思考并回答。理解构成细胞的最基本元素是碳。掌握细胞中的大量元素和微量元素。了解细胞中元素的作用。为学习细胞中的化合物做铺垫。掌握组成细胞的化合物的种类及分类。理解有机化合物和五、检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质总结：1、有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严格意义上的区别。对这两类化合物的严格区分，请参照化学教科书。2、细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。过渡：根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？你将怎样检测到这些生物组织中的糖类、脂质和蛋白质?提问：阅读课本，回答问题：1、实验目的是什么？2、实验原理是什么？讲解：1、实验原理：（1）还原糖的鉴定：-CHO或-CO-+Cu(OH)2→CuO2↓（水浴加热）；砖红色沉淀；（2）蛋白质的鉴定：-CO-NH-+Cu2+→紫色络合物；（3）脂肪的鉴定：脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色（或脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色）。2、选材提问：（1）结合生活经验，谈谈那些植物组织中含糖较丰富。是否可以用西瓜、苹果、蔗糖、梨子作为实验材料？（2）列举蛋白质、脂肪含量较多的植物组织。3、实验流程展示：实验录像。总结：（1）还原糖的鉴定：制备组织样液→加入斐林试剂（等量混合甲液和乙液均匀后加学生看书回答问题。学生看录像听讲解。无机化合物的区别及其生理作用。为学习生物组织中的糖类、脂质和蛋白质的检测原理做铺垫。学生学习实验原理及实验过程。六、作业入）→水浴加热；（2）蛋白质的鉴定：制备样液→加入双缩脲试剂（先加A液再加B液）；（3）脂肪的鉴定：制作切片→染色→去浮色→制片→镜检。提问：（1）还原糖鉴定中斐林试剂的成分和用法？水浴加热对实验有什么好处？（2）斐林试剂和双缩脲试剂有何区别？对二者进行比较。完成习题册、实验反思评价、总结本节主要知识点。巩固学习内容