《细胞中的元素和化合物》教学设计

生物科学B班 余春丽 1050802041

1 教材及学情分析

1.1 本节地位和重难点

本节是人教版高中必修1《分子与细胞》第二章第一节“细胞中的元素和化合物”的内容。由于生物科学的许多问题都是在细胞层次上寻求解答的，要深入阐明细胞生命活动的规律，必须要了解生物大分子的结构和功能。要从系统的视角来认识细胞，首先要了解细胞这个系统的物质组成。因此，本章节内容是学习本模块其它章节的基础，也是学习高中生物课程其它模块的基础。教材从组成细胞中的最基本物质——元素，再深入到化合物，这样层层深入，也符合学生学习的认知过程。同时，也使学生在微观层面上了解生命的物质性和生物界的物质统一性，为后续学习进一步打下基础。教学重点难点一是阐明组成细胞的主要元素和化合物，二是解释.构成细胞的基本元素是碳，三是检测生物组织中的糖类、脂肪。

1.2 学生特点

本节的知识相对简单，学生需要牢固的掌握知识，并在此基础上掌握好实验技能。高中学生刚开始学习生物，动手能力比较差，在做实验的时候阐述清楚实验原理并且做好演示实验对学生来说是很重要的，在学生的实验过程中需要树立学生不断思考的能力，学会用探究性思维解决实际问题。

2 教学目的

2.1 知识方面

1．概述蛋白质的结构和功能。

2．简述核酸的结构和功能。

3．概述糖类的种类和作用。

4．举例说出脂质的种类和作用。

5．说明生物大分子以碳链为骨架。

6．说出水和无机盐的作用。

2.2 能力方面

1．尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

2．以人的口腔上皮细胞为材料，进行特定的染色，观察DNA和RNA在细胞中的分布。

2.3 情感态度与价值观方面

1．认同生命的物质性，探讨组成细胞的分子的重要作用。

2．认同生物界在物质组成上的统一性。

3.崇尚生命物质和谐之美，珍爱生命。

4.为生命的奥秘所折服。

5.珍惜水、节约水的意识渗透。

6.对学生进行爱国主义教育。

与原来的高中教材相比，本章的内容有所拓展。基本概念和原理基本没有增加，补充的是课堂上即可完成的学生活动，如“问题探讨”，“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，关于“氨基酸结构通式”、“脂肪的分布和作用”、“无机盐的重要生理功能”等内容的“思考与讨论”；以及所学内容与现实生活、人体健康的联系，科学史话和科学前沿等。

3 教学方法和手段

利用投影或挂图，创设形象生动的直观教学氛围。同时，应用谈话法、比较分析法、启发式讨论法等，引导学生思考一系列问题，使他们积极主动参与到教学中，在获取知识的同时，培养学生观察、比较和总结归纳的能力。

  

4 教学思路

    1. 思路设计 

导入：地壳元素与细胞元素含量对比表格得出差异并引入细胞中元素的概念，具体介绍元素 （包括元素的分类，占细胞干重鲜重的百分比，并重点讲解C元素之所以是基本元素的原因） 

由元素引出化合物概念，并介绍化合物 （包括化合物的分类，主要化合物种类以及其含量的差异），让学生思考和讨论细胞中化合物应该如何提取并引出一下三个实验   

分别介绍糖类，脂肪，蛋白质检测的具体原理方法并做演示实验 并进行学生实验 

5  教学流程    

(1)导入新课 列出地壳与细胞中元素差异的表格，提出问题：“从表格中大家可以得出什么结论。”学生回答：“硅元素在地壳含量比较高，但是在细胞中含量就比较低，但是地壳中所元素细胞中都有……”通过学生的回答可以总结得出结论如下： 

1.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； 

    2.元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别. 从而引入组成生物元素的概念。 

(2)新课讲授 

组成细胞的元素 分别在黑板上列出常见化学元素，通过画图来区分元素含量所划分的元素种类，即大量元素，微量元素，基本元素。、 在讲解过元素分类之后，着重讲解C元素之所以成为基本元素的原因，在此之前，首先使用一组数据对比，即组成人体细胞的主要元素占细胞干重和细胞湿重的比例，并提出问题：“占细胞鲜重最多的元素是什么？占干重最多的元素又是什么？怎么来解释这种现象。”这个时候学生回答：“分别是氧和碳……”作为学生可能不能直接说出这个现象出现的原因，所以就应该引导学生进一步思考，提出问题：“鲜重和干重最主要的区别是什么？”学生回答：“水分。”这样进一步提出问题：“那么水是由什么元素组成的呢？”学生回答：“氢和氧。” 这样的进一步引导，可以再问一次：“那么鲜重干重元素含量差异的因素究竟是什么？”学生回答：“组成细胞化合物最多的元素应该是C。”接着提问让学生思考：“那么为什么最多的是C,C具备哪些特性才使得自己成为基本元素。”教师可以同样采用引导的方法让学生思考这个问题：“同学们可以回忆一下碳元素的相关化学知识。”通过这种引导使得学生回忆旧知，并在此基础上分析出碳元素电子排布使得碳元素相对稳定，不易在普通条件下发生反应，故而是组成生命各种化合物的基本组成成分。所以说C是细胞中的基本元素。由此也可以引入细胞中化合物的概念。  

细胞中的化合物 在黑板列出表格，让同学自己填空，表格设置如下：  

 

 

组成细胞的化合物｛

 

    通过让同学们自己回忆旧知，来完成填空，并牢固记忆六大类物质。列出六大类物质质量分数的表格，让学生讨论比较各个组分的比重并提出问题：“细胞中最多化合物最多的是什么？推测一下其对于生命的意义。那么这些物质该怎样被鉴定呢？”学生不一定能够答好以上提出的问题，但是可以由此引入接下来要做的三个实验。

（3） 实验   

借助刚刚的问题引入实验，直接阐述实验目的原理以及方法，其中最应注意的是在双缩脲试剂和菲林试剂的配置和使用方法上加以强调，并列出其配方，供学生区分清楚。在阐述过具体实验步骤之后，教师做一遍演示实验，接下来让学生动手开始做实验。实验的流程主要如下：

 还原糖的检测和观察 

向试管内注入2 mL待测组织样液。向试管内注入1 mL斐林试剂（甲乙液等量混合均匀后再注入）。将试管放入盛有50～65 °C温水的大烧杯中加热约2 min。观察实验现象。如果待测组织样液中还原糖含量较高，可见溶液的变化为：浅蓝色→绿色→棕黄色→砖红色沉淀。

脂肪的检测和观察（一）

向待测组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察不同生物组织样液被染色的情况。

脂肪的检测和观察（二）

制作花生子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况。

取材取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。

切片用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。

制片

选材：从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。

染色：在花生子叶薄片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min（如果用苏丹Ⅳ染液，染色1 min）。

清洗：用吸水纸吸去染液，再滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色。

盖片：用吸水纸吸去薄片周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。

观察在低倍镜下寻找花生子叶薄片的最薄处，移到视野中央，将影像调节清楚后换高倍镜观察。在视野中可以清晰地看到被染成橘黄色的脂肪颗粒。

蛋白质的检测和观察

向试管内注入待测组织样液2 mL。向试管内注入双缩脲试剂A液1 mL,摇匀；再注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。观察实验现象。如果待测组织样液中蛋白质含量较高，可以观察到待测组织样液变成紫色。

淀粉的检测和观察

向试管内注入2 mL待测组织样液。向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。

5．需要注意的几个问题

   （1）实验前安排学生做好预习，了解相关背景知识和实验原理。

   （2）课上教师利用演示实验讲解实验原理后，学生要将实验材料、用具和试剂按所检测的物质的不同分别摆放成几组。学生在给实验材料、用具和试剂分组的过程中能加深对实验原理的理解，进一步明确实验的方法步骤，以利于在后续的操作过程中快速、准确地完成实验操作。

6、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

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

二、组成细胞的化合物

1．实验：检测生物组织中的化合物种类

 

 

 

 

 

2 组成细胞的化合物