資源簡介

第二章 組成細胞的分子
第一節(jié) 細胞中的元素和化合物
學習目標/教學目標
1.說出組成細胞的元素都來自自然界但各元素相對含量又與無機環(huán)境不同。
2.說出組成細胞的大量元素和主要微量元素，說出組成細胞的化合物的主要種類。
3.嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，進行實驗操作、觀察結果，基于實驗簡述組成細胞的物質的特殊性。
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
檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
教學方法
講授、演示、視頻播放、小組討論。
教學過程
【新課導入：情景設置，導入新課】
觀看視頻《生命的起源：生命究竟是從哪里來的？》，分析生命的起源，激發(fā)學生的學習興趣。
【新課講授】
問題探究：通過問題探究，小組討論調動學生的積極性和主動性。
教師利用PPT展示組成地殼和組成細胞部分元素含量（%）表，引導學生觀察并比較兩個表格，分析表格中的問題，歸納總結，形成結論。
表格對比：比較組成的細胞和組成地殼的元素有什么相同點和不同？
展示組成的細胞和組成地殼的元素成分對比圖，小組討論并回答下列問題。
1.組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？
提示：沒有。
追問：這說明什么？
學生回答：生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。
2.生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？
提示：有，相差很大。
追問：這又說明了什么？
學生回答：生物界和非生物界還具有差異性。
一、組成細胞的元素
教師展示玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質量分數(shù)）表，通過表格列舉玉米和人體細胞部分元素含量，組織學生討論交流，分析不同細胞元素的種類和含量，提出問題，分析問題，解決問題，提高學生分析能力。
提出疑問：玉米和人體細胞部分元素含量都相同嗎？
學生歸納：生物與生物之間也存在統(tǒng)一性和差異性。
小組討論，問題探究
1. 在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎 怎樣解釋這種現(xiàn)象
提示：在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣的， 都是C、H、 O、 N。這是因為玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂類和蛋白質等物質。這些物質含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N元素。
2.細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要
提示：細胞中有些元素含量很少，但是卻有重要作用。如在玉米細胞中，S只有0.17%；Mg只有0.18%。但很多蛋白質都含有S。葉綠體中的葉綠體分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質或葉綠體。
3.比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結論
提示：組成玉米細胞中氧元索的含量明顯高于人體細胞。而氮元素的含量明顯又低于人體細胞，這說明玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉來細胞中的糖類要多一些，而人體細胞中的蛋白質的含量要多一些。Ca元素的含量也有區(qū)別，這與玉米和人體的物質和結構組成有關。
資料分析：（分析資料，分析缺少某種元素對人體的影響，提升學生的分析能力，激發(fā)學生的學習興趣。）
幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎，即使使用了大量的N，P，K肥也無濟于事，后來，人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛，原來，這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子個踩過的地方，牧草綠油油的，經(jīng)過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。
提出問題：通過分析，你能得出什么結論呢
微量元素（鉬）是生物體不可缺少的必需元素;在生物體中含量很少，但其作用是其它元素不可替代的。
（圖片分析各種缺少元素帶來的疾病）
缺Fe會使人患貧血等癥狀；缺Zn使人發(fā)育受影響，性器官的發(fā)育不良等；
缺I會導致甲狀腺腫等；缺鈣Ca會出現(xiàn)抽搐；
血鈣過高會出現(xiàn)肌無力。
教師講授：細胞中化學元素的分類。細胞中常見的化學元素有20多種，根據(jù)含量分為：
大量元素：指含量占生物體總重量萬分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：指生物生活所必需的。但是需要量卻很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 （記憶：鐵門碰新木桶）
教師展示組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比和占細胞干重的百分比）比例圖，引導學生交流討論，并將組成人體細胞的主要元素從多到少依次排序。
學生回答：在人體細胞中，干重時含量最多的元素是C；最多的四種元素按多到少排列是C>O>N>H； 在人體細胞中，鮮重時含量最多的元素是O；最多的四種元素按多到少排列是O>C>H>N。
根據(jù)元素對生物體的作用劃分（圖片分析）最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素；
Fe、Mn、 B、 Zn、 Mo、 Cu微量元素
追問：元素缺乏會導致哪些疾病？
展示元素缺乏導致的疾病，引導學生說出元素缺乏容易導致的疾病。
Fe2+ 是血紅蛋白的成份，人缺Fe：缺鐵性貧血；
I 是合成甲狀腺激素的原料；
Ca 是組成牙齒、骨骼、與肌肉收縮有關；
Mg 是植物葉綠素的構成成分等；
B 能夠促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，有利于受精作用；
Zn 有助于人體細胞的分裂繁殖，促進生長發(fā)育，大腦發(fā)育和性成熟等；
K 與植物中糖類（淀粉）的合成、運輸、貯存有關；
知識點梳理：
1.不同生物體的組成元素種類__________；但各種化學元素的含量______________.
2.不管是大量元素還是微量元素都是__________________。
提出問題：組成細胞的各種元素又是以什么形式存在的呢
學生回答：化合物。
展示細胞中各種化合物占細胞鮮重的含量表格（表格分析），引導學生討論分析，完成填空。
學生回答空格處的答案。
細胞中最多的化合物是_____________；最多的有機化合物是______________。
組成細胞中的化合物
提出問題：有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別 能舉例說明嗎
提示：是否含有C。
學生舉例說明有機化合物與無機化合物的區(qū)別主要是是否含有C。
學生回答：水、無機鹽、蛋白質、脂質、糖類、核酸
追問：你挑食嗎？
不同食物中營養(yǎng)物質的____________有很大差別，需要在日常膳食中做到___________。
過渡：正因為不同食物中的營養(yǎng)物質的種類和含量有很大差別，我們需要在日常上膳食做到不同食物的合理搭配，以滿足機體的營養(yǎng)需要。我們的食物來自各種生物組織，那么怎么鑒別不同生物組織中的營養(yǎng)物質呢？
【探究 實踐】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1.原理：根據(jù)有機物與某些化學試劑所產(chǎn)生的_____________反應，檢測生物組織中糖類、脂肪或蛋白質的存在。
2.實驗：播放視頻《實驗2：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質》，分析實驗過程及結構。
知識點梳理：
1.檢測生物組織中的還原性糖類
（1）實驗原理：
某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應。如：_____________
（2）實驗材料：_______________________________
（3）試劑：斐林試劑（甲乙液等量混合）
甲液：質量濃度為0.1g/mL的_______________________
乙液：質量濃度為0.05g/mL的______________________
（4）檢測的方法步驟
①向試管內(nèi)注入_____________待測組織樣液。
②向試管內(nèi)注入1mL________________（甲乙液等量混合均勻后再注入）。
③將試管放入盛有50~65℃溫水的大燒杯中___________________約2min。
④觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。
實驗現(xiàn)象（圖片分析）
2.檢測生物組織中的脂肪
（1）實驗原理：
脂肪 + 蘇丹Ⅲ→ _________ 脂肪 + 蘇丹Ⅳ→_______
（2）實驗材料：____________________________
（3）試劑：____________________
（4） 檢測的方法步驟
①方法一：向待測組織樣液中滴加_______________，觀察樣液被染色的情況。
②方法二：制作子葉臨時切片，用_______________觀察子葉細胞的著色情況。
（取材，切片，制片，觀察）
實驗現(xiàn)象（如下圖）
3.檢測生物組織中的蛋白質
（1）實驗原理：蛋白質 + 雙縮脲試劑→___________
（2）實驗材料：_________________________
（3）試劑：______________________________
A液：質量濃度為0.1g/mL的__________________
B液：質量濃度為0.01g/mL的__________________
（4）檢測的方法步驟
①向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液。②向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑_________ ，
搖勻。③向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑______________，搖勻。
（5）實驗現(xiàn)象（如下圖）
4.檢測生物組織中的淀粉
（1）實驗原理：
淀粉 + 碘→_____________
（2）實驗材料：___________________
（3）試劑：______________
（4）檢測的方法步驟
①向試管內(nèi)注入_____________待測組織樣液。
②向試管內(nèi)滴加_______________，觀察顏色變化。
（5）實驗現(xiàn)象（如下圖）
與實驗相關的幾個問題
1.在做還原糖、蛋白質鑒定的實驗時，為什么要留出一部分樣液？
提示：作對照
2.使用雙縮脲試劑時為什么B液只能加3～4滴而不能過量？
提示：過量的雙縮脲試劑B會與試劑A反應，使溶液呈藍色，而掩蓋生成的紫色。
3.為什么斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，不能放置太久？
提示：時間太長，Cu(OH)2懸濁液就沉淀在試管底部而無法參與反應。
小組探究：比較斐林試劑和雙縮脲試劑
三、課堂練習
1.人體內(nèi)的微量元素的含量甚微，但是對人體的健康卻起著重要作用。下列各組元素全部是微量元素的是（ ）
A.I、K、O、S B.B、Mo、Fe、Zn、Cu
C.N、H、O、P、C D.Fe、Ca、Cu、Mg、C
提示：觀察比較可知，選項A中有O、S、K三種大量元素，選項B中全部都是微量元素，選項C中全部為大量元素，選項D中有C、Mg、Ca三種大量元素。
2.在實驗室鑒定蛋白質時，需事先留出一些樣液的目的是（ ）
A.與反應混合液的顏色做對照
B.失敗后重做一遍
C.鑒定還原糖用
D.留作下一次實驗用
提示：鑒定蛋白質的原理是雙縮脲試劑與蛋白質發(fā)生顏色反應，實驗時事先留出一些樣液是為了與反應后的混合液作對照，使實驗結果更具說服力。
3.用斐林試劑檢測還原糖時，其溶液的顏色變化過程為（ ）
A.淺藍色→無色→棕色 B.淺藍色→棕色→磚紅色
C.棕色→淺藍色→磚紅色 D.棕色→磚紅色→綠色
提示：實驗中，剛加入的斐林試劑中CuSO4和NaOH反應生成Cu(OH)2，呈淺藍色，隨后，還原糖與Cu(OH)2反應生成Cu2O沉淀，隨著Cu2O的逐漸積累，顏色就由棕色（藍色和磚紅色的混合色）變成磚紅色。
四、課堂小結
本節(jié)課中點講述了細胞中的化學元素和化合物、元素的分類及相關知識、化合物的分類及鑒定過程。
板書設計
第一節(jié)細胞的化學元素和化合物
一、組成細胞的元素
1.組成細胞的元素的重要作用
2.元素的分類
二、細胞中各種化合物
1.細胞中中各種化合物的分類及含量
2.各種有機化合物的鑒定

展開更多......

收起↑