資源簡介

3.5元素與生物大分子
學情分析：
通過對細胞結構和構成細胞化合物的學習，明確物質組成結構，而化合物則是元素組成的。
二、學科核心素養：
通過比較玉米和人體的表格中元素構成，分析差異，解釋原因；
說出元素與化合物的關系，元素和細胞的關系；
進行角色扮演，根據細胞中化學元素的含量，計算學生自己的元素含量，比較兩個學生元素含量差別，學生扮演化學元素,比較兩種化學元素在不同個體中的差別，并分析不同生物體與同種生物體元素含量差別的原因。
關注鈣對老年人的身體的影響，樹立尊老愛幼的意識。
三、課時安排：1課時
四、教學策略：
利用表格讓學生在觀察、分析、討論、交流中學習新知識；
利用角色扮演引起學生“思考與討論”獲得組成細胞的化學元素的知識，提高學習能力；
利用化學知識解決碳為什么是構成細胞的基本元素這個問題；
根據對表格觀察、分析，總結大量元素、微量元素、主要元素的概念。
教學方法：觀察比較法；總結歸納法。
課前準備：1、收集缺K、N、P，大脖子病及蘋果缺鋅圖片與病例。
2、學生測量自己的體重。
教學思路：從生態這一宏觀概念開始，分析物種之間到種群內部的具體元素含量的微觀分析。展示圖片引入生物與非生物講述植物的一生，分析生物與非生物元素關系；物種之間的元素差別，用表格形式進行分析，再展示同學之間元素含量差別，讓學生明白生物起源的關系；最后分析病例，展示圖片，分析元素的作用，總結出大量元素、微量元素的概念；通過圖片分析主要元素；講解化學知識，理解最基本元素。
五、教學過程
圖片：我校11月9日同學們在學校舉行的消防演習的瞬間，我們的校園靜止不動。
解說：校園內，同學們奮力奔跑，與此同時校園的建筑卻是靜止不動，既有生物又有非生物，生物與非生物都是由物質組成的，他們存在怎樣的聯系？
導入：引入新課——細胞中的化學元素。
提問：我們已經學過生物體內的化合物糖、脂質、蛋白質與核酸，這些化合物都由元素構成，構成生物體常見的化學元素有哪些？組成細胞的化學元素種類與無機環境中的化學元素種類一樣嗎？
老師引導：植物的一生，植物長在土壤上，其需要的營養物質來源于土壤（水、無機鹽等）和空氣（CO 等氣體），植物的落葉被分解后回到無機環境中，所以說，生物體的物質來自無機環境，經過循環后有回到無機環境。無機環境中元素種類更多。
總結：生物界和非生物界元素具有統一性（元素種類差不多），而在元素含量上具有差異性。 從進化的角度分析，生物起源于非生物的一個有力證據。
活動一、
展示：組成玉米和人體細胞部分元素組成（占細胞干重的百分比/%）
元素 玉米 人
O 44.43 14.62
C 43.75 55.99
H 6.24 6.24
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
... ... ...
觀察表格并思考：
1、觀察、思考、分析：看到了什么？想到什么？
學生回答：
2、比較分析表格中化學元素含量的差別：學生試著說說N、Ca、P、Mg幾種差異的原因及其作用。
學生回答：
老師講解：
觀察一個病例:
姓名:曾XX 性別:女 年齡:60歲 職業:退休
主訴:間斷腰背痛五年于2018年3月26日門診治療。現病史:2012年10月27日因摔倒而致右尺骨骨折,骨科處理。2018年1月9日再次摔倒致左腕骨骨折,骨科處理。2018年2月6日因腰背痛加重接受口服止痛藥治療。
臨床應用:骨質疏松癥
講解：1、關心老年人是中華民族的傳統美德，常看到幫助老年人過馬路，扶起摔倒的老年人，坐車讓座給老年人，回家給自己的爺爺奶奶幾句溫馨的話，幫助爺爺奶奶做家務；
2、引起學生碳酸飲料的討論與關注。
展示：植物缺K、N、P圖片，老師總結元素的作用
活動二、
根據同學們的體重能否計算出元素含量：人體含氧65%、碳18%、氫10%、氮3%、鈣1.5%、磷1%、鉀0.35%、硫0.25%、鈉0.15%、氯0.15%、鎂0.05%。
角色扮演：班級同學分組扮演一種元素，根據體重計算出自己的元素含量，總結出同種生物元素含量不同。但與不同生物含量不同有什么本質上的差別？
總結：不同生物之間組成生物體的化學元素種類大體相同，含量不同，
生物體存在共同的祖先。
展示：組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）、組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）。
解釋：鮮重：指生物體（或細胞）在自然狀態下測得的重量。干重：指生物體（或細胞）除去水以后測得的重量。
基本元素：把含量最多的，構成有機物（蛋白質和核酸）必不可少的稱為基本元素。包括：C、H、O、N
大量元素：大量元素：正常生長發育需要或含量較大的必須營養元素（含量萬分之一以上）。如：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
提問：鮮重中細胞中哪幾種元素含量較多？鮮重與干重中含量最多的四種元素，有多到少排序？其中干重中最多的是哪種化學元素？
總結：主要元素（C、H、O、N、P、S）；為什么沒有鈣呢？
老師總結：主要元素：是構成細胞結構而且含量比較多的元素，比如細胞膜的化學組成。
人體細胞鮮重中氧含量最多（水含量最多），干重中碳含量最多（有機物含量多）。
4、...是什么意思？
展示：植物缺K、N、P圖片、大脖子病及蘋果缺鋅圖片
學生分析、總結：
微量元素：微量元素在人體中存在量極少，通常指低于人體體重0.01%的礦物質，需要量很少，但對人體來說必不可少。如：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、I
介紹：缺Fe、B、Zn、I的影響。
老師總結元素的作用：
1、各種化學元素參與維持正常的生命活動.
2、化學元素合成化合物，又由化合物構成細胞
活動三：
從元素含量分析， 提問：為什么C是最基本的元素？
講解：碳是構成細胞的最基本元素的原因：干重中C的含量最多，C構成以碳鏈為骨架的生物大分子。
講述：圖片，碳骨架形成生物大分子
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，形成生物大分子。C是構成生命有機物中最重要的元素。
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
種類
（含量） 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
六、板書：化學元素 參與維持正常的生命活動
作用
構成化合物
大分子
七：教學反思：
大量元素、微量元素是通過干重還是鮮重確認；
細胞中鈣的含量比磷、硫高，為什么主要元素沒有鈣？高中生物的概念教學非常關鍵，概念是學生理解生物學知識的基礎，也是培養學生思維、語言的重要方法。
3、教材中“其余的則由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所構成。”可以理解成Ca、P、K、S、Fe、Cl、M這些也是微量元素嗎？

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