資源簡介

元素與生物大分子
【學習目標】
1．理解細胞是由多種多樣的元素組成。
2．分析生物大分子的構成，形成碳是所有生命系統中的核心元素的思想。
【學習重難點】
生物大分子的形成機制。
【學習過程】
一、新知探究
1．生命活動的物質基礎是構成細胞。
2．細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。
3．以碳鏈為骨架形成生物大分子
（1）碳原子的結構
（2）碳原子形成的化學鍵：碳原子之間可以通過單鍵相結合，也可以通過雙鍵或三鍵相結合。
（3）碳骨架：碳原子之間形成不同長度的鏈狀、分支鏈狀或環狀結構。
（4）生物大分子：含有碳骨架的糖類、脂質和蛋白質等是組成生物體最重要的有機化合物。
二、精練反饋
1．國科溫泉有遠古“圣水”之譽，富含各種對人體有益的微量元素及礦物質，水溫高達56℃，水質淡黃清澈，享有“一盆玉湯”的美譽，對治療皮膚病、色斑、關節炎及神經衰弱等有特殊的療效。下列元素在生物體內含量較少，但對維持生物體正常生命活動必不可少的元素是（
）
A．Fe、Mn、Zn、Mg
B．Zn、Cu、Mn、Ca
C．Zn、Cu、B、Mn
D．Mg、Mn、Cu、Mo
2．下列關于碳元素的說法，錯誤的是(
)
A．碳原子之間可以形成共價鍵
B．碳元素在活細胞中含量最多
C．碳原子之間可以形成鏈狀、分支鏈狀或環狀結構
D．碳骨架的結構排列和長短等因素決定了一些重要有機化合物的性質
3．生物大分子在生物體生命活動中具有重要的作用。碳原子本身的化學性質，使它能夠通過化學鍵連接成鏈狀或環狀，從而形成生物大分子。以上事實可以說明(
)
①碳元素參與生物體內所有化合物的組成
②地球上的生命是在碳元素的基礎上建立起來的
③碳元素是各種化合物中含量最多的元素
④碳元素是組成生物體內有機化合物的最基本元素
A．②③④
B．③④
C．②④
D．①③④
4．下列說法錯誤的是(
)
A．含碳化合物大部分屬于有機物
B．碳原子能相互連接成鏈或環
C．碳鏈骨架可決定有機物的基本性質
D．有機物中的官能團與其性質無關
5．下列有關單體和多聚體的說法，錯誤的是(
)
A．多聚體是由單體脫水縮合形成的
B．多聚體水解可得到單體
C．由m個單體形成一個多聚體時，會產生m個水分子
D．形成淀粉的單體都是葡萄糖
答案
1．答案：C
解析：Mg、Ca屬于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu屬于微量元素。
2．答案：B
解析：氧元素是活細胞中含量最多的元素。
3．答案：C
解析：題干信息顯示在生命活動中具有重要作用的生物大分子是在碳元素的基礎上建立起來的，這與碳原子本身的化學性質有關，因此可以得出②、④的結論。作為生物體重要組成的水中無碳元素，有些化合物如糖、水中含量最多的元素是氧。故①、③無法從上述事實中得出。
4．答案：D
解析：官能團可以引發有機物之間特定的化學反應，因此與有機物的性質有關。
5．答案：C
解析：由m個單體經脫水縮合形成一個多聚體時，會產生m－1個水分子。(共16張PPT)
元素與生物大分子
生物體的元素來源于周圍環境。植物從周圍環境中攝取C、H、O、N、P、S等元素，動物直接或間接以植物為食，也獲取了相同的元素。人體細胞所含有的元素在地殼中都能找到，沒有一種元素是人體細胞特有的。作為生命活動基本單位的細胞主要含有哪些元素？它們在細胞內的含量如何？有哪些生物大分子在生命活動過程中發揮著重要的作用？
尋找證據
閱
讀
一、細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素組成
閱讀下面資料，重點關注不同生物細胞中元素的種類與含量。
化學元素對細胞正常的生命活動有著非常重要的作用。那么，哪些化學元素是構成細胞所必需的呢？表3-4顯示了人體細胞和玉來植株的元素組成。
表3-4
人體細胞和玉米植株的元素組成（占細胞干重的百分比/%）
元素
人體細胞
玉米植株
C
55.99
43.57
H
7.46
6.24
O
14.62
44.43
N
9.33
1.46
K
1.09
0.92
Ca
4.67
0.23
P
3.11
0.20
Mg
0.16
0.18
S
0.78
0.17
Cl
0.47
0.14
Fe
0.012
0.08
.
.
.
.
.
.
.
.
.
根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1.人體細胞和玉米植株的元素種類與含量有哪些異同？
2.表3-4中的數據，能否為“生物體存在共同的祖先”這一觀點提供證據？請說明理由。
從元素組成來看，無論是人還是玉米植株，雖然元素含量差異很大，但含有的元素種類相同，這也為“生物體存在共同的祖先”提供了證據。
從表3-4中可以看出，在人體細胞和玉米植株中C、H、O和N是4種基本元素，所占的干重百分比超過85%，其余的則由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所構成；元素含量差異較大。
細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。
二、以碳鏈為骨架形成生物大分子
1．碳元素的特性
(1)碳原子有4個價電子，這4個價電子可與許多原子相結合，也可以與其他碳原子形成共價鍵。
1個碳原子含有6個質子、6個中子和6個電子。外圈有4個價電子。
二、以碳鏈為骨架形成生物大分子
(2)不同數目的碳原子可以通過共價鍵形成不同長度的碳鏈，它們可以是直鏈，也可以結合成環狀或分支狀，相鄰碳原子之間還可以結合成雙鍵或三鍵等。
1．碳元素的特性
碳原子的連接方式
碳是所有生命系統中的核心元素
2．生物大分子的構成
多糖、蛋白質、核酸等生物大分子，都是由許多基本的組成單位連接而成，這些基本單位稱為單體，這些生物大分子又稱為單體的多聚體。
許多有機物的相對分子量以萬至百萬計，所以稱為生物大分子。
1、單體：
2、多聚體：
指組成生物大分子（多糖、蛋白質、核酸）的基本單位。
單
糖
氨基酸
核苷酸
多
糖
蛋白質
核
酸
每個單體都以若干個相連的
C
原子構成的
C
鏈為基本骨架，經脫水縮合而成的結構。
組成細胞的元素以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子。
答案:B
1.構成月季和孔雀的主要化學元素有（
）
A.C、H、O、N、P、Fe
B.C、H、O、S、N、P
C.H、O、K、S、P、Mg
D.N、P、K、Ca、S、Zn
當堂檢測
2.關于生物體內的化學元素的說法中正確的是（
）
A.組成生物體的化學元素的種類和含量大體相同。
B.生物體內的化學元素在非生物界都可以找到，說明生物界和非生物界具有統一性。
C.生物體內的C元素是最基本的元素，含量總是最多的。D.微量元素在生物體內含量很少，所以對人體來說不需要補充。
答案:B
解析:碳原子之間通過單鍵、雙鍵或三鍵相結合形成有機物的碳骨架。
答案:A
3.構成生物大分子骨架的原子是(　　)
A.碳原子
B.氮原子
C.氧原子
D.磷原子
知識梳理
元素與生物大分子
細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素組成
以碳鏈為骨架形成生物大分子
謝
謝元素與生物大分子
【教學目標】
1．理解細胞是由多種多樣的元素組成。
2．分析生物大分子的構成，形成碳是所有生命系統中的核心元素的思想。
【教學重難點】
生物大分子的形成機制。
【教學過程】
一、導入新課
生物體的元素來源于周圍環境。植物從周圍環境中攝取C、H、O、N、P、S等元素，動物直接或間接以植物為食，也獲取了相同的元素。人體細胞所含有的元素在地殼中都能找到，沒有一種元素是人體細胞特有的。作為生命活動基本單位的細胞主要含有哪些元素？它們在細胞內的含量如何？有哪些生物大分子在生命活動過程中發揮著重要的作用？接下來讓我們一起走進“元素與生物大分子”。
二、講授新課
（一）細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素組成
尋找證據——閱讀
閱讀課本P77頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．人體細胞和玉米植株的元素種類與含量有哪些異同？
2．表3-4中的數據，能否為“生物體存在共同的祖先”這一觀點提供證據？請說明理由。
每個學生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。
學生積極思考并熱烈發言，教師總結：
1．從表3-4中可以看出，在人體細胞和玉米植株中C、H、O和N是4種基本元素，所占的干重百分比超過85%，其余的則由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所構成；元素含量差異較大。（得出結論：細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。）
2．從元素組成來看，無論是人還是玉米植株，雖然元素含量差異很大，但含有的元素種類相同，這也為“生物體存在共同的祖先”提供了證據。
承接：在活細胞中，構成細胞的元素種類繁多，但是除了水分子和無機鹽離子，幾乎所有分子都是以碳元素為基礎構建的。下面我們一起來認識一下。
（二）以碳鏈為骨架形成生物大分子
1．碳元素的特性
展示碳原子結構示意圖，學生認真觀察并交流，教師總結：
1個碳原子含有6個質子、6個中子和6個電子。外圈有4個價電子。
由于碳原子本身的構造特點，使得1個碳原子可以與其他原子形成4個共價鍵。不同數目的碳原子可以通過共價鍵形成不同長度的碳鏈，它們可以是直鏈，也可以結合成環狀或分支狀，相鄰碳原子之間還可以結合成雙鍵或三鍵等。
2．生物大分子的構成
（1）生物大分子的定義
（2）生物大分子的形成原理
知識鞏固
1．構成月季和孔雀的主要化學元素有（
）
A．C、H、O、N、P、Fe
B、C、H、O、S、N、P
C．H、O、K、S、P、Mg
D．N、P、K、CA、S、Zn
2．關于生物體內的化學元素的說法中正確的是（
）
A．組成生物體的化學元素的種類和含量大體相同。
B．生物體內的化學元素在非生物界都可以找到，說明生物界和非生物界具有統一性。
C．生物體內的C元素是最基本的元素，含量總是最多的。
D．微量元素在生物體內含量很少，所以對人體來說不需要補充。
3．構成生物大分子骨架的原子是(
)
A．碳原子
B．氮原子
C．氧原子
D．磷原子
【板書設計】

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