資源簡介

(共34張PPT)
第二章
細胞由多種多樣的分子組成
第一節
細胞由多種元素和化合物組成
滬科版
高中生物
學習目標
能闡述細胞是由多種元素和化合物組成。
1.文化基礎：說出構成細胞的化學元素及化合物的合成方式。
2.自主發展：認同生命的物質性，形成生物界在物質組成上的統一性的物質觀。
3.社會參與：探究元素和化合物對動植物生命活動的影響
《己亥雜詩》
浩蕩離愁白日斜，
吟鞭東指即天涯。
落紅不是無情物，
化作春泥更護花。
生物的遺體和殘落物被分解后"歸還"給__________________，而分解產物又被生物有選擇地從_________________中"回收"利用，如此循環往復，生生不息。
無機環境
無機環境
細胞是生命活動的____________________，但細胞是由沒有生命特性的____________________組成的。
一、細胞含有多種化學元素
基本結構單位
化學元素
細胞內各種復雜的生命活動，都是以一定的___________________為基礎，__________________在細胞內的相互作用和運行方式，均遵循化學的基本__________________。
細胞與非生命物體最關鍵的區別是細胞能利用____________________構建自身的結構并維持代謝活動。
各種化學元素
化學元素
化學元素
原理和規律
1.地球上的化學元素都是細胞的組成成分嗎?
提示：不是。目前已知地球上天然存在的化學元素有
90
多種，而在生物體內常見的化學元素只有20多種。
探索生物體中的化學元素
閱讀資料P18—20，回答相關問題
2.生物體內究竟有沒有在無機環境中找不到的特殊"生命元素"?
提示：沒有。這說明了生物界和非生物界具有統一性。
元素
地殼
細胞
O
48.60
65.0
Si
26.30
極少
C
0.087
18.0
N
0.03
3.0
H
0.76
10.0
3.生物體中的元素含量和無機環境中的含量有區別嗎？
提示：有，相差很大。生物界和非生物界還具有差異性。
4.海水、地殼、南瓜和人體細胞的元素種類和含量有何不同?
提示：比較海水、地殼、南瓜和人體細胞中不同元素的質量分數，氧等元素含量都比較高；海水含氯元素較高，人體和南瓜較少。
5.比較玉米和人體細胞（干重）中的幾種主要元素含量的差異，嘗試解釋其原因。
提示：說明不同生物種類之間元素含量相差很大。體現了生物界與非生物界的差異性。
6.原子序數是指元素在周期表中的序號，在數值上等于原子核的核電荷數（即質子數）或中性原子的核外電子數。和人體一樣，其他生物體中含量超過體重萬分之一的元素，其原子序數均在20以內，這對構建生命物質有何意義?
提示：說明不同生物種類之間元素含量相差很大。體現了生物界與非生物界的差異性。
組成細胞的元素
總結歸納
2.分類：
２０多種
1.種類：
根據含量分為:
大量元素：
指含量較多的元素（占生物體總重量萬分之一以上的元素）。如C、H、O、N、S
、Ｐ、Ｃa、Ｍg、Ｋ等。
微量元素：
指含量很少但生物體生活所必需的一些元素。如Fe、Mn、Ｂ、Zn、Ｍo、Cu等。（新鐵B阿童木猛）
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,人們偶然發現牧場內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,經過科學家的化驗和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了.
通過分析,你能得出什么結論呢?
提示：各種元素在生物體內的含量不同，但對細胞的代謝和生物體的生命活動都起到了特定的不可替代的作用。
部分微量元素的缺乏癥：
缺Fe會使人患貧血等癥狀；
缺Zn使人發育受影響，性器官的發育不良等;
缺Ｉ會導致甲狀腺腫等。
生物體和地殼、海洋、大氣等非生命的無機環境相比，各種元素的相對________________卻又差異很大，這說明了生命物質的________________。
組成細胞的化學元素都能在______________________中找到，沒有一種元素是_____________________的，這說明生物界和非生物界的物質組成具有____________________。
無機自然界
生物體特有
統一性
含量
特殊性
二、細胞是由各種化合物組成
1.組成細胞的化學元素大多以__________________的形式存在
化合物
2.類別
(2)含碳和氫的化合物大都是有機化合物（不包括碳的氧化物、碳的硫化物、碳酸、碳酸鹽、氰化物等），簡稱有機物。細胞中的有機物主要包括_____________、脂質、__________________與核酸等。
(1)無機化合物簡稱無機物，通常是指不含碳的化合物。細胞中的無機物主要是_________和各種________________。
水
無機鹽
糖類
蛋白質
化合物
質量分數%
水
85-90
無機鹽
1-1.5
蛋白質
7-10
脂質
1-2
糖類和核酸
1-1.5
(1)占鮮重含量最多的無機化合物是________
(2)細胞內含量最多的有機化合物是________
細胞中含量最多的無機化合物是________
組成細胞的化合物
①無機化合物
②有機化合物
一定含有C
一般不含C，
但CO、CO2等除外
水
蛋白質
水
拓展
②碳原子最外層有______個電子，既不易___________，也不易_________________。因此，碳原子通常會和其他原子通過共用電子對形成
________個共價鍵，既可以形成_____________，也可以形成___________________。自然界中最簡單的有機物是_____________。
①有機物種類繁多，這是由_______________的結構決定的
碳原子
4
失電子
得電子
4
單鍵
雙鍵或三鍵
甲烷
③在細胞中，碳原子與碳原子之間通過高度穩定的_______________相互連接，構成了各種復雜有機物的________________即___________（
carbon
chain）。
共價鍵
共價鍵
碳鏈
④這些碳鏈長短各異，有線狀、分支狀、環狀等多種形狀，碳鏈上的碳原子還可以與
H、O、N、P、S等原子或原子團通過_____________相結合，進而組成____________________千差萬別的有機物。碳鏈的結構、___________以及與碳鏈相連接的_________________，決定了有機物的__________________。
共價鍵
結構和功能
長度
原子團
基本性質
指有機物中化學性質比較___________、容易發生________________的原子或原子團。如：
⑤官能團:
活潑
化學反應
例如:
醇的官能團是_____________（—OH），氨基酸的官能團是_____________（—COOH）和________________（—NH，）等。
羥基
羧基
氨基
⑥有機小分子:
相對分子質量___________，結構____________，例如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等生物體中的有機物。
較小
簡單
⑦生物大分子
由眾多結構相同或相似的__________________（單體），通過
________________所生成的結構_______________、相對分子質量非常大的_________________（多聚體）。例如：
有機小分子
縮合反應
復雜
有機物
例如：蛋白質、核酸、淀粉、糖原、纖維素等。這些生物大分子都可以通過_____________________再分解成許多有機小分子。
水解反應
縮合反應
水解反應
細胞主要由C、H、O、N、P、S
等元素組成，這些元素組成了種類繁多的化合物，其中以______________為骨架形成了復雜的生物大分子，承擔了細胞的大部分___________________，所以C是組成細胞的____________________。
總結歸納
碳鏈
生命活動
最基本元素
細胞中的__________和____________是細胞生命活動的物質基礎。
元素
化合物
1.元素是由具有共同特點的原子組成的。不同的原子又通過各種形式的大小小的分子。組成細胞的元素和各種化合物是細胞生命活動的物質基礎。下胞中主要元素或化合物所占細胞質量的比例關系。
(1)若該圖表示活細胞中各種化學元素的含量，則Ａ應
該為__________元素；若該圖表示細胞的各化學元素占
細胞干重的質量百分數，則為____________元素。
(2)若該圖為活細胞中化合物組成情況，則Ａ中所含有的化合物元素為____________；若該圖表示已經完全脫水后細胞中各種化合物組成情況，則Ａ是________________。
三、學業檢測與鞏固練習
O
C
水
蛋白質
（3）活細胞中含量最多的元素不是碳元素，為什么碳卻是構成細胞的最基本元素?
提示：組成細胞主要由C、H、O、N、P、S
等元素組成，這些元素組成了種類繁多的化合物，其中以碳鏈為骨架形成了復雜的生物大分子，承擔了細胞的大部分生命活動。所以碳是構成細胞的最基本元素。
（4）細胞是構筑生命大廈的基石。作為一個復雜的生命系統，細胞需要不斷地與外界環境發生物質、能量和信息上的交流。組成細胞的化學元素和化合物是否都能夠在無機環境中找到?這說明了什么?
提示：組成細胞的化學元素，在無機自然界都能找到，沒有一種化學元素為細胞所特有，這說明生物界和非生物界是統一的．糖類，蛋白質，脂肪等有機物在無機環境中是不存在的。中小學教育資源及組卷應用平臺
《細胞由多種元素和化合物組成》教學設計
課題
第一節細胞由多種元素和化合物組成
單元
第二章
學科
生物
年級
高一
學習目標與核心素養
能闡述細胞是由多種元素和化合物組成。1.文化基礎：說出構成細胞的化學元素及化合物的合成方式。2.自主發展：認同生命的物質性，形成生物界在物質組成上的統一性的物質觀。3.社會參與：探究元素和化合物對動植物生命活動的影響
重點
能闡述細胞是由多種元素和化合物組成。
難點
認同生命的物質性，探究元素和化合物對動植物生命活動的影響
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
古詩鑒賞，展示“落花”圖片，分析“落花”的寓意和實際的意義?！都汉ルs詩》浩蕩離愁白日斜，吟鞭東指即天涯。落紅不是無情物，化作春泥更護花。
課前查閱資料，欣賞鑒賞《己亥雜詩》，分析植物落花后的去向，概括落花實際意義。
借助古詩鑒賞，聯系生活實例，激發學生的學習興趣。
講授新課
生物的遺體和殘落物被分解后"歸還"給無機環境，而分解產物又被生物有選擇地從無機環境中"回收"利用，如此循環往復，生生不息。一、細胞含有多種化學元素細胞是生命活動的基本結構單位，但細胞是由沒有生命特性的化學元素組成的。細胞與非生命物體最關鍵的區別是細胞能利用各種化學元素構建自身的結構并維持代謝活動。細胞內各種復雜的生命活動，都是以一定的化學元素為基礎，化學元素在細胞內的相互作用和運行方式，均遵循化學的基本原理和規律。探索生物體中的化學元素閱讀資料P18—20，回答相關問題1.地球上的化學元素都是細胞的組成成分嗎?提示：不是。目前已知地球上天然存在的化學元素有
90
多種，而在生物體內常見的化學元素只有20多種。2.生物體內究竟有沒有在無機環境中找不到的特殊"生命元素"?提示：沒有。這說明了生物界和非生物界具有統一性。3.生物體中的元素含量和無機環境中的含量有區別嗎？提示：有，相差很大。生物界和非生物界還具有差異性。4.海水、地殼、南瓜和人體細胞的元素種類和含量有何不同?提示：比較海水、地殼、南瓜和人體細胞中不同元素的質量分數，氧等元素含量都比較高；海水含氯元素較高，人體和南瓜較少。5.比較玉米和人體細胞（干重）中的幾種主要元素含量的差異，嘗試解釋其原因。提示：說明不同生物種類之間元素含量相差很大。體現了生物界與非生物界的差異性。6.原子序數是指元素在周期表中的序號，在數值上等于原子核的核電荷數（即質子數）或中性原子的核外電子數。和人體一樣，其他生物體中含量超過體重萬分之一的元素，其原子序數均在20以內，這對構建生命物質有何意義?提示：說明不同生物種類之間元素含量相差很大。體現了生物界與非生物界的差異性。總結歸納組成細胞的元素1.種類：２０多種2.分類：大量元素：指含量較多的元素（占生物體總重量萬分之一以上的元素）。如C、H、O、N、S
、Ｐ、Ｃa、Ｍg、Ｋ等。微量元素：指含量很少但生物體生活所必需的一些元素。如Fe、Mn、Ｂ、Zn、Ｍo、Cu等。（新鐵B阿童木猛）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,人們偶然發現牧場內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,經過科學家的化驗和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了.通過分析,你能得出什么結論呢?提示：各種元素在生物體內的含量不同，但對細胞的代謝和生物體的生命活動都起到了特定的不可替代的作用。部分微量元素的缺乏癥：缺Fe會使人患貧血等癥狀；缺Zn使人發育受影響，性器官的發育不良等;缺Ｉ會導致甲狀腺腫等。組成細胞的化學元素都能在無機自然界中找到，沒有一種元素是生物體特有的，這說明生物界和非生物界的物質組成具有統一性。生物體和地殼、海洋、大氣等非生命的無機環境相比，各種元素的相對含量卻又差異很大，這說明了生命物質的特殊性。二、細胞是由各種化合物組成1.組成細胞的化學元素大多以化合物的形式存在2.類別(1)無機化合物簡稱無機物，通常是指不含碳的化合物。細胞中的無機物主要是水和各種無機鹽。(2)含碳和氫的化合物大都是有機化合物（不包括碳的氧化物、碳的硫化物、碳酸、碳酸鹽、氰化物等），簡稱有機物。細胞中的有機物主要包括糖類、脂質、蛋白質與核酸等。拓展：(1)占鮮重含量最多的無機化合物是水(2)細胞內含量最多的有機化合物是蛋白質細胞中含量最多的無機化合物是水。①有機物種類繁多，這是由碳原子的結構決定的②碳原子最外層有4個電子，既不易失去電子，也不易得電子。因此，碳原子通常會和其他原子通過共用電子對形成4個共價鍵，既可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或三鍵。自然界中最簡單的有機物是甲烷。③在細胞中，碳原子與碳原子之間通過高度穩定的共價鍵相互連接，構成了各種復雜有機物的共價鍵即碳鏈（
carbon
chain）。④這些碳鏈長短各異，有線狀、分支狀、環狀等多種形狀，碳鏈上的碳原子還可以與
H、O、N、P、S等原子或原子團通過共價鍵相結合，進而組成結構和功能千差萬別的有機物。碳鏈的結構、長度以及與碳鏈相連接的原子團，決定了有機物的基本性質。⑤官能團:指有機物中化學性質比較活潑、容易發生化學反應的原子或原子團。如：例如:
醇的官能團是羥基（—OH），氨基酸的官能團是羧基（—COOH）和氨基（—NH，）等。⑥有機小分子:相對分子質量較小，結構簡單，例如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等生物體中的有機物。⑦生物大分子由眾多結構相同或相似的有機小分子（單體），通過縮合反應所生成的結構復雜、相對分子質量非常大的有機物（多聚體）。例如：例如：蛋白質、核酸、淀粉、糖原、纖維素等。這些生物大分子都可以通過水解反應再分解成許多有機小分子。分析：縮合反應和水解反應總結歸納細胞主要由C、H、O、N、P、S
等元素組成，這些元素組成了種類繁多的化合物，其中以碳鏈為骨架形成了復雜的生物大分子，承擔了細胞的大部分生命活動，所以C是組成細胞的最基本元素。細胞中的元素和化合物是細胞生命活動的物質基礎。三、學業檢測與鞏固練習1.元素是由具有共同特點的原子組成的。不同的原子又通過各種形式的大小小的分子。組成細胞的元素和各種化合物是細胞生命活動的物質基礎。下胞中主要元素或化合物所占細胞質量的比例關系。(1)若該圖表示活細胞中各種化學元素的含量，則Ａ應該為__________元素；若該圖表示細胞的各化學元素占細胞干重的質量百分數，則為____________元素。(2)若該圖為活細胞中化合物組成情況，則Ａ中所含有的化合物元素為____________；若該圖表示已經完全脫水后細胞中各種化合物組成情況，則Ａ是________________。1.元素是由具有共同特點的原子組成的。不同的原子又通過各種形式的大小小的分子。組成細胞的元素和各種化合物是細胞生命活動的物質基礎。下胞中主要元素或化合物所占細胞質量的比例關系。(1)若該圖表示活細胞中各種化學元素的含量，則Ａ應該為__________元素；若該圖表示細胞的各化學元素占細胞干重的質量百分數，則為____________元素。(2)若該圖為活細胞中化合物組成情況，則Ａ中所含有的化合物元素為____________；若該圖表示已經完全脫水后細胞中各種化合物組成情況，則Ａ是________________。提示：組成細胞主要由C、H、O、N、P、S
等元素組成，這些元素組成了種類繁多的化合物，其中以碳鏈為骨架形成了復雜的生物大分子，承擔了細胞的大部分生命活動。所以碳是構成細胞的最基本元素。（4）細胞是構筑生命大廈的基石。作為一個復雜的生命系統，細胞需要不斷地與外界環境發生物質、能量和信息上的交流。組成細胞的化學元素和化合物是否都能夠在無機環境中找到?這說明了什么?提示：組成細胞的化學元素，在無機自然界都能找到，沒有一種化學元素為細胞所特有，這說明生物界和非生物界是統一的．糖類，蛋白質，脂肪等有機物在無機環境中是不存在的。5.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美麗的珊瑚魚，組成它們的化學元素種類
（
C
）
A.差異很大
B.有些差異
C.大體相同
D.沒有一定標準6．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（
C
）
A.Fe、Mn、Zn、Mg
B.Zn、Cu、Mn、Ca
C.Zn、Cu、B、Mn
D.Mg、Mn、Cu、Mo課題探究探究化學元素對植物生命活動的影響提出問題某種化學元素的缺失對植物的生命活動有什么影響？2.制定并實施研究計劃①怎么配制培養液查閱植物的水培方法以及全素培養液、缺素培養液的配制方法。準備材料器具并配制（或購買）各類培養液。②怎樣培養植物◆各實驗小組選擇缺素種類，確定所培養的植物種類并育苗?！粼O置實驗組（缺素培養）和對照組（全素培養），分別對幼苗進行缺素和全素培養?！舸彼嘏囵B幼苗出現明顯的缺素癥狀后，將缺素培養液更換為全素培養液，繼續培養并觀察缺素癥狀的變化情況。③如何進行觀察和記錄●設計表格，記錄培養過程中葉的數量、根系投影面積、葉色及株高的變化等，在實驗結束后分別稱量葉與根的鮮重?！粼敿氂涗浉鹘M植物的生長狀況。重點記錄缺素培養的植物缺素癥狀出現的時間和部位，并拍照存檔。3.成果交流①各組以表格、照片或觀察日志等方式展示研究結果。②分析缺素培養導致植物產生相應癥狀的原因。③根據當地作物或公園花卉的生產和土壤情況，向管理者提出合理化的施肥建議。栽前栽后結論完全培養液??缺P??缺K??缺N??缺Mg??缺氮：當植物缺氮時我們就會發現植物生長矮小，分枝很少，葉片小而薄，花果少且容易脫落；枝葉變黃，葉片早衰甚至干枯，產量降低。缺磷：多種代謝過程受到抑制，植株生長緩慢，葉片變小，葉色暗綠或淡綠，缺乏光澤。同時表現出植株矮小，結實不良，延遲成熟。缺鉀：一般表現為最初老葉葉尖及葉緣發黃，以后黃化部逐步向內伸展同時葉緣變褐、焦枯、似灼燒，葉片出現褐斑，病變部與正常部界限比較清楚，尤其是供氮豐富時，健康部分綠色深濃，病部赤褐焦枯，反差明顯。嚴重時葉肉壞死、脫落。根系少而短，活力低，早衰。缺鎂：最明顯的病癥是葉片貧綠，其特點是首先從下部葉片開始，往往是葉肉變黃而葉脈仍保持綠色，這是與缺氮病癥的主要區別。嚴重缺鎂時可引起葉片的早衰與脫落。
【學習活動一】學生閱讀課本P18—19，聯系實際，思考以下問題，闡述細胞含有多種化學元素的。通過資料學習及分析，歸納小結組成細胞的元素。【學習活動二】學生閱讀課本P20—22，闡述分析化合物的分類及構成方式。根據所學，完成相關練習查閱資料，完成探究實驗。
提出問題，引導學生閱讀，導入新課。通過閱讀，培養學生獲取信息的能力，加深學生對概念的認識，激發學生的科學研究的興趣。指導學生學會通過資料概括知識要點，體現學生為主導，教師引導，提高學生學習的參與性和主動性。通過閱讀，培養學生獲取信息的能力，加深學生細胞中的化合物的認識?；仡櫯f知，鞏固和應用所學知識。通過探究實驗，提高學生動手能力和觀察能力，激發學生學習的興趣。
課堂小結
1.細胞含有多種化學元素生物體常見化學元素20多種，不可替代性，統一性，特殊性。2.細胞由多種化合物構成無機化合物、有機化合物
板書
1.細胞含有多種化學元素①20多種，②不可替代性，③統一性，④特殊性。2.細胞由多種化合物構成①無機化合物②有機化合物
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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