生物必修一第二章第一节教学设计

生物必修一第二章第一节教学设计一、教学目标1.知识目标简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。2.能力目标通过对C元素的分析，说明生物界与非生物界的统一性和差异性。培养学生自主学习能力、观察和分析能力以及动手操作能力。3.情感态度与价值观目标认同生命的物质性，探讨生物界与非生物界的统一性与差异性，初步形成辩证唯物主义世界观。通过小组合作实验，培养学生的团队协作精神和科学探究精神。

二、教学重难点1.教学重点组成细胞的主要元素和化合物。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。2.教学难点构成细胞的基本元素是碳。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的操作及结果的分析。

三、教学方法讲授法、讨论法、实验法、演示法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）展示几张不同生物细胞的图片，如植物细胞、动物细胞、细菌细胞等。提问：这些不同的细胞在形态、结构和功能上有很大差异，但它们都有一个共同的特点，是什么呢？引导学生思考细胞的基本组成物质，从而引出本节课的主题细胞中的元素和化合物。

（二）细胞中的元素（15分钟）1.元素的种类利用多媒体展示地壳与细胞中元素种类对比图。讲解：科学家通过研究发现，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有，这体现了生物界与非生物界的统一性。同时，细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，这体现了生物界与非生物界的差异性。引导学生观察教材P16图21，分析组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）：O（65%）＞C（18%）＞H（10%）＞N（3%）＞P（1.4%）＞S（0.3%）等，强调O元素含量最多。再分析组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）：C（55.99%）＞O（14.62%）＞N（9.33%）＞H（7.46%）＞Ca（4.67%）等，此时C元素含量最多。总结：组成细胞的元素常见的有20多种，其中C、H、O、N、P、S等含量较多，称为大量元素；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等含量很少，称为微量元素。2.元素的作用以碳元素为例，讲解：碳元素可以通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，如蛋白质、核酸、糖类、脂肪等，所以说碳是构成细胞的基本元素。简单提及其他元素的作用，如N是组成蛋白质、核酸等的重要元素；P参与构成核酸、磷脂等；Mg是叶绿素的组成成分；Fe是血红蛋白的组成成分等，让学生了解元素对细胞生命活动的重要性。

（三）细胞中的化合物（10分钟）1.化合物的种类讲解：细胞中的化合物可以分为无机化合物和有机化合物。无机化合物包括水和无机盐，有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。利用教材P17图22，让学生直观地了解细胞中各种化合物的含量占比情况。在细胞鲜重中，水的含量最多，其次是蛋白质；在细胞干重中，蛋白质的含量最多。2.化合物的作用简单介绍各种化合物在细胞中的主要作用：水：是细胞内良好的溶剂，许多物质溶解在水中；参与细胞内的生化反应；运输营养物质和代谢废物等。无机盐：维持细胞和生物体的生命活动，如维持细胞的酸碱平衡、渗透压平衡等；某些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分。糖类：是主要的能源物质，如葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。脂质：包括脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成细胞膜等生物膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，分别具有不同的生理功能。蛋白质：是生命活动的主要承担者，具有多种功能，如结构蛋白、催化作用、运输作用、调节作用、免疫作用等。核酸：是遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

（四）实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（20分钟）1.实验原理利用多媒体课件展示糖类、脂肪和蛋白质与特定试剂发生反应的原理：还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖等）与斐林试剂在水浴加热的条件下，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。2.材料用具介绍实验所需的材料：苹果或梨匀浆（用于检测还原糖）、花生种子（用于检测脂肪）、豆浆或蛋清稀释液（用于检测蛋白质）等。展示实验用具：斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂、量筒、滴管、试管、酒精灯、载玻片、盖玻片、显微镜等，并讲解其用途。3.方法步骤教师进行演示实验，边操作边讲解：还原糖的检测和观察：向试管内注入2mL待测组织样液。向试管内注入1mL斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后再注入）。将试管放入盛有5065℃温水的大烧杯中加热约2min。观察试管中出现的颜色变化。脂肪的检测和观察：方法一：向待测组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察样液被染色的情况。方法二：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：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：从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央；在花生子叶薄片上滴23滴苏丹Ⅲ染液，染色3min（如果用苏丹Ⅳ染液，染色1min）；用吸水纸吸去染液，再滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色；用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。观察：在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，将物象调节清楚；换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。蛋白质的检测和观察：向试管内注入2mL待测组织样液。向试管内注入双缩脲试剂A液1mL，摇匀。向试管内注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀。观察试管中出现的颜色变化。4.学生分组实验将学生分成若干小组，每组45人，让学生按照教师演示的方法步骤进行实验操作。教师巡视各小组，及时指导学生解决实验中遇到的问题，如试剂的使用方法、加热的温度控制、显微镜的操作等，确保实验顺利进行。5.实验结果分析实验结束后，各小组汇报实验结果：检测还原糖的小组汇报是否出现砖红色沉淀及颜色深浅情况。检测脂肪的小组汇报观察到的脂肪颗粒颜色及数量。检测蛋白质的小组汇报是否出现紫色反应及颜色深浅情况。引导学生分析实验结果与预期结果是否相符，讨论可能出现误差的原因：如还原糖检测中未出现砖红色沉淀，可能是因为组织样液中还原糖含量过低、水浴加热温度不准确、斐林试剂使用不当等。脂肪检测中颜色不明显，可能是切片过厚、染色时间不足、酒精洗浮色不彻底等。蛋白质检测中颜色过浅，可能是组织样液稀释过度、双缩脲试剂B液加入过多等。

（五）课堂小结（5分钟）1.请学生回顾本节课所学内容，包括细胞中的元素种类（大量元素和微量元素）、元素的作用、细胞中的化合物种类（无机化合物和有机化合物）以及检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验原理、方法步骤和结果分析。2.教师进行总结强调：组成细胞的元素和化合物是细胞生命活动的物质基础，通过实验我们掌握了检测这些物质的方法。希望同学们能够理解生物界与非生物界的关系，认识到细胞中各种元素和化合物的重要性，为后续学习细胞的结构和功能等知识打下坚实的基础。

（六）课堂练习（5分钟）1.在组成人体细胞的化学元素中，占细胞干重百分比最多的元素是（）A.OB.HC.ND.C2.下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（）A.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症B.每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的C.组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类D.组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的3.下列哪项实验材料可用于鉴定还原糖（）A.甘蔗B.胡萝卜C.苹果D.花生种子4.下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述，正确的是（）A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料B.脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒C.检测蛋白质时，先加入双缩脲试剂A液，振荡后再加入双缩脲试剂B液D.斐林试剂检测还原糖需要5065℃水浴加热，双缩脲试剂检测蛋白质也需要水浴加热

（七）布置作业1.书面作业：完成教材P19课后练习题。2.拓展作业：查阅资料，了解某些元素或化合物在人体健康中的重要作用，并写成短文与同学们分享。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对细胞中的元素和化合物有了较为系统的认识。在教学过程