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1、第一节细胞中的元素和化合物2.1细胞中的元素和化合物 生物4 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 一、学问结构 二、教学目标 1、简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。 2、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。 3、认同生命的物质性。 三、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法 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。 解决方法 让学生比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，视察人体细胞的主要元素图，书中的表解和思索与探讨获得组成细胞的主要元素和化合物的学问。 老师先演示试验，再指导学生选
2、择试验材料，进行试验探讨。 2、教学难点及解决方法 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。 解决方法 老师引导学生回忆碳原子核外电子分布特点，以及碳的性质，理解C元素对生命的重要作用。 老师演示试验，学生明的确验原理，开展试验探讨。 四、课时支配 1课时 五、教学方法 直观教学法、讲解法、试验法。 六、教具打算 挂图，试验用品 七、学生活动 1、创设问题情境，组织学生视察、探讨、沟通学习新学问。 2、通过试验让学生驾驭检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。 八、教学程序 （一）明确目标 见教学目标 （二）重点、难点的学习与目标完成过程 问题探讨投影教材P1
3、6组成地壳和组成细胞的部分元素含量表，提问：组成生命的细胞和组成地壳的元素有没有什么不同？ 一、组成细胞的元素 投影教材P17图21和图22，提问：1、哪些元素含量较多，哪些元素含量较少？2、在鲜重和干重中含量都最多的元素是什么？3、在干重中含量最多的元素是什么？ 老师总结：1、细胞中最常见的化学元素有20多种，各种元素的归属范围可归纳如下： 2、C为什么是构成细胞的基本元素？碳原子最外层有4个电子，这样碳原子就具有了4个能够成键的价电子。正是这4个价电子，能够使碳原子之间，碳原子与其他原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原
4、子的物质。 二、组成细胞的化合物 组成细胞的各种元素大多以什么形式存在于细胞中呢？（学生看教材P17表格） 思索与探讨引导学生探讨分析教材P17相关问题。 让我们通过试验来检测细胞中的一些有机物吧！ 试验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。老师依据教材P18内容讲清试验原理、化学试剂的运用方法及试验步骤，培育学生的探究实力。 斐林试剂和双缩脲试剂的比较：在配制时，都用到NaOH和CuSO4，但配制时浓度不同，运用方法也不同。 运用时，向样液中先加入1mL双缩脲试剂A液，再加入4滴双缩脲试剂B液。 学生将试验结果填入教材中的表格内，并完成P19探讨题。 三、生物界与非生物界的统一性和差异性 1、
5、生物界与非生物界的统一性和差异性 生物界和非生物界都是由化学元素组成的； 生命起源于非生物界。 2、生物界与非生物界的差异性 组成生物体的化学元素，在生物体内和自然界中含量相差很大； 无机自然界中的各种化学元素不能表现诞生命现象，只有在生活的机体中，有机地结合在一起，才能表现诞生命现象。 （三）总结 组成细胞的主要元素，组成细胞的重要化合物，检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法等。 （四）作业布置 P19练习 （五）板书设计 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 一、组成细胞的元素 2、基本元素：C 二、组成细胞的化合物 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 第1节(学案)细
6、胞中的元素和化合物学习导航 1学习目标 （1）简述组成细胞的元素，说出组成细胞的基本元素是碳。 大量元素：C、H、O、N、S、K、Ca、Mg等。 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 基本元素：C。 （2）尝试说明为什么说C是构成细胞的基本元素。 （3）说出组成细胞的化合物的种类和含量：无机化合物（水和无机盐）、有机化合物（糖类、脂质、蛋白质、核酸）；鲜重最多的是水、干重最多的是蛋白质。 （4）尝试检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类（见下表）。 细胞中主要化合物种类 试剂 现象 还原糖（葡萄糖、果糖等） 斐林试剂 砖红色沉淀 非还原糖（淀粉） 碘液 淀粉遇
7、碘液变蓝色 脂肪 苏丹（苏丹） 脂肪被染成橘黄色（红色） 蛋白质 双缩脲试剂 紫色反应 （5）理解只有各种化学元素、化合物有机的组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象，并认同生命的物质性：生命起源于非生物界，组成生物体的元素在生物界与非生物界间反复循环运动。无机自然界的各种元素不能表现生命现象，只有在生物的机体中有机地结合在一起，才能表现诞生命现象。 2.学习建议 （1）结合化学中学过的元素周期表、教科书中组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表，从元素的种类和含量两方面比较归纳诞生物界和非生物界的统一性（即生命的物质性）和差异性（即生命的特别性）。 （2）以人体细胞为例，从组成人体细胞的
8、主要元素图解分析，总结出：组成细胞的大量元素、微量元素和基本元素等的含义和所包含的元素种类，并明确组成细胞的元素的一些基本作用。 （3）试验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 从试验原理动身，能精确辨析、并能运用该原理说明相关的试验现象。 精确把握试验操作方法步骤，如斐林试剂的运用，A液B液先混合再加入，实质是应用新配制的Cu(OH)2溶液与还原性糖反应，颜色反应的过程为：浅蓝色棕色砖红色。双缩脲试剂的运用，先加A液再加B液，实质是创建碱性条件下的Cu2+与双缩脲试剂的反应，并结合到详细实践中加以运用，如糖尿病患者的尿检原理；同时留意试验中应以保留的原组织样液做比照。 第1节(学案)细胞中
9、的元素和化合物自我测评 一、选择题 1.仙人掌生活在缺水的沙漠中,在仙人掌的细胞中含量最多的化合物是（）。 A水B蛋白质C脂质D糖类 2.组成人体细胞的最基本元素是（）。 A.氢元素B.氧元素C.氮元素D.碳元素 3.C、H、O三种元素在人体内质量分数约为73%左右，而在组成岩石圈的化学成分中还不到1%，这一事实说明白（）。 A.生物界与非生物界具有相像性B.生物界与非生物界的元素组成是不同的 C.生物界与非生物界具有统一性D.生物界与非生物界存在差异性 4.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.C 5.C是组成细胞的最基本元素，最可能的缘由是（
10、）。 A.含量最高B.含量最稳定 C.分布最广泛D.构成有机物的基本骨架 6.下列各项中，属于微量元素的是（）。 A.C、H、N、P、MnB.Cl、Fe、S、N、Mg C.B、Cu、Zn、Mn、MoD.N、P、K、Cu、Fe、I 7.下列各项中，能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的是（）。 A淀粉B蔗糖C果糖D纤维素 8下列有关斐林试剂和双缩脲试剂配方的叙述中，不正确的是（）。 A都含有NaOH溶液和CuSO4溶液 B斐林试剂的配制是将45滴0.05g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1g/mL的NaOH溶液中混合 C双缩脲试剂是将34滴0.01g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1g/mL的
11、NaOH溶液中混合而成 D双缩脲试剂含有两种试剂：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 9在可溶性还原糖的鉴定中，制备生物组织样液时加入少许石英砂，其目的是（）。 A研磨充分B防止糖被破坏C防止反应D提取有机物 10用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液颜色的改变为（）。 A无色砖红色（沉淀）B浅蓝色砖红色（沉淀） C浅蓝色蓝色砖红色（沉淀）D浅蓝色棕色砖红色（沉淀） 11用苏丹染液对脂肪组织进行染色时，可用来冲洗浮色的药品是（）。 AHClB体积分数为50%的酒精CH2OD无水酒精 12下列哪个试验须要运用显微镜（）。 A可溶性还原糖试验B淀粉的鉴定
12、 C蛋白质的鉴定D脂肪的鉴定 13用双缩脲试剂鉴定蛋白质试验时，正确的操作是（）。 A在2mL蛋白稀释液中先加0.1g/mL的NaOH溶液，再加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液 B在2mL蛋白稀释液中先加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液，再加0.1g/mL的NaOH溶液 C在2mL蛋白稀释液中同时加入0.1g/mL的NaOH和0.01g/mL的CuSO4的混合液 D在NaOH和CuSO4的混合液中加入2mL蛋白稀释液 14下列哪一项试验处理没有显色反应？（） A用碘处理淀粉B用斐林试剂处理葡萄糖（水浴煮沸） C用双缩脲试剂处理多肽D用碘处理麦芽糖 15在生物组织中可溶性还原糖、脂肪
13、、蛋白质的鉴定试验中，对试验材料的选择叙述错误的是（）。 A甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可用于进行可溶性还原糖的鉴定 B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的志向材料 C大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的志向植物材料 D鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的志向动物材料 二、非选择题 16.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。 元素 O C H N K Ca P Mg S 玉米 44.43 43.57 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17 人 14.62 55
14、.99 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78 （1）分析玉米和人体细胞中的元素构成的相同点是；不同点是。 （2）清洁空气中N2占78%，地壳中含量最多的是O，而细胞干重含量最多的是C。但构成生物体的元素在自然界都能找到。这一事实说明。从碳原子的化学性质看，由于，可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。 （3）表中元素均属于元素周期表中的的元素，它们须要在细胞中进一步组成化合物，进而构成生物体生命活动的物质基础。干燥的大豆种子，在暖和、潮湿的环境下能正常萌发成幼苗，但将大豆磨碎后加水，在相同的温度下则不能萌发，缘由是。 17.依据生物组织中可溶性还原糖、脂
15、肪、蛋白质的鉴定试验，回答下面的问题。 （1）其试验原理是依据生物组织中的有机物与某些化学试剂所产生的反应，鉴定生物组织中某种有机物的存在。 （2）鉴定成熟梨的果肉内存在还原糖所用的试剂是，该试剂与细胞内可溶性糖中的还原糖如发生作用，形成色沉淀，该沉淀物是。 （3）鉴定花生子叶中存在脂肪，所用试剂是，脂肪被该试剂染成色。染色后要用酒精洗去浮色，用酒精冲洗的缘由是。 （4）鉴定蛋清中存在蛋白质时，为何充分稀释？。 （5）做鉴定细胞内脂肪的试验时，试验材料滴加试剂后的时间不能过长，否则将视察不到脂肪滴，其缘由是。 18依据下表中的试验结果回答下面的问题。 鉴定反应 试验结果 试验一 葡萄糖+斐林试
16、剂 砖红色 试验二 蔗糖+斐林试剂 无反应 试验三 砖红色 (1)等量的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，分别加入等量的斐林试剂，水浴加热23min后，两者颜色反应不同，这表明斐林试剂可用来鉴定。 （2）蔗糖溶液用蔗糖酶处理后，与斐林试剂发生砖红色颜色反应，这个事实说明：。 19.已知下列酶的化学本质都是蛋白质,淀粉酶可以水解淀粉为麦芽糖，而蛋白酶可以分解蛋白质为多肽,肽酶可以分解多肽为氨基酸。据此，某同学做了如下试验，并对试验现象作出了预期： 试管号加入的物质 A B C 1%淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 淀粉酶 2mL 淀粉酶+蛋白酶（混合液） 各2mL 淀粉酶+蛋白酶+肽酶（混合液） 各2mL
17、蒸馏水 4mL 2mL 碘液 2滴 2滴 2滴 双缩脲试剂 2mL 2mL 2mL 预期颜色改变 不变蓝 紫色 蓝色 紫色 蓝色 不变紫 试验在相同的温度（35）和相同pH（大约为7）的条件下进行。请依据所学学问并结合题干内容，来评价该同学所作的试验预期是否合理？并说明理由。 20.组成细胞的化学元素主要以化合物的形式存在并起作用，但也有些化学元素能够干脆影响生物体的生命活动。例如，微量元素硼（B）能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，当柱头和花柱中积累了大量的硼时，有利于受精作用的顺当进行。在缺硼时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良。 为了验证B元素在植物生殖过程中的作用，甲、乙、丙三个试验小组分别
18、用两组（每组各5株）健壮且生长发育状况相同的番茄幼苗进行了下列三组试验。请据此回答下面的问题。 甲：将幼苗分别培育在蒸馏水中和添加了适量B元素的蒸馏水中。 乙：将幼苗分别培育在加了蒸馏水的土壤溶液中和添加了适量B元素的土壤溶液中。 丙：将幼苗分别培育在完全养分液中和除去了B元素的完全养分液中。（注：完全养分液是指含有植物生长和发育所必需的全部元素的培育液。） （1）预料三组试验结果： （2）哪组试验能达到目的？试说明理由。 高一生物细胞中的元素和化合物教学设计 高一生物细胞中的元素和化合物教学设计 1教材及学情分析 1.1本节地位和重难点 本节是人教版中学必修1分子与细胞其次章第一节“细胞中的
19、元素和化合物”的内容。由于生物科学的很多问题都是在细胞层次上寻求解答的，要深化阐明细胞生命活动的规律，必需要了解生物大分子的结构和功能。要从系统的视角来相识细胞，首先要了解细胞这个系统的物质组成。因此，本章节内容是学习本模块其它章节的基础，也是学习中学生物课程其它模块的基础。教材从组成细胞中的最基本物质元素，再深化到化合物，这样层层深化，也符合学生学习的认知过程。同时，也使学生在微观层面上了解生命的物质性和生物界的物质统一性，为后续学习进一步打下基础。教学重点难点一是阐明组成细胞的主要元素和化合物，二是说明.构成细胞的基本元素是碳，三是检测生物组织中的糖类、脂肪。 1.2学生特点 本节的学问相
20、对简洁，学生须要坚固的驾驭学问，并在此基础上驾驭好试验技能。中学学生刚起先学习生物，动手实力比较差，在做试验的时候阐述清晰试验原理并且做好演示试验对学生来说是很重要的，在学生的试验过程中须要树立学生不断思索的实力，学会用探究性思维解决实际问题。 2教学目的 2.1学问方面 1概述蛋白质的结构和功能。 2简述核酸的结构和功能。 3概述糖类的种类和作用。 4举例说出脂质的种类和作用。 5说明生物大分子以碳链为骨架。 6说出水和无机盐的作用。 2.2实力方面 1尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 2以人的口腔上皮细胞为材料，进行特定的染色，视察DNA和RNA在细胞中的分布。 2.3情感看法与价
21、值观方面 1认同生命的物质性，探讨组成细胞的分子的重要作用。 2认同生物界在物质组成上的统一性。 3.崇尚生命物质和谐之美，珍爱生命。 4.为生命的奇妙所折服。 5.珍惜水、节约水的意识渗透。 6.对学生进行爱国主义教化。 与原来的中学教材相比，本章的内容有所拓展。基本概念和原理基本没有增加，补充的是课堂上即可完成的学生活动，如“问题探讨”，“视察DNA和RNA在细胞中的分布”，关于“氨基酸结构通式”、“脂肪的分布和作用”、“无机盐的重要生理功能”等内容的“思索与探讨”；以及所学内容与现实生活、人体健康的联系，科学史话和科学前沿等。 3教学方法和手段 利用投影或挂图，创设形象生动的直观教学氛围
22、。同时，应用谈话法、比较分析法、启发式探讨法等，引导学生思索一系列问题，使他们主动主动参加到教学中，在获得学问的同时，培育学生视察、比较和总结归纳的实力。 4教学思路 1.思路设计 导入：地壳元素与细胞元素含量对比表格得出差异并引入细胞中元素的概念，详细介绍元素（包括元素的分类，占细胞干重鲜重的百分比，并重点讲解C元素之所以是基本元素的缘由） 由元素引出化合物概念，并介绍化合物（包括化合物的分类，主要化合物种类以及其含量的差异），让学生思索和探讨细胞中化合物应当如何提取并引出一下三个试验 分别介绍糖类，脂肪，蛋白质检测的详细原理方法并做演示试验并进行学生试验 5教学流程 (1)导入新课列出地壳
23、与细胞中元素差异的表格，提出问题：“从表格中大家可以得出什么结论。”学生回答：“硅元素在地壳含量比较高，但是在细胞中含量就比较低，但是地壳中所元素细胞中都有”通过学生的回答可以总结得出结论如下： 1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的； 2.元素在细胞中和无机环境中的含量却有区分.从而引入组成生物元素的概念。 (2)新课讲授 组成细胞的元素分别在黑板上列出常见化学元素，通过画图来区分元素含量所划分的元素种类，即大量元素，微量元素，基本元素。、在讲解过元素分类之后，着重讲解C元素之所以成为基本元素的缘由，在此之前，首先运用一组数据对比，即组成人体细胞的主要元
24、素占细胞干重和细胞湿重的比例，并提出问题：“占细胞鲜重最多的元素是什么？占干重最多的元素又是什么？怎么来说明这种现象。”这个时候学生回答：“分别是氧和碳”作为学生可能不能干脆说出这个现象出现的缘由，所以就应当引导学生进一步思索，提出问题：“鲜重和干重最主要的区分是什么？”学生回答：“水分。”这样进一步提出问题：“那么水是由什么元素组成的呢？”学生回答：“氢和氧。”这样的进一步引导，可以再问一次：“那么鲜重干重元素含量差异的因素原委是什么？”学生回答：“组成细胞化合物最多的元素应当是C。”接着提问让学生思索：“那么为什么最多的是C,C具备哪些特性才使得自己成为基本元素。”老师可以同样采纳引导的方
25、法让学生思索这个问题：“同学们可以回忆一下碳元素的相关化学学问。”通过这种引导使得学生回忆旧知，并在此基础上分析出碳元素电子排布使得碳元素相对稳定，不易在一般条件下发生反应，故而是组成生命各种化合物的基本组成成分。所以说C是细胞中的基本元素。由此也可以引入细胞中化合物的概念。 细胞中的化合物在黑板列出表格，让同学自己填空，表格设置如下： 组成细胞的化合物 通过让同学们自己回忆旧知，来完成填空，并坚固记忆六大类物质。列出六大类物质质量分数的表格，让学生探讨比较各个组分的比重并提出问题：“细胞中最多化合物最多的是什么？推想一下其对于生命的意义。那么这些物质该怎样被鉴定呢？”学生不肯定能够答好以上提
26、出的问题，但是可以由此引入接下来要做的三个试验。 （3）试验 借助刚刚的问题引入试验，干脆阐述试验目的原理以及方法，其中最应留意的是在双缩脲试剂和菲林试剂的配置和运用方法上加以强调，并列出其配方，供学生区分清晰。在阐述过详细试验步骤之后，老师做一遍演示试验，接下来让学生动手起先做试验。试验的流程主要如下： 还原糖的检测和视察 向试管内注入2mL待测组织样液。向试管内注入1mL斐林试剂（甲乙液等量混合匀称后再注入）。将试管放入盛有5065C温水的大烧杯中加热约2min。视察试验现象。假如待测组织样液中还原糖含量较高，可见溶液的改变为：浅蓝色绿色棕黄色砖红色沉淀。 脂肪的检测和视察（一） 向待测组
27、织样液中滴加3滴苏丹染液，视察不同生物组织样液被染色的状况。 脂肪的检测和视察（二） 制作花生子叶临时切片，用显微镜视察子叶细胞的着色状况。 取材取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。 切片用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培育皿中待用。 制片 选材：从培育皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中心。 染色：在花生子叶薄片上滴23滴苏丹染液，染色3min（假如用苏丹染液，染色1min）。 清洗：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。 盖片：用吸水纸吸去薄片四周的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。 视察在低倍镜下找寻花生子叶薄片的最
28、薄处，移到视野中心，将影像调整清晰后换高倍镜视察。在视野中可以清楚地看到被染成橘黄色的脂肪颗粒。 蛋白质的检测和视察 向试管内注入待测组织样液2mL。向试管内注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀；再注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。视察试验现象。假如待测组织样液中蛋白质含量较高，可以视察到待测组织样液变成紫色。 淀粉的检测和视察 向试管内注入2mL待测组织样液。向试管内滴加2滴碘液，视察颜色改变。 5须要留意的几个问题 （1）试验前支配学生做好预习，了解相关背景学问和试验原理。 （2）课上老师利用演示试验讲解试验原理后，学生要将试验材料、用具和试剂按所检测的物质的不同分别摆放成几组。学生在给试验材料、用
29、具和试剂分组的过程中能加深对试验原理的理解，进一步明的确验的方法步骤，以利于在后续的操作过程中快速、精确地完成试验操作。 6、板书设计 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 一、组成细胞的元素 组成细胞的基本元素：C 主要元素：C、H、O、N、P、S 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 二、组成细胞的化合物 1试验：检测生物组织中的化合物种类 2组成细胞的化合物 第24页 共24页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页第 24 页 共 24 页