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1、第1课时细胞中的元素和化合物安徽省扬山第二中学陈静一、教材分析本单元是学生在学习了第一章细胞是基本的生命系统的基础上深入分子水平对细胞进行分析，本课时“细胞中的元素和化合物”是本单元其他内容的基础，主要包括组成细胞的元素和化合物，检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质等内容。教材从生命的物质性视角，让学生认识组成细胞的元素和化合物种类、含量的特点与作用，理解组成细胞的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础，主要围绕“组成细胞的化学元素主要有20多种，C、H、0、N的含量最多，这些元素都是无机自然界所具有的”“这些元素可以组成不同的化合物，包括水、无机盐等无机物，糖类、脂质、蛋白质与核酸等有机
2、物”这两个概念的建构而进行。教学中，通过对地壳和细胞及不同细胞的部分元素及含量的比较，帮助学生在元素组成层面理解细胞与无机自然界之间、不同细胞之间的统一性和差异性，认识组成细胞的大量元素和微量元素，还有助于提升学生的归纳与概括、批评性思维等科学思维能力；通过开展“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的探究实践活动，促进学生更加认同“细胞由多种多样的分子组成”这一事实，为后续各节的学习奠定基础，同时有助于发展学生的探究实践能力和实证意识。二、学情分析1 .学生已经在初中化学学习中掌握了一些关于元素和化合物的知识，依据生活经验能说出酥梨及梨树细胞中含有的部分元素及化合物，但不清楚生命与非生命的本质
3、所在。以“扬山酥梨及其梨树细胞中的元素和化合物与适于其生存土壤中的元素和化合物种类和含量一样吗？”为切入点，引发“为何细胞能表现出生命特征”的深入思考。2 .通过“使用高倍显微镜观察几种细胞”的探究实践活动，学生已具备一定的实验基本技能，对亲自检测一些熟知生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的种类和含量有着强烈的兴趣。但对花生子叶切片、水浴加热等实验操作有一定困难的，对斐林试剂和双缩腺试剂的作用原理、使用方法不理解，需要教师借助演示实验、学生动手实验等方式，从实验探究入手帮助学生理解其原理和过程，加强操规范的实验操作技能，提高科学探究和实验创新意识。三、学习目标课程标准中与本节有关的具体要求是：“说出
4、细胞主要由C、H、0、N、P、S等元素构成。”对应的学业要求是：从结构和功能相适应这一视角，解释细胞是由元素和化合物组成的，这些分子细胞执行各项生命活动的物质基础。据此，确定本节教学目标：1、通过比较构成扬山酥梨梨树细胞和适于其生存土壤中的元素种类与含量，认识细胞和生物体的各项生命活动都有其物质基础，认同生命的物质性。2、通过比较酥梨细胞和人体细胞的元素及含量，说出组成细胞的主要元素，认识到生命的物质基础具有统一性和特殊性。3、能够运用“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的技能来探究不同生物组织中糖类、脂肪和蛋白质含量的差异性，认同细胞由多种化合物组成，这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基
5、础。四、教学设计思路情境引入创设图片情境“土壤与百年梨树”，提出问题：扬山酥梨及其梨树细胞中的元素和化合物与适于其生存土壤中的元素和化合物的种类和含量一样吗？引发“生命的本质是什么？”的思考。力活动一：小组合作，比较组成题山酥梨梨树细胞与适f其生存土壤中的部分元素及含量，认识细胞与无机自/然界之间的统一性与差异性。组成细胞的元素，4活动二：分析“扬山酥梨细胞、玉米细胞和人体细胞的元素种类及含量”表格，认识组成细胞的元素有相似生和差异性，理解不同细胞的特异性。N通过实例，引入大量元素、微量元素等，说明其在生物体生命活动中的作用。组成细胞的化合物活动三：观察“细胞内主要化合物种类及含量”饼图；/茨
6、例分析：酥梨的叶片、果肉、梨核以及日常膳食中富含的化合物种类。探究实践：开展“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验探究。自主学习实验原理及步骤，观看演示实验，分组开展实验，针对实验结果讨论分析；通过对不同发育阶段酥梨、套袋酥梨的探究，鼓励学生积极探索、勇于质疑和实验创新。与生活的联系糖尿病人血糖的监测、劣质奶粉的检测、合理膳食等。课堂总结绘概念图；布置作业。五、开放性学习环境本节教学安排在实脸室中进行，具有本节探究实践活动所需的实验器材和试剂，如：显微镜、榨汁机、恒温水浴锅、刀片、载玻片、盖玻片、毛笔、培养皿、试管、量筒、烧杯、斐林试剂、双缩腺试剂、苏丹Ill染液、50%的酒精溶液等，实验材料
7、有扬山酥梨、花生种子、蛋清稀释液，教学设备有黑板和希沃白板。五、教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图引入新课PPT展示：砌山百年酥梨树和适合其生存的土壤图片，提出疑问：扬山酥梨及其梨树细胞中的元素和化合物与适于其生存土壤中的元素和化合物的种类和含量一样吗？那么生命的本质是什么？结合第一章生命活动离不开细胞，积极思考：是细胞里有特殊的“生命元素”吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？创设其实问题情境，引发思考，引入新课。组成细胞的元素活动一：出示扬山酥梨梨树细胞与适于其生存土壤中的部分元素及含量表，指导学生发现问题，小组交流O总结：生物界和非生物界在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差
8、在交流讨论中，认识到生物体总是和外界进行物质交换，归根结底，生物体中元素是有选择地从无机自然界中获取的。达成：“细胞是物质的”这一重要认识。通过分析数据，阅读资料，培养学生获取信息能力、比较和概（括能力。异性。活动二：出示组成玉米细胞、人体细胞和酥梨细胞的部分元素及含量(%)表，组织学生围绕教材提出的问题讨论交流。依据表格下的备注引出大量元素和微量元素。知识链接：教材22页关于Ca、Fe、Mg等元素的作用；提供资料：梨树花期喷施B肥。分析表格，思考、讨论，得出：不同生物的细胞在元素组成上具有统一性，在元素含量上具有差异性。阅读教材和资料，思考、讨论，理解不同元素在生物生命活动中的重要作用。联系
9、生产生活，让学生体会到知识与生活的联系；进一认同辩证思维：(1)微量元素含量微少，作用也微不足道膳食中摄取的微量元素越多越好。过渡：结合上述实例，思考元素在细胞中的存在形式。联系生活，分析实例，得出：大量元素和微量元素都是细胞生命活动所必需的元素。生命的物质性。提高学生辩证思维能力。组成细胞的化合物活动三：(1)分析教材17页图27,了解细胞内主要化合物种类及含量，引导学生对细胞中的化合物分类；(2)结合吃扬山酥梨的体味，讨论梨树同一器官不同部位及不同组织器官中化合物种类和含量的差异。联系日常膳食，预测不同食物中可能含有的有机阅读教材，分析饼图，思考、讨论，达成共识：细胞中含有多种化合物，其中
10、含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。并利用化学知识将细胞中的化合物分为无机化合物和有机化合物。从实例出发，帮助学生理解细胞由多种多样的分子组成，这些分子都是细胞的重要组成成分。初步形成“结构与功能观”物种类，过渡：如何证明这些化合物的真实存在？探究实践“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”【实脸情境】：学生展示花生油点试验，教师喷“神奇药水”，启发对物质鉴定类实险原理的思考。指导学生阅读教材18页，找出物质检测的原理和检测脂肪的化学试剂。【播放视频】：用花生子叶切片示范细胞中脂肪的鉴定。组织学生阅读教材18-19页,自主学习“检测生物组织中的糖类、蛋白质”相关知识；提出问题：（
11、1）生物组织本身的颜色是否会影响实验结果的观察？（2）如何处理实验材料？（3）双用花生子叶在滤纸上按压出油迹。喷苏丹染Ill染液后：UL自主学习，理解显色反应的实验原理、方法等。观看视频，熟悉规范的实验操作步骤。阅读教材，思考、讨论和交流给出的问题，理解实验原理、正确选择实脸材料、熟悉实验操作步骤、注重实验细节、尝试设计对照实验。激发学生实验兴趣，增强实验创新思维。增强学生自主学习能力。通过对问题的分析和讨论，帮助学生形成严缩腺试剂和斐林试剂的使用方法是否一致？（4）如何排除其他因素对实验结果的影响？针对问题（4）,教师展示：葡萄糖标准显色液、显色反应的纯牛奶和预留的纯牛奶的颜色对比。【探究实
12、验】提供实脸材料，组织并指导学生分组实脸：用扬山酥梨、花生和鸡蛋清分别做还原糖、脂肪和蛋白质的检测。【实险交流】小组间互相交流如下问题：（1）实脸过程中遇到什么困难，需要注意什么？（2）实验结果与预测是否一致？（3）各生物材料中有机化合物的种类、含量有什么差别？这对我们选择食物有什么启示？【教师评价】：表扬学生规范的实脸操作和严谨观看老师的演示，学习对照实验的设置方法，理解对照实验的作用。学生对生物材料中的有机物种类进行预测，分工协作进行实验，记录实测结果。汇报实验结果，进行交流讨论。根据实验结果得出以下结论：（1）每一种生物组织细胞含有的化合物种类是多种多样的；（2）不同生物组织的细胞各化物
13、的含量是有区别的；（3）同一生物的不同组织细胞中的化合物种类和含量是有区别的。膳食均衡多样。反思、总结实脸过程。谨的科学探究态度，培养科学思维能力。帮助学生熟悉实验现象，与待测组形成对照。让学生通过亲自动手实验，加深对实验原理、材料选择及操作要求的理解。锻炼学生观察实脸现象，总结实验结果，培养交流与合作能力。关注饮食健康。的实验态度，对实验中学生出现的问题进行纠正和强调。【实验分享】：展示老师探究不同发育阶段酥梨果实中还原糖的检测实验图片，鼓励学生积极思考、勇于探究。感受发现问题并解决问题的成就感。开拓学生视野，认同生物学是一门实验性科学。实验延伸联系社会1、怀疑某人患有临床表现的糖尿病，如何
14、通过实险进行初步检测？2、各类牛奶的营养价值评价。思考问题1、2,利用物质鉴定的实验原理，说出实验思路。提高学生运用科学方法，探究生活生产中遇到的人体健康问题、食品安全问题的能力，提升社会责任感。课堂小结请同学们说说自己的收获；教师概括总结，建立知识网络。回顾课堂所学知识，说出自己的收获。让学生养成反思总结的学习习惯。六、板书设计第1课时细胞中的元素和化合物*生命系统和非生命系统具有统一性和差异性小体现大量元素:C.H0. N. PS. K.*探究实践：检测生物组织 证 中的糖类、脂需据和蛋白质组成细胞的元素-生命的物质性Ca.Mg 等.微量元素：Fe. Mn. Zn. Cu. BMo等西机化
15、合物：水、无机盐k细胞的化合物-有机化合物：蛋白质、脂质、糖类、核酸等七、作业评价完成教材18T9页“练习与应用”和以下习题：扬山酥梨是闻名全国的宿州特产，营养价值极高。因其地处黄河故道，独特的土质、气候等自然环境酿就了黄亮酥脆、甘甜多汁的“人间佳果”。梨园里套种花生等作物或放养鸡鸭等家禽形成了立体农业，实现了经济、生态、社会三大效益的统一。请回答以下问题：(1)组成梨树细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么梨树细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？O(2)为了检测酥梨成熟过程中还原糖含量变化，对不同发育阶段的酥梨去皮榨汁获得匀浆，分别加入试剂，比较出现色沉淀的深浅变化。(3)为检测花生种
16、子中是否含有脂肪，制作花生子叶切片过程中需要滴加染液染色3min,然后滴加12滴,其作用是洗去浮色，用显微镜观察是否有被染成色的脂肪颗粒。(4)研究表明，白色的酥梨汁在空气中会变成褐色，是因为酥梨细胞中含有多酚氧化酶(一种蛋白质)。但生物兴趣小组的同学利用双缩腺试剂检测梨汁没有观察到紫色，请分析原因：O八、教学反思本节课我以“扬山酥梨与梨园土壤中元素和化合物种类和含量一样吗？”这一真实问题情境将实际生活与教材知识紧密结合，以借助问题解决的实践培育学生的生物学核心素养。在教学过程中，注意了各部分知识点之间的紧凑衔接，使学生明确了知识的整体性，通过巧妙创设相应的问题情境，设置适合该节课的问题和实例
17、分析，引导学生在相互交流中探讨知识，学生的思维很活跃，能够比较准确的在教师的指引下回答问题，体现了学生是主体的教学地位，达到了预期的效果，教学设计思想也比较顺利的得以实现。此外，通过学生做实验，可以提高其动手操作能力和对知识的灵活运用，避免机械记忆。如：一位同学要检测蛋清中的蛋白质，提出：“只有双缩喔试剂B液和斐林试剂甲液怎么检测？”然后又不好意思的说：“奥，我知道了”。还有一位女生观察蛋清与双缩腺试剂的显色反应时不禁发出：“哇，多么漂亮的紫色呀！“我想，这一定会给她留下很深刻的印象。学生的脑瓜里装着许多问题呢：我想探究发芽的花生和不发芽的花生所含化合物的种类有何变化？等等。我也暗自决定，以后一定尽最大努力，给学生提供亲自动手实验的机会。不足之处：1、提供的实验材料有限，没有更大程度的发挥学生的探究空间。2、提出的有些问题不具有启发性，以后应注意激发学生兴趣的同时，重视问题的启发性和活动的有效性，以更好的促成学生的真实学习。
